防雷接地技术在220kV高压输电线路中的分析

杨勇 梁二锋

【摘 要】随着我国经济的发展和社会的进步，对供电的需求量越来越高，高压输电线路的安全性和可靠性也变得越来越重要了。如何确保电网运行过程中的高压输电线路安全成了重要的任务之一，在高压线路的运行中线路因为雷电原因而出现停电和跳闸的现象时有发生，所以加强分析220kv高压输电线路防雷接地技术对其运行的安全性和稳定性意义重大。

【关键词】220KV高压输电线路 防雷接地技术 分析

高压输电线路如何才能确保不受雷击的破坏，保障自身的安全运行是电力系统运行过程中的重要问题。防雷接地技术很好地解决了电力系统因为雷击而发生的跳闸等现象，同时还能有效保护电力设施，对高压线路的安全输电意义重大。

1关于雷击过程

（1）产生雷击的原因。对于高压输电线路来说，一般使用金属材料，且供电线路大多为架空结构，高压线路一旦遭遇雷击会产生很强大的感应电流，并进入到供电线路中。这股强大的电流不仅对电力设施造成损坏，同时影响到了正常的输电，给电力通信系统造成很大破坏。

（2）高压输电线路中的感应电流。高压输电线路会在雷雨天气中产生感应电流。如果雷云对大地放电，高压导线中的电荷会失去束缚而成为能自由移动的电荷，在输电线路的两端以雷电冲击波的形式进行传动。这些电荷的移动会形成感应电流，遇到导线中的电阻后形成很高的感应电压，这些高压会对电力设施造成很严重的破坏[1]。

（3）雷电危害如何形成。当高压线路遇到雷击时，一般会有四个阶段：一是在遇到雷击后高压输电线路会产生过电压；二是高压输电线路发生了闪络；三是高压输电线路又恢复到工频电压；四是供电线路出现了跳闸现象，停止输电。

2当前我国高压线路输电在防雷问题方面存在的问题分析

（1）雷电活动过频且发生的随机性较大。到了夏季的雷雨季节，雷电活动较为频繁且没有规律性。虽然在天气预报方面，我国有着较为先进的技术，但是局限性仍然较大。所以，对于雷电的活动仍然无法进行准确的预测，也就不能进行有效的预防，这也使得高压输电线路的闪络类型不好进行正确的判读[2]。

（2）设计高压输电线路的水平有限。在设计高压输电线路时，线路设计人员应根据当地的环境和气候等因素适当调整线路，不能照搬输电线路的常规设计方法。如果在线路设计时，没对当地的接地电阻和土壤电阻值等进行对比和参照，容易导致雷击事故的发生。

（3）高压输电设施的焊接点质量不佳。高压输电设施的质量不佳，再加上使用的年限过长，高压输电线路就容易发生跳闸现象。比如，在进行高压设施的施工时，很多的接地体接头在焊接时存在接头不深或是长度不够的问题，这会使得高压输电线路发生跳闸状况。

（4）较高的接地电阻。高压输电线路的接地装置长时间的运行，且没有进行有效的维护，会逐渐出现严重的腐蚀现象，接地电阻会由此升高，高压输电线路的安全运行会受到严重影响。检测回路时，没有达到正常标准的电极和架杆内部的腐蚀现象同时会影响到接地电阻的准确性。

3 220v高压输电线路的防雷技术分析

（1）避雷线的应用分析。在高压输电线路的防雷措施中应用避雷线是最基本的措施，避雷线还能有效分流雷击后产生的强大电流，使得进入杆塔的电流减少，避免其强大的电流破坏了电力设施。雷击后产生的感应电压可以通过避雷线屏蔽输电线电压来减少。在架设避雷线时还有一定的原则，线路的电压和避雷效果一般是成正比的，避雷效果在电压越高时越明显，在线路中避雷线的性价比也相对较高。所以，220kv高压输电线路架设避雷线是很有必要的。

（2）接地电阻的降低。将高压输电线路的防雷能力提高的重要途径之一就是将接地电阻降低，主要的方法是将杆塔的高度降低。在一些地区，其土壤的电阻率可能不高，可以通过将杆塔的高度降低来降低接地电阻；在一些地区，其土壤的电阻率较高，将接地电阻降低比较困难，可以使用降阻剂或是将接地体延长从而将接地电阻降低，将输电线路的防雷能力提高。

（3）接地方式使用消弧线圈的方法。 在雷电活动频繁和接地电阻较高的地区，需要使用消弧线圈的方式进行防雷。在二相和三相受到雷击时，单相导线能因此而避免受到雷击而出现的跳闸现象。在导线出现了闪烁后，就相当于已经接地了，将耦合作用增加了，线路的电压由此而降低，使得输电线路的防雷能力得到增强[3]。

（4）绝缘水平的提高。高压输电线路的杆塔越高，遭到雷击的可能性就越大，这样一些使用高杆塔进行输电的地区，就更容易遭到雷击。将高压输电线路的抗雷能力通过绝缘子串片数的增加和使用大爬距悬式绝缘子的方式来增强。高杆塔的等值电感和感应电流会在遭到雷击时随着杆塔的升高而增加。

（5）自动重合阀的安装。高压输电线路的绝缘子有很好的自我修复性，在遭到雷击发生闪络和工频电弧后，输电线路会发生跳闸现象，发生速度很快的游离，使得高压输电线路的抗雷能力提升。因为很多电网发生雷击事故时都是单相闪络，所以，电力人员应通过使用单相重合阀来将供电影响降低，同时将维修断路器的工作量减轻。

（6）耦合地线的架设。当降低杆塔也不能降低接地电阻时，可以将输电线路的防雷能力通过架设耦合地线的方式来实现。通过使用这种方法能将避雷线和导线间的耦合作用增加，使得绝缘子串的电压减少。另外，雷击电流还能通过架设耦合地线来进行分流。通过实践发现，高压输电线路在架设耦合地线后能起到很好的防雷能力。

（7）应用接地技术。接地技术有三种形式，一种是保护接地，是在正常运行电子系统时，利用电子设备的带电部分进行接地。二是工作接地，在电力系统正常运行的条件下，将大地作为导线进行接地。三是防雷接地，利用设备的金属结构和电力设施的保护装置进行接地。在大地和高压输电设备间防雷接地棒是连接点，高压接地棒的选择宜采用铜镀钢材料，我国在这方面的要求不是很严格，传统的防雷接地棒有不少的缺陷。但是铜镀钢接地棒很好的弥补了这些缺点，维护了高压输电线路的稳定性。

4结语

作为国家电网的运行命脉，高压输电线路的安全意义重大。雷击作为高压输电线路的重要安全杀手，对其安全运行具有很大威胁。我国的高压输电线路防雷技术在当前取得了一定的成绩，但是仍然需要进一步的完善和提高。

参考文献：

[1]曾嘉.高压输电线路防雷技术分析[J].电力讯息，2014，（03）.

[2]韦基毅.浅谈220kv高压输电线路的防雷技术[J].工业技术，2013，（17）.

[3]谢广垒.220kv高压输电线路防雷接地技术探讨[J].电气工程与自动化，2012，（27）.