220kV高压输电线路的防雷接地技术研究

史雪峰

摘要：随着用户对供电可靠性的要求越来越高，为减少线路因产生过电压而造成的跳闸事故，当遇到操作过电压或雷击过电压时，线路上可以选择安装防过电压装置（避雷器）来有效地释放操作或雷击电流，利用带电作业法解决、排除线路避雷器的运行故障，能提高线路供电的安全可靠性。所以对220kV输电线路的防雷接地技术进行研究具有很高的必要性和实用价值。

关键词：220kV;输电线路;防雷接地技术

随着经济不断发展和用户对供电质量的要求越来越高，片区停电或者短时的停电都将对用户造成严重损失，而且，从企业自身利益来说，不稳定的供电后果会减少供电量，降低供电效益。不停电作业是一种极为有效的解决方法，能大幅度提高供电的可靠率，同时也最大程度上减少了停电时间，降低用户用电影响，实现了供电企业和用户的双赢。带电作业的实施，能及时排除处理缺陷，保障电网安全可靠运行。

1雷电对输电线路的危害

雷电是一种自然现象，通常发生在雷雨季节，根据我国的季节特点，夏季最容易发生雷击事故。众所周知，雷电很容易发生在高层建筑或建筑物的顶部。事实上，输电线路经常被雷电损坏。雷电对输电线路的破坏主要体现在三个方面。第一，当雷电击中时，会产生严重的高热效应。当雷电击中导地线时，它会瞬间产生强大电流，这个高电流值会将导地线的温度提升到非常高的值。当到达导地线金属材料熔点，输电线路中的金属线会熔化，甚至导致断线甚至输电线路倒塔，对输电线路产生致命破坏，对电力系统造成极大经济损失。第二，雷电现象会产生高压效应。雷电的电压可达数十万伏以上。当输电线路上发生雷击时，这类高压产生的高电流会直接导致输电线路短路、跳闸甚至烧毁变压器，对电气设备造成不可逆损毁，严重时，可能引起火灾甚至爆炸，威胁生命和财产安全。第三，雷电现象的发生是电磁感应现象。这些电磁感应会导致导地线形成电磁场，间接导致传输电流的增加。具有高热效应，会对输电线路造成不可弥补的损害。因此，在输电线路中应用防雷技术是非常必要的。

2电力系统220kV高压输电线路防雷接地技术要点分析

220kV的输电线路在与更高电压等级输电线路交叉时（220kV的输电线路长度一般小于更高电压等级的输电线路），高电压等级的输电线路从远方可能带来雷电。当面临更高电压等级的输电线路被闪电传输到220kV的输电线路的情况，则220kV输电线路的防雷设计的缺陷将暴露出来，容易受到雷击和损坏。以下措施可显著增强220kV输电线路防雷水平。

2.1避雷针的安装

在220kV高压输电线路中，避雷针是一种重要的避雷工具，直接影响到避雷效果。当雷云和地面保持一定高度（即发生雷击）时，避雷针首先要主动监测先导放电情况，然后避雷器可以直接改变雷云引流通道产生的电场方向，将活跃电（属于雷电）引到避雷针设备中。在接收器中，主动电（属于避雷针）被带入避雷针装置，通过避雷针的无害传输减少雷击对导地线造成的损害。

2.2避雷线的布置

避雷线是220kV输电线路的经典避雷措施之一，其主要作用是逃避输电线路的闪电攻击，保护输电线路的安全，以实现220kV高压输电线路的防雷，另外避雷线可以改道以减少塔内的电流。

2.3接地极安装

如果在建造220kV输电线路时发现该地区的土壤电阻率非常好，建议安装垂直极，以增强输电线路的防雷效果。一般来说，地面的深度是0.5米，当然，不同地区需要计算具体的安装深度。如果该地区的土壤电阻率非常差，可考虑水平辐射接地极，使接地电阻满足设计要求。如若塔位现场难以实施水平接地的敷设，则可以选择新型接地材料（如石墨烯），使接地电阻达到可靠水平。

3电力系统220kV高压输电线路防雷的有效对策

3.1开展接地巡检，及时发现问题

避雷器和正常地线的良好性能有利于保证220kV高压输电线路的平稳运行。供电部门应当认真检查220kV高压输电线路防雷设备的地面巡检，记录输电线路运行情况，确定预防要点，以确保雷雨季节电网设备的安全运行。

夏季天气波动大，对流天气频繁，常有雷阵雨，供电部门应首先根据以往的工作经验、防雷措施和工作计划进行调整和改进，积极对以往发生的爆炸线路和电力设备进行数据分析，对可能发生雷击的区域、线路和设备进行搜索，完善电网闪电图，并确定具体的防雷方案。稳定电网防雷屏障，提高电网和设备检测频率，将特殊天气特训的工作制度落实到位，并以“巡检结合”为基本原则，全面测试各级变电站和220kV高压输电线路的线路防雷基础设施。主要检测设备和地面网络、架空地线和地面设备、地面本体的腐蚀程度等。一旦供电部门监测到接地设备发生锈蚀、引下线与设备连接点松动等问题，必须在第一时间内加以矫正，以避免闪电对设备造成破坏，保障设备在雷雨季节仍然能够正常释放雷电流。供电部门必须对线路防雷设施和线路通道进行全面检查和清理，必须更换损坏的避雷器、瓷瓶、不符合参数的接地设备、接地体。对于不符合要求的地面线路，供电部门将对其进行重植，这将有助于电网更好地防御的防雷和灾害。

此外，供电部门必须定期检查，掌握检查重点，确保防洪工作的完整性。例如，应优先核查小河流流域、城市地区、水库和容易发生山崩的山区，并进行实时监测和预防，以避免二次灾害。要检查的领域包括政府、电视台、交通枢纽、医院和其他客户线路，以及防止地区电网洪水的努力。同时有必要加固部分地区部分变电所的墙体，并经常对墙体外的山坡和排水沟进行检查。如果发现问题，必须在第一时间进行分类和处理。辖区内的山区面积、区域、气候条件等因素考虑在内，以电网闪电图为标准，认真查找电网抗雷薄弱环节，并设置了一个特殊的天气巡逻系统。并积极改造适合避雷的输电线路，通过降低地面电阻、加强绝缘、安装避雷器等措施，确保夏季电网处于安全状态。此外，要主动和气象局保持联系，及时获取最新天气信息，加强雷暴天气的预防和监测。同时，要通过上门访问，定期对重要客户和特殊客户进行防雷、防雷知识的普及和宣传，最大限度地减少夏季雷电灾害对电网安全的影响。

3.2加强接地测试，提升耐雷水平

供电部门要紧紧围绕220kV高压输电力线路实行雷击保护，统一部署，精心安排，稳步做好电网防雷、防洪、抗旱等工作。同时测试防雷接地的效果，保持防雷稳定。以配电网为目标，防止雷击接地，通过安装氧化锌避雷器、安装放电间隙、改造不符合要求的接地电阻、更换瓷瓶绝缘体，不斷提高线路的防雷水平。实施防雷整治工程，以防止雷击试验方法，提高区域电网运行的安全性和稳定性。

3.3合理运用不平衡的绝缘方式

不平衡的绝缘方式具有很多的优点，首先不平衡的绝缘方式经济性较强，其次，这种不平衡的绝缘方式操作起来简便，可以有效的增强高压输电线路的绝缘水平，进而在一定程度上提高高压输电线路的耐雷水平。在高压输电线路运行时，一般线路出现跳闸的概率要明显低于一些高塔杆的高压输电线路。为了有效的避免雷击事故所造成跳闸现象，线路设计时首先可以考虑将高塔导线与避雷线之间的距离适当的加大，其次，可以适当增加绝缘子片数量，从而在根本上提高高压输电线路的绝缘性能。现阶段我国在高压输电线路的防雷措施上提倡使用不平衡的绝缘方式，将不同回路绝缘效果的差值设置成相应的电压峰值，在遇到雷击事故时，绝缘子串数量较少的回路中就会事先发生闪络现象，这样地线就成为了雷击事故发生时闪络后的导线，从而有效的提高高压输电线路的耐雷水平，保障供电系统的正常运行。

4结语

总而言之，在输电线路防雷工作中应用线路型避雷器，应首先确保所选取安装地点的合理性，以期能够在实现高效化防雷的同时，降低对资源的耗损量。同时还要能够结合当地的具体现状情况按照雷击方式与输电线路建设形式，来促进对线路型避雷器的合理建设，并最终达到良好的防雷效果。另外，还要加强避雷器和绝缘子串的密切配合，从而提升其整体防雷效果。

参考文献

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