淺談220KV高壓輸電線路的防雷技術

韋基毅

廣西電網河池供電局,廣西 河池 546300

前言

近幾年，我國經濟快速發展推動了電網的革新，各種高設備及新技術也漸漸被引入到電網的運用中。220KV高壓輸電線路的防雷工作對于人們的正常生活有很大影響，隨著生活水平的提高，人們對電路供電的安全性及穩定性有很高的要求。目前我國在220KV高壓輸電線路的防雷技術方面取得一定進步。

1 220KV高壓輸電線路雷擊產生的情況

1.1 220KV高壓輸電線路產生雷擊的原因

雷電中帶有強大的電流，當這股電流擊中高壓輸電線路后，會形成一種力量很強的沖擊波，而這種雷電沖擊波不僅能切斷高壓輸電線路的正常運行，還會造成設備短路及導線被燒毀的現象。220KV由于金屬材料的含量高、分布范圍廣，使其相對于中低壓輸電線路發生雷擊災害的幾率更大，危害程度也更深。盡管目前我國許多地區的高壓輸電線路按照要求已經安裝了避雷器與避雷線等防雷設備，但是有時這些防雷裝置在運轉過程中會出現暫態過電壓，這樣就并不能達到很好的防雷效果。

1.2 雷擊對220KV高壓輸電線路的影響

當雷擊中高壓輸電線路后，會產生一定影響。第一，當高壓輸電線受到沖擊后會產生比較高的過電壓；第二，高壓輸電線路會出現閃絡的現象；第三，高壓輸電線路會出現工頻電壓；第四，高壓輸電線路會出現跳閘現象，不能正常供電[1]。

1.3 電線感應產生一定情況

雷電在形成過程中，由于雷云對220KV高壓輸電線路的導線產生一定影響，它會出現靜電的感應，一旦雷云放電，就會產生能量巨大的感應電壓，這嚴重影響到高壓輸電線路的安全。

2 雷擊220KV高壓輸電線路產生的危害

雷擊高壓輸電線路會使線路發生短路，從而影響線路的正常供電。雖然雷電作用的時間很短暫，但是當導線對地面發生閃爍現象后，工頻電壓會通過此閃爍通道放電，繼而使工頻的電弧接地，這就導致繼電裝置動作，影響高壓輸電線路正常送電，侵入高壓輸電線路的雷電波會使電力設備因過高的電壓而被破壞，產生停電的事故。

3 220KV高壓輸電線路的防雷技術

3.1 注重避雷線的運用

220KV高壓輸電線路的最基本防雷方法是避雷線的使用，其主要作用在于預防雷直接擊中導線。除此之外，避雷線可以對雷電流進行分流，可以減少流進桿塔里面的雷電流，使塔頂電位可以下降；通過對導線的屏蔽保護可以減少導線的感應過電壓；通過充分利用導線的耦合作用還可以降低高壓輸電線路絕緣方面的電壓。避雷線的運用過程中架設是有講究的，一般情況下，當線路的電壓越高，使用避雷線的效果也越好，并且避雷線在整個線路的造價中所占的比例也越來越低，因此，220KV高壓輸電線路應該全線需要架設避雷線。

3.2 通過降低桿塔來降低接地電阻

相對于常見高度的桿塔，降低桿塔來接地電阻是提升高壓輸電線路對抗雷擊的有效方法。在土壤的電阻率較低的地方，可以充分運用桿塔的自然接地電阻，但是在高土壤地方，降低該地區的接地電阻很困難，可以通過連續伸長接地體，或者通過使用降阻劑來降低接地電阻。

3.3 使用消弧線圈的接地方式

消弧線圈的接地方式主要是針對接地電阻很難降低及雷電活動比較強烈的地區，這些地區一般還可以考慮運用中性點不接地的方式，消弧線圈的接地方式可以消除大部分的單相著雷閃爍接地故障。根據通常情況，二相與三相著雷時，第一相導線并不會因為雷擊而跳閘，

導線閃爍后等同于地線，這樣就增加了耦合作用，使未閃爍的相絕緣子的電壓降低，進而提升了耐雷的水平。

3.4 提高絕緣的水平

由于個別地段的高壓輸電線路需要使用很高的桿塔，這也使桿塔著雷的機會大大增加。就高桿塔而言，可以擴大塔頭的空氣間距、改用大爬距懸式絕緣子、增多絕緣子的串片數等方法來加強其耐雷的性能。高桿塔的感應電壓大，等值電感也大，并且繞擊率會隨著高度的增加而增加。所以，有規程明文規定，高壓輸電線路的全高超出四十米并且有避雷線的桿塔，高度每增高十米時需要多加一個絕緣子，當高壓輸電線路的全高超過一百米的桿塔時，絕緣子的數量需要結合正常運轉的經驗來確定[2]。

3.5 配備自動的重合閘

高壓輸電線路絕緣具備很好的自我恢復功能，許多由雷擊而導致的沖擊閃絡與工頻電弧在高壓輸電線路跳閘發生后可以快速游離，這樣高壓輸電線路不會出現永久性的劣化及損壞，所以配備自動的重合閘后效果很明顯。通過長久的經驗表明，許多雷擊高壓輸電線路事故在中性點接地的電網里都是單相閃絡，因此，工作人員可以通過運用單相重合閘來減輕對居民的供電影響和減輕檢修斷路器的工作任務量。

3.6 耦合地線的架設

前面提到，降低桿塔來接地電阻是提升高壓輸電線路對抗雷擊的有效方法，而當降低桿塔來接地電阻發生困難時，可以使用在導線的下方架設耦合地線的方法，這種方法的作用主要是加大導線與避雷線的耦合作用，然后減少絕緣子串的電壓。除此之外，耦合地線可以分流雷電流。通過無數次的實驗表明，耦合地線在減少雷擊跳閘率發生的概率有一定作用。

3.7 注重管型的避雷器的裝備

管型的避雷器主要是用于高壓輸電線路上雷擊產生的特大電壓及一些絕緣弱點中的防雷保護。管型的避雷器不僅能免除高壓輸電線路絕緣過程中的沖擊閃絡，而且可以使建弧率下降為零。在現代的高壓輸電線路上，管型的避雷器主要是裝置在通信線路和高壓線路之間及高壓輸電線路之間的交叉跨檔、帶有避雷線的桿塔的終端、換位的桿塔及過江大跨越的高桿塔以及變電站中的進線保護段等地方[3]。

3.8 絕緣方式中的不平衡法則使用

在現代的高壓輸電線路中為了節約線路的走廊用地，節省出更多的空間，同桿架設形成的雙回路現象越來越多。當這種方法在日常的防雷方法不能達到解決問題的要求時，工作人員還可以使用絕緣方法中的不平衡法則，使雙回路的絕緣子串的片數出現差異，這樣當雷擊中時，片數少的絕緣子的回路會先閃絡，而當導線閃絡后就類似于地線，這不僅加強了對另一個導線的耦合作用，同時也提升了另一個回路的抗雷水平，使其線路不產生閃爍的現象，從而保證另一個回路的正常供電。按照一般情況，兩回路的絕緣水平的差異值應為三十一比二的相電壓，當差異過大時會使線路的總故障率變多。具體的差異值需要通過各個方面的技術經濟來決定。

4 結語

雷電是一種自然現象，盡管目前任何一種防雷措施都無法完全保證起到防雷的效果，但是高壓輸電線路的防雷技術仍舊值得研究與完善。高壓輸電線路的防雷技術與居民的日常供電有重大聯系，對線路進行防雷措施就是為了減少雷害概率及雷擊的跳閘次數，以保證線路的正常運轉。

[1]孫要紅.淺談輸電線路的防雷保護措施[J].科技資訊, 2010，（17）：147.

[2]龍偉文.對輸電線路防雷的幾點看法[J].廣東輸電與變電技術, 2003，（02）：17-20.

[3]陳東波. 輸電線路防雷的探討[J].中國電力教育, 2010，（12）:25-26.