220kV高壓輸電線路的防雷接地技術研究

史雪峰

摘要：隨著用戶對供電可靠性的要求越來越高，為減少線路因產生過電壓而造成的跳閘事故，當遇到操作過電壓或雷擊過電壓時，線路上可以選擇安裝防過電壓裝置（避雷器）來有效地釋放操作或雷擊電流，利用帶電作業法解決、排除線路避雷器的運行故障，能提高線路供電的安全可靠性。所以對220kV輸電線路的防雷接地技術進行研究具有很高的必要性和實用價值。

關鍵詞：220kV;輸電線路;防雷接地技術

隨著經濟不斷發展和用戶對供電質量的要求越來越高，片區停電或者短時的停電都將對用戶造成嚴重損失，而且，從企業自身利益來說，不穩定的供電后果會減少供電量，降低供電效益。不停電作業是一種極為有效的解決方法，能大幅度提高供電的可靠率，同時也最大程度上減少了停電時間，降低用戶用電影響，實現了供電企業和用戶的雙贏。帶電作業的實施，能及時排除處理缺陷，保障電網安全可靠運行。

1雷電對輸電線路的危害

雷電是一種自然現象，通常發生在雷雨季節，根據我國的季節特點，夏季最容易發生雷擊事故。眾所周知，雷電很容易發生在高層建筑或建筑物的頂部。事實上，輸電線路經常被雷電損壞。雷電對輸電線路的破壞主要體現在三個方面。第一，當雷電擊中時，會產生嚴重的高熱效應。當雷電擊中導地線時，它會瞬間產生強大電流，這個高電流值會將導地線的溫度提升到非常高的值。當到達導地線金屬材料熔點，輸電線路中的金屬線會熔化，甚至導致斷線甚至輸電線路倒塔，對輸電線路產生致命破壞，對電力系統造成極大經濟損失。第二，雷電現象會產生高壓效應。雷電的電壓可達數十萬伏以上。當輸電線路上發生雷擊時，這類高壓產生的高電流會直接導致輸電線路短路、跳閘甚至燒毀變壓器，對電氣設備造成不可逆損毀，嚴重時，可能引起火災甚至爆炸，威脅生命和財產安全。第三，雷電現象的發生是電磁感應現象。這些電磁感應會導致導地線形成電磁場，間接導致傳輸電流的增加。具有高熱效應，會對輸電線路造成不可彌補的損害。因此，在輸電線路中應用防雷技術是非常必要的。

2電力系統220kV高壓輸電線路防雷接地技術要點分析

220kV的輸電線路在與更高電壓等級輸電線路交叉時（220kV的輸電線路長度一般小于更高電壓等級的輸電線路），高電壓等級的輸電線路從遠方可能帶來雷電。當面臨更高電壓等級的輸電線路被閃電傳輸到220kV的輸電線路的情況，則220kV輸電線路的防雷設計的缺陷將暴露出來，容易受到雷擊和損壞。以下措施可顯著增強220kV輸電線路防雷水平。

2.1避雷針的安裝

在220kV高壓輸電線路中，避雷針是一種重要的避雷工具，直接影響到避雷效果。當雷云和地面保持一定高度（即發生雷擊）時，避雷針首先要主動監測先導放電情況，然后避雷器可以直接改變雷云引流通道產生的電場方向，將活躍電（屬于雷電）引到避雷針設備中。在接收器中，主動電（屬于避雷針）被帶入避雷針裝置，通過避雷針的無害傳輸減少雷擊對導地線造成的損害。

2.2避雷線的布置

避雷線是220kV輸電線路的經典避雷措施之一，其主要作用是逃避輸電線路的閃電攻擊，保護輸電線路的安全，以實現220kV高壓輸電線路的防雷，另外避雷線可以改道以減少塔內的電流。

2.3接地極安裝

如果在建造220kV輸電線路時發現該地區的土壤電阻率非常好，建議安裝垂直極，以增強輸電線路的防雷效果。一般來說，地面的深度是0.5米，當然，不同地區需要計算具體的安裝深度。如果該地區的土壤電阻率非常差，可考慮水平輻射接地極，使接地電阻滿足設計要求。如若塔位現場難以實施水平接地的敷設，則可以選擇新型接地材料（如石墨烯），使接地電阻達到可靠水平。

3電力系統220kV高壓輸電線路防雷的有效對策

3.1開展接地巡檢，及時發現問題

避雷器和正常地線的良好性能有利于保證220kV高壓輸電線路的平穩運行。供電部門應當認真檢查220kV高壓輸電線路防雷設備的地面巡檢，記錄輸電線路運行情況，確定預防要點，以確保雷雨季節電網設備的安全運行。

夏季天氣波動大，對流天氣頻繁，常有雷陣雨，供電部門應首先根據以往的工作經驗、防雷措施和工作計劃進行調整和改進，積極對以往發生的爆炸線路和電力設備進行數據分析，對可能發生雷擊的區域、線路和設備進行搜索，完善電網閃電圖，并確定具體的防雷方案。穩定電網防雷屏障，提高電網和設備檢測頻率，將特殊天氣特訓的工作制度落實到位，并以“巡檢結合”為基本原則，全面測試各級變電站和220kV高壓輸電線路的線路防雷基礎設施。主要檢測設備和地面網絡、架空地線和地面設備、地面本體的腐蝕程度等。一旦供電部門監測到接地設備發生銹蝕、引下線與設備連接點松動等問題，必須在第一時間內加以矯正，以避免閃電對設備造成破壞，保障設備在雷雨季節仍然能夠正常釋放雷電流。供電部門必須對線路防雷設施和線路通道進行全面檢查和清理，必須更換損壞的避雷器、瓷瓶、不符合參數的接地設備、接地體。對于不符合要求的地面線路，供電部門將對其進行重植，這將有助于電網更好地防御的防雷和災害。

此外，供電部門必須定期檢查，掌握檢查重點，確保防洪工作的完整性。例如，應優先核查小河流流域、城市地區、水庫和容易發生山崩的山區，并進行實時監測和預防，以避免二次災害。要檢查的領域包括政府、電視臺、交通樞紐、醫院和其他客戶線路，以及防止地區電網洪水的努力。同時有必要加固部分地區部分變電所的墻體，并經常對墻體外的山坡和排水溝進行檢查。如果發現問題，必須在第一時間進行分類和處理。轄區內的山區面積、區域、氣候條件等因素考慮在內，以電網閃電圖為標準，認真查找電網抗雷薄弱環節，并設置了一個特殊的天氣巡邏系統。并積極改造適合避雷的輸電線路，通過降低地面電阻、加強絕緣、安裝避雷器等措施，確保夏季電網處于安全狀態。此外，要主動和氣象局保持聯系，及時獲取最新天氣信息，加強雷暴天氣的預防和監測。同時，要通過上門訪問，定期對重要客戶和特殊客戶進行防雷、防雷知識的普及和宣傳，最大限度地減少夏季雷電災害對電網安全的影響。

3.2加強接地測試，提升耐雷水平

供電部門要緊緊圍繞220kV高壓輸電力線路實行雷擊保護，統一部署，精心安排，穩步做好電網防雷、防洪、抗旱等工作。同時測試防雷接地的效果，保持防雷穩定。以配電網為目標，防止雷擊接地，通過安裝氧化鋅避雷器、安裝放電間隙、改造不符合要求的接地電阻、更換瓷瓶絕緣體，不斷提高線路的防雷水平。實施防雷整治工程，以防止雷擊試驗方法，提高區域電網運行的安全性和穩定性。

3.3合理運用不平衡的絕緣方式

不平衡的絕緣方式具有很多的優點，首先不平衡的絕緣方式經濟性較強，其次，這種不平衡的絕緣方式操作起來簡便，可以有效的增強高壓輸電線路的絕緣水平，進而在一定程度上提高高壓輸電線路的耐雷水平。在高壓輸電線路運行時，一般線路出現跳閘的概率要明顯低于一些高塔桿的高壓輸電線路。為了有效的避免雷擊事故所造成跳閘現象，線路設計時首先可以考慮將高塔導線與避雷線之間的距離適當的加大，其次，可以適當增加絕緣子片數量，從而在根本上提高高壓輸電線路的絕緣性能。現階段我國在高壓輸電線路的防雷措施上提倡使用不平衡的絕緣方式，將不同回路絕緣效果的差值設置成相應的電壓峰值，在遇到雷擊事故時，絕緣子串數量較少的回路中就會事先發生閃絡現象，這樣地線就成為了雷擊事故發生時閃絡后的導線，從而有效的提高高壓輸電線路的耐雷水平，保障供電系統的正常運行。

4結語

總而言之，在輸電線路防雷工作中應用線路型避雷器，應首先確保所選取安裝地點的合理性，以期能夠在實現高效化防雷的同時，降低對資源的耗損量。同時還要能夠結合當地的具體現狀情況按照雷擊方式與輸電線路建設形式，來促進對線路型避雷器的合理建設，并最終達到良好的防雷效果。另外，還要加強避雷器和絕緣子串的密切配合，從而提升其整體防雷效果。

參考文獻

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