摘要：随着我国人口数量的不断增加，电力资源的需求量也获得了快速发展，很多方面也获得了非常明显的成就，整体上可以得到积极的进步。220KV高压输电线路是比较重要的线路类型，其承担的载荷比较明显，为了减少线路的安全隐患，提高输电线路的稳定性，要坚持在防雷接地技术上更好的完善，针对雷雨天气做出有效应对。本文就针对220KV输电线路防雷接地技术进行深入探讨。
关键词：220KV；输电线路；防雷；接地技术
随着经济的迅猛发展，人们对电力的需求也越来越大，电力与人们的生产生活联系也愈加紧密，因此，提高供电系统的平稳性、安全性对电力系统的健康发展具有重要的意义。然而，220kv高压输电线路长期裸露置于高空，易遭受雷击等破坏，导致自动跳闸、断电等现象，使整个电力系统受到损害。若雷击地点周围的辅助设施绝缘性不达标，雷击产生的电流容易引起第二次伤害，雷击造成的输电中断不仅影响人们的生产生活，严重时更会危及人们的生命和财产。同时，电路的检修工耗费大量的人力、物力、财力，特别是在丘陵及交通条件不方便的山区，巡视、检修线路故障存在诸多困难。由此可见，对我国高压输电线路进行防雷是至关重要的，通过现代化的防雷技术，既能够减轻电力系统的安全隐患，也能够提升高压输电线路的安全系数。
1、220kV输电线路雷击故障
高空中的雷云在起电、移动和先导放电的过程中经常会形成一个断开的回路，如此一来将会和架设在高空中的输电线路产生静电感应。当高空中的雷云对大地放电时，输电线路中将会产生大量的自由电荷以冲击波的形式向两端移动，从而造成雷击故障。这是雷击故障产生的基本原理，当然由于输电线路遭受雷击的闪络形式的不同，其产生的机理和故障类型也是存在一定的差别，具体如下：
1.1 220kV输电线路雷击故障类型
根据输电线路遭受雷击的闪络形式不同，可以将220kV输电线路雷击故障大致分为直击故障和绕击故障两种类型。其中直击故障指的是当高空中的雷电直击到塔顶或者避雷线时，来自空中的雷电会分流，其中一部分雷电通过避雷线和输电线流在输电线路中流动，另一部分雷电则会顺着杆塔入地，在雷电流入地的过程中杆塔本身的电感以及接地电阻将会导致塔顶的电压迅速提高，从而形成高位电压，当塔顶电位与导线上形成的高位电压差大于绝缘子串的50%雷电放电电压时，杆塔上的绝缘子串就会发生从杆塔到导线的闪络。这种情况下产生雷击故障常被称为直击故障；而绕击故障则指的是高空中的雷云经过输电线路时，其对大地的房地将会和架空输电线路产生感应，如此一来就很容易绕过杆塔直接通过输电线路产生瞬间高压，造成输电线路的电位提高。当输电线路的电位和杆塔之间的电位差达到一定程度时，绝缘子串就会产生瞬间电流，从而造成雷击故障。值得注意的是，在实践中由于220kV输电线路基本上都设置有避雷线，因此雷云绕击到架空线路的可能性较低，但是一旦产生绕击，其所带来的影响都远远的超过直击故障。
1.2雷击发生原因及危害
现代化的电力事业发展速度不断加快，很多地方的220kV高压输电线路建设，都在走向快节奏的方向，整体上的工作成绩是比较显著的。但是，220kV高压输电线路的架设过程中，必须充分考虑到到自然界当中的雷击现象，这是非常严重的问题。从220kV高压输电线路本身来分析，其在建设的过程中，大部分的原材料应用，表现为金属的特点，这些线路的结构，整体上表现为架空的特点。当雷击发生以后，会在220kV高压输电线路当中，瞬间产生大量的电流，也就是我们日常所说的感应电流。强大的电流进入到220kV高压输电线路以后，直接参与了正常的电流输送，对于整体输电线路内部的电压，直接造成了迅速升高的特点，会对输电过程的安全性，构成非常严重的威胁，针对220kV高压输电线路的设备造成严重的破坏，同时对于电力通信系统，也造成了较大的损害。由此可见，220kV高压输电线路的雷击问题，必须按照科学的手段来应对，应坚持在防雷接地技术上，按照科学方式来应用。
2、220KV高压输电线路防雷接地技术探析
2.1降低接地电阻
接地电阻的降低，能够有效的提升高压输电线路的防雷击能力。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一般降低接地电阻所采取的方法就是降低线路杆塔高度，而这一方法在应用过程中具有一定的局限性，一般只适用于一些土壤电阻率较低的区域。针对一些土壤电阻率较高的地区，因为这种方法实施起来具有一定的难度，所以通常会采取使用电阻剂或将接地体进行延长处理等方法来达到接地电阻降低的目的。
2.2提高绝缘水平
在高压输电过程中，如果线路杆塔越高，那么其遭受到雷击的可能性也就越大，因此在一些对高杆塔输电线路应用有要求的特殊区域，雷击发生的可能相比其他区域也就要大很多。针对高杆塔的防雷击方法，一般都是在搭设高杆塔时，首先将杆塔顶部空间做加大处理，并应用一种距悬式的绝缘子和通过增加绝缘子片数的方法，以此达成增强输电线路抗雷击能力的效果。在高杆塔遭受雷击时，通常会产生一种较大的等值电感和感应电流，而且其所遭受到雷击的概率也会随着杆塔的高度的增加而增加。参照行业相关规定，以40m的杆塔高为标准，超出这一标准的，每超出10m就需要加入一个绝缘子，当超出100m后，绝缘子的添加数目则需要结合实践运行经验来进行确定。
2.3安装垂直地极
安装垂直地极有助于改善表面土壤接地质量差的问题，特别是在土壤电阻率高的地区。安装垂直地极应注意几点：其一，若架空输电线路是铁塔，则铁塔的垂直地极安装与杆塔的距离应控制在5-6m范围内。其二，若架空输电线路是水泥杆塔，则杆塔的垂直地极安装与杆塔的距离应控制在4m左右。关于垂直地极采用圆钢或角钢等加工方式，地极间隔应在4-6米间，长度应在1.5m以上。其三，若地极安装在高土壤电阻等地区，则应加大极地埋藏深度，通常为0.8m左右。其四，陡坡的地极安装需进行实地测量，依据地表的深度计算安装尺寸，当出现洪水冲刷时尽可能减少对垂直地极的影响。
2.4耦合地线的架设与管型避雷器的安装
通过降低线路杆塔的高度，虽然能够使得接地电阻得以有效的降低，也属于一种很有效的抗雷击方法，但其应用具有一定的局限性，只适用于一些固定的地区。对于不能应用这一方法来降低接地电阻的地区，则可以采取另外一种方法，即架设耦合地线。架设耦合地线的方法，其主要原理就是通过加强避雷线与高压输电线两者之间的耦合作用，以此促使绝缘子串的电压得以有效降低，此外，这一方法还能够对雷击所产生的高压电流进行分流处理，在防雷方面发挥出了一种十分显著的应用效果。针对在遭受到雷击之后，高压输电线路所出现的一些高电压或绝缘缺陷等问题，可利用避雷器的安装进行保护。管型避雷器在实践应用过程中一般都是被安装在了高压线路和通信线路两者之间或一些带有避雷线的杆塔、变电站中，发挥出了一种良好的线路保护作用。
2.5安装避雷装置
避雷装置作为预防与控制雷击击穿事故发生的关键，主要是通过杆塔测针技术在220kV高压输电线路的杆塔上安装水平测针，延伸避雷线保护的范围，并在杆塔横担靠近挂点45°倾斜位置，安装侧向避雷针，长为3m，降低输电线路发生绕击的概率。例如对于侧向避雷针的安装，为了削弱高海拔雷电云层的冲击效应，提高线路的绕击能力，需在220kV高压输电线路防雷接地的杆塔天线间隔15～30m的位置安装侧向避雷针，然后在横臂位置，安装以实际防雷为主的避雷针，保证雷电能够进入到避雷线路中，直接导入大地。此外，为了防止雷电击穿线路和杆塔顶部的绝缘子，还需在杆塔的顶部安装消雷器，然后选用型号为GJ-35的钢绞线避雷针安装与电线杆的顶部，减少接地的电阻。
3、总结
220kV输电线路是我国用电网络中的重要组成部分，因而220kV输电线路防雷接地技术研究和应用关系着我国用电的安全问题，更是输电线路能否正常运行的关键所在，因而对于防雷技术我们应给予高度的重视，更要不断的进行研究和探索。
参考文献
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[2]詹其彪,刘渊.220kV高压输电线路防雷接地技术分析[J].电子制作,2014,(08):41-42.
[3]周永辉.220kV高压输电线路防雷接地技术研究[D].华北电力大学,2014.
论文作者:荣胤伦
论文发表刊物:《电力设备》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/21
标签：杆塔论文; 线路论文; 高压论文; 防雷论文; 地极论文; 避雷线论文; 绝缘子论文; 《电力设备》2018年第23期论文;