摘要：近年来，我国经济快速发展，各个领域的用电量大幅上涨，这对于220kV高压输电线路的安全运行提出了更高的要求。雷电作为一种常见的自然现象，严重威胁着220kV高压输电线路的运行安全，为了确保220kV高压输电线路安全、可靠、稳定地运行，应优化防雷设计，结合220kV高压输电线路运行特点，加强防雷设计控制，防止220kV高压输电线路受到雷击而发生跳闸事故。
关键词：220kV高压输电线路；防雷设计
1 导言
雷击是一种随机性非常高的自然现象，其能够对高压输电电力造成非常大破坏，因此220kV高压输电线路的防雷接地就是非常重要的。在这种形式下，保证高压输电线路不受雷击的影响就是当前电力部门工作的主要重心。防雷接地技术能够很到的避免雷击对高压线路造成破坏，对其他的电力设备有着很好的保护作用，因此，相关部门就要加强在防雷接地技术上的投入，提高高压输电线路的安全性，保证用户的用电质量。
2 220kV高压输电线路防雷设计存在的问题
2.1 设计水平较低
220kV高压输电线路施工设计是一项非常重要、专业的过程，有些设计人员的专业技术能力不足，这使得各地区的220kV高压输电线路设计存在较大差异，一些设计人员没有考虑到当地的环境、气候、地域等因素，在设计220kV高压输电线路时，生搬硬套，设计方法比较落后，特别是没有对比和参考当地的接地电阻或者土壤电阻率取值，使得220kV高压输电线路在后期运行中频繁遭受雷击。
2.2 接地电阻较高
220kV高压输电线路运行过程中，很多接地装置的日常维护检修不到位，运行时间过长，造成接地装置某些零部件发生腐蚀，使得接地电阻不断升高，对于220kV高压输电线路的稳定性和安全性有着直接影响，并且回路检测过程中，若高压输电线路架杆中发生腐蚀或者放置的电极不达标，很容易导致线路发生雷击侵害。
2.3 高压输电设备焊接点质量差
220kV高压输电线路运行过程中，很多高压输电设备的焊接点质量较差，再加上日常的维护检修不到位，很容易造成220kV高压输电线路发生跳闸故障，例如，高压输电设备安装施工时，有些接地体接头深度较浅或者焊接长度过短，这导致220kV高压输电线路发生意外跳闸事故，严重影响电网输电安全性。
2.4 雷电随机性较大
雷电作为一种常见的自然现象，具有较大的随机性，往往无规律可循，并且很多地区的雷电活动非常频繁，我国天气预报技术不断发展，但是仍然具有一定的局限性，特别是对于雷电活动无法准确进行预测，预防措施也不到位，这使得无法正确分析220kV高压输电线路遭受雷击的闪络类型。
3 220kV高压输电防雷技术
3.1 应用避雷线
有效的应用避雷线是高压输电线路防雷的主要措施。避雷线的作用是避免雷电击中高压电线，进而发挥其保护功能。此外，避雷线还可以较好的将雷击而产生的巨大电流分流，进而减小进入高压线杆塔的电流，防止雷击电流对电力设施的破坏。避雷线还可以屏蔽高压输电线电压来降低雷击产生感应电压。假设避雷线需要有基本的原则，通常其避雷的效果与输电线的电压呈正相关的关系，就是说电压愈高，避雷效果也就越好，并且避雷线在高压线路中的性价比较高。所以，在220kV高压输电线路防雷技术中，假设避雷线是尤为必要的。
3.2 降低接地电阻阻值
降低接地装置电阻是提高高压线路防雷能力主要的途径之一，其操作方法是降低高压输电线杆塔的高度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在土壤电阻率不高的地区可以采用降低输电线杆塔高度，进而降低接地装置的电阻阻值，但是在嘟嚷电阻率很大的地区，无法有效地降低接地装置电阻阻值，因此可以通过使用降阻剂或者延长接地体长度来降低阻值，进而提升高压输电线路防雷的能力。
3.3 提升绝缘水平
因为高压输电线杆塔高度越高，遭受雷击的概率就会一定的增大。在高压输电线杆塔架设时，应当采用增大杆塔顶部空间、通过爬距悬式绝缘子等等方法提升其防雷能力。在遭受雷击的情况下，高压输电线杆塔的等值电流和感应电流均较大，受到雷击的概率会增加。按照相关规定，对于大于40米的电线杆塔，以10米为一个单位，每超出一个单位，就应当增加一个绝缘子。对于大于100米电线杆塔这种特殊情况，就需要依据运行经验来确定绝缘子增加的数量。
3.4 装设自动重合闸刀
高压输电线上的绝缘子有着较好的自我修复性能，绝大数因为雷击而产生的工频电弧和冲击闪络在线路跳闸之后，会出现快速的游离，导致高压线路不会受到致命的破坏。所以，装设自动重合闸刀对提高高压线路的抗雷能力是极为重要的。因为绝大数的雷击在中性点接地电网均为单相闪络的，所以，电力作业人员能够通过单相重合闸来减小对用户供电影响和降低断路器维修的工作量。
4 输电线路防雷设计措施
4.1 架设耦合地线
架设耦合地线是在降低杆塔接地电阻有困难的时候，在导线下方加设一条接地线，以提高线路的反击耐雷水平，降低反击跳闸率的防雷技术，一般应用在接地电阻较高的线路。架设耦合地线提高线路反击耐雷水平的机理包括两个方面，一方面耦合地线可以增加导线和地线之间的耦合作用，雷击塔顶时在导线上产生更高的感应电压，从而减小绝缘子串承受的冲击电压；另一方面耦合地线可以降低杆塔的分流系数，特别是在接地电阻较高时，可使雷电流易于通过邻近杆塔的接地装置散流，从而降低塔顶电位。架设在线路两侧的耦合地线即侧面耦合地线，位于导线两侧，有效地增加了地线的屏蔽作用，对线路防绕击有较好的作用。实验也证明，安装耦合地线可以有效地减少反击雷害事故的发生。耦合地线也是一种有效的防反击措施，对于投运后雷击故障频发的线路段可以采用架设耦合地线的补救措施。加装耦合地线后，会出现雷击点转移，耦合地线终端杆（即杆的一侧有耦合地线而另一侧无耦合地线）成为相对薄弱点而易遭雷击。此外耦合地线终端杆塔还有两个弱点：（1）雷击分流作用有所减小；（2）大气电场在此杆塔处分布有畸变，从而增加了雷击的概率。为此必须尽量降低终端杆塔的接地电阻，并增加一片绝缘子。应用此项技术时应注意以下事项：（1）应充分考虑耦合地线与导线的电气距离配合，特别是交叉跨越时的配合。（2）由于在导线下面增设的耦合地线，增加了杆塔荷载，部分杆塔及挂线点需补强及增设，因此应做好杆塔强度的校核工作。（3）应按照设计规程要求，在架设耦合地线前，做好耦合地线对地距离的校核工作，以确保人身的安全，同时防止送电线路设施的人为破坏。
4.2 采用双避雷线与负保护角
试验证明：对于220kV输电线路，在防止绕击雷方面，双避雷线比单避雷线的保护效果更加明显，保护角越小则防绕击效果也越好。对于新建220kV线路，建议采用全线架设双避雷线，并采用负保护角。使用减小避雷线保护角技术时使应注意：（1）将避雷线外移，减小避雷线和导线之间的水平距离来减小保护角时应注意避雷线不能外移太多，应保证杆塔上两根地线之间的距离不应超过地线与导线间垂直距离的 5倍。（2）使用将导线内移的方法来减小保护角，可以避免杆塔重量增加和基础应力增大的问题，还可以建造更紧凑的输电线路，减小输电走廊。（3）在改造保护角的方案时要综合考虑减小保护角的防雷效果、运行规范要求和改造费用等因素并进行机械负荷方面大的计算，确定最优的改造方案。
5 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
[2]韦基毅.浅谈220kv高压输电线路的防雷技术[J].工业技术，2016.
[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，2015.
论文作者:崔东山
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/1/15
标签：高压论文; 线路论文; 地线论文; 杆塔论文; 避雷线论文; 防雷论文; 输电线论文; 《基层建设》2018年第34期论文;