摘要：随着人们用电需求的逐渐增加，高压输电线路作为连接变电站与电力用户的重要纽带，其布局和应用日渐广泛。220kV高压输电线路是最常用的高压输电线路之一，其安全运行与否直接关系到整个电力系统的稳定，就目前而言，220kV高压输电线路的最常见事故为雷击事故，因此现阶段有必要着力解决220kV高压输电线路雷击事故。本文正是以此为研究内容，从导致220kV高压输电线路雷击事故的原因出发，从防雷技术和接地技术两个角度讨论了避免220kV高压输电线路雷击事故的措施，旨在为220kV高压输电线路雷击事故的预防提供参考。
关键词：220kV；高压输电线路；防雷接地技术
一、引言
电能的出现改变了人们的生活和生产方式，推动了社会的进步和发展，而随着社会的快速进步和发展，人们对电能的需求又逐渐增加，基于这样的社会发展现状，安全、高效而又稳定的电能供应成了社会发展及人们日常生活的基本保障。为保障充足的电能供应，220kV高压输电线路已大范围地投入使用，然而由于220kV高压输电线路长期暴露于空气之中，因此极易受到雷击的影响和破坏，当出现雷击事故时将出现自动跳闸、自动断电现象，严重地将直接影响整个电力系统的稳定；当220kV高压输电线路出现雷击事故段周围辅助绝缘设施不达标时将会对周围的人或企业造成严重的干扰。此外，220kV高压输电线路的维修不仅会影响人们的正常用电，更是要消耗大量的财力物力。基于以上种种，对220kV高压输电线路做好防雷接地措施具有极为重要的意义。
二、导致220kV高压输电线路雷击事故的原因
220kV高压输电线路雷击事故较为频繁，笔者根据自身经验以及相关资料的查看将220kV高压输电线路雷击事故的导致因素总结为以下几点：一是我国地域辽阔，220kV高压输电线路的布局范围广泛，220kV高压输电线路大范围地使用使得出现雷击事故的概率增加；二是220kV高压输电线路内部包含着大量的金属材料，当有雷击存在时内部的金属材料会产生感应电流，当感应电流累积到一定程度时会使220kV高压输电线路中的电压大幅度提高，进而产生安全事故；三是强大的雷击会对大地产生放电效应，进而使得220kV高压输电线路中产生感应电荷，而感应电荷的突然产生会对220kV高压输电线路造成巨大的冲击，严重时直接导致电力系统的瘫痪；四是日常中的防雷接地工作不到位，缺乏必要的检查和维护。
三、防雷技术
1.设置侧向避雷针
随着人们对雷击现象的研究，避雷针在不断的改进和升级，相对于传统的避雷针而言，侧向避雷针不仅具有更强的雷电吸引能力，而且其可以加强与之配套的避雷线的引雷能力，从而使避雷范围增加，保证了更大范围内220kV高压输电线路的安全。侧向避雷针具有特殊针形结构，能够增加对雷电的吸引作用，在雷云的先导放电场与地面还有一定距离时，侧向避雷针可以凭借其结构优势使先导放电场移向避雷针接闪器，最终将雷云放出的电流引至避雷针。
2.安装避雷线
在避雷针引下雷云中的电流后还需要避雷线将电荷疏散。避雷线在工作的过程中可以使雷电中的电流按照避雷线的走向流动，从而避免雷击电流流入220kV高压输电线路；同时，当220kV高压输电线路中存在雷击电流时，避雷线可以起到分流的作用，从而降低220kV高压输电线路的受损程度。在避雷线的选择过程中并不需要为220kV高压输电线路配置性能最佳的避雷线，当220kV高压输电线路本身具有较好的防雷效果时可以选用较为廉价的避雷线。
3.提高220kV高压输电线路绝缘性
通常来说，随着220kV高压输电线路架设高度的增加，其受雷击的概率也越高加，而且受雷击后产生的感应电流也将更大。基于以上实际，笔者认为，在220kV高压输电线路架设时应将其高度控制在40m以内。当情况特殊，必须要对220kV高压输电线路进行高架时可以在杆塔中加入绝缘子，并保证有足够量的绝缘子，从而避免雷电事故的发生。
4.采用绝缘方式中不平衡法则
就目前而言，电力企业为减少220kV高压输电线路的架设占地量，通常会在同一杆塔上架设多组线路，这就使得经常出现双回路现象。而绝缘方式中不平衡法则的应用可以很好地对双回路绝缘子进行区分，使不同回路中绝缘子的差异更为明显。通常来说，在双回路的绝缘比控制过程中要根据实际情况选用合适的比例，当比例过大时容易引起线路故障，而比例过小时则会导致防雷效果较差。
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5.安装自动重合闸装置
就目前而言，为尽可能的保障220kV高压输电线路的使用，大多数的220kV高压输电线路均具有自动修复功能，即当其受到雷击等的影响时可以在短时间内对这些影响进行自我控制，如减少闪络、消除工频电弧等等。基于此，可以在220kV高压输电线路中安装自动重合闸装置，自行判断220kV高压输电线路是存在临时性故障还是永久性故障，从而最大限度的保障220kV高压输电线路的使用。
四、接地技术
1.架设耦合地线
就目前而言，大限度的降低杆塔接地电阻还较为困难，因此可以借助架设耦合地线的方式来达到同样的目的。在220kV高压输电线路下方架设耦合地线后不仅可以使220kV高压输电线路的耐雷系数提高，同时还可以降低反跳闸事故的发生几率。耦合线路的存在还能使杆塔分流系数进一步降低，使220kV高压输电线路在雷击时产生的感应电流分散化，从而降低220kV高压输电线路中电压的变化。此外，耦合线路的存在还能使220kV高压输电线路与地线间的耦合程度进一步提高，杆塔上部的绝缘子也将得到更好的保障。
2.安装垂直电极
由于我国地域辽阔，因此220kV高压输电线路布局在多种不同的环境之中，通常来说，不同环境下土壤的电阻率是不相同的，对于一些土壤导电率较高的地区则有必要安装垂直电极以降低土壤电阻率高的影响。笔者认为，在垂直电极安装的过程中需要注意以下问题：一是当220kV高压输电线路架设在铁塔上时，垂直电极的埋藏位置与杆塔间的距离应控制在5-6m之间；二是当220kV高压输电线路安装在水泥塔上时，垂直电极的埋藏位置与杆塔间的距离应保持4m左右；三是随着土壤电阻率的增加，垂直电极的埋藏深度也应逐渐增加，具体深度视实际情况而定；四是垂直电极的埋藏深度必须要有较为精确的保证，尤其是在陡坡埋藏垂直电极时。此外，垂直电极的埋藏还应有一定的保护措施，避免出现人为破坏等。
3.采用消弧线圈接地方法
对于一些雷电较为频繁的区域或是接地电阻较高的区域在防雷时可以采用消弧线圈接地法。220kV高压输电线路所采用的消弧线圈是一种带铁芯的电感线圈，它可以使220kV高压输电线路所受的雷击电压有明显的降低，从而使雷击对220kV高压输电线路的损害降低。同时，消弧线圈还可以使出现二相、三相雷击现象时一相跳闸的概率降低。
4.降低杆塔接地电阻
通常来说，接电电阻的阻值与接电电极的形式、杆塔所处位置土壤的电阻率均有着重要的联系。就目前实际来看，在有避雷针保护的前提下，输电线路安装在电阻低于100的土壤中时，工频电阻不会超过10，随着土壤电阻的逐渐增加，工频电阻也将逐渐增加。因此，通过对土壤电阻以及接地电极进行控制即可降低杆塔接地电阻。
5.完善电磁感应型接地装置
从理论角度出发，在雷击发生时会存在稳态的电磁感应，因此改变暂态行波阶段的接地装置同样可以起到增强220kV高压输电线路抗雷击能力的作用。这里可以采用强化电磁感应杆塔接地射线或是强化接地装置两种方式。
五、结束语
总而言之，人们对电能的依赖程度在不断增加，220kV高压输电线路的作用也日益显著，因此避免220kV高压输电线路出现雷击事故具有极为重要的意义。本文从防雷技术和接地技术两个角度出发进行了综合性的分析，只要有关部门能够真正利用起上述防雷接地技术，220kV高压输电线路必将得到更好地运行。
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论文作者:毕龙
论文发表刊物:《电力设备》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/1
标签：高压论文; 线路论文; 防雷论文; 杆塔论文; 避雷线论文; 避雷针论文; 电极论文; 《电力设备》2018年第16期论文;