摘要：我国经济的快速发展和人民生活水平的提高对电力供应提出了更高的要求，电网的规模在不断扩大，运行设备和输电线路的数量也在不断增加，增强高压输电线路的稳定性是相关电力部门必须要面对的任务之一。因雷电而导致线路出现故障时有发生，通常会造成大规模的跳闸停电事故，给社会带来经济损失，给人们生活带来诸多不便。探究220kV 高压输电线路防雷接地的技术，对输电线路安全、稳定运行具有重要的现实意义。
关键词：220kV；输电线路；防雷
1 雷击故障的原因与危害
目前220kV 高压输电线路中使用频率最高的是金属材料，当线路遭受雷击后会产生大量的感应电流，当大量感应电流进入到输电线路中，就会迅速提高整个输电线路内的电压，从而影响到输电线路的安全性和稳定性，容易给正在使用的电力设备造成破坏，给电力通信系统造成损坏。如果高压输电线路周围设备的抗压性能或绝缘性能较差，一旦出现雷击，这些设备会由于强大的电流而受到二次损害，造成巨大的经济损失，也会给人身安全带来极大威胁。雷击对输电线路有着很大的损害，雷击后开展的维修工作需要投入大量财力和人力。所以相关工作人员应当结合防雷地域的气候、地理环境等其他客观条件的不同，遵守科学合理的原则，制定科学的防雷规划，采取有效的防雷措施，制定出完整、行之有效的处理方案，降低高压输电线路因雷击造成的损失。
2 高压输电线路防雷接地中存在的问题
2.1 雷电的发生具有随机性
雷电通常发生在夏季，但由于发生雷电的地点和时间具有随机性，很难找出完全符合条件的规律。尽管当前阶段我国的天气预报已经有了很大进步，但在预测雷电这一问题上还有不足，实际工作中难免会出现遗漏。在这种情况下，无法做到精准预测雷电事件的发生，给高压输电线路预防雷电的工作造成被动，因此，需要从多方面应用防雷接地技术。
2.2 高压输电线路的设计水平有待提高
不同地区和单位高压输电线路的设计质量参差不齐，设计方案也具有很大差异，我国地理条件复杂多样，给工作人员开展设计工作带来很大难度。倘若在设计高压输电线路时，没有考虑工程的气候条件、实际运行环境，生搬硬套已有方案，容易造成所设计的高压输电线路不能达到工程当地的防雷标准，从而不能有效预防雷击事件。在设计输电线路路径时，应当尽量避开雷区，或加强雷区输电线路的防雷处理。
2.3 高压输电设备设备老化导致抗雷能力降低
由于高压输电设备接触点焊接质量不高，有些设备年久失修，使高压输电线路更容易出现跳闸的现象。在高压设备施工的过程中，焊接一些接地体时，所使用的规格并没有达到相关标准的要求，致使高压线路容易出现意外跳闸。
2.4 接地电阻较高
当高压线路的接地设备运行一段时间后，由于缺少日常的必要维护，使设备受到严重腐蚀，增大了接地电阻的阻值，对高压输电线路安全运行造成极大威胁。在进行回路检测工作时，若采用的电极不能达到标准或是架杆出现了严重腐蚀，也会给接地电阻的阻值准确性带来影响。
3 防雷技术的分析
3.1 降低杆塔接地线阻
降低杆塔接地电阻技术是通过降低杆塔的冲击接地电阻来提高输电线路反击耐雷水平的一种输电线路防雷技术。当接地电阻降低时，雷击塔顶塔顶电位升高的程度降低，绝缘子所承受的过电电压程度也降低，从而使线路的反击耐雷水平提高，有效降低线路的雷击跳闸率。此技术在设计时应加强对土壤电阻率的实测工作，要合理的设计杆塔接地装置尽可能降低接地电阻，提高线路的安全。
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3.2 布置避雷线
在220kV 高压输电线路上布置避雷线是有效避雷的举措之一，避雷线可以将雷电偏离输电线的位置，避免雷电直接接触到输电线，起到保护输电线路的作用。避雷线可以把因雷电产生的较大强度的感应电流进行分流或是引流，从而减少塔内的电流大小，在最大程度上保持输电线路中电压的稳定，削弱雷击的破坏力。此外，避雷线还能够利用导线本身所具有的耦合性质降低高压输电线路中产生的绝缘电压，减小由于雷击而产生的感应电压的大小。需要注意的是，在进行避雷线的选择和铺设时，应当严格遵守相关技术标准和规定。根据相关标准规定，在220kV 输电线路中，需在全线架设避雷线，尤其是在易遭受雷击的区域，要架设双避雷线，并且避雷线的保护角在15~20°的区间内，在雷电活动频繁的地区则要应用更小的保护角。高压输电线路中电压的大小与避雷线的避雷效果基本一致，当线路中的电压越大，避雷的效果也就越明显。
3.3 安装重合闸
由于220kV 高压输电线路的自我恢复能力相对较强，在经历雷击之后，可以较快抑制因雷击出现的闪络现象和工频电弧，而实现这个作用主要依靠的便是自动重合闸。高压输电线路的这种性能可以增强输电线路的稳定性，减小输电线路老化和毁损的可能性。通过总结以往的雷击灾害，能够看出，发生在中性点接地电网中的雷击事故中大多表现为单相闪络，通过在输电线路总安装自动重合闸这一原件，可以减少此类灾害发生的频率，进一步降低雷击对输电线路稳定性和安全性的影响。
3.4 改变输电线路的绝缘性
在通常情况下，220kV 高压输电线路杆塔的高度越大，受到雷击的几率就越大，故在大面积使用杆塔的区域极易遭到雷击。在高度较大的杆塔中适当增加绝缘子的数量、增加杆塔顶端之间的距离，能够改变输电线路的绝缘性，增强输电线路抗雷击的性能。当高压输电线路受到雷击后，杆塔内的感应电流和等值电感会随之增大，因此杆塔越高，遭受雷击后的损失也会越大。必须依据相关的技术规定和标准来确定需要增加的绝缘子片数量。
3.5 安装垂直地极
在土壤电阻率较高的地区，使用垂直地极是一项有效的弥补措施。安装使用垂直电极可以有效改善土壤表面接地较差的问题，可以在杆塔周围的位置安装适当数量的垂直接地极，埋设深度应该保持在0.5m 左右。对水泥杆塔而言，垂直地极的安放位置应当与杆塔距离4m 为宜。而对铁塔而言，垂直地极的安放位置与塔杆距离6m 为宜。垂直地极应当经过圆钢或角钢的处理，使地极之间的距离保持在4~6m 的范围，长度应当大于1.5m。当在陡坡的地理条件下安装垂直地极，要准确计算地极的安装深度和垂直地表面的深度，从而发挥地极散流的作用。
3.6 使用并联保护间隙技术
采用这种技术是将一对金属电极并联于绝缘子串的两端，电极之间的间隙位于闪络位置，能够避免绝缘子串被电弧所灼烧。其原理是：在输电线路受到雷击后，绝缘子串两端会产生雷电电压，保护间隙在绝缘子串放电之前进行放电，电弧会在保护间隙之间的电极上进行燃烧，最终会被吹开，防止电弧直接灼烧绝缘子串。
4 结束语
高压输电线路是国家电网运行的关键，保证高压输电线路的安全运行是应有之举，具有重大意义。雷电是高压输电线路遭受破坏的主要因素，会给高压输电线路的运行造成威胁。尽管当前我国在220kV 高压输电线路防雷接地技术上取得了突破性的成果，但是还需要进一步的努力，提高防雷接地的技术水平，完善已有技术，保障电网的稳定运行，为社会和国家的发展提供有力的支撑。
参考文献：
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[3]李孔光.浅析220kV 高压输电线路防雷接地技术[J].科技展望，2016（17）.
论文作者:王喜忠,杨进学
论文发表刊物:《电力设备》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/25
标签：线路论文; 高压论文; 杆塔论文; 防雷论文; 避雷线论文; 输电线论文; 地极论文; 《电力设备》2017年第13期论文;