220kv输电线路防雷接地技术探讨

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【摘要】220kv输电线路是电网的主要组成部分，其运行状态如何影响着电网运行的可靠性与安全性。在所有影响因素中以雷击最为常见并且影响恶劣，必须要做好防雷管理，采取有效的措施来提高线路的防雷性能。雷害发生时往往会对设备以及线路造成影响，出现大范围的停电事故，造成严重的损失，针对此必须要做好防雷接地技术的研究。本文对220kv输电线路防雷接地技术进行了分析。

【关键词】220kv输电线路;防雷;接地

社会经济与人们生活对电网运行稳定性与可靠性提出了更高的要求，这在根本上决定了必须要做好对各项影响电网运行因素的管理。因为220kv输电线路大多建设在野外环境中，在运行过程中经常会受到雷害的影响，而雷击一旦形成，会对设备以及线路造成严重影响，不但会因为大范围停电造成经济损失，严重的甚至会造成人身伤亡。因此，必须要做好对防雷技术的研究，提高220kv输电线路防雷能力，保证电网正常运行。

一、220kv输电线路雷击影响分析

1.220kv输电线路雷击原因

220kv输电线路建设范围广，并且是使用金属材料最多的线路之一，在运行过程中经常会受到各种因素的影响，尤其是在雷雨多的季节，受雷害影响严重。线路大多为架空的建设方式，在遭到雷击后，产生的冲击波会从线路中入侵，不但会对输电设施造成影响，同时还会破坏通信系统[1]。虽然现在大多数220kv输电线路都安装了避雷器、避雷线等装置，但是因为其动作慢、残压高等特点，会引起线路产生过电压，仍然会产生影响。

2.线路感应起电

雷云在先导、移动以及起电放电过程中，会在架空线路周围形成一定的静电感应，一旦雷云朝大地放电，则导线中聚集的电荷就会转变成自由电荷，并通过感生电流的形成向线路两端移动而形成电流[2]。线路产生的移动电流会与导线波阻发生作用而形成超出额定的雷电感应电压，进而会对线路造成严重的影响。

二、220kv输电线路防雷接地技术实施措施

1.接地处理

（1）强化电磁感应接地

想要提高220kV防雷性能，可以以雷击闪络反击原理为依据，结合实际情况适当的减少接地电阻与电磁感应，并提高耦合系数，其中可以选择用设置耦合地线以及架空地线等方式来提高耦合系数。在雷击发生的过程中，会经过稳定电磁感应与暂态行波阶段，针对此可以通过对接地装置的分布范围进行更改，来提高耦合系数[3]。一般情况下，在ρ>500Ωm时，采用的电磁感应杆塔接地射线如图1所示，可以提高杆塔结构接地结构抗陡波雷击性能。当ρ>1000Ωm时，则采用的电磁感应杆塔接地射线如图2所示，可以增强电磁耦合系数，能够在一定程度上提高线路的抗雷击能力。

（2）消弧线圈接地

对于雷电活动频繁并且接地电阻难以降低的地区，在进行新路防雷接地处理时，可以选择用消弧线圈接地的方式，减少单相着雷闪烁故障。另外，针对地区特点，也可以选择用中性点不接地方式进行防雷处理。一般情况下，如果三相与二相着雷，则一相导线不会因为发生雷击而出现跳闸事故。在对线路进行处理后，导线闪烁会与地线具有相同的作用，起到提高线路耦合的目的，进而可以有效降低未发生闪烁问题的相绝缘子电压，提高线路的防雷性能。

图1 ρ>500Ω接地射线

图2 ρ>1000Ω接地射线

（3）垂直地极接地

在对部分高土壤电阻率地区进行防雷接地处理时，可以选择安装垂直地极接地的方式，能够有效改善表面土壤接地质量差的问题。在进行处理时，一般将其安装在杆塔附近，将杆塔与垂直地极的距离控制在6m左右，而垂直地极的数量应以实际情况来定。其中，对于水泥杆塔来说，在安装垂直地极时，应适当缩短距离，控制在4m左右即可。另外，安装前还需要做好对垂直地极的加工，长度控制在1.5m以下，相临地极之间距离控制在4～6m之间。安装时应结合地形地质来确定具体处理方式，例如在高土壤电阻率山区，电极埋深度一般控制在0.8m左右，具体的深度应结合实际情况来进行计算，争取能够最大效果的实现接地极的散流效果，以免被洪水冲刷丧失散流功能。

2.防雷处理

一方面，结合实际需求来增减绝缘性能，对于杆塔来说，应适当增加绝缘子串数量，或者是使用大爬距悬式绝缘子等进行处理。对于含有安装避雷线并且高度在40m以上的杆塔，需要每增加10m高度就添加一个绝缘子串，如果高度超出100m，则需要相关技术经验来具体决定。另一方面，可以选择安装避雷线，以避免雷电直接击中导线，并且可以利用导线耦合性能来降低220kv输电线路绝缘电压，并增强对雷电流的散流作用，减少雷击影响后杆塔内部存在的雷电流，达到提高杆塔防雷的目的。如果应用避雷线来进行防雷处理，需要做好对避雷线的选择，一般情况下线路电压越高，则电路的防雷性能越好，因此在选择避雷线时应严格按照规范要求以及实际需求来确定。另外，也可以选择安装自动重合闸的方式来进行防雷处理，能够提高线路自我保护能力。在对线路运行实际情况分析后，得出中心点接地电网发生的部分雷击线路事故以单相闪络为主，安装自动重合闸后，可以有效减弱雷击对供电造成的影响，不但能够提高线路运行稳定性，同时也可以减少对断路器检修的任务量。

三、避免接地故障管理措施

1.加强自然因素管理

通过对接地故障各影响因素的分析，以雷击造成线路绝缘子击导致电路接地故障最为常见，在进行管理时就需要提高绝缘子的耐雷能力，选择具有良好耐灼烧性、密封性、安全性特点的防雷金具安装在线路上。对于距离建筑与树木较进的线路，为了避免线路受到影响，在架设线路前应详细研究线路架设方案，控制好线路与树木以及建筑物之间的距离，并同时做好防雷接地处理。

2.加强配电设备管理

首先，针对跳线放电导致线路或者杆塔等设备发生的线路接地故障，需要结合实际情况调整跳线与横担、杆塔净空距离，将跳线距离控制在规定范围内。另外，在线路施工过程中经常会出现接地故障，为避免此类问题，一般不带电进行同杆架设线路、交叉跨越线路以及平行架设线路施工，如果存在特殊情况必须要做好安全防护措施。

四、结束语

为保证220kv输电线路的正常运行，必须要加强对防雷接地技术的研究，做好防雷接地技术的实施，并做好接地故障管理，争取不断提高线路防雷接地处理效果，减小雷害对220kv输电线路运行造成的影响，不断提高电网运行稳定性与安全性。

参考文献

[1]李晓云.福建西北山区电网220kv输电线路综合防雷措施研究及成效分析[J].黑龙江科技信息.2011，（33）：32-33.

[2]王剑，刘亚新，陈家宏，童雪芳，朱芸.基于电网雷害分布的220kv输电线路防雷配置方法[J].高电压技术.2010，（10）：15-16.

[3]石亚宁.浅析雷电灾害的影响以及预防[J].科技情报开发与经济.2011，（23）：65-66.