關于220kV高壓輸電線路防雷接地的探討

何惠松 朱國營 李紅璽 國網河南省電力公司濮陽供電公司

引言：隨著經濟的迅猛發展，人們對電力的需求也越來越大，電力與人們的生產生活聯系也愈加緊密，因此，提高供電系統的平穩性、安全性對電力系統的健康發展具有重要的意義。然而，220kv高壓輸電線路長期裸露置于高空，易遭受雷擊等破壞，導致自動跳閘、斷電等現象，使整個電力系統受到損害。若雷擊地點周圍的輔助設施絕緣性不達標，雷擊產生的電流容易引起第二次傷害，雷擊造成的輸電中斷不僅影響人們的生產生活，嚴重時更會危及人們的生命和財產。同時，電路的檢修工耗費大量的人力、物力、財力，特別是在丘陵及交通條件不方便的山區，巡視、檢修線路故障存在諸多困難。由此可見，對我國高壓輸電線路進行防雷是至關重要的，通過現代化的防雷技術，既能夠減輕電力系統的安全隱患，也能夠提升高壓輸電線路的安全系數。

1 雷擊發生原因及危害

現代化的電力事業發展速度不斷加快，很多地方的220kV高壓輸電線路建設，都在走向快節奏的方向，整體上的工作成績是比較顯著的。但是，220kV高壓輸電線路的架設過程中，必須充分考慮到到自然界當中的雷擊現象，這是非常嚴重的問題。從220kV高壓輸電線路本身來分析，其在建設的過程中，大部分的原材料應用，表現為金屬的特點，這些線路的結構，整體上表現為架空的特點。當雷擊發生以后，會在220kV高壓輸電線路當中，瞬間產生大量的電流，也就是我們日常所說的感應電流。強大的電流進入到220kV高壓輸電線路以后，直接參與了正常的電流輸送，對于整體輸電線路內部的電壓，直接造成了迅速升高的特點，會對輸電過程的安全性，構成非常嚴重的威脅，針對220kV高壓輸電線路的設備造成嚴重的破壞，同時對于電力通信系統，也造成了較大的損害。由此可見，220kV高壓輸電線路的雷擊問題，必須按照科學的手段來應對，應堅持在防雷接地技術上，按照科學方式來應用。

2.2 20kv高壓輸電線路防雷接地的意義

電力是社會發展和生產的關鍵動力資源，為了能夠促使社會的進步和發展，國家電網結合我國的地理條件建設了很多高壓輸電線路，其中有很多的高壓線路都處于較為空曠的郊外，而郊外的露天環境很容易讓線路受到外界因素的影響，尤其是雷擊。若是發生雷擊則很容易為高壓線路形成危害，線路一旦被雷擊就很有很可能因為電壓太高而自動跳閘，系統也會自動切斷線路，這會讓整個電力系統都遭到損害，并且影響人們的正常用電。若是雷擊地點周圍設備的絕緣性和抗壓力不夠，則會因為雷擊形成的電流形成二次傷，對周圍的群眾的生命和財產安全形成威脅。雷擊對于高壓輸電線和整個電力系統而言都是極其危險的，在遭到雷擊后進行的維修工作也會花費大量的資金和人力。雷擊不但會讓電力資源的傳輸突然中斷，對人們的正常生活和工作形成影響，同時也容易降低電網系統的經濟效益，影響社會的發展。因此，220KV的高壓輸電線路的防雷接地工作很意義。經過對有效的防雷接地技術的實施，能夠減少電力系統中的安全隱患，同時還能夠提升電網的運行效率和安全，保障人們的正常用電。在進行高壓輸電線的防雷接地工作時，其工作原則要依據輸電線路處在的不同地區實施不同防雷措施，并且還要對當地的氣候以及地形等情況進行充分考慮，制定出科學合理的防雷接地方案

3.2 20kv高壓輸電線路防雷接地的優化措施

3.1 改變線路絕緣性

隨著220kV高壓輸電線路的架設工作不斷的完善，很多地方的工作開展，都在按照積極的方法來完成。避雷接地技術的應用過程中，不能總是按照傳統的角度來完成，還是要從最根本的工作上出發。建議在今后的技術應用過程中，可以針對線路的絕緣性，做出良好的改變。在220kV高壓輸電線路的運作過程中，其遭受到雷擊的傷害以后，高桿塔的等值電感、感應電流都會持續性的增加，由此因為雷擊所產生的損失是非常顯著的。為了更好的降低損失，業內對于220kV高壓輸電線路的規劃，做出了新的規定。例如，當220kV高壓輸電線路的桿塔高度，大于或者是等于四十米的時候，桿塔每提高十米，必須增加十片絕緣子。倘若桿塔的高度，超過了一百米的標準，那么這個數學關系就會展現為無效狀態，此時必須根據其他相關的技術規定，針對絕緣子片數做出更好的掌握。該項技術的實施優勢在于，能夠從最根本的角度上，對220kV高壓輸電線路加強防護，避免防雷接地技術出現嚴重的不足，對未來的工作進步，能夠奠定堅實的基礎。

3.2 安裝垂直地級

安裝垂直地級有助于改善表面土壤接地質量差的問題，特別是在土壤電阻率高的地區。安裝垂直地級應注意幾點：其一，若架空輸電線路是鐵塔，則鐵塔的垂直地級安裝與桿塔的距離應控制在5-6m范圍內。其二，若架空輸電線路是水泥桿塔，則桿塔的垂直地級安裝與桿塔的距離應控制在4m左右。關于垂直地級采用圓鋼或角鋼等加工方式，地級間隔應在4-6米間，長度應在1.5m以上。其三，若地級安裝在高土壤電阻等地區，則應加大極地埋藏深度，通常為0.8m左右。其四，陡坡的地級安裝需進行實地測量，依據地表的深度計算安裝尺寸，當出現洪水沖刷時盡可能減少對垂直地級的影響。

3.3 完善電磁感應型接地裝置

從理論上來看，耦合系數的提升、接地電阻的降低能夠有效起到220kv輸電線路防雷作用。依據原有理論，提高耦合系數主要依靠架空地線和耦合地線兩方面實現。而實際雷擊過程存在穩態電磁感應，若將暫態行波階段的接地裝置改變，也可以一定程度上提升耦合系數。加強桿塔接地結構的抗陡波雷擊性能。當p＞500Ωm時，可采用強化電磁感應桿塔接地射線方式，從而提升陡波的抗雷能力。當p＞1000Ωm時，可采用強化接地裝置方式，加強電磁耦合系數。從而提高220kv輸電線路的防雷水平。

3.4 裝置自動重合閘

220 kv的高壓輸電線路絕緣子有著很好的自我修復性能，很多因為雷擊時形成的沖擊閃絡與工頻電弧在輸電線跳閘之后，會在短時間之內進行游離，導致高壓輸電線路不會受到致命性的打擊。所以，在220KV的防雷接地工作中使用自動重合閘，可以有效提高高壓輸電線路的抗雷能力。因為很多雷擊事故在中性點接地電網中一般都是單相閃絡，所以電力人員能夠使用單相重合閘保障電力用戶的正常用電，并且也減少電路的維修工作。除此之外還可以架設耦合地線實現防雷接地目的，這種方式是增加導線以及避雷線的耦合作用，以此來降低絕緣子串的電壓。耦合地線的使用可以對雷擊時形成的巨大電流進行分流，通過相關的實踐證明，耦合地線的使用可以幫助220KV的高壓輸電線路進行防雷，以此來保障高壓輸電線路的正常運行，確保整個電網系統的穩定工作。

結語：防雷接地是電力系統建設中的重要工作。在220KV高壓輸電線路防雷接地中，可以通過對避雷線的運用、減少電阻以及提升絕緣能力等方式，加強對高壓輸電線路的保護，在此基礎上確保高壓輸電線路不會受到雷擊的影響，進而保障整個電網系統的正常運行，確保人們生活和工作的正常用電。