防雷接地技術(shù)在220kV高壓輸電線路中的分析

楊勇 梁二鋒

【摘 要】隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會的進(jìn)步，對供電的需求量越來越高，高壓輸電線路的安全性和可靠性也變得越來越重要了。如何確保電網(wǎng)運(yùn)行過程中的高壓輸電線路安全成了重要的任務(wù)之一，在高壓線路的運(yùn)行中線路因?yàn)槔纂娫蚨霈F(xiàn)停電和跳閘的現(xiàn)象時有發(fā)生，所以加強(qiáng)分析220kv高壓輸電線路防雷接地技術(shù)對其運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性意義重大。

【關(guān)鍵詞】220KV高壓輸電線路 防雷接地技術(shù) 分析

高壓輸電線路如何才能確保不受雷擊的破壞，保障自身的安全運(yùn)行是電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中的重要問題。防雷接地技術(shù)很好地解決了電力系統(tǒng)因?yàn)槔讚舳l(fā)生的跳閘等現(xiàn)象，同時還能有效保護(hù)電力設(shè)施，對高壓線路的安全輸電意義重大。

1關(guān)于雷擊過程

（1）產(chǎn)生雷擊的原因。對于高壓輸電線路來說，一般使用金屬材料，且供電線路大多為架空結(jié)構(gòu)，高壓線路一旦遭遇雷擊會產(chǎn)生很強(qiáng)大的感應(yīng)電流，并進(jìn)入到供電線路中。這股強(qiáng)大的電流不僅對電力設(shè)施造成損壞，同時影響到了正常的輸電，給電力通信系統(tǒng)造成很大破壞。

（2）高壓輸電線路中的感應(yīng)電流。高壓輸電線路會在雷雨天氣中產(chǎn)生感應(yīng)電流。如果雷云對大地放電，高壓導(dǎo)線中的電荷會失去束縛而成為能自由移動的電荷，在輸電線路的兩端以雷電沖擊波的形式進(jìn)行傳動。這些電荷的移動會形成感應(yīng)電流，遇到導(dǎo)線中的電阻后形成很高的感應(yīng)電壓，這些高壓會對電力設(shè)施造成很嚴(yán)重的破壞[1]。

（3）雷電危害如何形成。當(dāng)高壓線路遇到雷擊時，一般會有四個階段：一是在遇到雷擊后高壓輸電線路會產(chǎn)生過電壓；二是高壓輸電線路發(fā)生了閃絡(luò)；三是高壓輸電線路又恢復(fù)到工頻電壓；四是供電線路出現(xiàn)了跳閘現(xiàn)象，停止輸電。

2當(dāng)前我國高壓線路輸電在防雷問題方面存在的問題分析

（1）雷電活動過頻且發(fā)生的隨機(jī)性較大。到了夏季的雷雨季節(jié)，雷電活動較為頻繁且沒有規(guī)律性。雖然在天氣預(yù)報方面，我國有著較為先進(jìn)的技術(shù)，但是局限性仍然較大。所以，對于雷電的活動仍然無法進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測，也就不能進(jìn)行有效的預(yù)防，這也使得高壓輸電線路的閃絡(luò)類型不好進(jìn)行正確的判讀[2]。

（2）設(shè)計(jì)高壓輸電線路的水平有限。在設(shè)計(jì)高壓輸電線路時，線路設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境和氣候等因素適當(dāng)調(diào)整線路，不能照搬輸電線路的常規(guī)設(shè)計(jì)方法。如果在線路設(shè)計(jì)時，沒對當(dāng)?shù)氐慕拥仉娮韬屯寥离娮柚档冗M(jìn)行對比和參照，容易導(dǎo)致雷擊事故的發(fā)生。

（3）高壓輸電設(shè)施的焊接點(diǎn)質(zhì)量不佳。高壓輸電設(shè)施的質(zhì)量不佳，再加上使用的年限過長，高壓輸電線路就容易發(fā)生跳閘現(xiàn)象。比如，在進(jìn)行高壓設(shè)施的施工時，很多的接地體接頭在焊接時存在接頭不深或是長度不夠的問題，這會使得高壓輸電線路發(fā)生跳閘狀況。

（4）較高的接地電阻。高壓輸電線路的接地裝置長時間的運(yùn)行，且沒有進(jìn)行有效的維護(hù)，會逐漸出現(xiàn)嚴(yán)重的腐蝕現(xiàn)象，接地電阻會由此升高，高壓輸電線路的安全運(yùn)行會受到嚴(yán)重影響。檢測回路時，沒有達(dá)到正常標(biāo)準(zhǔn)的電極和架桿內(nèi)部的腐蝕現(xiàn)象同時會影響到接地電阻的準(zhǔn)確性。

3 220v高壓輸電線路的防雷技術(shù)分析

（1）避雷線的應(yīng)用分析。在高壓輸電線路的防雷措施中應(yīng)用避雷線是最基本的措施，避雷線還能有效分流雷擊后產(chǎn)生的強(qiáng)大電流，使得進(jìn)入桿塔的電流減少，避免其強(qiáng)大的電流破壞了電力設(shè)施。雷擊后產(chǎn)生的感應(yīng)電壓可以通過避雷線屏蔽輸電線電壓來減少。在架設(shè)避雷線時還有一定的原則，線路的電壓和避雷效果一般是成正比的，避雷效果在電壓越高時越明顯，在線路中避雷線的性價比也相對較高。所以，220kv高壓輸電線路架設(shè)避雷線是很有必要的。

（2）接地電阻的降低。將高壓輸電線路的防雷能力提高的重要途徑之一就是將接地電阻降低，主要的方法是將桿塔的高度降低。在一些地區(qū)，其土壤的電阻率可能不高，可以通過將桿塔的高度降低來降低接地電阻；在一些地區(qū)，其土壤的電阻率較高，將接地電阻降低比較困難，可以使用降阻劑或是將接地體延長從而將接地電阻降低，將輸電線路的防雷能力提高。

（3）接地方式使用消弧線圈的方法。 在雷電活動頻繁和接地電阻較高的地區(qū)，需要使用消弧線圈的方式進(jìn)行防雷。在二相和三相受到雷擊時，單相導(dǎo)線能因此而避免受到雷擊而出現(xiàn)的跳閘現(xiàn)象。在導(dǎo)線出現(xiàn)了閃爍后，就相當(dāng)于已經(jīng)接地了，將耦合作用增加了，線路的電壓由此而降低，使得輸電線路的防雷能力得到增強(qiáng)[3]。

（4）絕緣水平的提高。高壓輸電線路的桿塔越高，遭到雷擊的可能性就越大，這樣一些使用高桿塔進(jìn)行輸電的地區(qū)，就更容易遭到雷擊。將高壓輸電線路的抗雷能力通過絕緣子串片數(shù)的增加和使用大爬距懸式絕緣子的方式來增強(qiáng)。高桿塔的等值電感和感應(yīng)電流會在遭到雷擊時隨著桿塔的升高而增加。

（5）自動重合閥的安裝。高壓輸電線路的絕緣子有很好的自我修復(fù)性，在遭到雷擊發(fā)生閃絡(luò)和工頻電弧后，輸電線路會發(fā)生跳閘現(xiàn)象，發(fā)生速度很快的游離，使得高壓輸電線路的抗雷能力提升。因?yàn)楹芏嚯娋W(wǎng)發(fā)生雷擊事故時都是單相閃絡(luò)，所以，電力人員應(yīng)通過使用單相重合閥來將供電影響降低，同時將維修斷路器的工作量減輕。

（6）耦合地線的架設(shè)。當(dāng)降低桿塔也不能降低接地電阻時，可以將輸電線路的防雷能力通過架設(shè)耦合地線的方式來實(shí)現(xiàn)。通過使用這種方法能將避雷線和導(dǎo)線間的耦合作用增加，使得絕緣子串的電壓減少。另外，雷擊電流還能通過架設(shè)耦合地線來進(jìn)行分流。通過實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，高壓輸電線路在架設(shè)耦合地線后能起到很好的防雷能力。

（7）應(yīng)用接地技術(shù)。接地技術(shù)有三種形式，一種是保護(hù)接地，是在正常運(yùn)行電子系統(tǒng)時，利用電子設(shè)備的帶電部分進(jìn)行接地。二是工作接地，在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的條件下，將大地作為導(dǎo)線進(jìn)行接地。三是防雷接地，利用設(shè)備的金屬結(jié)構(gòu)和電力設(shè)施的保護(hù)裝置進(jìn)行接地。在大地和高壓輸電設(shè)備間防雷接地棒是連接點(diǎn)，高壓接地棒的選擇宜采用銅鍍鋼材料，我國在這方面的要求不是很嚴(yán)格，傳統(tǒng)的防雷接地棒有不少的缺陷。但是銅鍍鋼接地棒很好的彌補(bǔ)了這些缺點(diǎn)，維護(hù)了高壓輸電線路的穩(wěn)定性。

4結(jié)語

作為國家電網(wǎng)的運(yùn)行命脈，高壓輸電線路的安全意義重大。雷擊作為高壓輸電線路的重要安全殺手，對其安全運(yùn)行具有很大威脅。我國的高壓輸電線路防雷技術(shù)在當(dāng)前取得了一定的成績，但是仍然需要進(jìn)一步的完善和提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]曾嘉.高壓輸電線路防雷技術(shù)分析[J].電力訊息，2014，（03）.

[2]韋基毅.淺談220kv高壓輸電線路的防雷技術(shù)[J].工業(yè)技術(shù)，2013，（17）.

[3]謝廣壘.220kv高壓輸電線路防雷接地技術(shù)探討[J].電氣工程與自動化，2012，（27）.