浅谈220KV高压输电线路的防雷技术

韦基毅

广西电网河池供电局,广西 河池 546300

前言

近几年，我国经济快速发展推动了电网的革新，各种高设备及新技术也渐渐被引入到电网的运用中。220KV高压输电线路的防雷工作对于人们的正常生活有很大影响，随着生活水平的提高，人们对电路供电的安全性及稳定性有很高的要求。目前我国在220KV高压输电线路的防雷技术方面取得一定进步。

1 220KV高压输电线路雷击产生的情况

1.1 220KV高压输电线路产生雷击的原因

雷电中带有强大的电流，当这股电流击中高压输电线路后，会形成一种力量很强的冲击波，而这种雷电冲击波不仅能切断高压输电线路的正常运行，还会造成设备短路及导线被烧毁的现象。220KV由于金属材料的含量高、分布范围广，使其相对于中低压输电线路发生雷击灾害的几率更大，危害程度也更深。尽管目前我国许多地区的高压输电线路按照要求已经安装了避雷器与避雷线等防雷设备，但是有时这些防雷装置在运转过程中会出现暂态过电压，这样就并不能达到很好的防雷效果。

1.2 雷击对220KV高压输电线路的影响

当雷击中高压输电线路后，会产生一定影响。第一，当高压输电线受到冲击后会产生比较高的过电压；第二，高压输电线路会出现闪络的现象；第三，高压输电线路会出现工频电压；第四，高压输电线路会出现跳闸现象，不能正常供电[1]。

1.3 电线感应产生一定情况

雷电在形成过程中，由于雷云对220KV高压输电线路的导线产生一定影响，它会出现静电的感应，一旦雷云放电，就会产生能量巨大的感应电压，这严重影响到高压输电线路的安全。

2 雷击220KV高压输电线路产生的危害

雷击高压输电线路会使线路发生短路，从而影响线路的正常供电。虽然雷电作用的时间很短暂，但是当导线对地面发生闪烁现象后，工频电压会通过此闪烁通道放电，继而使工频的电弧接地，这就导致继电装置动作，影响高压输电线路正常送电，侵入高压输电线路的雷电波会使电力设备因过高的电压而被破坏，产生停电的事故。

3 220KV高压输电线路的防雷技术

3.1 注重避雷线的运用

220KV高压输电线路的最基本防雷方法是避雷线的使用，其主要作用在于预防雷直接击中导线。除此之外，避雷线可以对雷电流进行分流，可以减少流进杆塔里面的雷电流，使塔顶电位可以下降；通过对导线的屏蔽保护可以减少导线的感应过电压；通过充分利用导线的耦合作用还可以降低高压输电线路绝缘方面的电压。避雷线的运用过程中架设是有讲究的，一般情况下，当线路的电压越高，使用避雷线的效果也越好，并且避雷线在整个线路的造价中所占的比例也越来越低，因此，220KV高压输电线路应该全线需要架设避雷线。

3.2 通过降低杆塔来降低接地电阻

相对于常见高度的杆塔，降低杆塔来接地电阻是提升高压输电线路对抗雷击的有效方法。在土壤的电阻率较低的地方，可以充分运用杆塔的自然接地电阻，但是在高土壤地方，降低该地区的接地电阻很困难，可以通过连续伸长接地体，或者通过使用降阻剂来降低接地电阻。

3.3 使用消弧线圈的接地方式

消弧线圈的接地方式主要是针对接地电阻很难降低及雷电活动比较强烈的地区，这些地区一般还可以考虑运用中性点不接地的方式，消弧线圈的接地方式可以消除大部分的单相着雷闪烁接地故障。根据通常情况，二相与三相着雷时，第一相导线并不会因为雷击而跳闸，

导线闪烁后等同于地线，这样就增加了耦合作用，使未闪烁的相绝缘子的电压降低，进而提升了耐雷的水平。

3.4 提高绝缘的水平

由于个别地段的高压输电线路需要使用很高的杆塔，这也使杆塔着雷的机会大大增加。就高杆塔而言，可以扩大塔头的空气间距、改用大爬距悬式绝缘子、增多绝缘子的串片数等方法来加强其耐雷的性能。高杆塔的感应电压大，等值电感也大，并且绕击率会随着高度的增加而增加。所以，有规程明文规定，高压输电线路的全高超出四十米并且有避雷线的杆塔，高度每增高十米时需要多加一个绝缘子，当高压输电线路的全高超过一百米的杆塔时，绝缘子的数量需要结合正常运转的经验来确定[2]。

3.5 配备自动的重合闸

高压输电线路绝缘具备很好的自我恢复功能，许多由雷击而导致的冲击闪络与工频电弧在高压输电线路跳闸发生后可以快速游离，这样高压输电线路不会出现永久性的劣化及损坏，所以配备自动的重合闸后效果很明显。通过长久的经验表明，许多雷击高压输电线路事故在中性点接地的电网里都是单相闪络，因此，工作人员可以通过运用单相重合闸来减轻对居民的供电影响和减轻检修断路器的工作任务量。

3.6 耦合地线的架设

前面提到，降低杆塔来接地电阻是提升高压输电线路对抗雷击的有效方法，而当降低杆塔来接地电阻发生困难时，可以使用在导线的下方架设耦合地线的方法，这种方法的作用主要是加大导线与避雷线的耦合作用，然后减少绝缘子串的电压。除此之外，耦合地线可以分流雷电流。通过无数次的实验表明，耦合地线在减少雷击跳闸率发生的概率有一定作用。

3.7 注重管型的避雷器的装备

管型的避雷器主要是用于高压输电线路上雷击产生的特大电压及一些绝缘弱点中的防雷保护。管型的避雷器不仅能免除高压输电线路绝缘过程中的冲击闪络，而且可以使建弧率下降为零。在现代的高压输电线路上，管型的避雷器主要是装置在通信线路和高压线路之间及高压输电线路之间的交叉跨档、带有避雷线的杆塔的终端、换位的杆塔及过江大跨越的高杆塔以及变电站中的进线保护段等地方[3]。

3.8 绝缘方式中的不平衡法则使用

在现代的高压输电线路中为了节约线路的走廊用地，节省出更多的空间，同杆架设形成的双回路现象越来越多。当这种方法在日常的防雷方法不能达到解决问题的要求时，工作人员还可以使用绝缘方法中的不平衡法则，使双回路的绝缘子串的片数出现差异，这样当雷击中时，片数少的绝缘子的回路会先闪络，而当导线闪络后就类似于地线，这不仅加强了对另一个导线的耦合作用，同时也提升了另一个回路的抗雷水平，使其线路不产生闪烁的现象，从而保证另一个回路的正常供电。按照一般情况，两回路的绝缘水平的差异值应为三十一比二的相电压，当差异过大时会使线路的总故障率变多。具体的差异值需要通过各个方面的技术经济来决定。

4 结语

雷电是一种自然现象，尽管目前任何一种防雷措施都无法完全保证起到防雷的效果，但是高压输电线路的防雷技术仍旧值得研究与完善。高压输电线路的防雷技术与居民的日常供电有重大联系，对线路进行防雷措施就是为了减少雷害概率及雷击的跳闸次数，以保证线路的正常运转。

[1]孙要红.浅谈输电线路的防雷保护措施[J].科技资讯, 2010，（17）：147.

[2]龙伟文.对输电线路防雷的几点看法[J].广东输电与变电技术, 2003，（02）：17-20.

[3]陈东波. 输电线路防雷的探讨[J].中国电力教育, 2010，（12）:25-26.