220kv输电线路防雷接地技术研究

江西省电力设计事务所有限公司 徐 雷

220kv输电线路防雷接地技术研究

江西省电力设计事务所有限公司 徐 雷

随着我国经济的发展、人口的增多，用电量也在不断地上升，安全用也得到了重视，而我国现今的高压线路中，220kv的输电线路是主要且广泛用电形式，但自然灾害会对高压输电线路造成损害，如：雷击，严重影响用电的安全性，因而本将对雷击的原因及危害，以及对220kv的输电线路的防雷措施进行阐述。

220KV输电线路；雷电产生原因；防雷技术；应用

前言

在弗兰克·莱思发表《大自然在发狂》的那一刻，人类就已经开始了对雷电及防雷技术的应用研究，雷电对输电线的损害也严重影响了人类的用电安全问题，而现今应用最为广泛的就是220KV输电线路，因而对220KV输电线路的损害就尤为的突出，所以防雷技术的研究和应用成了用电的重点和难点问题。

1.雷击产生的原因及危害

现今220KV的输电线路应用的材质一般为金属，而且输电线路是被架在空中，因而在输电线遇到雷击时会在其内部产生大量的电流，既感应电流，当这些感应电流在输电线内进行流动且与原有电流一起参与到电路中时，就会导致输电线内的电压快速的被升高，从而引发输电线路在输电方便的安全问题，同时也对正在运行的电力设施造成了一定的损害，如果输电线路周围的绝缘性较差，或者没有足够的抗压能力，不能抵抗雷击后产生的大量的电流，那么就会给人们的生活造成巨大的损失，甚至会威胁人们的生命安全，因而，对220KV输电线路进行防雷接地技术的研究是非常重要的。

2.输电线路防雷接地技术的应用

2.1 关于防雷的一些操作

2．1．1 避雷线的安装

安装避雷线是有效防止220KV输电线路遭受雷击的方式之一。一方面避雷线能够成功的将雷电引离输电线路所在的位置，从而避免输电线路遭受雷击，受到不必要的损害；另一方面，避雷线具有分流和引流的作用，既减少输电线路中因雷击产生的多余电流，保证线路内的电压稳定，降低由于雷击而产生的损害程度。由于导线自身具有一定的耦合性，所以避雷线可以利用导线的特性使220KV输电线路中绝缘电压降低，可以有效的减少感应电流作用下感应电压的产生。经过不断的实验和应用，证明了在输电线路遭遇雷击时，线路中的电压越大，避雷线的防雷效果就越好，而且避雷线的应用成本也很低，所以避雷线是220KV输电线路防雷的重要手段和有效方式。但在安装避雷线的过程中，应特别注重避雷线的选择，既严格按照相关规定的标准进行使用，确保防雷线应用的效果[1]。

2．1．2 避雷针的装设

避雷针是有效防止220KV输电线路遭受雷击的关键，避雷针能够使雷云在与输电线路有一断距离时，及时改变雷云的放电方向，既改变原有放电的电场方向，从而将雷击引到与避雷针相连接的接闪器上，从而使雷击中的电荷通过避雷针释放出去，降低了雷击对输电线路的损害，同时也保证了用电的安全性。与其他的一些防雷措施相比，如避雷线等，避雷针发挥的作用是将雷电引开，而不是避开雷电，由于它自身的结构是针状的，既能够吸引空中的一些弱雷，又能减弱空中的强雷，因而能够有效的防止输电线路遭受雷击。在避雷针的装设过程中，应注意是在220KV输电线路的杆塔挂靠点的位置上安装避雷针，数量一般为两个，它们和杆塔的角度大约为45°，长度大致为3米。

2．1．3 提高输电线路的绝缘性

通常情况下，随着220KV输电线路的杆塔高度的不断增加，受到雷击的几率也就会增大，如果越大面积的使用杆塔对线路进行架空，那么就越有可能遭受到雷击，造成的损害也就越大，因而可以在杆塔的应用中加入绝缘体，如：在杆塔中采用绝缘子，并可根据绝缘性的大小适当的增多对绝缘子的使用，或者可以加大杆塔顶端的空间距离，从而改变输电线路的绝缘性，同时也提高了在遭遇雷击时的抗压能力。根据有关研究，随着杆塔高度的增加，遭遇雷击后产生的感应电流也会越大，因而为了能更好的减少220KV输电线路在遭遇雷击时的损害，可以选择适当高度的杆塔，一般的杆塔高度应控制在40米的范围内，而且杆塔每增加一定的高度，对应的绝缘子的使用片数就要增加，但当杆塔的高度远远地超过了研究范围，甚至是100米之外，那么上面的数学关系就不再适用，因而在进行杆塔搭建时，应严格按照业内的有关规定来执行，从而达到防雷和降低雷电损害的目的[2]。

2．1．4 重合闸的设定

对于220KV输电线路的自身特性来讲，他具有一定的自我修复能力，既在被雷电击中之后，它能够在最短的时间内控制由于雷电而引起的一些问题，如：绝缘子表面放电的闪络情况、电频的频繁切换情况，而自动重合闸就是实现这一功能的重要元件。输电线路的这一特性能够大大的提高自身的稳定性，同时也能降低线路的老化及被损害的几率。在以往的雷击事件中，我们不难发现，通过自动重合闸可以有效的降低雷电对输电线路的损害，使输电线路正常的运行，从而保证用电的安全性。

2.2 进行接地操作

2．2．1 接地棒的应用

接地棒的应用可以降低220KV输电线路遭受雷击时的损害程度，由于在雷电发生时会产生大量的电流，它能够将电流成功的引入大地里，同时也能够缓解线路本身形成的电压。接地棒是防雷措施中使用较为广泛的一种，接地棒是通过对输电线路和地面的连接，并能够轻松的控制接地的电阻问题，发挥防雷的作用，由于它的材质一般为铜镀钢，因而接地棒的使用寿命比较长，抗氧化能力和导电的性能也很强，同时也能够降低220KV输电线路的防雷成本，也保证了输电线路运行的稳定性。

2．2．2 垂直地极的设立

对垂直地极的设立，能够有效的改善土壤的表面接地质量差的问题，尤其是在电阻率高的土壤区域。而对于垂直地极的设立应注意以下几点：第一，如果架空输电线路的是铁塔的话，对垂直地极的安装可以将距离铁杆的距离控制在5～6米之间；第二，如果是水泥的杆塔，那么对垂直地极的安装可以将其与水泥杆的距离控制4米左右，而且对于垂直地极应采用圆钢等方式进行加工，地极之间的间距应该控制在5米左右，最远不能超过6米，长度应该在2米以上；第三，如果要安装地极的是高土壤电阻率的区域，那么就应该加大地极在地里的深度，一般为0.9米左右；第四，如果安装的地形是陡坡的，那么就要进行实际的测量，根据地表的深度计算安装所需的尺寸，从而能够保证垂直地极的稳定性，在出现洪水等问题时，垂直地极的作用不被影响[3]。

2．2．3 对消弧线圈的应用

消弧线圈的应用能够在发生雷电时，起到降低接地中电阻的作用。消弧线圈是带铁芯的电感线圈，在220KV输电线路遭遇雷击时，会产生感应电流，从而使输电线路内的总电流增加，电压也会不断的升高，而消弧线圈的作用就是使放电处的电压在电感线圈的阻尼作用下，不仅不能升高，而且使放电处的电流也会减小，从而降低雷电对输电线路的损害，保证220KV输电线路的安全性。

2．2．4 耦合地线的应用

在一些杆塔高度固定，不能通过缩短杆塔的长度降低雷电损害的区域，可以采用架设相应的耦合地线的方式进行220KV输电线路的防雷接地措施。既在导线的下方进行接地线的增加，从而增加输电线路对雷电的抵抗性能，减少跳闸现象的发生。应用耦合地线的原理有以下两点：第一，耦合地线能降低杆塔的接地电阻，同时也会对杆塔的分流系数起到降低的作用，尤其是对于一些接地电阻率很高的地区，能够在发生雷电时，通过邻近的杆塔进行相应的分流作用；第二，耦合地线具有增强导线和地线之间的耦合性的作用，从而降低雷击的损害。

3.总结

220kV输电线路是我国用电网络中的重要足组成部分，因而220kV输电线路防雷接地技术研究和应用关系着我国用电的安全问题，更是输电线路能否正常运行的关键所在，因而对于防雷技术我们应给予高度的重视，更要不断的进行研究和探索。

[1]李冰,于海洋．220kV高压输电线路防雷接地技术分析[J]．电子制作,2015,(24):70．

[2]詹其彪,刘渊．220kV高压输电线路防雷接地技术分析[J]．电子制作,2014,(08):41-42．

[3]周永辉．220kV高压输电线路防雷接地技术研究[D]．华北电力大学,2014．