220kV输电线路综合防雷技术与接地电阻设计王振东

220kV输电线路综合防雷技术与接地电阻设计王振东

王振东

(国网江西省电力公司赣州供电分公司江西赣州341000)

摘要：电力在人们生活和工作中发挥着越来越重要的作用。在我国应用220kV高压输电线路较多，它在连接变电站与用户上起到了重要作用，它能否安全运行关乎到用户供电质量。在220kV输电线路运行的过程中，雷电是线路不能正常运转是常见问题之一。本文探讨了防雷接地技术，同时对人工接地电阻进行了相应的技术性设计，希望在实际工作中为预防雷击事故提供一定参考。

关键词：220kV输电线路；防雷；接地电阻

引言

现代社会经济高速发展，日用电器日益增多，不管是种类还是数量都日益增长，用电负荷也随之增加，这对于日益完善的供电系统有着重要的联系，220kV高压输电线路又起到了重要作用。而要保证220kV高压输电线路良好的进行供电，就需要保障供电系统的安全稳定。然而恶劣天气条件下产生的雷击现象，将会给电力供应系统造成影响，甚至能直接破坏整个220kV高压输电线路。因此，必须要加强220kV高压输电线路的防雷措施，加强其防雷接地技术的效果和作用，从而达到尽可能的完善220kV高压输电线路防雷接地技术，为供电网络提供更可靠安全的供电环境。

1、雷电灾害的影响

输电线路的安全运行在根本上决定了整个电网供电可靠性与稳定性，需要采取措施来提高其运行安全性，切实满足实际负荷需求。目前我国电网建设日益完善，输电线路体系也更为复杂，受外部因素的干扰加大，并且大部分输电线路需要在野外环境运行，受雷击灾害影响严重。受到雷击影响后，不仅会影响输电质量，还有很大可能造成供电设备故障和损坏，并且故障检修维护难度高，还存在较大安全风险。雷击作用于输电线路，产生过大雷电流，如果不采取有效防雷措施，将会对电气设备以及人身安全产生威胁。

2、高压输电线路防雷的原则

220kV高压输电线路防雷原则就是要将尽可能的降低雷击造成的线路损失。一切从实际出发，根据不同区域的不同情况，在防雷措施方面也同样采取不同的方法，并结合当地自然环境、生态环境、地理地质条件环境、以及线路周边环境等要素，经过实地考察后，设计出安全可靠又符合实际的防雷措施，以此达到220kV高压输电线路的防雷目的。除此之外，还需要进行对220kV高压输电线路分段评估，对有可能发生事故，或已经破损的线路进行维修或评估补充等，将可能造成的雷击现象的影响尽可能的减少，以此使220kV高压输电线路能够更加安稳运行。

3、220kV高压输电线路的防雷技术及应用

3.1架设避雷线

避雷线是最基本的避雷措施，在220kV高压输电线路中广泛运用，其核心作用就是引雷，以避免导线受到雷电直击。同时，避雷线还有其它几个重要作用。

（1）通过对雷击事故后的巨大电流能够起到强大的分流作用，减少电流从而避免其流入杆塔，以此来有效的降低电流对其余电力设备的破坏情况。

（2）通过对高压输电线路的电压进行屏蔽作用，可以大大减少雷击事故产生的电流对电压造成的影响，从而避免了供电系统由于电压不稳而造成的不确定因素。

（3）通过导线耦合的性能作用，能够非常有效的对220kV高压输电线路的绝缘体的电压进行抑制，从而减低绝缘体的电压。

避雷线的架设在220kV高压输电线路设计上，都有着充分的考虑，其避雷效果在很大的程度上与高压输电线路有一定的关联，表现形式为电压越高，其避雷效果就会越优质。可见，避雷线的架设在220kV高压输电线路中是不可或缺的。

3.2降低杆塔接地电阻

220kV高压输电线路杆塔接地电阻值的高低是影响塔顶电位高低的主要因素。如果在遭受雷击时，杆塔接地电阻过大，塔顶电位就会升高，会对线路产生反击。如果在遭受雷击时，接地电阻满足相关要求（见图1），这时绝大多数的电流会沿着杆塔导到大地之中，不会对线路的绝缘性能造成破坏，这样能够保证高压输电线路安全运行。

图1有避雷线架空电力线路杆塔的工频接地电阻

3.3装设耦合地线

在有的高压输电线路上，已经装设了避雷线的情况下还是经常遭受雷击，而且对于接地线的电阻也很难再进行降低，这时我们可以在导线下方再增加一条架空地线，这条地线被称之为耦合地线。耦合地线的作用不是用来减少绕击率，而是用它来使该基杆塔地网与相邻杆段的地网之间能够连接良好，这就相当于在底下埋设了连续伸长的接地体，在雷电对输电线路进行反击时能够增大对相邻杆塔的分流系数和导、地线间的耦合系数，这就相当于降低了塔杆的接地电阻，对高压输电线路形成一种保护，让线路不会发生闪络现象。实践证明，在一些经常遭受电击的输电线路上加装耦合地线后，这些线路在遭受电击后的跳闸率较原来降低了40%~50%左右。

3.4应用雷电定位系统

雷电定位系统是一种全新的高水平现代科技，它能够对雷电进行全自动实时监测，当高压输电线路遭受雷击跳闸之后，运用雷电定位系统能够对遭受雷击的杆塔进行准确定位，帮助线路维修人员快速找到故障点，节省线路维修人员的时间，能够使输电线路尽快恢复供电，确保高压输电线路供电的连续性。高压输电线路的管理人员还可以对累积的雷电定位系统数据进行分析，及时、准确地掌握雷电活动的规律与特性，帮助日后的防雷工作开展。

4、杆塔接地电阻的设计安装方法

杆塔接地电阻应考虑220kV输电线路雷电的设计承受水平，尽量降低雷击跳闸率。因此，在设计过程中应考虑降低接地电阻，即减小电阻，这样就可以有效地减少杆塔对雷电的伤害。本文提出了一种SZJ接地装置，它是一种能显著降低接地装置的接地电阻，它是基于WJ型中空接地装置的深入研究和创新发展的新技术，它的安全性和稳定性更高，具备更好的防雷特性。在接地电阻SZJ接地装置的设计，应首先考虑回填粘土坑缝厚度，约在300~400mm为最好，回填后立即夯实。然后利用螺栓来衔接半圆筒，制作具有渗水、蓄水和吸水功能的接地性导体，立于接地坑中部，四周夯实粘土。当进入降雨期的SZJ接地电阻将进入注水状态。在这里，圆筒是供水的来源，确保地面和周围土壤的表面的湿润度。在接地体的两端分别设有与水平接地网接地线连接的两条连接导线。它有三个作用：①通过接地体周围回填土壤降低电阻率降低接触体周围接触电阻，进而降低接地电阻，防止雷击；②通过回填粘土坑增加接地体的大小，使接地电阻明显下降；③因为接地体周围的土壤可以保持湿润状态很长一段时间，它还可以降低土壤的电阻率，从而降低接地电阻，防止雷击。

结语

高压输电线路是国家电网运行的关键，保证高压输电线路的安全运行是应有之举，具有重大意义。雷电是高压输电线路遭受破坏的主要因素，会给高压输电线路的运行造成威胁。尽管当前我国在220kV高压输电线路防雷接地技术上取得了突破性的成果，但是还需要进一步的努力，提高防雷接地的技术水平，完善已有技术，保障电网的稳定运行，为社会和国家的发展提供有力的支撑。

参考文献:

[1]詹其彪.220kV高压输电线路防雷接地技术分析[J].电子制作，2015（8）：34~35.

[2]周翔.220kV高压输电线路的防雷接地技术及改进研究[J].三角洲，2015（45）：78~79.

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