220kV输电线路综合防雷技术探究

220kV输电线路综合防雷技术探究

王金峰

内蒙古电力(集团）有限责任公司乌兰察布供电分公司 

内蒙古自治区乌兰察布市 012000

摘要：随着社会不断的发展，人们的用电需求不断增加，电力工程建设对保障工业生产、城市建设具有重要作用，为切实保证电网安全运行与电能传输质量，需在220kV输电线路设计中做好线路防雷设计，选择合理的线路防雷技术应用，用以防范或降低输电线路因雷电所造成的线路短路、燃烧等问题影响，确保输电线路能够长期处于安全、稳定的运行状态。

关键词：输电线路；220kV；防雷设计

引言

雷电是一种常见的自然现象，当雷电与大地产生放电时，会通过热效应以及过电压效应等对输电线路产生严重的破坏，影响供电稳定性与安全性。为了保证供电系统的供电质量，必须要认识到220kV输电线路防雷接地的重要性，同时要加强对输电线路的维护，确保其能够正常、持续运行。

1防雷设计的必要性

220kV架空输电线路已经被广泛使用，但在使用过程中经常出现因为雷击等事件影响输电线路安全运行的问题。雷电属于自然现象，雷云放电通常是在云中或是云间进行的，只有很少一部分电子会对地发生，而雷云相对于其他云较低，再加上220kV架空输电线路的周边没有带其他电性的电荷云层，就会对在高空中的220kV架空输电线路造成影响，如雷云电子会被吸引且会形成电流，这些电流能够在很短时间内达到最大值，之后再逐渐地衰减下去，其冲击波和雷电流幅值也会达到最大值。当雷云在对220kV架空输电线路放电时，会随着绝缘皮产生横向电压，这样不仅会导致在雷击点的附近没有受到雷击的线路形成电压，而且会造成220kV架空输电线路电压不平衡，导致跳闸并引发一系列的事故。雷击后电流也会通过输电线路的铁支架传递到地面，可能对当地的居民造成一定的危害。因此，220kV架空输电线路的防雷设计措施必不可少，必须对220kV架空输电线路进行防雷设计，保证220kV架空输电线路能够正常且安全地运行。如今，中国电力系统的输送电线路大部分都采用架空输电线路，通过架空线路将不同地区的发电站、变电站、负荷点连接起来，能够实现电力的输送和交换等。

2雷电对输电线路的危害

2.1雷电对杆塔的危害

雷电击中杆塔后，会导致杆塔成为导体，进而对杆塔导线及输电设备等造成破坏，严重时会因雷电击中而发生导线自燃现象，不仅存在一定程度的火灾隐患，同时也会致使输配电系统瘫痪，形成大范围停电情况。当杆塔受到雷击后需要相关技术人员、维修人员等立刻抵达现场查看，根据实际情况对其开展针对性维修工作或是更换相关电力设备，以此恢复供电。一般情况下，因雷击出现故障的导线、输电设备等损坏程度较高，不仅会提升实际维修难度与维修工作量，同时也会提高相关单位对输电线路的维修成本。

2.2雷电对线路的危害

雷电击中输电线路后可能出现过电压现象，进而造成设备、线路因电压超限而对绝缘性能造成影响，这不仅会形成大范围电力事故，对周边区域人们的日常生活与工作产生影响，同时也会在一定程度上增加安全隐患。因此，需要相关单位提高对所管辖区域内输电线路防雷工作的重视，以此为整个电力系统的稳定、安全运行提供保障。

3220kV输电线路综合防雷技术的设计策略

3.1提高对雷击故障的预测能力

雷电击打具有瞬发性，在防雷设计中要做到早预测、早预防。雷电故障的发生频次和发生规律与地方环境相关，如果供电区域的雨水较多，且雨季漫长，该地区的雷电多发，出现雷电故障的概率也较高。只有加强对雷击发生的预测能力，才能在输电线路中及时对雷击故障加以防范，减少雷击故障对输电线路的损害。在设计220kV输电线路的综合防雷系统时，要以提高电力系统对区域中雷电发生频率和雷击事故发生概率的预测为前提。避雷针是以雷击出现前的雷电感应为防雷依据，通过感应雷电改变地面电场，从而完成避雷工作。雷电会形成大强度的感应电流，而使用避雷线可以将这些感应电流引流或分流，进而使塔内的电流减少，尽量确保输电线路电压稳定，减少雷击的影响。同时，避雷线通过导线本身存在的耦合特点，能够使高于输电线路中存在的绝缘电压变小，因而使雷击形成的感应电压变小。

3.2增加杆塔绝缘性

相关技术人员在开展杆塔设计工作时，需要结合实际情况，如当地气候特点、杆塔顶部尺寸等相关因素对其开展针对性的防雷设计工作，确保在杆塔可承受范围内针对性安装科学合理的绝缘装置，以此有效加强220kV输电线路在实际运行期间的防雷效果。需要注意的是，为确保杆塔绝缘装置安装的科学性、有效性以及合理性，则需要相关单位具有丰富的220kV输电线路防雷设计经验、专业的安装能力等，同时还需要提高对安全距离的重视与把控，究其原因是增加杆塔绝缘性技术在实际应用期间的防雷效果与杆塔地理高度、当地区域雷电活动频率等之间具有密切关系，因此在实际施工期间存在一定程度的难度。除此之外，基于电力设备的相关要求与规范，相关技术人员需要结合实际情况，在安装避雷线且高度大于40m的杆塔中开展绝缘装置的安装工作，以此确保防雷效果有效满足输电线路的设计需求。

3.3定期清洁维护防雷接地装置

除了进行防雷接地装置的维护以外，还需要对输电线路本身进行检查和维修，尽可能地降低输电网中电能的消耗量。通常，在实际的运作过程中，由于电气设备的绝缘性能不佳，电力网可能存在漏电的现象，从而消耗许多电能。为了有效防止这一现象，供电部门需要加强对电力网的维护，在日常维护过程中，需要对线路进行定期打扫，将变压器以及断路器等设备的绝缘子和绝缘套管等擦拭干净，保证其绝缘性能完好。除此以外，工作人员还需要结合电力系统的运行特点，注意观察局部是否发生故障，如果发现故障则需要及时采取处理措施，以避免出现故障累积的现象，确保供电的稳定性。同时，在日常的维护中，工作人员需要充分考虑线路所处的区域中雷电现象出现的规律和强弱以及该地区的地形和地质特点等，保证输电线路周围的整洁并安装相应的避雷装置和接地电阻监测等。

3.4安装避雷器

在目前的输电线路防雷设计中，基于避雷器设备的防雷技术为常用的防雷技术之一，避雷器能够有效抵抗因雷击而产生的高电压。基于此特性，避雷器在实际应用期间能够对输电线路起到良好的防雷保护效果。避雷器具体防雷原理如下，当杆塔被雷电击中后，部分雷击电流会通过杆塔直接流向大地，从而在一定程度上达到分流效果，同时避雷器会主动将未流经大地的雷电流进行二次分流，多数雷击电流会通过避雷器进入导线，而后经导线向相邻的杆塔传输。为进一步提升输电线路的防雷性能，则可以结合实际情况，将绝缘子与线路避雷器进行并联，当避雷器在分流雷击电时，若其残压小于绝缘子串的50％放电电压，则尽管雷击电流持续增加，避雷器的残压也仅是小幅度提升，从而有效降低绝缘子在雷击时出现闪络现象的概率。

结语

雷电事故是影响输电安全的重要原因，对我国用电安全产生了重要影响，也对我国供电系统和输电设备的安全造成了巨大威胁。一旦发生雷击事故，必将带来巨大的经济财产损失。对此，在输电线路架设过程中，要分析区域内的雷电活动情况，通过安装自动重合闸、调整杆塔高度及减少杆塔接地电阻等方式，提高输电线路的雷电防护能力。

参考文献

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