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220kV输电线路防雷接地技术分析摘要:220kV输电线路是我国最主要的高压线路是连接各个变电站和用户的重要纽带可以说是电力系统的大动脉承担着居民用电安全的重要任务。其安全运行不仅关系到用户的可靠供电对于整个电网的稳定运行也有着重要的影响。雷击故障是220kV输电线路的主要故障形式之一文章在对220kV输电线路进行分析的基础上归纳分析了雷击故障的特点并针对性的制定了相应的技术措施对电网的安全稳定运行有着重要的意义。关键词:220kV输电线路;防雷技术;雷击故障1220kV输电线路雷击故障高空中的雷云在起电、移动和先导放电的过程中经常会形成一个断开的回路如此一来将会和架设在高空中的输电线路产生静电感应。当高空中的雷云对大地放电时输电线路中将会产生大量的自由电荷以冲击波的形式向两端移动从而造成雷击故障。这是雷击故障产生的基本原理当然由于输电线路遭受雷击的闪络形式的不同其产生的机理和故障类型也是存在一定的差别具体如下:1.1220kV输电线路雷击故障类型根据输电线路遭受雷击的闪络形式不同可以将220kV输电线路雷击故障大致分为直击故障和绕击故障两种类型。其中直击故障指的是当高空中的雷电直击到塔顶或者避雷线时来自空中的雷电会分流其中一部分雷电通过避雷线和输电线流在输电线路中流动另一部分雷电则会顺着杆塔入地在雷电流入地的过程中杆塔本身的电感以及接地电阻将会导致塔顶的电压迅速提高从而形成高位电压当塔顶电位与导线上形成的高位电压差大于绝缘子串的50%雷电放电电压时杆塔上的绝缘子串就会发生从杆塔到导线的闪络。这种情况下产生雷击故障常被称为直击故障;而绕击故障则指的是高空中的雷云经过输电线路时其对大地的房地将会和架空输电线路产生感应如此一来就很容易绕过杆塔直接通过输电线路产生瞬间高压造成输电线路的电位提高。当输电线路的电位和杆塔之间的电位差达到一定程度时绝缘子串就会产生瞬间电流从而造成雷击故障。值得注意的是在实践中由于220kV输电线路基本上都设置有避雷线因此雷云绕击到架空线路的可能性较低但是一旦产生绕击其所带来的影响都远远的超过直击故障。1.2220kV输电线路雷击故障的发生原因从近年来我国发生的220kV输电线路雷击故障来看雷电绕击是雷击故障产生的主要因素原因就在于当前关于防雷技术的研究已经十分成熟可以有效的避免或者降低直击故障的发生。而绕击故障的发生频率并不高但是其所带来的影响往往较大。具体分析导致雷电绕击的因素主要有以下几个方面:一是线路保护角α的影响。理论上来说当杆塔的高度在40m左右时线路的保护角α应当为8度最为理想这时雷击故障的发生率仅为0.16%保护角每增加4度雷击故障的发生几率就会提高1%。而当前我国输电线路大多在10度左右从而导致雷击故障发生频率较高;二是杆塔高度的影响。当杆塔高度较小时输电线路保护角α也相对较小因此雷击故障的产生几率较低。随着杆塔高度的增加雷击故障的几率也会相应增加以ZM21杆塔型为例35m以上的杆塔每增加1m雷击故障率就会增加6.7%;三是多种因素的相互作用。事实上导致输电线路雷击故障的原因往往是多种因素互相作用的结果其发生几率不仅与杆塔的高度、输电线路保护角有着密切的关系与当地的地理位置、土质类型等也有着一定的联系。2220kV输电线路防雷接地技术在实践中作者发现输电线路遭受雷击常常集中在线路环境较为复杂的地段即我们所说的选择性雷区或者易击区。因此采取有效措施来提高220kV输电线路的防雷能力是以其输电线路的选择科学合理为前提的在保证输电线路尽可能地避免易击区的情况下可以采取以下措施。2.1降低杆塔的接地电阻降低杆塔的接地电阻是220kV输电线路常用的一种防雷技术手段正如上文中所论述那样直击雷电流在顺着杆塔入地的过程中杆塔本身的电感及接地电阻将会导致塔顶的电压迅速提高因此降低杆塔的电阻能够有效的减小雷电流对输电线路的冲击。其基本原理是当杆塔的接地电阻降低时整个回路的电阻也会随之降低如此一来塔顶电压就会低至绝缘子能够承受的水平从而避免绝缘子的闪络和雷击故障的发生。根据《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》(DL/T620-1997)、《交流电气装置的接地》(DL/T621-1997)相关规定当土地电阻率在100Ω以下时工频接地电阻应当在10以下土地电阻率在2000以上时工频接地电阻应当在30以上。常见的降低杆塔接地电阻方式有水平外延接地、深埋杆塔接地极、填充电阻率较低的物质(降阻剂)三种类型。2.2架设耦合接地线虽然说降低杆塔接地电阻是最为简单有效的防雷接地技术但是在一些特殊地质环境下杆塔接地电阻难以降低这种情况下采用架设耦合接地线是