（广东电网有限责任公司湛江供电局广东湛江524000）
摘要：随着时代的快速发展，城市对电力供应的需求量飞速增长，数量增速最快的就是220kV输电线路杆。城市楼房高度增加，220kV输电线路杆也逐渐增高，在一些地区具有较为复杂的地形与天气，这就导致在雷雨天气时容易造成输电线路遭受雷击，使输电线路产生故障。文章将根据220kV输电线路在电网中的运行规律和自然灾害对输电线路的破坏，探究与分析高压输电网设计与运行原理以及提高220kV输电线路的防雷击标准。
关键词：输电线路；防雷；接地；架空
1引言
雷电是自然界频繁发生的一种强电磁现象，影响区域广泛。电网是一个具有广域分布特征的超大规模系统，其最大几何尺度达数千千米，极易遭受雷电的冲击，因此对于电网的防护工作，备受关注。我国高度重视电网的防雷保护，在不同电压等级的输电线路和变电站采取了大量的防护保护措施，以减少电网泪海事故。尽管如此，每年由于雷击造成的输电线路绝缘闪络和损坏而影响电网正常运行的故障仍频繁发生。据统计，由于雷击引起的高压线路跳闸次数占线路总跳闸次数的40％至70％。雷害已成为与自然灾害、外力破坏并列的严重影响电网运行安全的三大因素之一。
2接地电阻与防雷的关系
2.1防雷接地概述
防雷接地，其实质就是通过接地装置，导泄雷电流，以消除过电压对于设备产生的危害。降低杆塔接地电阻技术是通过降低杆塔的冲击接地电阻来提高输电线路反击耐雷水平的一种防雷技术。降低杆塔接地电阻技术是通过降低杆塔的冲击接地电阻来提高输电线路反击耐雷水平的一种输电线路防雷技术。传统的降低杆塔接地电阻的方法主要分为物理降阻和化学降阻。物理降阻包括更换接地电极周围土壤、延长接地电极、深埋接地电极、使用复合接地体等。化学降阻主要是指在接地电极周围敷设降阻剂，通过降低土壤电阻率来达到降低接地电阻的目的。近年来，也出现了诸如采用立体接地极降低接地电阻等新技术。
2.2防雷接地效果分析
将雷击现象看作是一个电流行波沿空中的通道进入了雷击点。击中电线后，再分为左路和右路进行继续前进。电压行波与电流行波的比值就是该通道的波阻抗，一般取值为300Q。对于导线或者是避雷线，波阻抗的取值一般是300Q～400Q。如果遇到雷击塔顶的情况，因为塔脚的接地电阻很小，就会造成反射现象。如果塔脚接地电阻的值为零，此时无论如何塔顶都不会有对地电压的出现。在这时与电流行波一同前进的电压行波就会毫无选择地改变自身的极性，然后再经过原来的通道反射回去来实现正反抵消，从而可以保证塔顶的零电位状态。但是，在实际的环境中，接地电阻的值是不会等于零的。在这种情况下，接地电阻上的压降会使地线对地获取一个电位，从而可以使得电压行波出现，此时还会伴随着电流行波的出现。电流行波标志着在实际情况下地线的分流作用。
3输电线路防雷的技术措施
3.1电网雷害图
电网雷害图是指将危害电网的雷电按照其危害程度，按电网雷击闪络类型给出的电网绕击或反击雷害的分级与分布的原则，进行划分得出的分布图。电网雷害图按照雷害性质可分为电网绕击雷害图和电网反击雷害图；按照电压等级可分为220kV电网雷害图和500kV电网雷害图等。科学的电网雷害图技术能够有效的提高当前雷电防护措施的针对性、经济性和有效性。在雷电数据长期积累的情况下，通过绘制电网雷害图，为进一步制定相应的防雷配置原则，为防雷设计、运行和改造提供科学的参考和依据。
3.2避雷线
直击雷的防护措施通常采用接地良好的避雷线。当雷云的先导向下发展到离地面一定高度时，仅对避雷线放电，从而使得避雷线附近的物体受到保护，免遭雷击。避雷线的保护作用就是吸引雷电击于自身，并使雷电流泄入大地，为了使雷电流顺利地泄入大地，故要求避雷线应有良好的接地装置。另外，当强大的雷电流通过避雷线流入大地时，必然在避雷线上或接地装置上产生幅值很高的过电压，从而使避雷线与被保护物之间产生间隙击穿，即反击或逆闪络。这类放电现象不但会在空气中发生，而且还会在地下接地装置间发生，所以避雷线的装设原则应该使所有设备均处于避雷针及避雷线的保护范围之内，而且它们与被保护设备的距离应加以考虑，防止反击现象产生。
3.3减小避雷线保护角
适当的减小避雷线的保护角，可提高避雷线对于导线的屏蔽性能，减小导线受绕击的概率，进而有效降低输电线路绕击跳闸率。减小避雷线保护角的方法大致可以分为以下几种：
1）保持避雷线和导线的高度不变，减小它们之间的水平侧向距离，使保护角减小。
2）保持避雷线高度不变（即保持杆塔结构高度不变），通过增加绝缘子片数，降低导线挂线点高度来减小保护角，同时也增加了绝缘子串的长度，提高了绝缘子串的耐受电压。
3）保持导线高度不变，通过增加避雷线的高度（即增加杆塔结构高度）来减小保护角。减小保护角是国内外公认的降低输电线路绕击跳闸率的最直接有效的措施，实际运行经验也表明小保护角的输电线路绕击跳闸率要低一些。
3.4线路避雷器
避雷器是一种能够释放过电压能量、限制过电压幅值的保护设备。使用时将避雷器安装在被保护设备附近，与被保护设备并联。在正常情况下避雷器不导通。当作用在避雷器上的电压达到避雷器的动作电压时，避雷器导通，通过大电流，释放过电压能量并将过电压限制在一定水平，以保护设备的绝缘性能。在释放过电压能量之后，避雷器即可恢复到原状态。
在线路上安装避雷器装置，将其与线路绝缘子串并联，提高安装处线路的绕击和反击耐雷水平，并有效保护绝缘子不闪络，从而降低雷击跳闸率。目前，线路避雷器因其结构不同分为：带串联间隙型线路避雷器和无间隙型线路避雷器。线路避雷器可以同时提高安装处线路段的绕击和反击耐雷水平，降低安装处杆塔的雷击跳闸率。
3.5并联间隙
输电线路并联间隙技术是利用在绝缘予串两端并联一对金属电极构成间隙，使雷击线路时闪络发生在该间隙处，从而保护绝缘子串免受电弧灼烧的一种输电线路防雷技术。并联间隙及其电极合称并联间隙装置，又称招弧角或引弧角。根据绝缘子种类不同，并联间隙装置分为瓷质和玻璃绝缘子并联间隙装置和复合绝缘子并联间隙装置。
3.6加装各种型式避雷针
加装避雷针技术是一种利用避雷针较强的引雷能力，减小导线遭受雷击的概率，降低线路绕击跳闸率的防雷技术。目前主要有加装避雷线水平侧针、可控放电避雷针等。
1）避雷线水平侧针技术
避雷线水平侧针技术是通过在避雷线上安装水平短针，以增强避雷线对弱雷的吸引能力，增加避雷线的保护范围而达到降低输电线路绕击率的一种防雷技术。对于超高压输电线路而言，在架空地线上装设防绕击预放电避雷针（侧针），其作用有：①减少了雷击跳闸率；②降低线路保护角，进而减少线路的绕击率；③具有较强的引雷作用；④具有较小的雷电流；⑤较大的保护范围。
2）可控放电避雷针
可控放电避雷针由主针、动态环、储能元件、接地引下线等组成。其技术原理是：通过这种结构设计，使动态环、主针分别通过非线性电阻和储能元件与地绝缘，针头电位处于浮动状态，电场比较均匀；当雷云来临时，储能装置通过感应雷云电场进行储能，当超过设定的临界值时储能装置向主针本体放电，使主针电位发生瞬时改变，此时动态环电位仍保持不变，从而使主针针头电场发生瞬时畸变，以期诱发上行先导，拦截雷电下行先导，保护被保护物体免遭雷击，并限制雷击电流。
3）负角保护针
山区输电线路的杆塔大都处于山坡或者山顶，由于山区的土壤电阻率较高，边坡角度大，加上雷电发生时常常伴有大风天气，使得较大档距中央的避雷线对边导线的保护角失效，经常出现雷电绕过避雷线而击于导线的现象。在220kV及以上电压等级的超高压输电线路
上，多雷区和易击点的杆塔上安装负角保护针，能够有效减少输电线路遭受雷电绕击，降低雷击跳闸率，提高输电线路安全运行水平。
4结论
输电线路防雷是减少电力系统雷害事故的关键所在，根据运行经验，在架空输电线路中普遍采用架设避雷线、可控放电避雷针、采取降低杆塔接地电阻、加装耦合地线及线路避雷器、减小线路地线保护角、增加绝缘子片数、安装线路型避雷器、安装负角保护针等各种型式的避雷针、采用自动重合闸等措施均可以有效地降低雷击跳闸率。
超高压输电线路防雷是一项系统工程，我们必须全面考虑输电线路经过地区的雷电活动强弱程度、地形地貌特点和土壤电阻率的高低等情况，结合原有输电线路运行经验以及系统运行方式等，采取综合手段，因地制宜，合理的选择适当的防护措施，才能切实提高输电线路的耐雷水平，提高电网的安全运行水平。
参考文献：
[1]王兵，甘正功，方登洲．皖北地区500kV输电线路雷击故障分析与防治[J]．宿州学院学报，2013，（5）．
[2]邱明．南方电网500kV交流输电线路防雷策略及绝缘合理配置方案研究[J]．南方电网技术，2013.
[3]顾乐观，皇甫莎．重庆地区自渝500kV输电线路的防雷性能[J]．重庆大学学报：自然科学版，2001，（5）．
[4]宋平．500kV输电线路实际运行中的防雷技术策略[J]．电子技术与软件工程，2013，（19）．
[5]任海燕．500kV同塔双回交流输电线路综合防雷性能研究[D]．广西大学，2010．
[6]周泽存，沈其工，方瑜，王大忠．高电压技术[M]．北京：中国电力出版社，2005．