220kV输电线路防雷设计探析

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1、万方数据<电气开关>(2014．No．2)5文章编号：1004—289X(2014)02-0005-03220kV输电线路防雷设计探析刘毅(安徽宏源电力设计咨询有限责任公司，安徽合肥231202)摘要：介绍了雷电的形成原因，输电线路常见雷击的种类及特征，并在此基础上提出了科学有效的220kV输电线路防雷措施。关键词：输电线路；防雷；措施中图分类号：TM726文献标识码：AAnalysisofLightningProtectionDesignof220kVTransmissionLineHUYt(AnhuiHongyuanElectric

2、PowerDesignandConsultationCo．，Ltd，Hefei231202，China)Abstract：Thearticledescribesthecausesoflightning，thetypesandtheircharacteristicsoflightningoftransmissionlines，andonthisbasisputforwardscientificandeffectivelightningprotectionmeasuresof220kVtransmissionline．Keywords：tr

3、ansmissionline；lightningprotection；measure1引言电网事故绝大多数为输电线路故障，而输电线路故障主要是由雷击跳闸造成的。近年来，由于环境条件的不断变化，雷击引起的输电线路跳闸故障也日益增多，不仅影响设备的正常运行，造成设备损坏、大面积停电、电网瓦解等恶性后果，也极大的影响了人们的日常生产和生活，引起社会恐慌，并造成恶劣的社会影响。因此，防止雷击跳闸能大幅降低输电线路出现故障的几率，从而有效降低电网事故发生率。经过多年摸索与实践，如今我国的输电线路防雷、耐雷水平有了明显提高，各种防雷技术应运而生，而

4、找到其中最科学有效的措施就是当前输电线路设计、施工、运行和维护的一项关键工作。2雷电的成因雷电是大气中的放电现象，多形成在积雨云中。积雨云随着温度和气流的变化会不停的运动，运动中摩擦生电，就形成了带电荷的云层，某些云层带有正电荷，另一些云层带有负电荷。另外，由于静电感应常使云层下面的建筑物、树木等带有异性电荷。随着电荷的积累，雷云的电压逐渐升高，当带有不同电荷的雷云与大地等凸出物相互接近到一定程度时，其间的电场超过25—30kV／cm，将发生激烈的放电现象，同时出现强烈的闪光。由于放电时温度高达2000℃，空气受热急剧膨胀，随之发生爆炸

5、的轰鸣声，这就是闪电与雷鸣。雷电的大小和多少以及活动情况，与各个地区的地形、气象条件和所处的纬度有关。一般山地雷电比平原多，建筑物越高，遭受雷击的机会越多。220kV输电线路为金属构筑物，且通过地区大多为人类活动较少的山区，平原空旷地带，遭受雷击的几率很大。3输电线路雷击的种类3．1雷击的种类雷击是一种自然现象，输电线路遭受雷击的种类可以分为感应雷和直击雷两种。感应雷也称为雷电感应或感应过电压。它分为静电感应雷和电磁感应雷。直击雷可分为反击和绕击两种。3．2感应雷静电感应雷是由于雷云接近地面，在架空线路导线或其他导电凸出物顶部感应出大量

6、雷电极性相反的束缚电荷，在雷云对地或对另一雷云闪击放电后，云中的电荷就变成了自由电荷，从而产生出很高的静电电万方数据6<电气开关>(2014．No．2)压，其过电压幅值可达到几万到几十万伏，这种过电压往往会造成建筑物内的导线、接地不良的金属物导体和大型的金属设备放电而引起电火花，从而引起火灾、爆炸、危及人身安全或对供电系统造成危害。电磁感应雷是由于雷电放电时，巨大的冲击雷电流在周围空间产生迅速变化的强磁场引起的。这种迅速变化的磁场能在临近的导体上感应出很高的电动势。雷电感应引起的电磁能量若不及时泻人地下，可能产生放电火花，引起火灾、爆炸

7、或造成触电事故。另一方面，电磁感应产生的高电位会沿着导线以及信号侵入变电站或建筑物内，这种雷电波侵入也会对电气设备造成危害。3．3直击雷直击雷是带电云层与建筑物、大地或防雷装置之间发生的迅猛放电现象，放电时伴随电效应、热效应，电压峰值通常可达几万伏甚至几百万伏，具有很强的破坏作用。有效的直击雷防护措施为采用避雷针、避雷带、避雷线或金属物件作为接闪器将雷电流接收引下至大地。3．4绕击雷绕击雷的雷击形式主要为雷电绕过避雷线击于输电线路，这种形式的雷击事故主要与避雷线对边导线的保护角⋯、杆塔高度以及高压送电线路经过地区的地形、地貌和地质条件有

8、关。针对绕击雷的防雷设计应考虑两方面：①对设计耐雷水平远高于本地区雷电活动强度的接地体，可在高空拦截雷电先导，不使其进入接地体绕击区；②降低雷电先导对接地体闪击的定位高度，同时在接地体侧面安装接闪装置。3．