500KV電網(wǎng)輸電線路防雷技術(shù)研究

郭大偉

摘要：雷電對500KV輸電線路的安全造成了嚴(yán)重的威脅，采取有效的防雷措施，能夠有效的避免或是降低雷災(zāi)對輸電線路的影響，減少經(jīng)濟(jì)損失以及其他不良影響。本文就500KV輸電線路中的防雷技術(shù)措施進(jìn)行研究，首先對雷災(zāi)的危害進(jìn)行簡單的介紹，并指出目前500KV輸電線路防雷措施中存在的問題，針對其中問題提出幾點(diǎn)應(yīng)對措施，供廣大讀者參閱。

關(guān)鍵詞：500kV輸電線路；線路運(yùn)行；防雷技術(shù)

一、雷電對500kV輸電線路的影響及危害

（一）感應(yīng)雷過電壓

在雷雨天氣，頻繁高壓雷會出現(xiàn)擊中輸電線路、桿塔或是突出地面的現(xiàn)象，被擊中點(diǎn)以及周邊就會產(chǎn)生電磁感應(yīng)（電磁感應(yīng)能夠在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)電能與磁能之間的裝換），導(dǎo)致線路上出現(xiàn)高強(qiáng)電壓，其中的電流也會顯著增加，短時(shí)間內(nèi)就會形成對人體安全構(gòu)成威脅的高壓線路。在出現(xiàn)這類狀況時(shí)，即使不與線路發(fā)生直接接觸，也會出現(xiàn)出電的現(xiàn)象，讓人防不勝防，針對這種災(zāi)害的發(fā)生，最好的解決辦法就是將線路埋入地下，盡量避免高空架設(shè)，并且做好相應(yīng)的防雷措施，增強(qiáng)弱電的保護(hù)裝置。

（二）直擊雷過電壓

雷電直擊過電壓的產(chǎn)生，是由于雷電與線路直接接觸，大量雷電直接傳導(dǎo)進(jìn)入線路，被直接擊中部位電位急速上升，而阻抗部位電壓下降，在有完好的接地保護(hù)措施的狀態(tài)下，一般不會造成直接的傷害，但這種雷電直擊的危害表現(xiàn)在其次生破壞上，雷電直擊的發(fā)生，會伴隨強(qiáng)電效應(yīng)以及高熱效應(yīng)，會對線路中的導(dǎo)電線路、絕緣設(shè)施以及弱電控制裝置等產(chǎn)生嚴(yán)重的不可逆的損壞，導(dǎo)致后期使用過程中極易出現(xiàn)故障或發(fā)生火災(zāi)等等，針對這類現(xiàn)象，最好的處理辦法就是設(shè)置大型的避雷針，通過對雷電的疏導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)屏蔽電器線路、設(shè)備的效果。

（三）雷電繞擊

通過避雷裝置的疏導(dǎo)、屏蔽，能夠?qū)Υ蠖鄶?shù)的雷電起到很好的降災(zāi)效果，對于500KV豎線線路起到很好的保護(hù)效果，但是在一些地域空曠或是地形地貌復(fù)雜的地區(qū)，還會出現(xiàn)雷電繞機(jī)的現(xiàn)象，雷電發(fā)生過程中，繞開避雷裝置，直接作用在輸電線路上。雷電電流在導(dǎo)線的兩側(cè)傳遞，出現(xiàn)變相瓷瓶串發(fā)生閃絡(luò)的現(xiàn)象，或是直接擊中導(dǎo)線的一側(cè)，直接導(dǎo)致瓷瓶串閃絡(luò)的發(fā)生。

（四）雷電反擊

在輸電線路被雷電擊中之后，雷電流直接擊穿大地，接地電壓瞬間暴漲，同時(shí)輸電線路上產(chǎn)生更高的感應(yīng)電壓，導(dǎo)致在輸電線路上出現(xiàn)跳閘事故。

二、500kV輸電線路綜合防雷存在的不足

（一）500kV輸電線路桿塔存在的安全問題

針對500KV輸電線路桿塔在以往遭遇雷擊過程中的表現(xiàn)進(jìn)行分析，桿塔部位存在的主要問題就是接地設(shè)施對于雷電流疏導(dǎo)的承載能力不足以及接地疏導(dǎo)途中的絕緣措施強(qiáng)度不足。在500KV輸電線路遭遇雷擊過程中，桿塔就充當(dāng)一個(gè)電流傳導(dǎo)的通道，使得大地能夠感應(yīng)到雷云中的一種電荷，在出現(xiàn)反擊和繞擊兩種類型的直擊雷時(shí)，桿塔瞬間所承受的電流值極高，通道內(nèi)的任何阻力都會造成相當(dāng)嚴(yán)重的后果，受到阻礙的傳導(dǎo)電流會對其進(jìn)行毀滅性的破壞，在達(dá)到一定程度后，對絕緣裝置將會是一個(gè)較大的考驗(yàn)，在絕緣裝置的配置不足，導(dǎo)致在發(fā)生雷災(zāi)過程中不能很好的起到絕緣保護(hù)的效果，在程度較輕的時(shí)候會出現(xiàn)跳閘的現(xiàn)象，當(dāng)程度較為嚴(yán)重的時(shí)候，將會導(dǎo)致安全事故的發(fā)生，同時(shí)，絕緣裝置的脫落現(xiàn)象還會導(dǎo)致導(dǎo)線直接裸露在外，長時(shí)間的風(fēng)雨侵蝕，會出現(xiàn)老化，加重在發(fā)生雷災(zāi)時(shí)對于500KV輸電線路的不良影響。

（二）500kV輸電線路中避雷線的局限性

在500KV輸電線路中的避雷線，通過對輸電線路的包裹，使其免受雷電的影響，但在實(shí)際的運(yùn)行過程中，受到避雷線本身局限性的影響，不可能實(shí)現(xiàn)對輸電線路的完全包裹，在無避雷線部位，防雷效果相對較差，形成薄弱點(diǎn)，就極易發(fā)生雷災(zāi)破壞。

三、500kV輸電線路運(yùn)行中防雷技術(shù)

（一）架空地線與耦合地線

對500KV輸電線路采取有效的防雷措施，首先就要完成對輸電線路的基礎(chǔ)保護(hù)，主要從兩方面來完善對其的基礎(chǔ)保護(hù)措施。第一就是架空地線的架設(shè)，由于其不承擔(dān)對輸電線路中電流的輸送任務(wù)，所以對其導(dǎo)電率等的要求相對較低，對其強(qiáng)度要求相對較高，通常采用鋼絞線來充當(dāng)架空地線，實(shí)現(xiàn)對線路的分流降低過輸電線塔雷電流，降低雷擊危害，同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)對輸電線路導(dǎo)線的耦合，實(shí)現(xiàn)對絕緣子電壓的降低，更具有屏蔽導(dǎo)線，降低輸電線路上感應(yīng)電壓的作用。第二就是耦合地線，在架空線路導(dǎo)線下方或是周邊架設(shè)的耦合地線，實(shí)現(xiàn)對雷電流的有效分流，降低反擊電壓和絕緣子串的感應(yīng)電壓，對于保護(hù)500KV輸電線路的免受雷災(zāi)的影響起到重要的作用。

（二）鐵塔接地電阻的降低

500KV輸電線路上的桿塔在發(fā)生雷災(zāi)的過程中，充當(dāng)?shù)木褪请娏魇鑼?dǎo)的通道，對于通道而言，保證其“暢通無阻”，對于其作用的發(fā)揮有積極的促進(jìn)作用，而降低桿塔的接地電阻就是降低對電流的阻礙作用，能夠?qū)旊娋€路起到很好的保護(hù)作用，具體的措施有：（1）運(yùn)用電阻劑對規(guī)模相對較小但接地網(wǎng)集中的地區(qū)進(jìn)行降阻處理；（2）采用一定的技術(shù)措施，將電阻率相對較低的材料深埋地下實(shí)現(xiàn)對地電阻的降低；（3）適當(dāng)增加對地電阻的水平長度，降低電阻沖擊系數(shù)，最終降低電阻率。

（三）避雷器與避雷針的安裝

安裝避雷器和避雷針過程中，需要對安裝的地點(diǎn)進(jìn)行科學(xué)的選取，位置的科學(xué)性能夠有效的降低500KV輸電線路中的跳閘事故發(fā)生率。避雷器的作用就是實(shí)現(xiàn)線路中絕緣子串的有效串聯(lián)，提高500KV輸電線路對于雷電反擊與雷電繞擊的防御能力，減少雷災(zāi)對輸電線路造成的損害。

四、結(jié)束語

綜上所述，500KV輸電線路在整個(gè)國家電網(wǎng)中占有重要的作用，但雷災(zāi)的發(fā)生給其正常的運(yùn)行造成的嚴(yán)重的威脅與影響，應(yīng)采取有效的措施對雷災(zāi)進(jìn)行預(yù)防，降低因雷災(zāi)的發(fā)生所帶來的直接損失和間接損失，保障輸電線路的正常運(yùn)行。

（作者單位：國核電力規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司）endprint