綜述500kV輸電線路實際運行中的防雷技術

慕容建輝

摘要：隨著時代的快速發展，城市對電力供應的需求量飛速增長，數量增速最快的就是500kV輸電線路桿。城市樓房高度增加，500kV輸電線路桿也逐漸增高，在一些地區具有較為復雜的地形與天氣，這就導致在雷雨天氣時容易造成輸電線路遭受雷擊，使輸電線路產生故障。文章將根據500kV輸電線路在電網中的運行規律和自然災害對輸電線路的破壞，探究與分析高壓輸電網設計與運行原理以及提高500kV輸電線路的防雷擊標準。

關鍵詞：500kV輸電線路；防雷技術；電力供應；電網運行；電力運行 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM863 文章編號：1009-2374（2015）06-0151-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0503

城市快速發展用電量急劇上升，高樓林立的市中心已經無法建設新的大型供電設備，但是為了滿足人們的用電要求，越來越多的大型供電設備被建設使用。最終形成了以500kV電壓網為主的超特高壓輸送網，一般情況下高壓電線都建設在較為空曠的地域及特殊地區除外，當出現較為頻繁的暴雨雷電時會對高壓輸電線產生嚴重危害。因此研究如何防止高壓輸電遭受雷擊是十分必要和可行的。

1 簡述500kV輸電線中雷電流與防雷法進化

500kV的輸電線中的雷電流是當目標被雷擊中時，由里面的系統裝置向大地釋放的一種電流，避雷針上就會使用到雷電流。但是500kV的輸電線上的雷電流值是不斷變化更新的，這就意味著工作人員將需要很長時間才能計算出雷電流的規律。在我國各地區進行實際測量，結果顯示，雷電流的幅值變化趨勢與它的波頭時間趨勢接近相同，經過實際測量發現與早先猜想的與塔高有關不同，實際上雷電流的幅值變化趨勢與塔高無關。通過計算得出雷電流概率分布公式（1m表示幅值）。第一階段是在20世紀20年代之前，那時的輸電線路主要是感應雷電的預防。那時的輸電線路等級較低，不能及時排除遭到雷擊的危害也不能及時應對雷電故障。為了使危害降低，人們在輸電線路上安裝了避雷針。第二階段是在20世紀20～40年代之間，這一階段主要進行的就是雷電直擊的預防，在這個過程中工作人員一直對數據進行分析總結。那個時期的輸電線率最容易發生直擊，工作人員不斷進行預防雷擊的方法實驗。第三階段是20世紀40～50年代之間，這個時期主要是針對輸電線路出現的故障進行分析，根據分析結果進行研究。第四階段是20世紀50年代以后直至今日，現代社會已經步入到信息化的數字時代，現今則是整理數據總結經驗，對防雷擊技術進行改進。

2 雷擊所產生的危害和500kV輸電線路防雷技術的具體應用

對于500kV輸電線路來說雷電的直擊帶給它的危害是巨大的，高壓電線輸電網是全國各地配電核心，當輸電線路在運作的情況下遭到雷擊會導致線路跳閘。與此同時還有可能發生輸電線路放電、雷擊電流波動增大、電阻出現誤差，所以當雷電出現時對500kV輸電線路的較大危害就是雷電反擊與雷電繞擊。對此人們應做出相應的防雷措施，在受到雷擊時一定會產生一個雷擊區，所以500kV高壓輸電線路必須要避開雷擊區，這樣則會大大減少被雷電擊中的可能。通常在礦區、水庫、坡地平原交界處、斷層地區、峽谷、山丘、盆地等容易發生雷擊。具體應用如下：

第一，避雷線是目前應用較為廣泛的避雷設施，避雷線可以將雷擊打散、分流后引入大地。雖然避雷針也具有避雷的功效，但是避雷針可能會使輸電線路更直接地遭到雷電直擊，避雷線的分流作用可以有效地降低流經輸電線的雷電流，減少電流與塔頂電流的差異碰撞。

第二，人們希望應對的是防止或減少500kV高壓輸電線路跳閘情況。經過研究發現也可使用降低電塔與地面之間的電阻，例如：在面積較小的位置使用降阻劑、爆破接地的方式將地面爆破然后將電阻材料放入地下、增加水平方向的接地電阻長度，使接地電阻與電感效應成正比。若電阻長度為60m時，電阻功率為600Ω/m，當電阻長度為85m時，電阻功率上升為2400Ω/m，所以增加電阻長度可以起到穩定作用。

第三，安裝避雷針與避雷器是為了使線路串聯起來，提高雷電直擊與繞擊，一般情況下通常選取經常遭受雷擊的輸電線塔安裝避雷器，這樣可以有效提高500kV輸電線的防雷擊反擊。

第四，安裝自動合閘裝置，輸電線網的跳閘是輸電線網自身保護的一種方式，當供電系統完成跳閘后故障就會自動消除。合閘裝置的安裝可以提高供電系統的穩定程度以及安全系數。

3 因地制宜進行防雷計劃與技術更新

根據近些年國家的輸電政策，越來越多的偏僻地帶開始建設輸電線網，與此同時更加要加強防雷擊措施，因地制宜成為了建設標準。按照我國要求一般采取地網延長、更換材料或回填，加大防雷設備的安裝后維護。運用以上傳統方法對于現代的發展情況來說已經不能十分明顯地處理輸電網存在的潛在問題。對于人們來說在進行施工前應當做好全面分析，通過實際情況進行分析與改進。舉例說明：在山區進行輸電線路的防雷設施安裝時可以采用提高線路耐雷擊水平，增加避雷線的安裝數量能夠降低遭到雷擊的跳閘率；降低接地電阻，但是這種方法不適合在山區或高地實施。在較早的改造過程中由于技術與科技的原因，改造較為片面尤其是在桿塔上安裝的非正規防雷裝置，這種安裝容易造成忽略接地的情況。在最近幾年的時間里，國家對500kV輸電線路的防雷技術十分重視，在進行改造時體現出綜合完善的概念與方法。有些地區的輸電線路網遭受雷擊頻繁，在進行整改時更加注重受到雷擊而跳閘的概率，國家要求500kV輸電線路在實現防雷后要減少跳閘的概率。時代的進步信息與技術也在不斷變化，對500kV的防雷技術也在不斷進步更新。現今對500kV輸電線路的防雷技術主要是先進行重點治理，運用規范化處理辦法進行技術實施，既要提倡環保又要確保工程的質量。

4 結語

社會發展的腳步越來越快，500kV輸電網的廣泛應用使電業工作人員更加意識到防雷的重要性，在建設防雷裝置時配置、安裝、生產工藝等等都需要不斷更新，只有專業技術與工作人員的素質同步提升，才能使防雷技術發揮到極致。

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（責任編輯：蔣建華）