高壓輸電線路綜合防雷措施分析

摘 要：高壓輸電線路是我國電力運輸的主要途徑，500kV高壓線路作為我國電力運輸的典型代表，做好對其綜合防雷措施的分析，是確保500kV高壓線路運行穩定性與安全性的重要措施。文章先對500kV高壓線路雷擊影響因素及易擊區的形成進行闡述，之后對500kV高壓線路繞擊率與建弧率進行計算，最后對500kV高壓線路防雷措施進行探討。

關鍵詞：高壓線路；500kV；綜合防雷

前言

隨著社會生活對我國電力事業需求的逐漸增大，越來越多的高壓線路得以建設，500kV輸電線路作為高壓輸電線路的典型代表，為了確保其輸電的安全性與穩定性，其防雷事業一直是電力企業所研究的工作重點。從500kV高壓線路的實際工作狀態來看，想要真正的實現防雷措施的研究，就必須要做好對其所在客觀環境的分析，文章以此為基礎展開探討。

1 500kV高壓線路雷擊影響因素及易擊區

1.1 500kV高壓線路雷擊影響因素

（1）500kV 輸電線路覆蓋地區的雷電流強度，因雷電流強度無法預估，故該因素屬于非人為可控因素；（2）500kV高壓線路是否設置了架空地線。架空地線是保護免遭雷閃襲擊的裝置，又稱避雷線。安裝架空地線可以減少雷害事故，提高線路運行的安全性，此因素為人為可控因素；（3）高壓線路絕緣子的50%放電電壓大小，此因素為人為可控因素；（4）塔桿的接地電阻是否滿足設計要求，此因素為人為可控因素。

1.2 易擊區的形成

由于我國土地廣袤、地形多變，為了保證各地區的用電需求，許多500kV高壓線不得不設置在一些外部環境相對較差的地點，這會導致500kV高壓線的路徑走勢出現較為復雜的變化，這會在部分區域形成一定的易遭受雷擊的500kV高壓線路。在500kV高壓線路防雷設計當中上述區域稱之為“易擊區”，易擊區是500kV高壓線路防雷措施研究的重點區域。

2 500kV高壓線路繞擊率與建弧率計算

2.1 500kV高壓線路繞擊率計算

500kV高壓線路繞擊率計算是以雷電對500kV高壓線路的繞擊行為為基礎而進行的計算行為，其計算目的就是獲取雷電對500kV高壓線路繞擊的幾率大小。所謂“繞擊”是指雷電繞過架空地線對500kV高壓線路進行放電的一種行為，雖然這種行為的出現不具有絕對性，但其存在一定的幾率，基于此特點做好對500kV高壓線路繞擊率的計算就變得到至關重要。在進行500kV高壓線路繞擊率計算時，工作人員要依靠對500kV高壓線路運行數據、現場實測數據、模擬試驗數據等多種數據的分析，來予以進行。從500kV高壓線路繞擊行為的特點來看，雷電對500kV高壓線路的繞擊幾率與架空地線對邊導線的保護角有直接關系。根據平原與山地地區不同情況，500kV高壓線路繞擊率計算公式如下：

2.2 500kV高壓線路建弧率計算

500kV高壓線路建弧率計算是指對500kV高壓線路受到雷電沖擊時絕緣子串閃絡后狐道內留存的工頻電弧。但500kV高壓線路受到雷電沖擊后，絕緣子串會出現沖擊閃絡過程，當雷擊沖擊電壓過去以后，狐道內仍會存有一定程度的游離電流，這些電流在工頻電壓的作用下會形成短路電流，當短路電流流過閃絡通道時，就形成了工頻電弧。從工頻電弧的形成過程角度來看，建弧率的大小主要與工頻電壓作用下狐道平均運行電壓的大小有關，建弧率與平均運行電壓梯度的關系可參見如下公式：

3 500kV高壓線路防雷措施

3.1 架空地線與耦合地線

架空地線作為500kV高壓輸電線當中最基礎的防雷措施，其既能夠實現對線路的分流降低過輸電線塔雷電流，降低雷擊危害，同時還能夠實現對輸電線路導線的耦合，實現對絕緣子電壓的降低，更具有屏蔽導線，降低輸電線路上感應電壓的作用，因此必須要做好對架空地線的規范架設，保證其能夠對每一階段的500kV高壓輸電線予以保護。耦合地線能夠在接地電阻無法降低雷電流時發揮對雷電流的有效分流，并降低反擊電壓和絕緣子串的感應電壓，因此做好對耦合底線的架設也是500kV高壓輸電線防雷措施的重要內容。

3.2 鐵塔接地電阻的降低

想要實現對500kV高壓輸電線的防雷目標，就必須要降低鐵塔接地電阻，目前能夠實現對鐵塔接地電阻予以降低的措施主要包括3種：其一是利用降阻劑來對接地電阻予以降低，其多適用于規模較小但接地網集中的地區；其二是利用爆破技術對地面進行爆破，然后用壓力機將電阻率較低的材料壓入地面當中，實現對地面電阻的降低；其三是增加水平方向接地電阻的長度，以實現對電阻沖擊系數的降低，以實現對電阻率的有效降低。

3.3 避雷器與避雷針的安裝

在500kV高壓輸電線路實際運行中安裝避雷器的目的是，能夠實現線路絕緣子串的串聯，同時500kV高壓輸電線路防止雷電反擊和雷電繞擊的能力也得到了提高，保證了輸電線路上的絕緣體不會被雷電所襲擊，造成一定的損失。通常情況下，在安裝避雷器時，要選擇恰當的地點，而經受雷擊較多的塔干，以及雷電高發區的輸電線路就是安裝避雷器的最佳地點，避雷器的安裝數量要根據高壓輸電線路遭受雷電擊打的頻率，避雷器的正確安裝能夠有效降低線路跳閘事故概率，同時500kV輸電線路防止雷擊反擊的能力也得到了很大的提升。

3.4 自動重合閘裝置的安裝

電網供電系統在完成自我跳閘后，故障通常會自動消除，可見自動跳閘是實現自我保護的重要方法。500kV高壓輸電線路在運行中如果被雷電擊打，便會自動跳閘，同時電線路上所產生的網絡放電鼓掌也會自動消除，避免產生長期的故障。將自動重合閘裝置與供電系統繼電保護聯系起來，能夠實現高壓輸電線路雷擊跳閘的自動恢復。

4 結束語

綜上所述，500kV高壓輸電線路作為我國電力運輸事業當中的典型代表，做好對其防雷措施的研究，不僅能夠提高500kV高壓線路的輸電安全性，更能夠提高電力運輸事業的效益。從高壓輸電線路的實際工作狀態來看，為了確保其防雷措施的有效性，我們必須要在做好對500kV高壓輸電線路自身特點分析的基礎上，通過對其所在環境、地形的實際勘察與分析，來對防雷措施予以制定和研究，以確保500kV防雷措施的切實可靠，在為我國電力運輸事業提供支持的同時，也為百姓的安全用電提供基礎支持。

參考文獻

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