500 kV高壓輸電線路的雷擊故障分析及其防治

梁鋒

摘 要：隨著社會的發展，人類各項生活活動對于電力能源的需求也在不斷的擴充。供電企業不斷的為了提升電能的輸送水平，使得高壓和特高壓輸電線路劇增。對于輸電線路而言，雷擊是造成輸電線路出現故障的一個主要原因，頻繁的雷害情況容易導致高壓輸電線路出現安全隱患，嚴重的時候甚至可能造成無法挽回的危害。該研究主要就500 kV高壓輸電線路的雷擊故障進行分析，并探究有效的防治措施，希望所得結果可以為相關領域提供有價值的參考。

關鍵詞：500 kV 高壓輸電線路 雷擊故障 防治措施

中圖分類號：TM72 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）11（c）-0041-02

高壓和特高壓輸電線路為架空輸電路線路，這是整個電力系統的重要組成部分，為保證電力能源源不斷的輸送到各個用戶手中提高了必要的保障。但是輸電線路不可避免的暴露在自然界中，這樣便容易因為外界的影響和干擾，造成一定的損害。特別是對于500 kV高壓輸電線路來說，因為雷擊等自然因素而造成的故障可引起較大的危害，所以需要有效的分析雷擊故障的相關因素，同時提出有效的防治措施，以便于促進供電線路的平穩發展。

1 500 kV高壓輸電線路雷擊故障分析

1.1 因自然因素所導致的雷擊故障

相對來說，雷電活動的區域性特點比較強，同時也具有較強的氣候特征，特別是對于一些敏感區域更需要重視這一情況的發生。最近這幾年，我國因為氣候條件的改變等異常自然原因造成了雷電活動不斷的增加，有數據顯示，最近這些年我國的自然災害正在呈不斷提升的趨勢。特別是從2002年開始，到2013年這段時間，其增長十分明顯[1]，各種自然災害的發生導致氣候異常，陰雨天氣隨之出現，雷電事故便具有較高的發生率。對于一些多發降雨地帶，比如一些山區和峽谷等典型的地形區域，其氣候氣流的活動不斷區域劇烈，這也使得落雷相對之前，其概率不斷增大[2]。

1.2 避雷線保護角設置不合理

一般情況下，為了有效保證高壓輸電線路不被雷電連累，需要在線路中設置防雷設備，而架設避雷線則對于特高壓輸電線路規避雷電來說具有重要的意義。但是在此期間涉及到一個問題，那就是避雷線的保護角度大小，這和避雷效果之間存在著必然的聯系。保護設施的跳閘裝置的跳閘率與避雷線的保護角之間存在著一定關系，其隨著避雷線的保護角的增加而增加。而繞擊率則隨著保護角的縮小而不斷降低。因此，當避雷線的保護角降低到一定程度的時候，那么就有可能發揮出屏蔽的效果，這樣可以促使導線不被繞擊。所以由此也能夠得出，對于高壓輸電線路來說，合理的設置避雷線的保護角，可以有效的規避雷擊。

1.3 線路的絕緣水平降低

當前有相關數據表明，在早期投入使用當中的線路，開始的時候其防雷效果十分顯著，但是隨著時間的發展，因為各種原因的影響，導致其線路運行若干年之后，當初的設計方案開始無法和當前的雷擊與雷電情況相匹敵。同時因為輸電線路長時間的暴露在空氣環境下，因為長時間的風吹日曬、雨淋和沙塵等多種惡劣的氣候條件的影響，導致線路的絕緣能力日益降低，這樣再加之相關的維護人員沒有對線路做好及時的維護和保養，進而在接地流通能力不斷降低的情況下，其跳閘率就會明顯的增高。

1.4 塔桿接地電阻的影響

塔桿接地電阻的電阻值對雷電傳導到地面的能力大小具有重要的決定性作用，一般情況下電阻的阻值越低，那么其傳導的能力也就越差。但是如果其阻值太大，則在雷擊發生之時，因為大量的電荷不能快速的進行釋放，那么可能導致塔頭的電位迅速增高。嚴重的時候就可能造成絕緣擊穿的情況發生，這也在一定程度上有效的提升了斷路器發生跳閘的幾率。通常而言，經過不同的方法和措施進行降阻處理之后，接地體的阻值在短時間內也很難達到有效的標準，因此難符合相關指標的需要。但是在降阻劑不斷的流失的情況下，再加之相關腐蝕性原因的引導和干預，導致接地電阻的阻值也在不斷增高。繼而，假使不能對接地線路接地體和引下線等進行定期檢測，再加上對接地電阻進行測量的時候所形成的誤差，那么就很有可能導致線路接地線電阻不能達到預防雷擊的效果，這樣一旦遭遇雷擊，跳閘情況便會出現。塔桿接地電阻與耐雷水平的關系如表1所示。

2 500 kV高壓輸電線路雷擊故障的防治措施

2.1 在線路中增設避雷針

經過實踐證明可以得出，在實際當中架設可控放電避雷針或防繞擊避雷針能夠有效的規避雷電對輸電線路造成的影響和打擊。該裝置能夠提升特高壓輸電線路的防雷擊能力，對于提升線路當中的雷擊跳閘率具有重要的意義。安裝避雷針對于增強底線以及塔頭附近導線的耦合系數來說具有重要的意義，而且其對于絕緣子串上的電壓還具有降低效果，從整體上上來分析，可有效的提升其耐雷擊的水平[3]。從防繞擊避雷針角度來說，其設計一方面可以最大限度上滿足防雷擊的電氣特征需要，另一方面也能夠在安裝架空線路的時候，對其所需要涉及到的各項機械性能加以考慮。所謂對防雷擊電氣特征的滿足就是降低線路的繞擊率。對于架空線路而言，需要安裝有效的機洗性能，比如線路需要具備足夠的流通能力、握力、抗不均勻伏兵扭轉能力、抗振動疲勞能力等，而其頻率的特征和線夾出口的振動角也應該和相關的標準相符合[4]。繞擊跳閘率如表2所示。

2.2 降低避雷線的保護角

對于已經投入使用的特高壓輸電線路，需要為其裝設防繞擊避雷針。確保其金屬側的指針朝向從避雷線的掛點朝著外向延伸，并以此來減少塔頭附近的保護角，可以有效的增大避雷線的保護范圍。同時根據塔形的具體情況和特點，確保安裝防雷側針以后，其保護角的設定全部較小，同時部分塔形的角度可以為負角。當雷擊發生的時候，避雷針的接閃作用將會十分明顯，可以有效的將較大的雷電電流引導于避雷針，這樣能夠有效降低繞擊的發生率。

2.3 提升線路的絕緣水平

從上面的因素當中可以得出，因為線路的絕緣水平降低，可導致雷電發生跳閘的頻率增高。因此需要對絕緣配置進行充分調整，采取有效的措施提升特高壓輸電線路的絕緣能力。特別是相關的線路維護單位或線路維護人員，需要定期對線路進行檢查，對于老化的、破損的線路，應該予以及時的更換。同時還需要制定有效的線路更換計劃，對于較大范圍的供電線路進行定期的線路更換，以此來確保線路的絕緣水平，進而有效的規避電路的雷擊發生率。

2.4 降低桿塔接地的電阻阻值

該研究經過分析和總結，得出因為桿塔的接地電阻阻值過高，可能會導致輸電線路遭遇雷擊的危險。同時桿塔因為長時間暴露在自然環境之下，故而導致其十分容易遭遇腐蝕情況發生，再加上檢測過程中不合格或不達標，導致雷擊的事故率增長。所以需要采取科學有效的方法來進行降阻，將桿塔的接地電阻值降低，能夠保證特高壓輸電線路的耐雷擊水平，因而也在一定程度上降低了因為雷擊事故所導致的跳閘發生率。

3 結語

該研究中，主要簡要的分了500 kV高壓輸電電力的雷擊故障原因，同時針對雷擊故障原因并根據自身的實踐經驗，總結了相對應的幾點應對措施。認為輸電線路雷擊跳閘在很大程度上影響著電網的安全有效運行，因此需要在實際工作中予以重視。

參考文獻

[1] 馬釗.500 kV輸電線路雷擊跳閘原因分析及防范措施[J].河北電力技術，2013，27（2）：421-422.

[2] 謝群.架空輸電線路防雷措施分析[J].科技與企業，2013（23）：338.

[3] 陳家宏，呂軍，錢之銀，等.輸電線路差異化防雷技術與策略[J].高電壓技術，2015，13（12）：23-24.

[4] 李振平.輸電線路差異化防雷技術與策略探討[J].科技展望，2015（28）：92.