500kV架空輸電線路雷電危害分析及防雷措施

張志峰 郭鵬 申波

摘 要：雷電對于高壓輸電線路的破壞作用一直以來是困擾電力行業的主要因素之一，近年來，氧化鋅避雷器的廣泛使用，使得高壓輸電線路，特別是高壓架空輸電線路的防雷工作變得更加簡單而有效，但在高壓輸電線路中使用氧化鋅防雷器進行防雷時也有一些需要注意的要素。分析了500kV輸電線路使用氧化鋅防雷器的工作，并在設備選型等方面提出了一定的防范措施。

關鍵詞：輸電線路；氧化鋅避雷器；防雷措施

在我國當前社會發展形勢下，高壓電的使用越來越廣泛，尤其是在我國工業領域中，高壓電網能夠有效地滿足工業發展的需求，促進工業的發展。500kV輸電線路作為高壓線路中的一種，在我國當前輸電線路運行中，輸電線路受雷電襲擊的現象不斷增加。雷電已經成為威脅電力系統安全的主要因素，尤其是架空線布置的高壓輸電線路，即便是在沒有通電情況下，高壓輸電線路系統位置一般都比較高，自身很容易引起雷擊。一旦高壓電線路被雷電襲擊，就會造成巨大的損失及人員傷亡。為此，在我國當前社會發展過程中，做好防雷工作，保障輸電線路安全有著重要的意義。

1 雷電災害對高壓輸電線路的影響

高壓輸電線路一旦發生雷擊事故，線路電壓就會從數百千伏陡然上升至上千千伏乃至數千千伏，這種高壓對于變電設施的破壞作用是明顯的。以往我們的避雷設施是在高壓線路進入變電所之前布置跌落式熔斷器，跌落式熔斷器可以根據高壓輸電線路遭受雷擊帶來的電流陡增來切斷電流。這種方式雖然能保護輸電設施的安全，但是會在陰雨天因為熔斷器熔斷造成大面積的停電。為了避免因為高壓線路遭遇雷擊帶來的大面積停電，需要對線路避雷設施進行研究，早期主要采用以線塔為基礎布置避雷針，但是，這種情況并不能從根本上解決線路的接雷問題，因為線塔距離較遠，避雷針的防御角度大約為 45°，在有限的防御高度下，沒有辦法保護線塔不接雷的同時保護線纜中部不接雷，因此需要采取更為有效的防雷技術。

2 500kV輸電線路的防雷分析

500kV是我國重要的交流輸電線路等級，是我國高壓電輸電線路中的一種，這種高壓輸電線路一般都是架空。在這種輸電線路中進行防雷，首先在輸電線路中要安裝避雷線，避雷線顧名思義就是進行防雷的，它一般都是設在輸電線路的桿塔頂部。當輸電線路被雷擊中時，輸電線路因雷擊會產生大量的電壓，使得線路承受的電壓超過負載，線路承受不住電壓負載，就會使線路跳閘，造成停電事故。在輸電線路中加入避雷線可以有效的承擔雷擊所產生的電壓，保障輸電線路不會負載，同時避雷線通過與桿塔上金屬以及在地下埋設的地線，將雷擊產生的電流送向大地，有效的避免了線路跳閘。為了提高輸電線路的防雷效果，500kV 輸電線路中的桿塔會配備接地裝置，在發生雷擊的時候能夠有效地與避雷線連接，減少雷擊造成斷電的現象發生，這種做法實際上就是減低了桿塔的接地電阻，通過接地裝置，將輸電線路受到雷擊時所產生的電流傳送的大地，從而提高輸電線路的防雷效果。在我國高壓輸電線路中除了要進行防雷工作外，還要安裝自動閘裝置當輸電線路受到雷擊造成線路跳閘時，安裝制動閘能夠有效的減少輸電線路雷擊跳閘事故的發生率，減少因停電而帶來的經濟及損失。

3 加強輸電線路防雷的措施

3.1 架設避雷線

避雷線是當前高壓輸電線路使用最廣泛、也是最有效的防雷擊措施，它通過將雷電中攜帶的巨大電流導向大地來避免輸電線路超負荷運行而發生跳閘現象，這種分擔雷擊產生的電流的方式極大的避免了因為雷擊原因而出現的高壓輸電線路跳閘問題，提高了輸電線路的安全性和穩定性，為我國工業發展提供了電力保障，避免了不必要的經濟損失。500kV 輸電線路因其特殊性，在進行避雷線架設時，會采取雙避雷線的方式來提高避雷效果。

3.2 安裝避雷器

避雷線知識能夠有效的分擔過大的電壓，一旦雷擊產生的電壓過大，而避雷線又不能及時的承擔這種電壓時，在輸電線路中安裝避雷器就可以使雷擊時所產生的過大電壓控制在一定的振幅范圍，降低雷擊到輸電線路上的電壓、電流，同時引導這些過大電壓、電流流向地面，保障了輸電線路的安全。

3.3 加強線路絕緣

我國高壓輸電線路一般都是采用大跨越的高桿塔架空，這種線路無疑加大了桿塔受雷擊的機會，當輸電線路遭到雷擊時，高塔塔頂的電位較高，受到的電壓較大，為了減低輸電線路跳閘的頻率，通常會在輸電線路的高桿塔上增加絕緣體的數量，通過這些絕緣體物質，來加大線路與地面之間的距離，來增加輸電線路的絕緣效果。

3.4 采用不平衡絕緣的方法

高壓電是我國現代機械化工業發展的重要資源之一，電力資源穩定而持續的保障是工業能否得到有效而穩定的發展的關鍵性條件之一。通過在一根電線桿搭建多條線路的方式來分散雷擊目標，避免雷擊事故是現代輸電線路長常用的防雷擊措施之一，在此應用原理基礎上，可以采用不平衡絕緣的方式來降低路線遭雷擊而跳閘的頻率，保障輸電線路的供電，滿足企業發展的需要，不平衡絕緣就是為了使得桿塔上的多條路線之間的絕緣體數量產生差異，減少雷擊時輸電線路中絕緣體之間的閃絡，從而提高了線路的防雷效果，保障輸電線路能夠持續供電。

3.5 架設耦合地線

耦合地線的作用就是加強避雷線與輸電線路之間的耦合，減低輸電線路上的電壓，分擔雷擊時在輸電線路中產生的電流。隨著高壓用電的不斷增加，保障高壓用電的安全是我國社會發展的重要內容，通過在高壓輸電線路下放添加一條地線，在發生雷擊時，降低雷擊的電阻，從而有效的起到防雷的效果。

4結語

隨著我國科學技術的不斷發展，工業機械化作業水平不斷提高，生產和生活用電量需求越來越大，使得電力已經成為我國經濟發展的一項重要資源，保障電力的正常供應是我國經濟快速發展以及人民日益增長的物質文化需求不斷增長的必然結果。近幾年來，高壓電的需求不斷增長，在電力輸送過程中，進行防雷工作有著十分重要的作用，為了滿足經濟發展的需要。我國對輸電線路的防雷研究已經取得了很大的發展，線路防雷的保護措施也越來越多。輸電線路防雷設計的目的是提高線路的防雷性能，降低線路的雷擊跳閘率。在確定線路防雷的方式時，應綜合考慮系統的運行方式，線路的電壓等級和重要程度、線路經過地區雷電活動的強弱、地形地貌特點、土壤電阻率的高低等自然條件，參考當地原有線路的運行經驗，根據技術經濟比較的結果，采取科學合理的技術措施，從而有效的保證高壓輸電線路的安全運行，為經濟的發展打下基礎。

參考文獻：

[1]季龍三.500kV輸電線路雷電干擾及防雷措施分析[J].科技創新與應用，2017（33）：158-160.

[2]張秀麗，柯睿，楊躍光，劉春翔，楊紅軍.酸性濕沉降區域500kV輸電線路金具缺陷機理分析及防范措施[J].高電壓技術，2016，42（01）：223-232.

[3]李曉東.500kV輸電線路防雷分析及防范措施研究[J].廣東科技，2013，22（24）：108-109.

[4]王旦黎，王曉冬.500kV架空輸電線路張力架線施工技術[J].中國高新技術企業，2014（22）：135-136.