探究500kV輸電線路實際運行中的防雷技術對策

楊臻 貴州送變電有限責任公司

隨著電網的快速發展，電網企業開始注重雷電對電網運行安全性的影響。而優化設計架空輸電線路防雷體系，已經成為降低雷電傷害率的有效措施。雷電傷害具有動態變化特性，極易引發電網跳閘故障，對電網運行安全性造成嚴重影響。對于500kV輸電線路來說，則需通過內在評估技術，設計全新的雷擊防護方案，同時提出合理有效的防雷措施，從根本上加強電網對雷電災害的抵御能力，下文就此展開分析。

一、雷電對500kV輸電線路的危害影響

（一）感應雷過電壓。在雷雨天氣下，會頻繁出現高壓雷電。在擊中輸電線路和桿塔之后，被擊中位置會產生電磁感應，還會導致線路存在高強電壓，增加電流量。在出現該類問題時，即使沒有直接接觸人體，也會產生觸電危險。針對高壓雷電災害，需要將線路埋入到地下，并做好相關防雷措施，不斷加強弱電保護力度。

（二）直擊雷過電壓。過電壓主要是由于雷電直接接觸線路，雷電傳導進入線路，被擊中部位電位迅速上升，同時阻抗電壓下降。當發生雷電直擊傷害事件時，會出現高熱效應和強電效應，損壞線路絕緣裝備、線路和弱電控制裝置。在應用過程中還會出現火災等故障問題。對于該類問題來說，則必須設置大型避雷針，做好雷電疏導工作，以此起到屏蔽效果。

（三）雷電繞擊。通過疏導和屏蔽避雷裝置，可以有效降低雷電傷害率，還可以保護500kV線路，然而對于地形復雜區域來說，雷電傷害極易產生繞組問題，在發生雷電事件之后，會繞開避雷裝置直擊輸電線路，此時導線兩側會傳遞雷電電流，從而引發瓷瓶閃絡故障。

（四）雷電反擊。雷電在擊中輸電線路之后，電流會擊穿大地，此時會迅速增加接地電壓。輸電線路上會產生高感應電壓，引發輸電線路跳閘故障。

二、500kV輸電線路運行的防雷技術對策分析

（一）確保輸電線路設計的安全方位。在設計輸電線路時，首先應當確保線路使用的正常性，所以需要合理選擇線路方位，以此保證線路運行穩定性。通過上述分析能夠看出，自然環境已經成為雷擊傷害發生的主要原因，會對線路安全性造成直接影響。因此在選擇線路方位時，必須考慮自然環境因素，以此降低雷擊頻率。其次，在導電環境中減少線路鋪設。部分地區地下水位比較高，阻電能力弱，因此在電力工程施工期間應當規避該類地質環境，以此確保輸電線路運行的穩定性。

（二）合理采用耦合地線和架空地線。在500kv輸電線路中應用防雷措施，能夠有效保護輸電線路基礎，具體可以采用以下措施進行保護。其一，架空地線架設。架空地線不承擔輸電線路的電流輸送任務，因此對于導電率的要求不高。然而卻需要關注到強度要求，在設計期間需要使用鋼絞線作為架空地線，以此降低輸電線電流，避免產生過高的雷擊傷害。此外，通過此種方式還可以耦合輸電線路導線，降低絕緣子電壓，能夠對導線起到屏蔽作用，不斷降低輸電線路的電壓感應力。其二，耦合地線。將耦合地線架設在架空線路導線下方，能夠有效分流雷電流，還能夠降低絕緣子串和反擊電壓的電壓感應力。

（三）需要時安裝線路避雷器。將線路避雷器安裝在架空輸電線路中，能夠有效降低雷擊閃落故障率。在具體實施期間，應當按照技術性和經濟性原則開展。對于強雷電區域的500kV輸電線路來說，應當降低接地電阻，增加絕緣配置，同時在設計期間減少地線保護角。若采用上述措施不能確保運行安全與穩定，則需要安裝線路避雷器。在選擇線路避雷器時，應當優先采用帶串連接器的設備。在兩邊向絕緣子串旁安裝單回線路。在一回線路絕緣子串旁安裝雙回線路。對于一般輸電線路來說，應當注重分析雷電活動與雷擊故障，做好防雷優化設計工作，并將其推廣應用到絕緣子并聯間隙當中，以此降低雷擊損傷率。

（四）注意降低鐵塔接地電阻。當500kV輸電線路桿塔出現雷電故障時，可以作為電流疏導通道。對于通道來說，首先應當確保其暢通性，使各項作用能夠有效發揮。通過降低桿塔接地電阻，能夠明顯減少電流的阻礙影響，以此保護輸電線路。在具體保護時，可以采用以下措施：首先，對于規模比較小的接地網來說，使用電阻劑對接地網集中區域進行降阻處理。其次，通過保護技術，加大低電阻率區域的材料埋深，以此降低對地電阻。再者，增加對地電阻水平長度，以此減小電阻沖擊系數，從而促使電阻率下降。

（五）適當增加絕緣配置。對于500kV新建線路來說，需要在滿足塔頭間隙、交叉跨越距離條件下，增加復合絕緣子數量以及干弧長度。按照相關建設要求，在一般線路上配置防雷絕緣設備。對于重要輸電線路來說，應當滿足導電對地距離和風偏距離，線路使用復合絕緣子時，應當延長干弧距離，也可以將懸式絕緣子安裝在導線側。對于500kV復合絕緣子來說，干弧距離應當控制在4700mm以上。對于強雷區同塔雙回線路來說，可以將絕緣子添加在正常絕緣回路上，這樣能夠形成不平衡的高絕緣性能，降低雷擊所引發的雙回路閃絡事故發生率。

三、結束語

綜上所述，500 kV輸電線路在國家電網中占據重要地位，雷擊傷害事件會嚴重威脅線路運行穩定性和安全性，因此必須注重預防和控制干預。對于不同區域來說，輸電線路的防雷水平和耐雷性能均不相同，所以應當對500kV輸電線路采用差異化設計，全面提升防雷性能，降低雷擊傷害所導致的電網設備故障發生率，確保整個輸電線路運行的穩定性和安全性。