500KV輸電線路運行中的防雷技術

蘇磊

摘要：新時期下，隨著我國經濟的發展和社會的進步，我國國民對電力資源的需求量也在逐年上升，各種大型電站也越來越多，高壓輸電線的密集程度也在持續上升。現如今，我國也已經形成了以500kV輸電線路為主要網架的超特高壓輸送網絡。但是，由于輸電線路通常情況下都建設在較為空曠的地方，在實際運行過程中很容易遭到雷擊，導致高壓輸電線路出現故障，增加維修成本，這就需要電力企業加強對500kV輸電線路的防雷工作的重視，制定相應的防雷措施，保證輸電線路的穩定運行。

關鍵詞：500kV;輸電線路運行;防雷技術

1雷電放電概述

雷電作為常見的自然現象，在電力系統中會引起超過正常電壓很多倍的雷電過電壓，它是造成電力系統故障的主要原因。雷電放電所產生的雷電流流過輸電線路將引起巨大的電磁效應、機械效應和熱效應，從而對輸電線路安全穩定的運行產生巨大的威脅，所以在設備投入運行之前要進行運行截面的選擇、設備的穩定性、開斷能力、關合能力等一系列校驗。

從氣體放電的特性來看，雷電屬于一種超長空氣間隙的火花放電過程。在設備實際運行時，雷電流具有極性效應，設備可當作棒極，雷云相當于板極。根據雷電放電的三個階段，可將雷電流繪制成標準雷電流波形進行分析。

2輸電線路差異化防雷技術應用阻礙性問題

2.1技術人員的綜合素質水平有待提升

諸多技術防護人員并不能夠全面且準確地了解到差異化防雷技術應用要點，在實際進行輸電線路安全防護工作期間對于一些防雷裝置的依賴度相對較高，同時也沒有接受過專業的培訓，很難全面地掌握差異化防雷技術的實施要點，從而導致其工作能力無法支撐實施差異化防雷技術，進而導致差異化防雷技術很難在輸電線路安全防護工作中發揮出其應有的應用成效。

2.2輸電線路缺少避雷器保護

即便是避雷器能夠工作，但過高的雷電過電壓也會造成輸電線路絕緣子擊穿放電。尤其是大多數輸電線路所用避雷器種類比較雜，其動作電壓、額定電壓等參數存在較大的差異，更容易在雷電過電壓的影響下出現避雷器爆炸事故。

2.3感應雷過電壓對輸電線路的影響

感應雷過電壓是雷電擊中500kV輸電線路或者擊中線路周圍的地面，導致雷電區域出現電子感應現象。另外，輸電線路的導線中也會形成電壓，導致導線電流增大，最終形成人體難以承受的高壓。在感應雷過電壓下，受到輸電線路本身的特征影響，導線的兩側也會形成感應過電壓波，使輸電線路的電壓升高。因此，為了預防感應雷過電壓，輸電線路施工人員在實際施工過程中，可以采取地線掩埋的方式進行線路建設，在線路掩埋過程中進行相關的防雷操作，從而加強雷電防護，保證輸電線路的正常運行。

3500kV輸電線路運行中的防雷技術

3.1制定宏觀的防雷策略，防雷方案要有針對性

在進行500kV輸配電線路防雷方案設計時要有針對性，例如針對其骨干輸電網絡，鑒于其關鍵的戰略位置及其出現問題時會引起的連鎖反應，需要以“堵”為主要原則制定防范方針，即以避免雷擊造成的跳閘為主要目標展開相關防雷工作;針對多回路的同塔輸出通道，合理的選用不同的準則來進行絕緣方案設計，優先考慮避雷效果而不是成本損耗，不計代價采用最合適的防雷方案;針對通道中的其他組成線路，利用“疏堵結合”的方案，即允許部分線路跳閘，以降低雷擊對輸配電線路的損害及防治雷擊導致的輸配電線路永久性停用。

3.2采用合適的防雷接地裝置

接地電阻是防雷措施中一個重要的參數，在防雷設計中具有重要意義。各種防雷設備要配備合適的接地裝置才能達到降低過電壓的目的，所以接地裝置在防防雷中尤為關鍵。防雷接地是一種常見的接地裝置，使接地電阻減小則可以增加輸電線路的耐雷水平。如果接地電阻阻值過大，線路遭受雷電襲擊時，桿塔頂端的電位將會隨接地電阻值的增大而升高。過高的電位將使絕緣子發生擊穿現象，導致線路出現故障;反之降低線路接地電阻則將降低桿塔頂端電位，對輸電線路絕緣有一定的好處。

輸電線路大多處于室外有著錯綜復雜的地理環境，受環境的影響使得接地電阻大不相同。所以不同的環境與不同的接地體相對應，通過導線將接地體與避雷線相連接，埋藏在大地中的接地體大多采用扁形或圓形鋼;由于有些環境中巖石的土壤電阻率較高，為了減小接地電阻有時需要加大接地體的尺寸。在高電壓等級輸電線路當中可采用增大接地網面積，接地網的電容與其面積成正比，電容值越大對應的電阻值將會越小;增加垂直接地體同樣是利用電容增加的原理降低基地電阻。

3.3應用不平衡絕緣防雷方式

最近幾年，我國電力企業在政府部門的大力倡導下，正在積極努力地進行高壓輸電線路、特高壓輸電線路的建設活動，其最終目的就在于提升電力企業的整體供電效率以及供電質量。在這種情況下，雙回路電線架設電線的方式應用頻率正在逐年提升。該種電線架設方式不僅可以極大地降低線路的占地面積，同時，還可以降低電線架設成本，但是在該種架設方式下，相關技術人員需要應對雷擊導致大范圍停電的問題。在這種情況下，差異化防雷技術的應用就顯得尤為必要，而不平衡絕緣防雷方式屬于差異化防雷技術的一種。該種技術主要指的就是在2個線路回路之間設置數量不等的絕緣子，當線路出現雷擊問題之后，存在絕緣子數量相對較少的線路就會最先出現閃絡現象，當閃絡現象出現之后，可以有效提升另外一個回路電線的耦合性，進而提升輸電線路的抗雷擊能力。值得注意的是，相關的管理人員在實際應用該種方法的過程中必須要不斷地強化對于各個線路的安全維護頻率，制定出具有較強針對性的定期維護方案，并依照方案嚴密的審查各個輸電線路段的磨損程度情況以及絕緣層絕緣子數量流失信息，一旦發現問題要及時進行處理，避免問題擴大化，同時還要嚴格的依照線路原件的使用年限規定對其進行更換處理，以此來降低雷擊問題出現對輸電線路造成的不利影響程度。

3.4降低鐵塔接地電阻

第一，運用降阻劑降低接地電阻。降阻劑具有多方面的優勢。（1）降阻劑本身的電阻率非常低，與土壤電阻率相比差兩個數量級，將其包在接地體周邊可視為金屬，這樣就可認為接地體尺寸變大。（2）降阻劑可增強土壤、接地體的接觸面積，減少兩者之間的接觸電阻。（3）降阻劑具有一定的吸潮性，保持土壤潮濕。（4）糊狀降阻劑液會深入到土壤中，并擴散，使得滲透區域的土壤電阻降低。需要注意的是，市場上降阻劑的種類比較多，且性能不一。因此，在具體應用中需綜合考慮產品質量、施工便捷性、價格、用量等因素，選擇合適的降阻劑。第二，爆破接地技術。這是一種新型降低接地裝置接地電阻技術，主要是通過運用爆破技術使土壤裂開，并再用壓力機向大地裂縫壓入電阻率低的材料，達到改善土壤導電性能的目的。顯然，這種方法比較適用于大范圍的土壤改性。但在具體應用中需注意：應合理爆破，以免波及到其他電力設備、線路，導致電力系統出現更大的運行故障;不適用于硬度小、松散的土壤改性。第三，運用增加水平方向接地電阻長度的方法，降低鐵塔接地電阻。通常情況下，水平接地電阻長度越大，其電阻率越大。例如，當其長度為55m時，其電阻率能達到500Ω/m;當其長度增加到80m時，電阻率能上升到2000Ω/m。但并不是水平接地電阻長度越大，電阻率就會越高。當其長度達到一定值時，電阻沖擊系數會逐漸穩定，不再上升。

結論

雷擊會給輸電線路帶來各種危害，造成電力傳輸的異常，影響到電力系統的穩定性。電力企業應充分認識到這一點，并結合實際靈活應用合理規劃輸電線路、安裝防雷設施等防雷技術，降低各種不良因素對輸電線路防雷性能的影響，消除雷擊給輸電線路帶來的危害，保證輸電線線路的正常運行。

參考文獻：

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