綜述500kV輸電線路實際運行中的防雷技術(shù)

慕容建輝

摘要：隨著時代的快速發(fā)展，城市對電力供應的需求量飛速增長，數(shù)量增速最快的就是500kV輸電線路桿。城市樓房高度增加，500kV輸電線路桿也逐漸增高，在一些地區(qū)具有較為復雜的地形與天氣，這就導致在雷雨天氣時容易造成輸電線路遭受雷擊，使輸電線路產(chǎn)生故障。文章將根據(jù)500kV輸電線路在電網(wǎng)中的運行規(guī)律和自然災害對輸電線路的破壞，探究與分析高壓輸電網(wǎng)設計與運行原理以及提高500kV輸電線路的防雷擊標準。

關(guān)鍵詞：500kV輸電線路；防雷技術(shù)；電力供應；電網(wǎng)運行；電力運行 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM863 文章編號：1009-2374（2015）06-0151-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0503

城市快速發(fā)展用電量急劇上升，高樓林立的市中心已經(jīng)無法建設新的大型供電設備，但是為了滿足人們的用電要求，越來越多的大型供電設備被建設使用。最終形成了以500kV電壓網(wǎng)為主的超特高壓輸送網(wǎng)，一般情況下高壓電線都建設在較為空曠的地域及特殊地區(qū)除外，當出現(xiàn)較為頻繁的暴雨雷電時會對高壓輸電線產(chǎn)生嚴重危害。因此研究如何防止高壓輸電遭受雷擊是十分必要和可行的。

1 簡述500kV輸電線中雷電流與防雷法進化

500kV的輸電線中的雷電流是當目標被雷擊中時，由里面的系統(tǒng)裝置向大地釋放的一種電流，避雷針上就會使用到雷電流。但是500kV的輸電線上的雷電流值是不斷變化更新的，這就意味著工作人員將需要很長時間才能計算出雷電流的規(guī)律。在我國各地區(qū)進行實際測量，結(jié)果顯示，雷電流的幅值變化趨勢與它的波頭時間趨勢接近相同，經(jīng)過實際測量發(fā)現(xiàn)與早先猜想的與塔高有關(guān)不同，實際上雷電流的幅值變化趨勢與塔高無關(guān)。通過計算得出雷電流概率分布公式（1m表示幅值）。第一階段是在20世紀20年代之前，那時的輸電線路主要是感應雷電的預防。那時的輸電線路等級較低，不能及時排除遭到雷擊的危害也不能及時應對雷電故障。為了使危害降低，人們在輸電線路上安裝了避雷針。第二階段是在20世紀20～40年代之間，這一階段主要進行的就是雷電直擊的預防，在這個過程中工作人員一直對數(shù)據(jù)進行分析總結(jié)。那個時期的輸電線率最容易發(fā)生直擊，工作人員不斷進行預防雷擊的方法實驗。第三階段是20世紀40～50年代之間，這個時期主要是針對輸電線路出現(xiàn)的故障進行分析，根據(jù)分析結(jié)果進行研究。第四階段是20世紀50年代以后直至今日，現(xiàn)代社會已經(jīng)步入到信息化的數(shù)字時代，現(xiàn)今則是整理數(shù)據(jù)總結(jié)經(jīng)驗，對防雷擊技術(shù)進行改進。

2 雷擊所產(chǎn)生的危害和500kV輸電線路防雷技術(shù)的具體應用

對于500kV輸電線路來說雷電的直擊帶給它的危害是巨大的，高壓電線輸電網(wǎng)是全國各地配電核心，當輸電線路在運作的情況下遭到雷擊會導致線路跳閘。與此同時還有可能發(fā)生輸電線路放電、雷擊電流波動增大、電阻出現(xiàn)誤差，所以當雷電出現(xiàn)時對500kV輸電線路的較大危害就是雷電反擊與雷電繞擊。對此人們應做出相應的防雷措施，在受到雷擊時一定會產(chǎn)生一個雷擊區(qū)，所以500kV高壓輸電線路必須要避開雷擊區(qū)，這樣則會大大減少被雷電擊中的可能。通常在礦區(qū)、水庫、坡地平原交界處、斷層地區(qū)、峽谷、山丘、盆地等容易發(fā)生雷擊。具體應用如下：

第一，避雷線是目前應用較為廣泛的避雷設施，避雷線可以將雷擊打散、分流后引入大地。雖然避雷針也具有避雷的功效，但是避雷針可能會使輸電線路更直接地遭到雷電直擊，避雷線的分流作用可以有效地降低流經(jīng)輸電線的雷電流，減少電流與塔頂電流的差異碰撞。

第二，人們希望應對的是防止或減少500kV高壓輸電線路跳閘情況。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)也可使用降低電塔與地面之間的電阻，例如：在面積較小的位置使用降阻劑、爆破接地的方式將地面爆破然后將電阻材料放入地下、增加水平方向的接地電阻長度，使接地電阻與電感效應成正比。若電阻長度為60m時，電阻功率為600Ω/m，當電阻長度為85m時，電阻功率上升為2400Ω/m，所以增加電阻長度可以起到穩(wěn)定作用。

第三，安裝避雷針與避雷器是為了使線路串聯(lián)起來，提高雷電直擊與繞擊，一般情況下通常選取經(jīng)常遭受雷擊的輸電線塔安裝避雷器，這樣可以有效提高500kV輸電線的防雷擊反擊。

第四，安裝自動合閘裝置，輸電線網(wǎng)的跳閘是輸電線網(wǎng)自身保護的一種方式，當供電系統(tǒng)完成跳閘后故障就會自動消除。合閘裝置的安裝可以提高供電系統(tǒng)的穩(wěn)定程度以及安全系數(shù)。

3 因地制宜進行防雷計劃與技術(shù)更新

根據(jù)近些年國家的輸電政策，越來越多的偏僻地帶開始建設輸電線網(wǎng)，與此同時更加要加強防雷擊措施，因地制宜成為了建設標準。按照我國要求一般采取地網(wǎng)延長、更換材料或回填，加大防雷設備的安裝后維護。運用以上傳統(tǒng)方法對于現(xiàn)代的發(fā)展情況來說已經(jīng)不能十分明顯地處理輸電網(wǎng)存在的潛在問題。對于人們來說在進行施工前應當做好全面分析，通過實際情況進行分析與改進。舉例說明：在山區(qū)進行輸電線路的防雷設施安裝時可以采用提高線路耐雷擊水平，增加避雷線的安裝數(shù)量能夠降低遭到雷擊的跳閘率；降低接地電阻，但是這種方法不適合在山區(qū)或高地實施。在較早的改造過程中由于技術(shù)與科技的原因，改造較為片面尤其是在桿塔上安裝的非正規(guī)防雷裝置，這種安裝容易造成忽略接地的情況。在最近幾年的時間里，國家對500kV輸電線路的防雷技術(shù)十分重視，在進行改造時體現(xiàn)出綜合完善的概念與方法。有些地區(qū)的輸電線路網(wǎng)遭受雷擊頻繁，在進行整改時更加注重受到雷擊而跳閘的概率，國家要求500kV輸電線路在實現(xiàn)防雷后要減少跳閘的概率。時代的進步信息與技術(shù)也在不斷變化，對500kV的防雷技術(shù)也在不斷進步更新。現(xiàn)今對500kV輸電線路的防雷技術(shù)主要是先進行重點治理，運用規(guī)范化處理辦法進行技術(shù)實施，既要提倡環(huán)保又要確保工程的質(zhì)量。

4 結(jié)語

社會發(fā)展的腳步越來越快，500kV輸電網(wǎng)的廣泛應用使電業(yè)工作人員更加意識到防雷的重要性，在建設防雷裝置時配置、安裝、生產(chǎn)工藝等等都需要不斷更新，只有專業(yè)技術(shù)與工作人員的素質(zhì)同步提升，才能使防雷技術(shù)發(fā)揮到極致。

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（責任編輯：蔣建華）