500kV輸電線路雷電干擾及防雷措施分析

摘 要：500kV超高壓輸電線路作為電網(wǎng)中重要組成部分，主要承擔著工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)所需的高壓電的輸送任務(wù)，其線路運行質(zhì)量與高壓電的輸送息息相關(guān)。雷擊事故是當前影響500kV輸電線路穩(wěn)定運行的最主要因素，而且還會對整個電網(wǎng)的運行安全帶來較大的影響。因此需要針對500kV輸電線路發(fā)生雷擊的原因進行分析，從而針對實際情況采取有效的防雷措施，有效的保證電網(wǎng)運行的安全性和可靠性。

關(guān)鍵詞：500kV輸電線路；雷擊原因；防雷；措施

前言

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，有效的帶動了我國電力行業(yè)的建設(shè)速度。500kV輸電線路作為超高壓輸電線路，承擔著高壓電的輸送任務(wù)，其供電可靠性直接關(guān)系到工業(yè)企業(yè)的正常高壓電供應(yīng)，因此需要做好500kV輸電線路防雷工作。這主要是由于500kV輸電線路長期的處于自然環(huán)境下運行，不僅線路較長，而且分布較廣，在運行過程中受地形條件及氣候影響較大，這也使500kV輸電線路極易受到雷電的侵襲，一旦雷擊事故發(fā)生，則會導(dǎo)致線路出現(xiàn)跳閘故障，嚴重時還會損壞線路中的相關(guān)設(shè)備。因此做好500kV輸電線路防雷工作，才能有效的提高其運行的安全性。

1 高壓輸電線路發(fā)生雷擊的原因

1.1 設(shè)計水平及自身特點使其容易受到雷擊破壞

目前運行中的500kV輸電線路最早建于上世紀80年代，這些早期投資建成的輸電線路，在建設(shè)時受制于經(jīng)費及技術(shù)等因素的制約，線路防雷水平不高。再加之超高壓輸電線路與普通輸電線路存在較大的差別，由于線路內(nèi)部所流經(jīng)的電壓較高，這也導(dǎo)致在超高壓輸電線路周圍存在著嚴重的電離現(xiàn)象，一旦雷雨天氣，發(fā)生雷擊現(xiàn)象的機率較大。

1.2 輸電線路安裝環(huán)境使其發(fā)生雷擊事故增加

近年來我國城鎮(zhèn)化建設(shè)進程加快，土地資源越來越緊缺，這也導(dǎo)致高壓輸電線路安裝環(huán)境受到諸多因素的影響，往往路線會選擇在山坡等地區(qū)，這種地理環(huán)境無形中導(dǎo)致高壓輸電線路雷擊概率增加。再加之當前輸電線路平均高度呈現(xiàn)出增加的態(tài)勢，整體要高于過去的輸電線路，這也增加了其受到雷擊損壞的危險。

1.3 復(fù)合絕緣子耐雷水平低

當前復(fù)合絕緣子已在500kV輸電線路中普遍使用，但這種復(fù)合絕緣子對雷電沖擊耐受力不高，這也導(dǎo)致對輸電線路絕緣水平帶來較大的影響，使500kV輸電線路在雷雨天氣環(huán)境下發(fā)生雷擊故障的機率增加。

2 500kV輸電線路的防雷分析

500kV輸電線路作為高壓輸電線路的重要組成部分，多以架空輸電線路為主，這就需要做好這類輸電線路的防雷工作。一旦輸電線路受到雷擊，則會有大量的電壓產(chǎn)生，導(dǎo)致線路電壓超出自身的負載，從而發(fā)生跳閘，造成停電事故。在對500kV輸電線路防雷工作中，通常會采用安裝避雷線、埋設(shè)地線、配備接地裝置等措施。在具體實施過程中，通常會在輸電線路桿塔頂部設(shè)置避雷線，這樣輸電線路在受到雷擊時，避雷線能夠有效的承擔雷擊產(chǎn)生的電壓，避免輸電線路超出負載的情況發(fā)生。同時通過埋設(shè)地線，有效的將雷電流由桿塔引入到大地，避免跳閘故障發(fā)生，提高輸電線路的防雷能力。在500kV輸電線路中為桿塔配備接地裝置，這樣一旦雷擊事故發(fā)生，則接地裝置能夠有效的與避雷線連接，以此來降低停電事故發(fā)生的機率。

對于500kV輸電線路防雷工作，在實際工作中，還可以通過安裝自動閘裝置，以此來降低雷擊導(dǎo)致的跳閘事故發(fā)生率，保證輸電線路的運行安全。

3 加強500kV輸電線路防雷的措施

3.1 架設(shè)避雷線

避雷線是高壓輸電線路中有效防雷的措施之一，為了滿足我國經(jīng)濟發(fā)展的需求，我國電力系統(tǒng)得到了快速發(fā)展。為確保高壓輸電線路運行的安全性和可靠性，需要對其做好充分的防雷措施。通過在輸電線路中架設(shè)避雷線，能夠起到有效的防雷效果。在發(fā)生雷擊的情況下，能夠分擔因為雷擊所產(chǎn)生的過大電壓，避免輸電線路受到損壞。為了提高防雷效果，在高壓輸電線路中，一般會架設(shè)雙避雷線，從而最大限度的達到防雷目的。

3.2 安裝避雷器

避雷器是輸電線路防雷中比較常用的措施，在架設(shè)避雷線的情況下，如果雷擊所產(chǎn)生的電壓過大，避雷線無法及時承擔過大的電壓，就會對輸電線路造成損壞。在這種情況下，可以通過安裝避雷器來起到進一步的防范效果，避雷器會將避雷線無法承擔的過大電壓控制在一定的振幅范圍內(nèi)，降低因雷擊產(chǎn)生的電壓和電流，同時還會將這部分電壓和電流引導(dǎo)向地面，從而保障輸電線路的安全運行。

3.3 加強線路絕緣

隨著我國電網(wǎng)的增容擴建，輸電線路的架設(shè)里程不斷延長，而高壓輸電線路一般都是采用大跨越的高桿塔形式，由于桿塔高度較高，所以會增加遭受雷擊的幾率。在桿塔遭遇雷擊時，就會導(dǎo)致輸電線路跳閘，從而影響到正常供電的運行。為了減少桿塔遭遇雷擊的次數(shù)，一般會在桿塔上安裝絕緣體，并且增加絕緣體的數(shù)量，通過絕緣物質(zhì)來提高輸電線路的絕緣效果，以免受雷擊的破壞。在絕緣設(shè)備和材料的選擇方面，應(yīng)該從技術(shù)性和經(jīng)濟性兩個方面來考慮。合成絕緣子的使用范圍較廣，在對合成絕緣子進行改造后，增加長度，既能夠有效預(yù)防桿塔受到的雷擊，同時又能夠發(fā)揮防御閃絡(luò)現(xiàn)象的作用。

3.4 采用不平衡絕緣的方法

為了保證經(jīng)濟發(fā)展的順利進行，輸電線路的數(shù)量不斷增加，在一個桿塔上的輸電線路不斷增多。為了保證一塔多線情況下輸電線路能夠安全穩(wěn)定運行，可以通過使用不平衡絕緣的方式來起到防雷的目的。在桿塔的多條輸電線路間使用數(shù)量不同的絕緣體，從而減少因為雷擊時而在絕緣體間產(chǎn)生的閃絡(luò)，降低因為雷擊而跳閘的現(xiàn)象，從而保證輸電線路能夠正常運行。

3.5 架設(shè)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(chǎn)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(fā)展的重要內(nèi)容，通過在高壓輸電線路下方添加一條地線，在發(fā)生雷擊時，降低雷擊的電阻，從而有效的起到防雷的效果。

3.6 降低接地線電阻

當桿塔或者避雷線受到雷擊時，雷電電流通過桿塔到達接地裝置后，會發(fā)生反射，導(dǎo)致桿塔頂部的電位升高，當塔頂電位和導(dǎo)線電位差過大，超過線路絕緣性能時，閃絡(luò)現(xiàn)象就會發(fā)生。為了降低桿塔的接地電阻，采取了犧牲陽極的方法。該方法是在接地系統(tǒng)中采用鎂合金，鎂合金具有單位電流量大、電位差大、導(dǎo)電性能好、陽極化后生成的電阻率較低、有效時間長等優(yōu)點。

4 結(jié)束語

電能作為當前社會和經(jīng)濟發(fā)展過程中不可或缺的重要資源，通過保證電力的穩(wěn)定、持續(xù)供應(yīng)，可以更好的推動我國經(jīng)濟的進步及各行各業(yè)的快速發(fā)展。近年來社會發(fā)展過程中對高壓電需求量不斷增加，這也對500kV輸電線路運行安全性提出了更高的要求。因此需要做好500kV輸電線路的防雷工作，針對不同地區(qū)輸電線路的運行的特點，及各地區(qū)雷電活動的情況進行科學合理的防雷設(shè)計，有效的提高輸電線路防雷的能力。確保500kV輸電線路能夠正常、穩(wěn)定的運行，更好的推動我國經(jīng)濟的健康、持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

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