500kV輸電線路實(shí)際運(yùn)行中的防雷技術(shù)分析

梅立通

（國網(wǎng)江西省電力公司檢修分公司 江西南昌 330000）

500kV輸電線路實(shí)際運(yùn)行中的防雷技術(shù)分析

梅立通

（國網(wǎng)江西省電力公司檢修分公司 江西南昌 330000）

隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人民群眾的生活質(zhì)量日益提高，城鄉(xiāng)用電量也普遍增高，因此，人們對于電力資源的需求越來越多，其中數(shù)量增速最快的就是500kV輸電線路桿。近年來，城市各個(gè)樓層的高度都有所增加，這不得不使500kV輸電線路桿也逐漸增高，尤其是在一些地形條件比較復(fù)雜、環(huán)境因素比較惡劣的地區(qū)，導(dǎo)致輸電線路遭受雷擊的次數(shù)增多，從而誘發(fā)電線路發(fā)生故障，影響人們?nèi)罕姷挠秒娗闆r。本文將對500kV輸電線路桿實(shí)際運(yùn)行中的防雷技術(shù)作一分析。

500kV輸電線路；運(yùn)行；防雷；技術(shù)

隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，500kV高壓輸電線路廣泛應(yīng)用于電網(wǎng)輸配電系統(tǒng)中，電壓等級(jí)大幅度提升，形成了500kV輸電線路特高壓輸送網(wǎng)絡(luò)。然而，多數(shù)500kV輸電線路都設(shè)立在較為空曠、人煙稀少的地方，這些地區(qū)雷電頻率相對較高，又因500kV輸電線路固有的特征，導(dǎo)致雷擊的次數(shù)不斷增加，對高壓線路造成嚴(yán)重的危害，更有甚者會(huì)傷及周圍的群眾。因此，對500kV輸電線路實(shí)際運(yùn)行中的防雷技術(shù)的探究勢在必行。

1 500kV輸電線路雷電干擾的因素

500kV輸電線路雷電干擾的因素主要是受電流的影響。雷云之間及雷云對地的迅猛放電稱直接雷擊，前者稱云閃，后者稱地閃，后者的危險(xiǎn)性最大。這一放電過程會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的閃光和巨大的聲音，這就是平常人們能感受到的閃電和雷聲。雷云是帶電的云，可能帶正電荷，也可能帶負(fù)電荷，也可能是同時(shí)帶有正負(fù)兩種電荷。大多數(shù)雷云是上層帶正電荷下層帶負(fù)電荷，雷擊后下層的負(fù)電荷放掉了，剩下上層的正電荷剛好補(bǔ)充地球上空的電離層。如果雷電不斷發(fā)展和活動(dòng)，電場的強(qiáng)度就會(huì)超過大氣層的臨界電場強(qiáng)度，這時(shí)云間的火花放點(diǎn)形成電流，從而產(chǎn)生強(qiáng)光和熱量，空氣也會(huì)不斷膨脹，進(jìn)而有了閃電和雷鳴，這就是雷電。

1.1 沖擊接地電阻因素對高壓線路的影響

沖擊電流流過接地裝置時(shí)，假定接地裝置對地電位峰值與通過接地體流入地中電流的比值，即為瞬時(shí)電阻，也稱沖擊接地電阻。沖擊接地電阻的大小直接影響著線路的反擊性能，與高壓線線路反擊性能成反比，當(dāng)沖擊接地電阻逐漸變小時(shí)，高壓線的線路反擊性能明顯增大，反之，當(dāng)沖擊接地電阻增大時(shí)，高壓線的線路反擊性能則明顯變小。

1.2 雷電流陡度因素對高壓線路的影響

雷電流陡度是指雷電流隨時(shí)間上升的變化率，雷電流陡度對過電壓有直接影響，雷電流的陡度與塔底反射的負(fù)反射波的幅度值成反比，與電壓的高度成正比，當(dāng)雷電流的陡度逐漸增大時(shí)，塔底反射的負(fù)反射波的幅度值逐漸變低，高壓線路的高壓已經(jīng)超過正常的電壓，反之，當(dāng)雷電流的陡度逐漸變小時(shí)，塔底反射的負(fù)反射波的幅度值逐漸變大，高壓線路的高壓隨之變低。當(dāng)高壓超過絕緣沖擊的放電電壓時(shí)，就容易形成閃電。

2 高壓輸電線防雷技術(shù)的發(fā)展

隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，高壓輸電線路防雷技術(shù)有了一定的發(fā)展，現(xiàn)有的高壓輸電線路防雷技術(shù)的發(fā)展不是一時(shí)間形成的，而是經(jīng)歷了時(shí)代變遷的洗禮和科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的影響，高壓輸電線防雷技術(shù)的發(fā)展主要經(jīng)歷了四個(gè)歷史時(shí)期。

2.1 避雷針的使用

第一時(shí)期是20世紀(jì)30年代前，我國的高壓輸電線路的運(yùn)行還處于相對落后階段，傳輸中的主要問題是對感應(yīng)雷電故障的預(yù)防，針對這一情況，人們發(fā)明了避雷針，在這一時(shí)期的防雷技術(shù)止步于高壓線路運(yùn)輸過程中避雷針的使用。

2.2 直擊雷防護(hù)辦法的使用

第二時(shí)期是20世紀(jì)30～50年代之間，這一時(shí)期主要采用的是直擊雷防護(hù)辦法。在這一時(shí)期，高壓線路輸電系統(tǒng)有了進(jìn)一步發(fā)展，隨著社會(huì)環(huán)境的改變，在這個(gè)時(shí)期，高壓線路最容易出現(xiàn)直擊雷事故，隨著直擊雷事故的發(fā)生頻率的增加，人們不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步研究，發(fā)明了針對直擊雷的防護(hù)技術(shù)，推動(dòng)了高壓線路運(yùn)行中防雷技術(shù)的發(fā)展。

2.3 對防雷技術(shù)的整合和評(píng)估

第三時(shí)期是在20世紀(jì)50～60年代之間，較第二階段防雷技術(shù)的發(fā)展，高壓線路運(yùn)輸在這一階段的發(fā)展沒有明顯突出的問題，在這一時(shí)期，研究人員主要對之前高壓線路運(yùn)行中的故障問題做了大量的整合和評(píng)估，雖然沒有新的技術(shù)的產(chǎn)生，但整合和評(píng)估后的結(jié)果對防雷技術(shù)的發(fā)展還是有所幫助的。

2.4 防雷技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生

第四時(shí)期是20世紀(jì)60年代至今，隨著現(xiàn)代化社會(huì)的到來，信息化、網(wǎng)絡(luò)化已經(jīng)成了這一時(shí)期的代名詞，也因?yàn)槿绱耍邏壕€路運(yùn)行期間的防雷技術(shù)也有了突破性的發(fā)展，這一時(shí)期，高壓線路運(yùn)行中的防雷問題還是比較多的，為了研究出相對應(yīng)的防雷技術(shù)，科學(xué)家苦心鉆研，積極奮進(jìn)，并將大量的防雷技術(shù)運(yùn)用到高壓線路實(shí)際運(yùn)行過程中。

3 500kV輸電線路運(yùn)行中的防雷措施

500kV輸電線路運(yùn)行中的防雷措施的制定，要求研究人員全方位考慮，不但要考慮高壓線路近年來的發(fā)展?fàn)顩r，更多的注重高壓線路周圍的環(huán)境因素以及地形特點(diǎn)，另外，還要對以往當(dāng)?shù)胤览状胧┑膽?yīng)用作一了解，從而制定出科學(xué)性、規(guī)范性同在的防雷措施，以確保高壓線路的正常運(yùn)行。

3.1 避免雷擊區(qū)域的選擇

發(fā)生過雷擊現(xiàn)象的高壓線路，往往會(huì)發(fā)生第二次、第三次，甚至更多次數(shù)雷擊現(xiàn)象，這種情況的發(fā)生，不只是因?yàn)榉览准夹g(shù)不合理，還是因?yàn)楦邏壕€路所建立的位置處于雷電區(qū)域，也就是容易發(fā)生雷擊的區(qū)域，加之500kV輸電線路自身的特點(diǎn)，導(dǎo)致發(fā)生雷擊的頻率就會(huì)越來越多，因此，在建立高壓線前，工作人員要對雷擊區(qū)域的條件以及概念有所了解，避免在高壓線路建設(shè)中選擇雷擊區(qū)域的，以減少高壓線路發(fā)生雷擊現(xiàn)象的幾率，一定要選擇相對合理的區(qū)域環(huán)境進(jìn)行高壓線的建設(shè)。

3.2 加強(qiáng)避雷設(shè)備的使用

這里所說的避雷設(shè)備主要指避雷針和避雷器在500kV輸電線路中的使用。避雷針，是用來保護(hù)建筑物、高大樹木等避免雷擊的裝置，在被保護(hù)物頂端安裝一根接閃器，用符合規(guī)格導(dǎo)線與埋在地下的泄流地網(wǎng)連接起來。避雷針規(guī)格必須符合GB標(biāo)準(zhǔn)，每一個(gè)防雷類別需要的避雷針高度規(guī)格都不一樣。當(dāng)雷云放電接近地面時(shí)它使地面電場發(fā)生畸變，在避雷針的頂端，形成局部電場集中的空間，以影響雷電先導(dǎo)放電的發(fā)展方向，引導(dǎo)雷電向避雷針放電，再通過接地引下線和接地裝置將雷電流引入大地，從而使被保護(hù)物體免遭雷擊。避雷器：用于保護(hù)電氣設(shè)備免受雷擊時(shí)高瞬態(tài)過電壓危害，并限制續(xù)流時(shí)間，也常限制續(xù)流賦值的一種電器，避雷器在正常系統(tǒng)工作電壓下，呈現(xiàn)高電阻狀態(tài)，僅有微安級(jí)電流通過。在過電壓大電流作用下它便呈現(xiàn)低電阻，從而限制了避雷器兩端的殘壓。

3.3 安裝自動(dòng)重合閘裝置

自動(dòng)重合閘裝置廣泛應(yīng)用于架空線輸電和架空線供電線路上的有效反事故措施。當(dāng)線路出現(xiàn)故障，繼電保護(hù)使斷路器跳閘后，自動(dòng)重合閘裝置經(jīng)短時(shí)間間隔后使斷路器重新合上，大多數(shù)情況下，線路故障是暫時(shí)性的，斷路器跳閘后線路的絕緣性能能得到恢復(fù)，再次重合能成功，這就提高了電力系統(tǒng)供電的可靠性。少數(shù)情況屬永久性故障，自動(dòng)重合閘裝置動(dòng)作后靠繼電保護(hù)動(dòng)作再跳開，查明原因，予以排除再送電。一般情況下，線路故障跳閘后重合閘越快，效果越好。對500kV輸電線路遭受雷擊而言，只懂跳閘會(huì)消除線路上的閃絡(luò)放電故障，避免了長期故障的產(chǎn)生。

4 結(jié)束語

綜上所述，對500kV輸電線路運(yùn)行中實(shí)施防雷技術(shù)的保護(hù)，有利于線路的正常運(yùn)行，保障人民群眾的生活質(zhì)量，工作人員可以從高壓線路建設(shè)的環(huán)境入手，加強(qiáng)防雷機(jī)器的使用，做好高壓線發(fā)生雷擊現(xiàn)象的預(yù)防工作，從而避免雷擊想象的發(fā)生。

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[3]李永福.輸電線路繞擊耐雷性能的非線性解析分析模型及其在差異化防雷中的應(yīng)用[D].重慶大學(xué)，2014.

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1004-7344（2016）36-0148-02

2016-12-13