500kV架空輸電線路防雷措施與應(yīng)用

李浩

【摘 要】架空輸電線路是電力工業(yè)發(fā)輸變?nèi)笾饕M成部分之一，架空輸電線路縱橫交錯延綿不斷地分布在曠野上，而自然界氣候千變?nèi)f化使得輸電線路極易遭雷擊，如果防雷措施采用不當可能引起絕緣子損壞、架空地線和輸電線路斷線、并造成線路跳閘雷擊時產(chǎn)生的侵入波過電壓傳入變電站，基于此，文章從500kV架空輸電線路防雷技術(shù)進行研究，主要從線路避雷器的運用、桿塔接地電阻的應(yīng)用以及側(cè)向避雷針的應(yīng)用三個方面論述了500kV架空輸電線路防雷技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】500kV 架空輸電線路 防雷

國民經(jīng)濟中最為重要的部門就是電力工業(yè)，它不僅是現(xiàn)代工業(yè)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、現(xiàn)代科學技術(shù)和現(xiàn)代國防發(fā)展的不可缺少的動力，也同人民群眾的平常生活息息相關(guān)，要想發(fā)展國民經(jīng)濟就必須首先發(fā)展電力工業(yè)，電力工業(yè)中發(fā)輸變?nèi)笾饕M成部分之一就是架空輸電線路，如果架空輸電線路遭到電擊就會導致站內(nèi)設(shè)備婚壞，從而引發(fā)重大事故，隨意必須對輸電線路采取防雷措施。

1輸電線路雷電干擾的成因

雷電就是在雷云間或者雷云及地念物體之間出現(xiàn)放電現(xiàn)象，前一種現(xiàn)象是云閃，后一種是地閃。地閃針對電力系統(tǒng)，尤其是輸電系統(tǒng)會造成很大的傷害，當輸電線路被雷擊并絕緣被擊穿之后，就會導致相與地或相與相之間短路，由于500kV架空輸電線路是中性點直接接地系統(tǒng)，就會導致線路跳閘，導致線路停電或電網(wǎng)不穩(wěn)固，就會威脅到國民經(jīng)濟。而雷電的時候，如果設(shè)備電流被雷電劈中，就會導致幅值高達數(shù)百千安，從而產(chǎn)生巨大的電磁效應(yīng)、機械力效應(yīng)和熱效應(yīng)，導致設(shè)備造成損害；而如果設(shè)備被直接雷電劈中，那么電壓沖擊波幅值高達幾百千伏，會順著電線路流動，最后入侵發(fā)電廠或變電站，最終導致設(shè)備全部受到損害，更有甚者還會威脅到人們的生命。

2輸電線路防雷技術(shù)的應(yīng)用

2.1線路避雷器的應(yīng)用

通常情況下，避雷器都是對電力系統(tǒng)進行限制的重要措施；近年來，經(jīng)過科研人員的努力，已經(jīng)開始將避雷器應(yīng)用在線路中，透過雷電定位系統(tǒng)對一定范圍內(nèi)的雷電活動進行監(jiān)測和分析，將線路避雷器安裝在線路雷電活動強烈、土壤電阻率很高、降低桿塔接地電阻有困難的易擊段與易擊桿塔上，能夠增加線路的耐雷能力，減少雷擊跳閘率，減輕對線路的維護工作，這種防雷措施能夠晚上輸電線路防雷功能，但是投入較高。

采取線路避雷器防雷也同樣存在劣勢。第一，架空輸電線路避雷器所承受的雷電流量有限制，如果采取線路避雷器防雷，線路避雷器承受不住強烈的電流而導致爆炸。第二，500kV架空輸電線路避雷器價格較為昂貴，安裝過程較為復雜，對接地電阻要求過高，并且保護范圍、防雷效果及使用壽命具有局限性，無法進行維護，也不能大量使用，特別是要忍受線路沿線地區(qū)的日曬雨淋、暴雪、風沙等惡劣的天氣。

2.2桿塔接地電阻的應(yīng)用

500kV架空輸電線路出現(xiàn)雷擊桿塔時，塔頂會率先收到電流，電位以及桿塔相接觸的電阻都有著緊密的聯(lián)系，桿塔電阻較低，就能夠削弱電流反擊現(xiàn)象，確保桿塔及送電線路的安全。由于500kV架空輸電線路存在特殊性，就會導致降阻的工作無法開展，必須通過實際情況分析，充分利用桿塔所處地形特點來進行設(shè)計，并選擇可以實際操作的降阻措施。

對于一般的桿塔，對其接地方式進行改善來降低其的接地電阻，是架空輸電線路防止雷電、減少跳閘事故最經(jīng)濟實惠的辦法。而由于接地不良而導致的高接地電阻，會阻礙雷電流泄放通道，提高桿塔的電位。所以，要對接地網(wǎng)進行改造完善，對接地系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)進行晚上，讓避雷線與接地體有可靠的電氣連接。有避雷線的線路桿塔不接避雷線時的工頻接地電阻，在雷季干燥時，不宜超過表1所列數(shù)值。

如果土壤電阻率較高，接地電阻無法達到30Ω時，可以采取6～8根總長不超過500m的放射形接地體或連續(xù)伸長接地體，這個時候接地電阻就沒有局限性。如果土壤電阻率過高，為了達到標準線，就必須降低土壤電阻率，這個時候能夠采取人工方法來對土壤電阻率進行降低。例如選用腐蝕性較弱的鹽類等電阻率較低的物質(zhì)融入土壤。也可以因地制宜，安裝引外接地體，把接地體敷設(shè)在土壤電阻率較低的地區(qū)，或采用井式或深鉆式接地體。

2.3安裝線路型頭部分裂均壓式避雷針

依照運行經(jīng)驗進行分析，在500kV架空輸電線路的主線路桿塔中選出40基易擊桿塔安裝線路型頭部分裂均壓式避雷針綜合防雷裝置。就是在40基易擊桿塔的頂部對1套500kV架空輸電線路型頭部分裂均壓式避雷針進行安裝，在每基桿塔附近配合埋設(shè)1套3層短針散流式集中接地裝置，線路型頭部分裂均壓針式避雷防雷針通過 10圓鋼接地引下線與3層短針散流式集中接地裝置連接。這個方案最大的特征就是采取線路型頭部分裂均壓式避雷針對桿塔頂部進行屏蔽，防止桿塔遭受雷電襲擊。線路型頭部分裂均壓式避雷針的特點是體積小、重量小、便于施工，對桿塔的接地電阻值要求不高，防雷效果高，能夠應(yīng)對日曬雨淋、暴雪、風沙等惡劣的天氣，不需要修復，壽命長。

綜上所述，隨著對防雷技術(shù)的深入研究，線路防雷的保護措施將越來越多，而在現(xiàn)實中，500kV架空輸電線路的防雷保護是一個系統(tǒng)工程，靠考慮多方面的因素。因地制宜的采取合理的防雷保護措施，并定時定期的維修和管理，能夠有效的防止雷電的侵害，保障電網(wǎng)的供電安全。

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