淺談500kV輸電線路雷擊跳閘原因及防范措施

王云龍（國網山東省電力公司檢修公司，濟南 250000）

淺談500kV輸電線路雷擊跳閘原因及防范措施

王云龍
（國網山東省電力公司檢修公司，濟南 250000）

目前我國500kV高壓輸電線路大多是處于野外架設，再遇到雷雨天氣情況下，常常會受到雷擊導致線路自動跳閘，以保護輸電線路的安全。但是我國輸電線路在建設中存在諸多的問題，部分跳閘現象是可以避免的。本文就導致高壓輸電線路由于雷擊導致跳閘的原因加以分析，提出一定的防范措施，在實際應用這些措施是要根據實際情況選取多種措施進行綜合防雷，提升防雷效果。

500kV輸電線路；雷擊跳閘；原因分析；防范措施

0　引言

500KV超高壓輸電是輸電網中的主線，主要承擔著輸電任務以及調配任務。在我國高壓輸電網絡已經得到了極為廣泛的應用，輸電線路大多是架設在運離人群的平原或山嶺等地區(qū)，所以極易受到雷電的襲擊，致使閃絡放電，從而出現跳閘事故。下面我們將對出現雷擊跳閘的原因加以分析

1　輸電線路導致雷擊跳閘原因分析

1.1塔桿位置設置

500kV高壓輸電線路是遠距離電能輸送的主要通道，是將電能從發(fā)電廠運送到負荷中心過程中，輸電線路所經過區(qū)域的地質、地形和氣候條件非常的復雜。對大量的現實事故數據研究發(fā)現，山區(qū)發(fā)生雷擊跳閘事故率是平原的4倍左右，因此山區(qū)位置的防雷工作是整個輸電防雷工作重點［1］。對500kV的高壓輸電線路造成運行安全危害的雷擊主要是直擊雷。此外部分地區(qū)塔架建設在含有豐富金屬礦物的位置，這類地形極易將雷云與大地進行連接起來。再加上鐵塔和導線是極佳的導體，輸電線路由于具有電荷，擁有吸雷的效果，比其他物體更易遭到雷擊。

1.2避雷線的保護角度問題

架空線路對于避雷線的設置有著至關重要的作用，也是進行防雷最基礎的措施。避雷線和導線保護角度，也就是避雷線與外側導線間的連接線與避雷線和對面垂直線間的夾角都有著密切的聯(lián)系。增加或減小保護角都會對避雷效果產生影響。跳閘的幾率和保護角的大小存在正比關系，角度增大導致雷擊概率增加，反之雷擊概率降低，只有保護角減小到一定角度時，才可能有完全屏蔽雷電的效果。根據實際經驗，直線桿塔出現雷擊跳閘的幾率和保護角有關，保護角的降低可有效地減少雷擊。因此避雷線保護角的設置至關重要。

1.3塔桿接地電阻存在問題

根據相關設計和建設規(guī)范里對于500kV輸電線路的酒杯型塔桿尺寸以及絕緣子串50%的雷電沖擊絕緣能力進行實驗，驗證電阻與塔桿遭受雷擊概率間的關系。結果顯示塔桿接地電阻升高會導致遭受雷擊的幾率增加。這是由于實際運用時，耐雷水平和線路電阻、導線底線幾何耦合系數、導線避雷線幾何耦合系數、沖擊接地電阻、分流系數、桿塔高度與電感等有著數學函數關系［2］。進過對該函數進行分析可知，輸電線路的接地電阻的提高，線路的耐雷能力出現下降趨勢。要想提高線路耐雷能力一定要使塔桿電阻降低，然而現實中塔桿所處區(qū)域的土壤無法進行控制，從而對電阻控制有所影響，一旦電阻過大就會導致出現雷擊跳閘事故。

1.4塔桿自身絕緣效果問題

塔桿的絕緣能力對于雷擊跳閘也存在一定的影響。跟據有關統(tǒng)計數據分析可知，輸電線路上安裝的垂串絕緣子增加數量，會使雷擊跳閘事故出現的概率明顯減低。現實中的輸電線路在運行過程中，平原出現的雷擊閃絡大多出現在合成絕緣子串使用位置，如果合成絕緣子串存在問題，極易造成雷擊跳閘。雖然可以提高抗污染能力，但是其防雷能力卻下降。

2　高壓輸電線路的防雷措施研究

2.1減小避雷線的保護角度

對雷擊跳閘加以控制應該首先對導線避雷措施上加以選擇措施，避雷線是應用極為廣泛的方式，避雷線能夠完成對線路進行耦合、分流和屏蔽。可以有效地防止雷電直接對線路的擊中，可以起到很好的防雷作用。此外避雷線可以降低流經輸電線的雷電電流，來減少桿塔頂端和大地間的相位差，以此來對雷擊跳閘加以避免。在實際使用過程中要對其角度進行調整，要根據實際塔桿形式來對防雷側針安裝方式進行選取，對避雷線角度加以控制，是角度盡可能的小于3°［3］。

2.2使塔桿接地電阻有效的降低

此外經過對接地電阻的降低可以減少高壓輸電線路來自雷電的干擾。根據上文的分析可以看出，在進行接地電阻控制時要根據當地實際土壤情況展開控制，所以可以采取多種措施。對于基礎面積小同時接地集中區(qū)域可以使用降阻劑來降低電阻，增加防雷效果。此外還可采取爆破接地技術，降低電阻材料深植地下，降低電阻；提高水平方向的接地電阻，使長度增加，電阻也會隨之降低。另外，增設耦合地線同樣可以增強防雷效果，當接地電阻無法降低時可采用此法。還可以使反擊電壓間的分量和絕緣子兩側的感應電壓降低，使雷擊跳閘現象有效減少。

2.3對避雷裝置進行合理安裝

目前使用較為普遍的避雷裝置是避雷器和避雷針。避雷器能夠很好的使線路絕緣子進行串聯(lián)，從而提升線路的防雷效果，可以確保雷電不會直接點擊線路絕緣子。一般情況下要選擇受雷擊概率高的線路進行安裝，同時對避雷器的安裝數目也根據遭受雷擊的概率加以決定。安裝避雷器可以有效降低累計跳閘的幾率，而且也提升了線路防雷水平。

2.4進行自動重合閘的設置

輸電網絡在進行供電過程中出現自動跳閘的目的是保護電網的安全，跳閘之后故障一般會得到解決。因此在受到雷擊后出現跳閘事故，可以有效地保護線路，消除放電故障。所以進行自動重合閘的安裝可以快速的進行電力恢復，將其與供電系統(tǒng)相結合，可以提高配電運行的安全性和可靠性，還可以快速恢復供電。

3　結語

綜上所述，由于500kV高壓輸電線路因其均有較高的危險性，使其多數安裝在人煙稀少的野外，所以極易導致其遭受雷電襲擊，再根據當地實際情況開展有效的防雷，選擇合適的防雷措施，降低雷擊跳閘事故發(fā)生的幾率，使輸電線路可以安全穩(wěn)定的持續(xù)運行。

［1］陳智高.500kV輸電線路防雷分析及對策［J］.通訊世界，2016，10（10）:181-182.

［2］梁鋒.500kV高壓輸電線路的雷擊故障分析及其防治［J］.科技資訊，2015，11（33）:41-42.

［3］許磊，陳美權.淺談架空輸電線路跳閘故障的智能診斷［J］.通訊世界，2015，10（10）:176-177.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.18.160