500kV架空輸電線路防雷解決對策

胡偉

摘 要：隨著我國國力的增強，經濟水平得到迅猛發展的同時，電力事業也有著突飛猛進的進步，而電力在各個地區之間的傳輸都要依靠輸電線路來進行，因此，輸電線路的工作質量對該地區的發展有著直接的影響，甚至可以說對一個地區的經濟發展起到決定性作用。由于電力的快速發展，500kV的架空輸電線的使用逐漸普及到了各個地區，當然，伴隨著使用量增多而來的還有雷擊故障問題。500kV架空輸電線的位置較高，在雷雨天氣免不了會有被雷擊中的風險，因此500kV架空輸電線路的防雷問題就成了進一步推動我國電力事業發展最大的一塊絆腳石。很多地區因為防雷措施不完善，輸電線路遭到了嚴重損壞。工業一直都是我國經濟發展的支柱，而高壓電又是我國工業運行的基礎設施，因此，如果輸電線路損壞會給社會經濟帶來了巨大的損失。鑒于此，本文對工業專用的500kV輸電線路的防雷保護進行詳細探討，對可能遭遇雷擊事故的原因作了簡要分析，并針對這些原因提出一些具體的防范措施，最大程度的避免這類事故的發生，降低損失。

關鍵詞：500kV輸電線路；雷電分析；防雷保護；防雷措施；防雷技術

中圖分類號：TM863 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）21-0117-02

1 引 言

由于我國在改革開放以后國力的迅速發展，我國逐漸發展成為了工業大國，工業在我國的經濟發展體系中占據著很大比例，工業的發展水平與發展質量直接影響著我國的經濟狀況，有著十分重要的地位。我國土地幅員遼闊，很多地區屬于山區，地形起伏較大，這些地形原因使這些地區的輸電線路極易遭受雷擊。同時，根據調研，在國內的跳閘事故中，絕大多數的跳閘事故（會導致大面積停電）都是由于雷電引起，在地形復雜、土壤電阻率高的多雷地區更為明顯，雷擊的出現常常對人們的生活造成嚴重影響。同時，輸電線路能否正常運轉還關乎著我國工業企業能否正常生產，直接威脅整個電力網的安全性能。為此，各地區的政府和人民都非常關注500kV架空輸電線路的安全問題和防雷效果，為了減少損失，降低影響，做好500kV架空輸電線路的防雷工作迫在眉睫。

2 高壓輸電線路中防雷的重要性

現階段，我國工業不斷發展，在人們日益增長的物質文化需求的促進下，我國的電網事業的規模不斷擴大。由于工業的迅速發展，高壓電網線路逐漸變得供不應求，為保證經濟的發展，滿足發展所需的客觀要求，增加電網線路數量，加大線路規模成了大勢所趨。在方便了生產生活的同時，也帶來了一系列的問題，高壓電網系統自身結果復雜使它很容易受到雷擊的危害，進而引發跳閘斷電等一系列事故，給經濟帶來影響，嚴重時還易造成火災，給人們的生命財產帶來威脅。因此，在500kV架空輸電線路中，做好防雷工作對保障人們的生命財產安全有著十分重要的意義。

3 高壓輸電線路發生雷擊的原因

根據以往高壓輸電線遭受雷擊的案例分析可得出，導致高壓輸電線路發生雷擊從而造成一系列跳閘斷電問題的原因主要有以下幾點：①在我國早期，電力事業發展還未成熟，當時的輸電線路的建設由于經費的局限與技術的不成熟，導致當時的輸電線路在避雷方面防范設施未能設計全面，對抗雷擊問題考慮不周。②由于高壓輸電線路與普通的輸電線路不同，存在更為復雜的問題。高壓輸電線路內部流通的電壓較普通線路要高的多，更容易引起周邊空氣發生電離，在雷雨天氣中，與云層中的負電荷相吸引，更容易引發雷擊的現象。③由于我國的快速發展，房屋建設對土地面積的要求越來越高，使高壓輸電線路所處的環境越來越復雜，甚至部分的高壓輸電線路需要安裝在偏遠的山坡地區，更增加了雷擊率。④隨著人們生活水平的提高，對于生活質量的要求也越來越高，現在的高壓線路修建的高度，相較于以前要高出很多，高度的增加更加大了被雷電擊中的可能。⑤現代化的高壓輸電線路普遍使用復合絕緣子作為原材料，這種材料存在一個弊端，就是被雷電沖擊的耐受電壓要低于同等級的普通盤形絕緣子串，因為該種材料的絕緣水平很低，自然增加了輸電線路被雷電擊中的概率。

4 雷電過壓的種類

雷電過壓的種類主要分為兩種：感應雷過電壓和直擊雷過電壓。前者是由于電磁感應，雷電擊中線路附近的地面而引發的現象。后者是由于雷直接擊中線路而造成的故障，如雷擊中塔頂、雷擊避雷線檔距中央、雷擊導線等。

5 500kV輸電線路的防雷分析

現代化的高壓輸電線路高度普遍增加的同時，遭遇雷擊威脅的概率也在增加。因此，做好輸電線路的防雷工作是保護我國高壓輸電線路的首要一步。保護高壓輸電線路最基礎、最簡單也是必不可少的一步就是安裝避雷針或避雷線，這一防雷措施的運行規律是：雷雨天氣中，云層中的大量電荷受到尖端的吸引通過雷電的方式釋放出來，雷電中所攜帶的高壓電傳輸到高壓輸電線路中，高壓輸電線路無法負荷雷電中的高壓而進行跳閘保護以保護電網的安全，引發故障。而避雷針、避雷線所起到的作用就是把雷擊中輸電線路產生的高壓電通過金屬線將大量電荷傳到大地這個大導體中，從而避免了雷電中的電流流向輸電線路和高壓輸電線路超負荷而發生的跳閘現象。當然，除了從本質上避免高壓輸電線路的雷擊事故外還要對遇雷后的問題進行解決，如對輸電線路進行自動閘設置，在事故發生后第一時間跳閘，盡可能多地減少對電網線路和居民生活安全的損害。

雷擊的方式又可以分為雷電直擊與反擊、雷電繞擊。雷電直擊與反擊，都會產生較大的雷電流，這種電流至少會達到125000A，高時甚至會達到145000A。當500kV架空輸電線路出現多項故障或者一些小概率的檔中導地線出現雷擊放電，通常是因為雷電直擊引起的；當上相故障時，一般是由于雷電反擊造成；若只出現一次跳閘卻發生了多次鐵塔閃絡時要具體情況具體分析，雷電直接與反擊都有可能是該現象產生的原因。雷電繞擊與雷電直擊、反擊都不同，相比較而言，這種方式產生的電流小得多，大概在22～24kA，常常會引發絕緣閃絡的現象。雷電繞擊的特點主要有：輸電線路為單向故障、事故后導線上存在明顯的燒熔痕跡、部分跳閘問題等，這些特點下的故障往往都是雷電繞擊造成的。這種故障產生的電流一般與以下兩個因素有關，一是導線保護腳，一是塔高度，與前兩種情況相反，雷電流數值越小雷電繞擊故障出現了可能性越高。