综述500kV输电线路实际运行中的防雷技术

慕容建辉

摘要：随着时代的快速发展，城市对电力供应的需求量飞速增长，数量增速最快的就是500kV输电线路杆。城市楼房高度增加，500kV输电线路杆也逐渐增高，在一些地区具有较为复杂的地形与天气，这就导致在雷雨天气时容易造成输电线路遭受雷击，使输电线路产生故障。文章将根据500kV输电线路在电网中的运行规律和自然灾害对输电线路的破坏，探究与分析高压输电网设计与运行原理以及提高500kV输电线路的防雷击标准。

关键词：500kV输电线路；防雷技术；电力供应；电网运行；电力运行 文献标识码：A

中图分类号：TM863 文章编号：1009-2374（2015）06-0151-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0503

城市快速发展用电量急剧上升，高楼林立的市中心已经无法建设新的大型供电设备，但是为了满足人们的用电要求，越来越多的大型供电设备被建设使用。最终形成了以500kV电压网为主的超特高压输送网，一般情况下高压电线都建设在较为空旷的地域及特殊地区除外，当出现较为频繁的暴雨雷电时会对高压输电线产生严重危害。因此研究如何防止高压输电遭受雷击是十分必要和可行的。

1 简述500kV输电线中雷电流与防雷法进化

500kV的输电线中的雷电流是当目标被雷击中时，由里面的系统装置向大地释放的一种电流，避雷针上就会使用到雷电流。但是500kV的输电线上的雷电流值是不断变化更新的，这就意味着工作人员将需要很长时间才能计算出雷电流的规律。在我国各地区进行实际测量，结果显示，雷电流的幅值变化趋势与它的波头时间趋势接近相同，经过实际测量发现与早先猜想的与塔高有关不同，实际上雷电流的幅值变化趋势与塔高无关。通过计算得出雷电流概率分布公式（1m表示幅值）。第一阶段是在20世纪20年代之前，那时的输电线路主要是感应雷电的预防。那时的输电线路等级较低，不能及时排除遭到雷击的危害也不能及时应对雷电故障。为了使危害降低，人们在输电线路上安装了避雷针。第二阶段是在20世纪20～40年代之间，这一阶段主要进行的就是雷电直击的预防，在这个过程中工作人员一直对数据进行分析总结。那个时期的输电线率最容易发生直击，工作人员不断进行预防雷击的方法实验。第三阶段是20世纪40～50年代之间，这个时期主要是针对输电线路出现的故障进行分析，根据分析结果进行研究。第四阶段是20世纪50年代以后直至今日，现代社会已经步入到信息化的数字时代，现今则是整理数据总结经验，对防雷击技术进行改进。

2 雷击所产生的危害和500kV输电线路防雷技术的具体应用

对于500kV输电线路来说雷电的直击带给它的危害是巨大的，高压电线输电网是全国各地配电核心，当输电线路在运作的情况下遭到雷击会导致线路跳闸。与此同时还有可能发生输电线路放电、雷击电流波动增大、电阻出现误差，所以当雷电出现时对500kV输电线路的较大危害就是雷电反击与雷电绕击。对此人们应做出相应的防雷措施，在受到雷击时一定会产生一个雷击区，所以500kV高压输电线路必须要避开雷击区，这样则会大大减少被雷电击中的可能。通常在矿区、水库、坡地平原交界处、断层地区、峡谷、山丘、盆地等容易发生雷击。具体应用如下：

第一，避雷线是目前应用较为广泛的避雷设施，避雷线可以将雷击打散、分流后引入大地。虽然避雷针也具有避雷的功效，但是避雷针可能会使输电线路更直接地遭到雷电直击，避雷线的分流作用可以有效地降低流经输电线的雷电流，减少电流与塔顶电流的差异碰撞。

第二，人们希望应对的是防止或减少500kV高压输电线路跳闸情况。经过研究发现也可使用降低电塔与地面之间的电阻，例如：在面积较小的位置使用降阻剂、爆破接地的方式将地面爆破然后将电阻材料放入地下、增加水平方向的接地电阻长度，使接地电阻与电感效应成正比。若电阻长度为60m时，电阻功率为600Ω/m，当电阻长度为85m时，电阻功率上升为2400Ω/m，所以增加电阻长度可以起到稳定作用。

第三，安装避雷针与避雷器是为了使线路串联起来，提高雷电直击与绕击，一般情况下通常选取经常遭受雷击的输电线塔安装避雷器，这样可以有效提高500kV输电线的防雷击反击。

第四，安装自动合闸装置，输电线网的跳闸是输电线网自身保护的一种方式，当供电系统完成跳闸后故障就会自动消除。合闸装置的安装可以提高供电系统的稳定程度以及安全系数。

3 因地制宜进行防雷计划与技术更新

根据近些年国家的输电政策，越来越多的偏僻地带开始建设输电线网，与此同时更加要加强防雷击措施，因地制宜成为了建设标准。按照我国要求一般采取地网延长、更换材料或回填，加大防雷设备的安装后维护。运用以上传统方法对于现代的发展情况来说已经不能十分明显地处理输电网存在的潜在问题。对于人们来说在进行施工前应当做好全面分析，通过实际情况进行分析与改进。举例说明：在山区进行输电线路的防雷设施安装时可以采用提高线路耐雷击水平，增加避雷线的安装数量能够降低遭到雷击的跳闸率；降低接地电阻，但是这种方法不适合在山区或高地实施。在较早的改造过程中由于技术与科技的原因，改造较为片面尤其是在杆塔上安装的非正规防雷装置，这种安装容易造成忽略接地的情况。在最近几年的时间里，国家对500kV输电线路的防雷技术十分重视，在进行改造时体现出综合完善的概念与方法。有些地区的输电线路网遭受雷击频繁，在进行整改时更加注重受到雷击而跳闸的概率，国家要求500kV输电线路在实现防雷后要减少跳闸的概率。时代的进步信息与技术也在不断变化，对500kV的防雷技术也在不断进步更新。现今对500kV输电线路的防雷技术主要是先进行重点治理，运用规范化处理办法进行技术实施，既要提倡环保又要确保工程的质量。

4 结语

社会发展的脚步越来越快，500kV输电网的广泛应用使电业工作人员更加意识到防雷的重要性，在建设防雷装置时配置、安装、生产工艺等等都需要不断更新，只有专业技术与工作人员的素质同步提升，才能使防雷技术发挥到极致。

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（责任编辑：蒋建华）