500kV输电线路实际运行中的防雷技术分析

2016-07-13梅立通

大科技 2016年36期

关键词：雷云高压线避雷针

梅立通

（国网江西省电力公司检修分公司江西南昌 330000）

500kV输电线路实际运行中的防雷技术分析

梅立通

（国网江西省电力公司检修分公司江西南昌 330000）

随着我国经济的不断发展，人民群众的生活质量日益提高，城乡用电量也普遍增高，因此，人们对于电力资源的需求越来越多，其中数量增速最快的就是500kV输电线路杆。近年来，城市各个楼层的高度都有所增加，这不得不使500kV输电线路杆也逐渐增高，尤其是在一些地形条件比较复杂、环境因素比较恶劣的地区，导致输电线路遭受雷击的次数增多，从而诱发电线路发生故障，影响人们群众的用电情况。本文将对500kV输电线路杆实际运行中的防雷技术作一分析。

500kV输电线路；运行；防雷；技术

随着我国经济建设的发展以及科学技术的进步，500kV高压输电线路广泛应用于电网输配电系统中，电压等级大幅度提升，形成了500kV输电线路特高压输送网络。然而，多数500kV输电线路都设立在较为空旷、人烟稀少的地方，这些地区雷电频率相对较高，又因500kV输电线路固有的特征，导致雷击的次数不断增加，对高压线路造成严重的危害，更有甚者会伤及周围的群众。因此，对500kV输电线路实际运行中的防雷技术的探究势在必行。

1 500kV输电线路雷电干扰的因素

500kV输电线路雷电干扰的因素主要是受电流的影响。雷云之间及雷云对地的迅猛放电称直接雷击，前者称云闪，后者称地闪，后者的危险性最大。这一放电过程会产生强烈的闪光和巨大的声音，这就是平常人们能感受到的闪电和雷声。雷云是带电的云，可能带正电荷，也可能带负电荷，也可能是同时带有正负两种电荷。大多数雷云是上层带正电荷下层带负电荷，雷击后下层的负电荷放掉了，剩下上层的正电荷刚好补充地球上空的电离层。如果雷电不断发展和活动，电场的强度就会超过大气层的临界电场强度，这时云间的火花放点形成电流，从而产生强光和热量，空气也会不断膨胀，进而有了闪电和雷鸣，这就是雷电。

1.1 冲击接地电阻因素对高压线路的影响

冲击电流流过接地装置时，假定接地装置对地电位峰值与通过接地体流入地中电流的比值，即为瞬时电阻，也称冲击接地电阻。冲击接地电阻的大小直接影响着线路的反击性能，与高压线线路反击性能成反比，当冲击接地电阻逐渐变小时，高压线的线路反击性能明显增大，反之，当冲击接地电阻增大时，高压线的线路反击性能则明显变小。

1.2 雷电流陡度因素对高压线路的影响

雷电流陡度是指雷电流随时间上升的变化率，雷电流陡度对过电压有直接影响，雷电流的陡度与塔底反射的负反射波的幅度值成反比，与电压的高度成正比，当雷电流的陡度逐渐增大时，塔底反射的负反射波的幅度值逐渐变低，高压线路的高压已经超过正常的电压，反之，当雷电流的陡度逐渐变小时，塔底反射的负反射波的幅度值逐渐变大，高压线路的高压随之变低。当高压超过绝缘冲击的放电电压时，就容易形成闪电。

2 高压输电线防雷技术的发展

随着我国经济的不断发展，高压输电线路防雷技术有了一定的发展，现有的高压输电线路防雷技术的发展不是一时间形成的，而是经历了时代变迁的洗礼和科学技术进步的影响，高压输电线防雷技术的发展主要经历了四个历史时期。

2.1 避雷针的使用

第一时期是20世纪30年代前，我国的高压输电线路的运行还处于相对落后阶段，传输中的主要问题是对感应雷电故障的预防，针对这一情况，人们发明了避雷针，在这一时期的防雷技术止步于高压线路运输过程中避雷针的使用。

2.2 直击雷防护办法的使用

第二时期是20世纪30～50年代之间，这一时期主要采用的是直击雷防护办法。在这一时期，高压线路输电系统有了进一步发展，随着社会环境的改变，在这个时期，高压线路最容易出现直击雷事故，随着直击雷事故的发生频率的增加，人们不断总结经验，进一步研究，发明了针对直击雷的防护技术，推动了高压线路运行中防雷技术的发展。

2.3 对防雷技术的整合和评估

第三时期是在20世纪50～60年代之间，较第二阶段防雷技术的发展，高压线路运输在这一阶段的发展没有明显突出的问题，在这一时期，研究人员主要对之前高压线路运行中的故障问题做了大量的整合和评估，虽然没有新的技术的产生，但整合和评估后的结果对防雷技术的发展还是有所帮助的。

2.4 防雷技术应运而生

第四时期是20世纪60年代至今，随着现代化社会的到来，信息化、网络化已经成了这一时期的代名词，也因为如此，高压线路运行期间的防雷技术也有了突破性的发展，这一时期，高压线路运行中的防雷问题还是比较多的，为了研究出相对应的防雷技术，科学家苦心钻研，积极奋进，并将大量的防雷技术运用到高压线路实际运行过程中。

3 500kV输电线路运行中的防雷措施

500kV输电线路运行中的防雷措施的制定，要求研究人员全方位考虑，不但要考虑高压线路近年来的发展状况，更多的注重高压线路周围的环境因素以及地形特点，另外，还要对以往当地防雷措施的应用作一了解，从而制定出科学性、规范性同在的防雷措施，以确保高压线路的正常运行。

3.1 避免雷击区域的选择

发生过雷击现象的高压线路，往往会发生第二次、第三次，甚至更多次数雷击现象，这种情况的发生，不只是因为防雷技术不合理，还是因为高压线路所建立的位置处于雷电区域，也就是容易发生雷击的区域，加之500kV输电线路自身的特点，导致发生雷击的频率就会越来越多，因此，在建立高压线前，工作人员要对雷击区域的条件以及概念有所了解，避免在高压线路建设中选择雷击区域的，以减少高压线路发生雷击现象的几率，一定要选择相对合理的区域环境进行高压线的建设。

3.2 加强避雷设备的使用

这里所说的避雷设备主要指避雷针和避雷器在500kV输电线路中的使用。避雷针，是用来保护建筑物、高大树木等避免雷击的装置，在被保护物顶端安装一根接闪器，用符合规格导线与埋在地下的泄流地网连接起来。避雷针规格必须符合GB标准，每一个防雷类别需要的避雷针高度规格都不一样。当雷云放电接近地面时它使地面电场发生畸变，在避雷针的顶端，形成局部电场集中的空间，以影响雷电先导放电的发展方向，引导雷电向避雷针放电，再通过接地引下线和接地装置将雷电流引入大地，从而使被保护物体免遭雷击。避雷器：用于保护电气设备免受雷击时高瞬态过电压危害，并限制续流时间，也常限制续流赋值的一种电器，避雷器在正常系统工作电压下，呈现高电阻状态，仅有微安级电流通过。在过电压大电流作用下它便呈现低电阻，从而限制了避雷器两端的残压。

3.3 安装自动重合闸装置

自动重合闸装置广泛应用于架空线输电和架空线供电线路上的有效反事故措施。当线路出现故障，继电保护使断路器跳闸后，自动重合闸装置经短时间间隔后使断路器重新合上，大多数情况下，线路故障是暂时性的，断路器跳闸后线路的绝缘性能能得到恢复，再次重合能成功，这就提高了电力系统供电的可靠性。少数情况属永久性故障，自动重合闸装置动作后靠继电保护动作再跳开，查明原因，予以排除再送电。一般情况下，线路故障跳闸后重合闸越快，效果越好。对500kV输电线路遭受雷击而言，只懂跳闸会消除线路上的闪络放电故障，避免了长期故障的产生。