500kV架空输电线路雷电危害分析及防雷措施

张志峰 郭鹏 申波

摘 要：雷电对于高压输电线路的破坏作用一直以来是困扰电力行业的主要因素之一，近年来，氧化锌避雷器的广泛使用，使得高压输电线路，特别是高压架空输电线路的防雷工作变得更加简单而有效，但在高压输电线路中使用氧化锌防雷器进行防雷时也有一些需要注意的要素。分析了500kV输电线路使用氧化锌防雷器的工作，并在设备选型等方面提出了一定的防范措施。

关键词：输电线路；氧化锌避雷器；防雷措施

在我国当前社会发展形势下，高压电的使用越来越广泛，尤其是在我国工业领域中，高压电网能够有效地满足工业发展的需求，促进工业的发展。500kV输电线路作为高压线路中的一种，在我国当前输电线路运行中，输电线路受雷电袭击的现象不断增加。雷电已经成为威胁电力系统安全的主要因素，尤其是架空线布置的高压输电线路，即便是在没有通电情况下，高压输电线路系统位置一般都比较高，自身很容易引起雷击。一旦高压电线路被雷电袭击，就会造成巨大的损失及人员伤亡。为此，在我国当前社会发展过程中，做好防雷工作，保障输电线路安全有着重要的意义。

1 雷电灾害对高压输电线路的影响

高压输电线路一旦发生雷击事故，线路电压就会从数百千伏陡然上升至上千千伏乃至数千千伏，这种高压对于变电设施的破坏作用是明显的。以往我们的避雷设施是在高压线路进入变电所之前布置跌落式熔断器，跌落式熔断器可以根据高压输电线路遭受雷击带来的电流陡增来切断电流。这种方式虽然能保护输电设施的安全，但是会在阴雨天因为熔断器熔断造成大面积的停电。为了避免因为高压线路遭遇雷击带来的大面积停电，需要对线路避雷设施进行研究，早期主要采用以线塔为基础布置避雷针，但是，这种情况并不能从根本上解决线路的接雷问题，因为线塔距离较远，避雷针的防御角度大约为 45°，在有限的防御高度下，没有办法保护线塔不接雷的同时保护线缆中部不接雷，因此需要采取更为有效的防雷技术。

2 500kV输电线路的防雷分析

500kV是我国重要的交流输电线路等级，是我国高压电输电线路中的一种，这种高压输电线路一般都是架空。在这种输电线路中进行防雷，首先在输电线路中要安装避雷线，避雷线顾名思义就是进行防雷的，它一般都是设在输电线路的杆塔顶部。当输电线路被雷击中时，输电线路因雷击会产生大量的电压，使得线路承受的电压超过负载，线路承受不住电压负载，就会使线路跳闸，造成停电事故。在输电线路中加入避雷线可以有效的承担雷击所产生的电压，保障输电线路不会负载，同时避雷线通过与杆塔上金属以及在地下埋设的地线，将雷击产生的电流送向大地，有效的避免了线路跳闸。为了提高输电线路的防雷效果，500kV 输电线路中的杆塔会配备接地装置，在发生雷击的时候能够有效地与避雷线连接，减少雷击造成断电的现象发生，这种做法实际上就是减低了杆塔的接地电阻，通过接地装置，将输电线路受到雷击时所产生的电流传送的大地，从而提高输电线路的防雷效果。在我国高压输电线路中除了要进行防雷工作外，还要安装自动闸装置当输电线路受到雷击造成线路跳闸时，安装制动闸能够有效的减少输电线路雷击跳闸事故的发生率，减少因停电而带来的经济及损失。

3 加强输电线路防雷的措施

3.1 架设避雷线

避雷线是当前高压输电线路使用最广泛、也是最有效的防雷击措施，它通过将雷电中携带的巨大电流导向大地来避免输电线路超负荷运行而发生跳闸现象，这种分担雷击产生的电流的方式极大的避免了因为雷击原因而出现的高压输电线路跳閘问题，提高了输电线路的安全性和稳定性，为我国工业发展提供了电力保障，避免了不必要的经济损失。500kV 输电线路因其特殊性，在进行避雷线架设时，会采取双避雷线的方式来提高避雷效果。

3.2 安装避雷器

避雷线知识能够有效的分担过大的电压，一旦雷击产生的电压过大，而避雷线又不能及时的承担这种电压时，在输电线路中安装避雷器就可以使雷击时所产生的过大电压控制在一定的振幅范围，降低雷击到输电线路上的电压、电流，同时引导这些过大电压、电流流向地面，保障了输电线路的安全。

3.3 加强线路绝缘

我国高压输电线路一般都是采用大跨越的高杆塔架空，这种线路无疑加大了杆塔受雷击的机会，当输电线路遭到雷击时，高塔塔顶的电位较高，受到的电压较大，为了减低输电线路跳闸的频率，通常会在输电线路的高杆塔上增加绝缘体的数量，通过这些绝缘体物质，来加大线路与地面之间的距离，来增加输电线路的绝缘效果。

3.4 采用不平衡绝缘的方法

高压电是我国现代机械化工业发展的重要资源之一，电力资源稳定而持续的保障是工业能否得到有效而稳定的发展的关键性条件之一。通过在一根电线杆搭建多条线路的方式来分散雷击目标，避免雷击事故是现代输电线路长常用的防雷击措施之一，在此应用原理基础上，可以采用不平衡绝缘的方式来降低路线遭雷击而跳闸的频率，保障输电线路的供电，满足企业发展的需要，不平衡绝缘就是为了使得杆塔上的多条路线之间的绝缘体数量产生差异，减少雷击时输电线路中绝缘体之间的闪络，从而提高了线路的防雷效果，保障输电线路能够持续供电。

3.5 架设耦合地线

耦合地线的作用就是加强避雷线与输电线路之间的耦合，减低输电线路上的电压，分担雷击时在输电线路中产生的电流。随着高压用电的不断增加，保障高压用电的安全是我国社会发展的重要内容，通过在高压输电线路下放添加一条地线，在发生雷击时，降低雷击的电阻，从而有效的起到防雷的效果。

4结语

随着我国科学技术的不断发展，工业机械化作业水平不断提高，生产和生活用电量需求越来越大，使得电力已经成为我国经济发展的一项重要资源，保障电力的正常供应是我国经济快速发展以及人民日益增长的物质文化需求不断增长的必然结果。近几年来，高压电的需求不断增长，在电力输送过程中，进行防雷工作有着十分重要的作用，为了满足经济发展的需要。我国对输电线路的防雷研究已经取得了很大的发展，线路防雷的保护措施也越来越多。输电线路防雷设计的目的是提高线路的防雷性能，降低线路的雷击跳闸率。在确定线路防雷的方式时，应综合考虑系统的运行方式，线路的电压等级和重要程度、线路经过地区雷电活动的强弱、地形地貌特点、土壤电阻率的高低等自然条件，参考当地原有线路的运行经验，根据技术经济比较的结果，采取科学合理的技术措施，从而有效的保证高压输电线路的安全运行，为经济的发展打下基础。

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