高壓輸電線路綜合防雷措施分析

摘 要：高壓輸電線路是我國(guó)電力運(yùn)輸?shù)闹饕緩剑?00kV高壓線路作為我國(guó)電力運(yùn)輸?shù)牡湫痛恚龊脤?duì)其綜合防雷措施的分析，是確保500kV高壓線路運(yùn)行穩(wěn)定性與安全性的重要措施。文章先對(duì)500kV高壓線路雷擊影響因素及易擊區(qū)的形成進(jìn)行闡述，之后對(duì)500kV高壓線路繞擊率與建弧率進(jìn)行計(jì)算，最后對(duì)500kV高壓線路防雷措施進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：高壓線路；500kV；綜合防雷

前言

隨著社會(huì)生活對(duì)我國(guó)電力事業(yè)需求的逐漸增大，越來(lái)越多的高壓線路得以建設(shè)，500kV輸電線路作為高壓輸電線路的典型代表，為了確保其輸電的安全性與穩(wěn)定性，其防雷事業(yè)一直是電力企業(yè)所研究的工作重點(diǎn)。從500kV高壓線路的實(shí)際工作狀態(tài)來(lái)看，想要真正的實(shí)現(xiàn)防雷措施的研究，就必須要做好對(duì)其所在客觀環(huán)境的分析，文章以此為基礎(chǔ)展開探討。

1 500kV高壓線路雷擊影響因素及易擊區(qū)

1.1 500kV高壓線路雷擊影響因素

（1）500kV 輸電線路覆蓋地區(qū)的雷電流強(qiáng)度，因雷電流強(qiáng)度無(wú)法預(yù)估，故該因素屬于非人為可控因素；（2）500kV高壓線路是否設(shè)置了架空地線。架空地線是保護(hù)免遭雷閃襲擊的裝置，又稱避雷線。安裝架空地線可以減少雷害事故，提高線路運(yùn)行的安全性，此因素為人為可控因素；（3）高壓線路絕緣子的50%放電電壓大小，此因素為人為可控因素；（4）塔桿的接地電阻是否滿足設(shè)計(jì)要求，此因素為人為可控因素。

1.2 易擊區(qū)的形成

由于我國(guó)土地廣袤、地形多變，為了保證各地區(qū)的用電需求，許多500kV高壓線不得不設(shè)置在一些外部環(huán)境相對(duì)較差的地點(diǎn)，這會(huì)導(dǎo)致500kV高壓線的路徑走勢(shì)出現(xiàn)較為復(fù)雜的變化，這會(huì)在部分區(qū)域形成一定的易遭受雷擊的500kV高壓線路。在500kV高壓線路防雷設(shè)計(jì)當(dāng)中上述區(qū)域稱之為“易擊區(qū)”，易擊區(qū)是500kV高壓線路防雷措施研究的重點(diǎn)區(qū)域。

2 500kV高壓線路繞擊率與建弧率計(jì)算

2.1 500kV高壓線路繞擊率計(jì)算

500kV高壓線路繞擊率計(jì)算是以雷電對(duì)500kV高壓線路的繞擊行為為基礎(chǔ)而進(jìn)行的計(jì)算行為，其計(jì)算目的就是獲取雷電對(duì)500kV高壓線路繞擊的幾率大小。所謂“繞擊”是指雷電繞過(guò)架空地線對(duì)500kV高壓線路進(jìn)行放電的一種行為，雖然這種行為的出現(xiàn)不具有絕對(duì)性，但其存在一定的幾率，基于此特點(diǎn)做好對(duì)500kV高壓線路繞擊率的計(jì)算就變得到至關(guān)重要。在進(jìn)行500kV高壓線路繞擊率計(jì)算時(shí)，工作人員要依靠對(duì)500kV高壓線路運(yùn)行數(shù)據(jù)、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)、模擬試驗(yàn)數(shù)據(jù)等多種數(shù)據(jù)的分析，來(lái)予以進(jìn)行。從500kV高壓線路繞擊行為的特點(diǎn)來(lái)看，雷電對(duì)500kV高壓線路的繞擊幾率與架空地線對(duì)邊導(dǎo)線的保護(hù)角有直接關(guān)系。根據(jù)平原與山地地區(qū)不同情況，500kV高壓線路繞擊率計(jì)算公式如下：

2.2 500kV高壓線路建弧率計(jì)算

500kV高壓線路建弧率計(jì)算是指對(duì)500kV高壓線路受到雷電沖擊時(shí)絕緣子串閃絡(luò)后狐道內(nèi)留存的工頻電弧。但500kV高壓線路受到雷電沖擊后，絕緣子串會(huì)出現(xiàn)沖擊閃絡(luò)過(guò)程，當(dāng)雷擊沖擊電壓過(guò)去以后，狐道內(nèi)仍會(huì)存有一定程度的游離電流，這些電流在工頻電壓的作用下會(huì)形成短路電流，當(dāng)短路電流流過(guò)閃絡(luò)通道時(shí)，就形成了工頻電弧。從工頻電弧的形成過(guò)程角度來(lái)看，建弧率的大小主要與工頻電壓作用下狐道平均運(yùn)行電壓的大小有關(guān)，建弧率與平均運(yùn)行電壓梯度的關(guān)系可參見如下公式：

3 500kV高壓線路防雷措施

3.1 架空地線與耦合地線

架空地線作為500kV高壓輸電線當(dāng)中最基礎(chǔ)的防雷措施，其既能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)線路的分流降低過(guò)輸電線塔雷電流，降低雷擊危害，同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)輸電線路導(dǎo)線的耦合，實(shí)現(xiàn)對(duì)絕緣子電壓的降低，更具有屏蔽導(dǎo)線，降低輸電線路上感應(yīng)電壓的作用，因此必須要做好對(duì)架空地線的規(guī)范架設(shè)，保證其能夠?qū)γ恳浑A段的500kV高壓輸電線予以保護(hù)。耦合地線能夠在接地電阻無(wú)法降低雷電流時(shí)發(fā)揮對(duì)雷電流的有效分流，并降低反擊電壓和絕緣子串的感應(yīng)電壓，因此做好對(duì)耦合底線的架設(shè)也是500kV高壓輸電線防雷措施的重要內(nèi)容。

3.2 鐵塔接地電阻的降低

想要實(shí)現(xiàn)對(duì)500kV高壓輸電線的防雷目標(biāo)，就必須要降低鐵塔接地電阻，目前能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)鐵塔接地電阻予以降低的措施主要包括3種：其一是利用降阻劑來(lái)對(duì)接地電阻予以降低，其多適用于規(guī)模較小但接地網(wǎng)集中的地區(qū)；其二是利用爆破技術(shù)對(duì)地面進(jìn)行爆破，然后用壓力機(jī)將電阻率較低的材料壓入地面當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)對(duì)地面電阻的降低；其三是增加水平方向接地電阻的長(zhǎng)度，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電阻沖擊系數(shù)的降低，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電阻率的有效降低。

3.3 避雷器與避雷針的安裝

在500kV高壓輸電線路實(shí)際運(yùn)行中安裝避雷器的目的是，能夠?qū)崿F(xiàn)線路絕緣子串的串聯(lián)，同時(shí)500kV高壓輸電線路防止雷電反擊和雷電繞擊的能力也得到了提高，保證了輸電線路上的絕緣體不會(huì)被雷電所襲擊，造成一定的損失。通常情況下，在安裝避雷器時(shí)，要選擇恰當(dāng)?shù)牡攸c(diǎn)，而經(jīng)受雷擊較多的塔干，以及雷電高發(fā)區(qū)的輸電線路就是安裝避雷器的最佳地點(diǎn)，避雷器的安裝數(shù)量要根據(jù)高壓輸電線路遭受雷電擊打的頻率，避雷器的正確安裝能夠有效降低線路跳閘事故概率，同時(shí)500kV輸電線路防止雷擊反擊的能力也得到了很大的提升。

3.4 自動(dòng)重合閘裝置的安裝

電網(wǎng)供電系統(tǒng)在完成自我跳閘后，故障通常會(huì)自動(dòng)消除，可見自動(dòng)跳閘是實(shí)現(xiàn)自我保護(hù)的重要方法。500kV高壓輸電線路在運(yùn)行中如果被雷電擊打，便會(huì)自動(dòng)跳閘，同時(shí)電線路上所產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)放電鼓掌也會(huì)自動(dòng)消除，避免產(chǎn)生長(zhǎng)期的故障。將自動(dòng)重合閘裝置與供電系統(tǒng)繼電保護(hù)聯(lián)系起來(lái)，能夠?qū)崿F(xiàn)高壓輸電線路雷擊跳閘的自動(dòng)恢復(fù)。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，500kV高壓輸電線路作為我國(guó)電力運(yùn)輸事業(yè)當(dāng)中的典型代表，做好對(duì)其防雷措施的研究，不僅能夠提高500kV高壓線路的輸電安全性，更能夠提高電力運(yùn)輸事業(yè)的效益。從高壓輸電線路的實(shí)際工作狀態(tài)來(lái)看，為了確保其防雷措施的有效性，我們必須要在做好對(duì)500kV高壓輸電線路自身特點(diǎn)分析的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)其所在環(huán)境、地形的實(shí)際勘察與分析，來(lái)對(duì)防雷措施予以制定和研究，以確保500kV防雷措施的切實(shí)可靠，在為我國(guó)電力運(yùn)輸事業(yè)提供支持的同時(shí)，也為百姓的安全用電提供基礎(chǔ)支持。

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