綜述500kV輸電線路實(shí)際運(yùn)行中的防雷技術(shù)

慕容建輝

摘要：隨著時(shí)代的快速發(fā)展，城市對(duì)電力供應(yīng)的需求量飛速增長(zhǎng)，數(shù)量增速最快的就是500kV輸電線路桿。城市樓房高度增加，500kV輸電線路桿也逐漸增高，在一些地區(qū)具有較為復(fù)雜的地形與天氣，這就導(dǎo)致在雷雨天氣時(shí)容易造成輸電線路遭受雷擊，使輸電線路產(chǎn)生故障。文章將根據(jù)500kV輸電線路在電網(wǎng)中的運(yùn)行規(guī)律和自然災(zāi)害對(duì)輸電線路的破壞，探究與分析高壓輸電網(wǎng)設(shè)計(jì)與運(yùn)行原理以及提高500kV輸電線路的防雷擊標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：500kV輸電線路；防雷技術(shù)；電力供應(yīng)；電網(wǎng)運(yùn)行；電力運(yùn)行 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TM863 文章編號(hào)：1009-2374（2015）06-0151-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0503

城市快速發(fā)展用電量急劇上升，高樓林立的市中心已經(jīng)無(wú)法建設(shè)新的大型供電設(shè)備，但是為了滿足人們的用電要求，越來(lái)越多的大型供電設(shè)備被建設(shè)使用。最終形成了以500kV電壓網(wǎng)為主的超特高壓輸送網(wǎng)，一般情況下高壓電線都建設(shè)在較為空曠的地域及特殊地區(qū)除外，當(dāng)出現(xiàn)較為頻繁的暴雨雷電時(shí)會(huì)對(duì)高壓輸電線產(chǎn)生嚴(yán)重危害。因此研究如何防止高壓輸電遭受雷擊是十分必要和可行的。

1 簡(jiǎn)述500kV輸電線中雷電流與防雷法進(jìn)化

500kV的輸電線中的雷電流是當(dāng)目標(biāo)被雷擊中時(shí)，由里面的系統(tǒng)裝置向大地釋放的一種電流，避雷針上就會(huì)使用到雷電流。但是500kV的輸電線上的雷電流值是不斷變化更新的，這就意味著工作人員將需要很長(zhǎng)時(shí)間才能計(jì)算出雷電流的規(guī)律。在我國(guó)各地區(qū)進(jìn)行實(shí)際測(cè)量，結(jié)果顯示，雷電流的幅值變化趨勢(shì)與它的波頭時(shí)間趨勢(shì)接近相同，經(jīng)過(guò)實(shí)際測(cè)量發(fā)現(xiàn)與早先猜想的與塔高有關(guān)不同，實(shí)際上雷電流的幅值變化趨勢(shì)與塔高無(wú)關(guān)。通過(guò)計(jì)算得出雷電流概率分布公式（1m表示幅值）。第一階段是在20世紀(jì)20年代之前，那時(shí)的輸電線路主要是感應(yīng)雷電的預(yù)防。那時(shí)的輸電線路等級(jí)較低，不能及時(shí)排除遭到雷擊的危害也不能及時(shí)應(yīng)對(duì)雷電故障。為了使危害降低，人們?cè)谳旊娋€路上安裝了避雷針。第二階段是在20世紀(jì)20～40年代之間，這一階段主要進(jìn)行的就是雷電直擊的預(yù)防，在這個(gè)過(guò)程中工作人員一直對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析總結(jié)。那個(gè)時(shí)期的輸電線率最容易發(fā)生直擊，工作人員不斷進(jìn)行預(yù)防雷擊的方法實(shí)驗(yàn)。第三階段是20世紀(jì)40～50年代之間，這個(gè)時(shí)期主要是針對(duì)輸電線路出現(xiàn)的故障進(jìn)行分析，根據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行研究。第四階段是20世紀(jì)50年代以后直至今日，現(xiàn)代社會(huì)已經(jīng)步入到信息化的數(shù)字時(shí)代，現(xiàn)今則是整理數(shù)據(jù)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)防雷擊技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)。

2 雷擊所產(chǎn)生的危害和500kV輸電線路防雷技術(shù)的具體應(yīng)用

對(duì)于500kV輸電線路來(lái)說(shuō)雷電的直擊帶給它的危害是巨大的，高壓電線輸電網(wǎng)是全國(guó)各地配電核心，當(dāng)輸電線路在運(yùn)作的情況下遭到雷擊會(huì)導(dǎo)致線路跳閘。與此同時(shí)還有可能發(fā)生輸電線路放電、雷擊電流波動(dòng)增大、電阻出現(xiàn)誤差，所以當(dāng)雷電出現(xiàn)時(shí)對(duì)500kV輸電線路的較大危害就是雷電反擊與雷電繞擊。對(duì)此人們應(yīng)做出相應(yīng)的防雷措施，在受到雷擊時(shí)一定會(huì)產(chǎn)生一個(gè)雷擊區(qū)，所以500kV高壓輸電線路必須要避開(kāi)雷擊區(qū)，這樣則會(huì)大大減少被雷電擊中的可能。通常在礦區(qū)、水庫(kù)、坡地平原交界處、斷層地區(qū)、峽谷、山丘、盆地等容易發(fā)生雷擊。具體應(yīng)用如下：

第一，避雷線是目前應(yīng)用較為廣泛的避雷設(shè)施，避雷線可以將雷擊打散、分流后引入大地。雖然避雷針也具有避雷的功效，但是避雷針可能會(huì)使輸電線路更直接地遭到雷電直擊，避雷線的分流作用可以有效地降低流經(jīng)輸電線的雷電流，減少電流與塔頂電流的差異碰撞。

第二，人們希望應(yīng)對(duì)的是防止或減少500kV高壓輸電線路跳閘情況。經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)也可使用降低電塔與地面之間的電阻，例如：在面積較小的位置使用降阻劑、爆破接地的方式將地面爆破然后將電阻材料放入地下、增加水平方向的接地電阻長(zhǎng)度，使接地電阻與電感效應(yīng)成正比。若電阻長(zhǎng)度為60m時(shí)，電阻功率為600Ω/m，當(dāng)電阻長(zhǎng)度為85m時(shí)，電阻功率上升為2400Ω/m，所以增加電阻長(zhǎng)度可以起到穩(wěn)定作用。

第三，安裝避雷針與避雷器是為了使線路串聯(lián)起來(lái)，提高雷電直擊與繞擊，一般情況下通常選取經(jīng)常遭受雷擊的輸電線塔安裝避雷器，這樣可以有效提高500kV輸電線的防雷擊反擊。

第四，安裝自動(dòng)合閘裝置，輸電線網(wǎng)的跳閘是輸電線網(wǎng)自身保護(hù)的一種方式，當(dāng)供電系統(tǒng)完成跳閘后故障就會(huì)自動(dòng)消除。合閘裝置的安裝可以提高供電系統(tǒng)的穩(wěn)定程度以及安全系數(shù)。

3 因地制宜進(jìn)行防雷計(jì)劃與技術(shù)更新

根據(jù)近些年國(guó)家的輸電政策，越來(lái)越多的偏僻地帶開(kāi)始建設(shè)輸電線網(wǎng)，與此同時(shí)更加要加強(qiáng)防雷擊措施，因地制宜成為了建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。按照我國(guó)要求一般采取地網(wǎng)延長(zhǎng)、更換材料或回填，加大防雷設(shè)備的安裝后維護(hù)。運(yùn)用以上傳統(tǒng)方法對(duì)于現(xiàn)代的發(fā)展情況來(lái)說(shuō)已經(jīng)不能十分明顯地處理輸電網(wǎng)存在的潛在問(wèn)題。對(duì)于人們來(lái)說(shuō)在進(jìn)行施工前應(yīng)當(dāng)做好全面分析，通過(guò)實(shí)際情況進(jìn)行分析與改進(jìn)。舉例說(shuō)明：在山區(qū)進(jìn)行輸電線路的防雷設(shè)施安裝時(shí)可以采用提高線路耐雷擊水平，增加避雷線的安裝數(shù)量能夠降低遭到雷擊的跳閘率；降低接地電阻，但是這種方法不適合在山區(qū)或高地實(shí)施。在較早的改造過(guò)程中由于技術(shù)與科技的原因，改造較為片面尤其是在桿塔上安裝的非正規(guī)防雷裝置，這種安裝容易造成忽略接地的情況。在最近幾年的時(shí)間里，國(guó)家對(duì)500kV輸電線路的防雷技術(shù)十分重視，在進(jìn)行改造時(shí)體現(xiàn)出綜合完善的概念與方法。有些地區(qū)的輸電線路網(wǎng)遭受雷擊頻繁，在進(jìn)行整改時(shí)更加注重受到雷擊而跳閘的概率，國(guó)家要求500kV輸電線路在實(shí)現(xiàn)防雷后要減少跳閘的概率。時(shí)代的進(jìn)步信息與技術(shù)也在不斷變化，對(duì)500kV的防雷技術(shù)也在不斷進(jìn)步更新?，F(xiàn)今對(duì)500kV輸電線路的防雷技術(shù)主要是先進(jìn)行重點(diǎn)治理，運(yùn)用規(guī)范化處理辦法進(jìn)行技術(shù)實(shí)施，既要提倡環(huán)保又要確保工程的質(zhì)量。

4 結(jié)語(yǔ)

社會(huì)發(fā)展的腳步越來(lái)越快，500kV輸電網(wǎng)的廣泛應(yīng)用使電業(yè)工作人員更加意識(shí)到防雷的重要性，在建設(shè)防雷裝置時(shí)配置、安裝、生產(chǎn)工藝等等都需要不斷更新，只有專業(yè)技術(shù)與工作人員的素質(zhì)同步提升，才能使防雷技術(shù)發(fā)揮到極致。

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（責(zé)任編輯：蔣建華）