500KV电网输电线路防雷技术研究

郭大伟

摘要：雷电对500KV输电线路的安全造成了严重的威胁，采取有效的防雷措施，能够有效的避免或是降低雷灾对输电线路的影响，减少经济损失以及其他不良影响。本文就500KV输电线路中的防雷技术措施进行研究，首先对雷灾的危害进行简单的介绍，并指出目前500KV输电线路防雷措施中存在的问题，针对其中问题提出几点应对措施，供广大读者参阅。

关键词：500kV输电线路；线路运行；防雷技术

一、雷电对500kV输电线路的影响及危害

（一）感应雷过电压

在雷雨天气，频繁高压雷会出现击中输电线路、杆塔或是突出地面的现象，被击中点以及周边就会产生电磁感应（电磁感应能够在短时间内实现电能与磁能之间的装换），导致线路上出现高强电压，其中的电流也会显著增加，短时间内就会形成对人体安全构成威胁的高压线路。在出现这类状况时，即使不与线路发生直接接触，也会出现出电的现象，让人防不胜防，针对这种灾害的发生，最好的解决办法就是将线路埋入地下，尽量避免高空架设，并且做好相应的防雷措施，增强弱电的保护装置。

（二）直击雷过电压

雷电直击过电压的产生，是由于雷电与线路直接接触，大量雷电直接传导进入线路，被直接击中部位电位急速上升，而阻抗部位电压下降，在有完好的接地保护措施的状态下，一般不会造成直接的伤害，但这种雷电直击的危害表现在其次生破坏上，雷电直击的发生，会伴随强电效应以及高热效应，会对线路中的导电线路、绝缘设施以及弱电控制装置等产生严重的不可逆的损坏，导致后期使用过程中极易出现故障或发生火灾等等，针对这类现象，最好的處理办法就是设置大型的避雷针，通过对雷电的疏导，实现屏蔽电器线路、设备的效果。

（三）雷电绕击

通过避雷装置的疏导、屏蔽，能够对大多数的雷电起到很好的降灾效果，对于500KV竖线线路起到很好的保护效果，但是在一些地域空旷或是地形地貌复杂的地区，还会出现雷电绕机的现象，雷电发生过程中，绕开避雷装置，直接作用在输电线路上。雷电电流在导线的两侧传递，出现变相瓷瓶串发生闪络的现象，或是直接击中导线的一侧，直接导致瓷瓶串闪络的发生。

（四）雷电反击

在输电线路被雷电击中之后，雷电流直接击穿大地，接地电压瞬间暴涨，同时输电线路上产生更高的感应电压，导致在输电线路上出现跳闸事故。

二、500kV输电线路综合防雷存在的不足

（一）500kV输电线路杆塔存在的安全问题

针对500KV输电线路杆塔在以往遭遇雷击过程中的表现进行分析，杆塔部位存在的主要问题就是接地设施对于雷电流疏导的承载能力不足以及接地疏导途中的绝缘措施强度不足。在500KV输电线路遭遇雷击过程中，杆塔就充当一个电流传导的通道，使得大地能够感应到雷云中的一种电荷，在出现反击和绕击两种类型的直击雷时，杆塔瞬间所承受的电流值极高，通道内的任何阻力都会造成相当严重的后果，受到阻碍的传导电流会对其进行毁灭性的破坏，在达到一定程度后，对绝缘装置将会是一个较大的考验，在绝缘装置的配置不足，导致在发生雷灾过程中不能很好的起到绝缘保护的效果，在程度较轻的时候会出现跳闸的现象，当程度较为严重的时候，将会导致安全事故的发生，同时，绝缘装置的脱落现象还会导致导线直接裸露在外，长时间的风雨侵蚀，会出现老化，加重在发生雷灾时对于500KV输电线路的不良影响。

（二）500kV输电线路中避雷线的局限性

在500KV输电线路中的避雷线，通过对输电线路的包裹，使其免受雷电的影响，但在实际的运行过程中，受到避雷线本身局限性的影响，不可能实现对输电线路的完全包裹，在无避雷线部位，防雷效果相对较差，形成薄弱点，就极易发生雷灾破坏。

三、500kV输电线路运行中防雷技术

（一）架空地线与耦合地线

对500KV输电线路采取有效的防雷措施，首先就要完成对输电线路的基础保护，主要从两方面来完善对其的基础保护措施。第一就是架空地线的架设，由于其不承担对输电线路中电流的输送任务，所以对其导电率等的要求相对较低，对其强度要求相对较高，通常采用钢绞线来充当架空地线，实现对线路的分流降低过输电线塔雷电流，降低雷击危害，同时还能够实现对输电线路导线的耦合，实现对绝缘子电压的降低，更具有屏蔽导线，降低输电线路上感应电压的作用。第二就是耦合地线，在架空线路导线下方或是周边架设的耦合地线，实现对雷电流的有效分流，降低反击电压和绝缘子串的感应电压，对于保护500KV输电线路的免受雷灾的影响起到重要的作用。

（二）铁塔接地电阻的降低

500KV输电线路上的杆塔在发生雷灾的过程中，充当的就是电流疏导的通道，对于通道而言，保证其“畅通无阻”，对于其作用的发挥有积极的促进作用，而降低杆塔的接地电阻就是降低对电流的阻碍作用，能够对输电线路起到很好的保护作用，具体的措施有：（1）运用电阻剂对规模相对较小但接地网集中的地区进行降阻处理；（2）采用一定的技术措施，将电阻率相对较低的材料深埋地下实现对地电阻的降低；（3）适当增加对地电阻的水平长度，降低电阻冲击系数，最终降低电阻率。

（三）避雷器与避雷针的安装

安装避雷器和避雷针过程中，需要对安装的地点进行科学的选取，位置的科学性能够有效的降低500KV输电线路中的跳闸事故发生率。避雷器的作用就是实现线路中绝缘子串的有效串联，提高500KV输电线路对于雷电反击与雷电绕击的防御能力，减少雷灾对输电线路造成的损害。

四、结束语

综上所述，500KV输电线路在整个国家电网中占有重要的作用，但雷灾的发生给其正常的运行造成的严重的威胁与影响，应采取有效的措施对雷灾进行预防，降低因雷灾的发生所带来的直接损失和间接损失，保障输电线路的正常运行。

（作者单位：国核电力规划设计研究院有限公司）endprint