分析加强500kV输电线路防雷措施黄敬东

分析加强500kV输电线路防雷措施黄敬东

黄敬东

（中国南方电网有限责任公司超高压输电公司柳州局广西柳州545006）

摘要：高压电网，特别是架空高压输电线路由于其所处位置较高，容易引起雷击，严重影响输电质量。这是由于高压输电线路在输送电力过程中会对周围空气产生电离作用，降低周围空气的电阻，进而导致高压输电系统容易受到雷击损害。输电系统一旦遭受雷击，不仅会降低经济利益，还可能会造成人员伤亡，因此做好高压输电线路防雷工作，确保高压输电线路的安全运行具有重要意义。

关键词：加强；500kV输电线路；防雷措施

一、高压输电线路中防雷的重要性

随着高压电网输电线路数量的不断增加，高压输电线路运行的安全性越来越受到大家的广泛关注。高压输电线路不仅自身结构较为复杂，而且容易受到雷击危害，一旦受到雷击侵袭时，高压输电线路则会出现跳闸及引发火灾，从而影响输电线路正常的运行，严重危及人们的生命财产安全。因此需要做好高压输电线路防雷工作，有效的保障人们的生命财产安全，更好的推动经济的顺利发展。

二、输电线路防雷改造原则

①可控放电避雷针造价较避雷器低，保护效果好，维护工作量小。但其保护范围有限，适用于档距小线路段。可控放电避雷针对接地电阻的要求比较宽松，一般10欧姆以下即可，对于土壤电阻率高的地方，可以放宽到30欧姆。②可控放电避雷针安装完成以后不需要定期维护，针对有的地区交通不便的实际情况具有重要意义，可以大大减轻巡视人员的工作量。③根据运行经验，消雷器的防雷能力存在一定问题，故需对已加装消雷器的部分杆塔进行改造。④避雷器虽造价较高，但保护效果好，杆塔、导线被雷击时，能迅速动作，适用于大档距线路段，能有效的弥补可控放电避雷针保护范围不足的盲点。

三、输电线路雷电故障分析

输电线路运行过程中遇到的较为普遍的故障是跳闸，其中雷击导致跳闸占总数的50%～70%，尤其是在土壤电阻率较高、地形复杂、雷电较为频繁的内蒙古地区，雷击架空输电导线引发的事故率更高，给电力企业带来了很大损失。

3.1雷击灾害类型分析

雷击是通过建立一个放电通道，使地面感应到云层中电荷的过程，所以雷击对输电线路的危害与输电系统的接地装置的完好性密切相关。雷击可分为直击雷和感应雷两种，直击雷对110kV以上的高压输电线路的危害较大，而感应雷则对35kV以下的输电线路产生较大影响。近年来，我国蒙古地区的电网建设进步不断加快，高压输电网络不断完善，500kV输电网络已经成为直击雷攻击的主要对象。直击雷分为绕击和反击，前者是雷电通过避雷线直接击中导线而出现的过电压，主要受地形与杆塔高度有关；而后者则主要与杆塔接地电阻和绝缘强度有关。

3.2雷电对输电线路的危害

雷电对输电线路的危害主要表现在安全方面：首先，雷电若击中输电线路，就会引发超高的过电压，从而引发继电器保护异常，运行电路被强行切断，严重干扰社会生产秩序的运行。其次，雷电发生时，可能会在输电线路上施加巨大的电流，从而引发线路炸毁、熔断或燃烧等问题，这是电力系统无法自动恢复的损害，需要电力部门花费大量的人力和精力进行恢复。内蒙古地区地势复杂，天气变化异常，属于输电线路雷电灾害高发区，应采取有效措施防止雷电灾害。

四、防雷措施分析

4.1架空地线的运行

架空地线，即传统意义上的避雷线，主要对输电线路中的导线起屏蔽保护作用，可用于对雷电进行分流，避免导线在运行过程中被雷电直接击中。架空线一般可安装在导线的上方进行全线架设，以达到保护整条线路的目的，这也是输电线路最主要的保护措施。一般而言，雷电活动较为频繁的地区，应架设双避雷线；低雷电区或低压输电线区，只需要在变电所进出1～2km处架设避雷针即可，减少资源浪费。架空地线在导线的上方，太细影响防雷效果，因此不是一种绝对有效的防雷保护措施；而建设满足要求的架空地线，不仅能使杆塔结构复杂化，增大工程投入资本，还会人为增加杆塔高度，增加避雷的可能性。内蒙古地区土壤电阻率较高，地面感应电荷难以随着避雷云的移动而移动，可采取架空地线的方式有效降低线路雷击。

4.2强化输电线路绝缘性能

输电线路的绝缘性能对线路的耐雷水平影响较大，所以在雷击灾害高发区，应通过提升线路绝缘性能的方式提升整个系统的防雷水平。输电线路运行单位要加强对绝缘子的全过程管理，严把质量关，防止质量不合格的绝缘子挂网运行；对已经投入运行的绝缘子，可按照既定标准，对绝缘子性能进行定期检测，及时处理不合格绝缘子。对内蒙古地区雷电高发区，可适当增加绝缘子的性能，以提升整个输电系统的耐雷水平。

4.3降低杆塔的接地电阻

输电线路之所以能够引发雷击，主要是由于杆塔的引雷特性决定的，因此提高系统最直接、最有效的防雷措施就是降低杆塔接地电阻。雷雨天气时，地面潮湿性增加，土壤电阻率会大大降低，导致杆塔顶部成为典型的落雷点，以上自然因素降低土壤电阻率，可利用避雷针提升防雷效果。杆塔接地电阻较大，雷击时杆塔点位升高，也会对输电线路产生反击，在土壤电阻率降低的情况下，雷击电流会将大部分导入大地，避免线路绝缘系统受到破坏，为输电系统提供安全的运行环境。

4.4避雷器的使用

杆塔接地电阻增加原因是多方面的，接地体腐蚀会导致周围区域土壤呈酸性，而土壤一旦发生风化，很容易发生吸氧腐蚀和化学腐蚀，导致杆塔断裂情况的发生，若土壤中碎石、砂子回填，则土壤中含氧量升高，使接地体发生吸氧腐蚀；腐蚀后杆塔与周围土壤之间的断裂还会造成杆塔失去接地保护作用。地势较高地区水土流失严重，接地体外露失去与大地的接触机会；化学降阻剂等药品失效后，会导致电阻增加。此外，还有外力破坏作用，也会影响输电线路的正常运行。

对雷电活动较为频繁的地区而言，输电线路会经过山势较高地区从而增加了雷击概率，而这些地区的接地电阻改革工程尚未完全完成，仍有部分地区处于危险之中，对此可使用供电线路避雷器进行防雷。避雷器属于非线性电阻，其阻值随电压的变化而不断改变，电压越低，电阻越高，反之则越低，避雷器若与绝缘子同时并联在杆塔上，当遭受雷击时，串联的间隙会放电，使线路跳闸停电，从而避免雷电故障造成的停电事故。首先，架空地线避雷针的安装与使用。在架空地线上安装避雷针，可有效增强系统的屏蔽性能和引雷作用，将绕击转化为可以控制的反击，降低雷击故障跳闸率。其次，安装线路可控放电避雷针。安装线路可控避雷针可利用雷击产生的过电压给雷电流提供一个低阻抗的通路，使其泄放到大地，减少了电压的异常升高，保障了输电线路设备的安全性。

结语

输电线路防雷是电力部门一项十分重要的基础性工作，该工作的开展和运行对电力部门供电质量的提升具有重要意义。雷击灾害是由自然因素引发的，若不对其进行严格的安全防护，将降低输电部门的服务质量，不利于我国经济的稳定发展；对雷电类型及危害进行全方位认识，采取有效措施防止雷电造成的灾害，保障我国电力部门的安全生产。

参考文献

[1]赵寅峰.加强500kV输电线路防雷措施的分析[J].工程技术：引文版，2016.

[2]何勇.500kV输电线路防雷分析及防范措施分析[J].华东科技：学术版，2014.

[3]谢颖.有关500kV输电线路防雷措施的分析[J].大科技，2013.

作者简介

黄敬东（1984.01.23），性别：男；籍贯：广西；民族：壮；学历：本科；职称：助理工程师；职务：线路运检高级作业员；研究方向：高压输配电线路施工运行与维护