摘要：输电线路的防雷一直是困扰安全供电的一个重要难题。500kV架空输电线路的防雷在电力系统中具有重要地位，如果防护措施不当，雷击的过电压波将会对电厂、变电站的电气设备造成损坏，严重威胁电力系统的安全稳定运行。本文主要通过对雷击危害进行分析，对电力输电线路防雷问题进行探讨，并提出合理的意见。
关键词：500kV；架空；防雷设计；输电线路
前言
我国一些架空输电线路或者一些500kV以上的输电线路多建于空旷的地方，有些更会搭建在山上。而这些都是雷电频繁活动的地方，一旦到了多雨、多雷的季节，输电线路很容易会受到雷电的影响。根据相关统计发现，多雷雨季节当中，雷击跳闸率高达50%以上，有的地区更会高达75%。电力工作人员不能忽视雷击对输电线路的安全带来了严重的影响。基于此，本文对500kV架空输电线路的防雷设计展开讨论。
一、雷击对500kV输电线路防雷的主要原则
输电线路发生雷害主要有两种情况，一种是感应雷，另一种是直击雷。根据目前我国输电线路的实际情况显示，尤其是一些输电线路建设在山区中，其受到电击的情况要更加严重。雷击对于输电线路的主要危害就在于直击雷过电压，其破坏性很强，能够引起输电线路绝缘子闪络，并击穿输电线路，最终造成输电线路停电事故发生。
关于输电线路受到雷击影响而造成事故主要包括以下几个方面：直击雷过电压作用――输电线路出现闪络现象――闪络现象转为工频电压――输电线路跳闸――输电线路供电终止。从这四个方面看出，输电线路出现事故必须要经过这四个阶段，因此，从这四个阶段入手进行防雷措施，做好四道防线，雷击的影响便会大大减少：①防止输电线路受到直击雷的攻击。②当输电线路受到直击雷攻击之后电线绝缘体不出现闪络现象。③输电线路出现闪络现象之后不建立工频电压。④不中断电力供应。
二、500kV输电线路防雷的有效措施
雷电活动日益强烈，大部分地区雷击造成的线路跳闸在线路运行中的跳闸占绝大比例，而且主要表现形式是绕击跳闸。在运行中的架空输电线路，很难通过技术改造的方式以达到减少绕击跳闸的效果。因此，架空输电线路通过在设计阶段缩小边导线保护角是具有明显效果的重要措施。新建架空线路设计过程中根据电网公司发布的雷区分布图，逐步采用雷害评估技术取代传统雷电日和雷击跳闸率经验计算公式，并结合线路在电网网架中的地理位置、线路作用和架空线路沿线的雷区分布情况，区别重要线路和一般线路进行差异化防雷设计才是架空输电线路的有效措施。新建500kV架空输电线路采取的防雷措施应根据架空输电路线在电网网架中的重要程度、架空线路的线路走廊雷电活越强度、线路沿线的地形地貌及线路采用结构的不同，结合实际情况进行差异化配置，对重要线路、多雷区及强雷区内杆塔和各段线路进行重点加强防雷保护。
1、地线保护角。架空地线设置在导线上方，起到拦截雷电下行先导的作用，对导线形成屏蔽。仍有少部分低幅值雷电绕过架空地线，减少架空地线保护角可降低线路绕击率。因此，新建重要线路防雷措施配置应综合采取减少地线保护角、改善接地装置、适当加强绝缘等措施降低线路雷害风险。根据电力行业标准《110~750kV架空输电线路设计规范》（GB50545-2010）中的规定，500~750kV输电线路应沿全线架设双地线，同时杆塔上地线对边导线的保护角，对于同塔双回或多回路，220kV及以上线路的保护角均<0°。按照电网企业架空输电线路差异化防雷工作指导意见，重要线路应沿全线架设双地线，一般线路按规范要求架设地线，其中地线保护角需按表1配置。
2、绝缘配置。500kV新建线路就在满足交叉跨越距离及塔头空气间隙的条件下，适当增加绝缘子片数和复合绝缘子干弧长度。如某省属于强雷区，一般线路按照相关标准实行防雷绝缘配置，重要线路在满足风偏和导线对地距离要求的前题下，线路使用复合绝缘子时，干弧距离应加长20%，或综合考虑在导线侧加装3~4片悬式绝缘子。500kV复合绝缘子的干弧距离不宜小于4650mm（相当于30片结构高度为155mm的悬式瓷或玻璃绝缘子的串长）。在强雷区的同塔双回线路，可在具有正常绝缘的一回线路上适当增加绝缘了以形成不平衡高绝缘，从而减少雷击引起双回线路同时闪络的概率。
3、接地电阻。新建500kV架空输电线路的每基杆塔不连地线的工频接地电阻，在雷季干燥时不宜超过表3所列数值，同时不宜使用降阻剂降低接地电阻。
注：如土壤电阻率超过2000Ω?m，接地电阻很难降低到30Ω时，可采用6~8根总长不超过500m的放射形接地体，或采用连续伸长接地体，接地电阻不受限制。
4、线路避雷器。重要架空输电线路安装线路避雷器是防止雷击闪络的有效措施，宜根据技术-经济原则因地制宜的制定实施方案。在强雷区的500kV线路，当采取减少地线保护角、增加绝缘配置及降低接地电阻等地措施后仍无法满足运行要求时，可加装线路避雷器。线路避雷器宜选择带串联间隙的避雷器，500kV避雷器在杆塔上的安装方式为：单回线路可在两边相绝缘子串旁安装；同塔双回线路宜在一回线路绝缘子串旁安装。而一般输电线路就加强雷电活动和雷击故障分析，进行差异化防雷设计，逐步推广应用绝缘子并联间隙等“疏导型”防雷保护措施，减少雷击造成设备损坏，降低线路维护工作量。
三、小结
总之，500kV输电线路的防雷是一项较为复杂和重要的工作。工作人员必须要在对雷击原理充分认知的基础上，根据地区特点选择适当的防雷措施，不断深入实践、将理论和实践相结合，做好输电线路的防雷工作，以保证输电线路供电的安全性。为人们提供更好、更稳定、更安全的电力供应。
参考文献：
[1]任艳阳.浅议电力输电线路防雷问题[J].科技与管理.2013.01（01）.
[2]陈文旺.浅谈电力系统输电线路与防雷措施[J].机电信息.2009.32（36）.
论文作者:吕宁,陈鹏,王禹
论文发表刊物:《河南电力》2018年13期
论文发表时间:2018/12/26
标签：线路论文; 防雷论文; 地线论文; 绝缘子论文; 措施论文; 雷区论文; 雷电论文; 《河南电力》2018年13期论文;