摘要：目前，500kV输电网建设的速度每年都在增加，新形势下，电网的防雷工作越来越受到人们的重视。雷电对于高压输电线路的破坏作用一直以来是困扰电力行业的主要因素之一，基于此，本文就目前我国500kV输电线路防雷水平的实际情况，提出了一些具有建设性的意见，以便能够在一定程度上提高我国的500kV输电线路防雷水平。
关键词：500kV输电线路；防雷；措施
0引言
随着近几年我国电力行业的快速发展，已经取得了较快的进步，而且就电能来说，在目前经济发展中起着非常重要的作用，因此电力正常及持续供应对于社会和经济发展都具有非常重要的意义。雷电是危害电力系统安全的头号杀手，特别是架空线布置的高压输电线路，即便没有通电时，本身也是非常好的引雷系统。基于此，下面就对我国500kV输电线路防雷措施进行深入分析和研究。
1雷电灾害对高压输电线路的重要性及影响
由于高压电网地理位置一般较高，因此在运行中特别容易遭受雷电的袭扰，高压架空线路更容易出现雷击问题。据统计，2015年因雷击导致线路跳闸事故发生了近百起，给人们的生活带来了极大的不便。高压输电线路一旦发生雷击事故，线路电压就会从数百千伏陡然上升至上千千伏乃至数千千伏，这种高压对于变电设施的破坏作用是明显的。在实际的高压输电过程中，由于电压较大，周围的空气易发生电离，致使空气的绝缘强度降低，一旦发生雷电常造成巨大经济损失，有时会造成人员伤亡事故，因此，做好防雷工作不仅能保证人民的财产和生命安全，而且能够促进经济的发展。
2高压架空输电线路防雷的基本原则和方法
2.1预防导线发生雷直击
高压架空输电线路的防雷措施可以通过设置避雷线、避雷针等，这些都可以对线路进行良好的实时保护。现阶段，避雷线的应用范围最为广泛，在长期的避雷应用中积累了丰富的安装技巧，在防雷方面取得了十分理想的效果。但是没有一种方法可以彻底防止高压架空输电线路出现雷击事故，一些特殊地区仍旧存在雷击事故，为此，提高架空线路的防雷等级，充分结合各种避雷设备的优点，不断采用新方法新技术有利于线路的稳定运行，如可结合避雷针与避雷线达到共同防雷的作用。
2.2尽量避免雷击杆塔或避雷线发生闪络问题
高压架空输电线路的绝缘水平与耐雷水平的提升可有效避免闪络问题的发生，杆塔接地电阻的大小决定了线路耐雷水平的高低，电阻值越小耐雷水平越高。但是针对一些特殊地形，比如山区，接地电阻的降低不容易，可以选用可控放的避雷针或加强线路各设备的绝缘性能来达到提升线路耐雷等级的目的，不但可以降低绕击雷发生的概率，而且显著增加线路杆塔的耐雷水平，减少雷击跳闸概率的发生，进而提升了线路运行的经济性和安全性。
2.3绝缘闪络问题发生后尽可能降低冲击闪络变化为电弧放电的概率
一旦高压架空输电线路中出现闪络问题，冲击闪络将转化为稳定的电弧，这各过程将导致跳闸事故的出现。实际的防雷工作中，为了降低这种事故发生的概率，需要采取有效的方法来降低事故发生的可能。常用的方法是减少绝缘层上的电场强度，另外可以电网中性线不接地的方法，但在采用该方式时需要慎重考虑，避免不必要的危险发生。
2.4采取连续供电方式
在高压架空输电线路防雷措施中，若无法建立四道防线，为了增加供电可靠性、减低雷击危害发生的概率，可利用重合闸技术、双供电线路等措施来加强输电网络耐压水平，尽可能的增加供电安全性，避免多种停电事故的发生。500kV高压输电线路在运行中如果被雷电击打，便会自动跳闸，同时电线路上所产生的网络放电鼓掌也会自动消除，避免产生长期的故障。
3.500kV输电线路综合防雷存在的不足
3.1500kV输电线路杆塔存在的安全问题
由于500kV输电线路受到雷电的冲击，会形成一个放电的通道，500kV高压输电线路主要受到直击雷作用，直击雷可以分为反击和绕击两种类型。在现阶段的500kV输电线路运行防雷工作中，杆塔的接地问题是防雷中主要的阻碍因素之一，500kV输电线路发生雷击闪络是因为雷云放电产生的过电压经过线路的杆塔建立起了放电通道，这使得线路的绝缘部分被击穿，这种形式的过电压被称为是大气过电压，可以分为直接雷与感应雷过电压两种，雷击的发生主要是建立了一个放电泄流通道，然后使大地能对电荷与雷云中的异种电荷进行感应，所以雷击的发生与接地设施的完好性有着很大的关联，对杆塔的接地电阻进行降低可以提升500kV输电线路的防雷水平。
3.2绝缘配置不足的使用状况
500kV输电线路的自身配置情况与其产生的一些安全隐患之间通常也有着直接的关系，其中的绝缘配置是高压输电线路组成中比较重要的一种装置类型，可以有效的防止电流产生回流的问题发生，在高压输电线路的运行中起着重要的作用。一方面，若绝缘装置出现了故障，不能良好的发挥其作用，就会使500kV输电线路出现跳闸的问题，进而产生安全方面的隐患；另一方面，若绝缘配置出现脱落的情况或者500kV输电线路呈现裸露在外的状态，就会提高500kV输电线路发生雷击问题的风险，使得原有的安全隐患更加严重，还会造成输电线路的加速老化，在雷击发生的时候就会加重对500kV输电线路的不良影响。
3.3 500kV输电线路中避雷线的局限性
500kV输电线路中的避雷线主要作用就是防雷，避免输电线路遭受雷击的损坏，是其中比较重要的防雷手段。500kV输电线路中出现的各种安全隐患，主要分为三个方面，一是由于配置设施的使用引起的，二是由于支撑输电线路的支撑物引起的，因为这些物体会受到长时间的自然力，从而出现风化或者爆裂等的情况，三是避雷线本身的局限性所产生的安全问题。在500kV输电线路遭到雷击时，避雷线能够通过遮挡住导线来实现防止雷电的作用，但是在实际的使用中避雷线不可避免的存在一些局限，这也造成了避雷线并不能够确保所有的500kV输电线路都具备较好的防雷效果，所以需要对避雷线进行不断的改良，降低雷击损失。
4.500kV输电线路运行中防雷技术
4.1架空地线与耦合地线
近年来在我国工业快速发展过程中工业用电量呈逐年增长的态势，高压用电量的增加，对高压用电的安全性提出了更高的要求。架空地线作为500kV高压输电线当中最基础的防雷措施，其既能够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，因此必须要做好对架空地线的规范架设，保证其能够对每一阶段的500kV高压输电线予以保护。架设耦合地线，使避雷线与输电线路之间的耦合得以加强，不仅能够降低输电线路上的电压，而且能够在雷击发生时分担线路上的电流，有效的降低雷击的电阻，达到良好的防雷效果。
4.2铁塔接地电阻的降低
由于雷电具有反击的特点，因此需要采取措施来提高500kV输电线路耐压等级，其中降低铁塔的接地电阻可以实现这种功能，进而降低雷击发生后跳闸事故的发生概率。目前能够实现对铁塔接地电阻予以降低的措施主要包括三种：①利用降阻剂来对接地电阻予以降低，其多适用于规模较小但接地网集中的地区；②利用爆破技术对地而进行爆破，然后用压力机将电阻率较低的材料压入地而当中，实现对地而电阻的降低；③增加水平方向接地电阻的长度，以实现对电阻冲击系数的降低，以实现对电阻率的有效降低。
4.3避雷器与避雷针的安装
在500kV高压输电线路实际运行中安装避雷器的目的是，能够实现线路绝缘子串的串联，同时500kV高压输电线路防止雷电反击和雷电绕击的能力也得到了提高，保证了输电线路上的绝缘体不会被雷电所袭击，造成一定的损失。架设避雷线是我国高压输电线路中防雷做有效的一种措施，在输电线路中架设避雷线就是防止雷击，对输电线路产生过大电压，但是避雷线只是能够有效的分担过大的电压，一旦雷击产生的电压过大，而避雷线又不能及时的承担这种电压时，在输电线路中安装避雷器就可以使雷击时所产生的过大电压控制在一定的振幅范围，降低雷击到输电线路上的电压、电流，同时引导这些过大电压、电流流向地而，保障了输电线路的安全。
常用500kV线路避雷器——中能公司与清华大学联合研制的某型号避雷器是在国内广泛使用的500kV避雷器系列，该系列避雷器于2005年2月通过了CEC（中国电力企业联合会组织，相当于国际上的IEEE组织）的鉴定，并且在2005年上网安装运行，为我国的高压输电线路的避雷工作立下了汗马功劳。
表1 500kV线路避雷器主要技术参数
该系列产品解决了以往氧化锌避雷器经常遇到的一系列问题：氧化锌避雷器在遇到接地极施工不良时，会很难发挥必要的作用，因为氧化锌的伏安特性曲线可以沿着对数曲线变化，但是，接地极的伏安特性曲线是普通代数曲线，这样一来，如果接地极的接地电阻过大，避雷器的作用就会受到制约。该系统避雷器在攻克氧化锌压制技术的同时，对于接地极的升级也做的非常周到，使得该系统的接地极即便是在岩石裸露的山区，也可以发挥积极的作用。
4.4自动重合闸装置的安装
电网供电系统在完成自我跳闸后，故障通常会自动消除，可见自动跳闸是实现自我保护的重要方法。500kV输电线路运行中若发生雷击事故，便会瞬间产生较大的雷击电压和雷击电流，达到断路器跳闸的条件后，便会自动发生跳闸，与此同时，线路上产生的电流和电压因为没有通路也自然会消失，而当故障清除后，为了能尽快供电，避免长期停电给人民的生活带来不便，就需要安装自动重合闸装置，并与相关的继电器共同动作，实现高压输电线路受到雷击后自动重合的功能，保障供电时间。
图1 氧化锌伏安特性曲线及氧化锌避雷器
5结束语
综上所述，在我国电力运输事业当中500kV高压输电线路作为最具代表性的种类，加强对其防雷技术的研究，一方面能够使500kV高压线路的输电安全性得到有效提高，另一方面还能够加快我国电力运输事业的的快速发展。电网中输电线路是十分重要的组成部分，其运行的可靠性、安全性对整个电网起到了至关重要的作用，有关单位应该加强对线路防雷措施的研究，根据具情况采用科学合理的方法来增加线路运行的安全等级，实现输电网安全稳定的运行，这对整个国民经济的发展产生积极的意义。
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论文作者:郭福高
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/2/28
标签：线路论文; 防雷论文; 避雷线论文; 高压论文; 输电线论文; 避雷器论文; 发生论文; 《基层建设》2018年第36期论文;