尉鑫

摘要：伴随着国家经济建设步伐的加快，电力行业也随之步入了快速发展的阶段。在人们需求加剧，以及电力相关技术的不断革新下，高压输电成为了电力行业发展的趋势和潮流。这种高压输电技术的普及满足了人们群众的电力需求，并且电位差较大的高压输电技术能够极为快速的输电，为电力行业的发展和输电技术的创新指明了一个行新的方向。但技术的革新也带来了更多的问题，建设跨度大、距离长的高压输电技术通常建设在较为空旷的地带，同时，高压输电技术的线路架设通常是在高层。这些建造和架设特性是没有防雷性的，使得线路容易受到雷击，是雷电攻击的重点对象。故此，探析线路绝缘地线的雷电流分布，借此做好防雷措施是极为重要的。

关键词：500千伏线路，绝缘地线，雷电流分布

引言：现如今，高压输电技术凭借其自身的优点，被广泛的应用到了电力行业和电力系统之中。作为电力系统和电力行业中必不可少的一部分，500千伏线路的运行稳定和安全运行就显得尤为重要。一方面，500千伏的线路能够对电能进行有效传输，工作效率高，可以高效的进行电能传送作业。另一方面，500千伏线路能够合理分配电能，其分配过程具有规范性，能够实现电能的科学分配工作。基于这种情况，国家和电力企业也愈发的重视500千伏线路运行过程中的安全性和稳定性，并开始实行维护500千伏线路稳定的措施。雷电作为能够直接影响500千伏线路稳定运行的主导原因，相关的防护措施和治理措施被提上日程，在这之中，探析绝缘地线雷电流的分布就是很好的防治措施。

一、探析雷电对500千伏线路的危害

对于500千伏的输电线路而言，其输电性能的稳定性和安全性直接决定了电力系统的稳定性和供应能力。在实际的电力系统运行过程中，雷击现象是易发并且频发的，它受到线路的相关设置、雷电流的大小、架设杆本身的电阻大小和绝缘地线等各中条件的影响，使得线路的雷击现象频发。在雷雨天气是，雷电的和线路的电流互相接触后，会出现中和电流的现象，引发雷电电流，并且会有极大一部分的电流会导入到地线和大地之中，一旦没能及时处理和及时避雷，那么雷电电流就会影响线路电流，为线路电流的安稳运行带来极大的不利影响。500千伏线路受到的雷击风险可以归纳为两种形式：雷电的反击和绕击。

雷电反击：雷电反击时极为灵活的，它通过将类带你流埋入大地的形式，能够直接越过电力行业架设的塔杆，并跨过线路的绝缘物质和避雷设备。一旦在架设过程中出现了不规范操作，设计工作出现不规范现象，那么杆塔的安装过程就会出现质量问题和安全问题，进而使得杆塔的高度会呈现出一种过高的现象，这种现象引发了线路中电压量的增大，极大地提高了线路问题的出现。

雷电绕击：与雷电反击不同的是，雷电绕击情况的出现受到线路保护装置和杆塔的高度等因素的影响，这些潜在的因素会致使雷电绕击现象的出现，进而增加了线路运行的不稳定性。。

这两种形式带来的影响和危害都是巨大的，虽然现在不少的电力企业和相关单位，在线路上都安装了避雷针等避雷设施，但是雷击电流具有电流量大的特点，能够直接绕过避雷针和避雷设施对电路进行定向雷击。在雷击过后，相关的电力系统会出现停摆现象，线路会因电流量过大采取紧急措施，出现跳闸现象，长此以往，引发电网瘫痪。

二、500千伏线路绝缘地线雷电流的分布探析

1.绝缘地线的雷电流分布情况

对于500千伏的线路而言，其输电过程中，一旦出现了雷击情况，那么在绝缘地线被破坏之后，雷电流会采用沿着杆塔流动的方式，将电流输入到大地之中，在这过程中，将经过塔杆的电流记为分流系数。据最新实验结果和实验数据表明，在这个过程中，雷电流涌入绝缘地线的电流仅为总电流的十分之一左右。基于此种状况，表明了绝缘地线沿着塔杆接入地线方式的分流效果要明显好于绝缘地线直接进入大地方式的分流效果。

2.雷电流对电流的影响

雷电流能够准确的反应雷电的电流量，在研究雷电流对绝缘地线的影响过程中，探析电流量对电流的分流情况也是极为重要的。其采用的具体措施为，在保证其他环境条件不变的情况下，对雷电流的大小进行调整，经过几次数据对比和多次实验，根据最新的实验数据结果表明：以10kA（千安）为界限，当电流小于10kA的时候，杆塔能够起到90%以上的分流，分流的系数交较大;但是在电流逐步扩大的情况下，杆塔的分流情况会随着电流的增大而减弱，进而在达到最低峰值的时候，会呈现出一种平稳的分流趋势，总体稳定在89%左右;此外，无论电流量的大小如何变化，绝缘地线的围绕着11%的分流系数来回波动，较为稳定。

对杆塔电流的分流情况而言，其电流的分流系数会随着电流的增加而减弱，具体原因是：在整个绝缘地线的系统中，电流量的变化会导致绝缘间隙产生不同程度的危害，伴随着电流量的加大，绝缘间隙受到的危害越大，绝缘间隙被破坏的就越多。这也就表明了杆塔接地数量得到增加后，会有更多的杆塔进行分流，整体分流系数不变的情况下，个体的分流程度减少。伴随着电流的增加，绝缘间隙受到破坏的程度达到最大化，分流的系数和程度趋于稳定。而对于绝缘地线而言，电流的加大或减弱都没有从本质上影响分流情况。故此，绝缘地线的分流系数波动程度不大，整个流程较为稳定。

根据以上理论得出结果，可得知电流的增长和减弱对绝缘间隙的影响较大，杆塔经过的电流量和分流系数由绝缘间隙的破环程度决定，而绝缘地线则不受到绝缘间隙的影响。

3.档距对电流的影响

作为500千伏线路中极为重要的构成部分，档距是能够直接影响电流的分流情况的。其具体措施为：保持外界环境和实验环境不变的情况下，通过改变杆塔的档距，记录变化过程中电流分流的变化情况，进而测量和评算杆塔和地线的分流情况。根据最新的实验结果显示：当档距达到一百米时，杆塔的分流效果会大幅度减弱，出现紧急下降的情况，分流系数为70%左右，与之相关的绝缘地线会达到30%;而当檔距达到一千米时，杆塔的电流分流系数会得到质的提升，达到97%左右，同时，相应的绝缘地线的电流分流仅为剩余的3%。

根据上述的实验结果得出，档距的变化极大的影响了杆塔和绝缘地线分流的程度，在档距大幅度增加的情况下，大部分的电流会经过杆塔，并由杆塔涌至大地，这就使得杆塔的分流情况更加明显，经过的电流更多。反之，如果档距减少，流经杆塔的电流也会相应减少。故此，在实际的线路构建和杆塔架设过程中，要充分考虑防雷措施，在保障经济效益达标的基础上，算短杆塔的档距，进而减少流经杆塔的电流量，提高杆塔的稳定性和线路的安全性。

除了以上情况之外，杆塔电阻的大小变化、地线数量多少和地线半径直径的大小都会影响电流量的分布，对塔杆和绝缘地线造成影响。

三、结束语

综上所述，雷电给500千伏线路带来的危害是巨大的，带来的安全隐患也是非常严重的。在实际的建设和设计过程中，一定要根据实验结果和实验数据，对相关情况做到具体分析、特殊对待，进而在保障质量安全和稳定的基础上，提高经济效益和社会效益。为电力行业的发展和建设、电力系统的优化和完善铺筑道路，借此实现电力行业现代化建设。

参考文献：

[1]马御棠，马仪，曹晓斌，黄然，陈奎，周仿荣.融冰绝缘地线对变电站雷电过电压的影响[J].中国电力，2018，51（06）：96-101.

[2]卢新星. 高压输电线路地线取能方法研究[D].长沙理工大学，2018.

[3]马御棠，陈奎，马仪，王磊，曹晓斌.地线绝缘化对超高压线路耐雷性能研究[J].电气应用，2016，35（20）：65-68.

[4]王磊，孙鹏，马御棠，黄然，程志万，沈志，倪海云.地线绝缘化对500kV威甘甲线耐雷性能影响理论分析[J].高压电器，2014，50（09）：76-81+88.