龙腾辉

【摘要】超高压输电线路是保障居民生活和工业生产用电的重要电力设施。但超高压输电线路的安全受到多种因素的影响，包括大风雨雪天气、雷雨天气等，对超高压输电线路安全产生严重影响，同时也会造成严重的经济损失。本文对500KV超高压直流输电线路遭受雷击的原因进行了分析，着重探讨了防雷举措，为500kV超高压直流输电线路防雷工作提供理论依据。

【关键词】500kV;超高压直流输电线路;防雷措施

我国人口众多多，居民生活及工业生产用电需求量大，超高压直流输电线路对生活生产用电需求提供了重要保障。我国同时也是多雷雨天气的国家，每年因雷击造成输电线路跳闸的情况时有发生，对生活、生产产生了严重不便。因此，对于超高压直流输电线路要认真分析其受雷击的原因，认真做好防雷措施，减少国家电网损失。

1. 500kV超高压直流输电线路遭受雷击的原因分析

1.1线路绕击成因

绕击指的是雷电绕过架空底线而直接击中导线而造成绝缘子串的闪络放电现象。而雷电绕击的发生又与多种因素密切相关，常见的有杆塔的高度、避雷线对边导线的保护角以及地形、地质等。地形、地貌因素中，处于上山侧山体的输电线路与处于下山侧的输电线路相比，更容易受到雷击，这主要因为，上山侧的山体对雷电会产生一定的屏蔽作用，处于该位置的导线不易被击中[1]。此外，杆塔电线的保护角与雷击也有紧密关系，当保护角偏大的情况下，不能对导线起到很好的保护作用。处于山区的高压输电线路更容易发生绕击现象，这是因为山区的输电线路一般具有大跨越、大高差档距，这就导致其线路耐雷电水平较为薄弱，当该地区雷电活动增强时，线路也就更容易遭受到雷击。

1.2线路反击成因

反击闪络也是常发生的情况，该情况主要是雷击杆、避雷线或塔顶端遭受雷击时，雷电会经塔体流入接地体，从而使塔电位升高，这时在相导线上会产生感应过电压。感应过电压和塔体电位会形成点位差，当电位差超过高压输电线路绝缘的闪络电压值时就会发生反击闪络。在这种情况下线路的耐雷水平和耦合系数、冲击接地电阻、导线平均高度等密切相关。以此为依据，可以采取适当的避雷措施。

2. 500kV超高压直流输电线路防雷措施

2.1加强绝缘水平

加强线路的绝缘水平是防止线路遭雷击的一种直接有效的方式。当线路的绝缘水平得到改善之后，线路的雷击跳闸率可显著降低。线路绝缘水平的改善效果与现有线路允许的最大绝缘子串长有重大关系。加强绝缘水平也是各种防雷举措中较为节省成本的一种，相较于改造塔型，这种更经济。采用增强绝缘水平的方法，其应用效果会受到多种因素影响，比如塔型和地形，当这两种因素不同时，绝缘改善效果也有极大差别。在各种绝缘子中玻璃绝缘子雷击闪络遭受雷击跳闸的概率更大，瓷质绝缘子和合成绝缘子雷击跳闸概率则更小[2]。因此，选择绝缘子时可选择绝缘效果更好的材质，以此来加强绝缘水平。

2.2改进杆塔接地装置

超高压直流输电线路的杆塔装置中的接地电阻，这是决定输电线路防雷水平的关键部件。当杆塔的接地电阻值过大时，输电线路的防雷电水平就会显著降低，这种情况下输电线路也就更容易遭受雷击。针对这种情况，对于高土壤电阻率的地区，可以选择使用降阻剂，这可使接地电阻显著降低，从而起到良好的防雷作用。在实施改进杆塔接地装置前，需要做好前期准备工作，首先需要做好地质和地势调查，对杆塔所在位置的土壤及土层情况认真分析;另外，要测试杆塔周围的土壤电阻率，观察地下是否有可供利用的低电阻率的地层。此外，也可以外延接地体，杆塔所处的地方应尽量采用水平放射的方式，这种方式能有效降低冲击接地电阻，从而起到良好的防雷效果。在地下水位较高的地区或杆塔附近有金属矿体的地区，可选择深埋式接地极，这样可将雷电更好导入地下，输电线路遭受雷击的概率也会显著降低。

2.3改善避雷装置

为全面减少因雷击造成线路跳闸情况，可对以往的避雷装置加以改善。可加装可控避雷针，可控避雷针的显著特点是引发上行雷闪放发，起到中和雷云电荷的作用。为有效发挥可控避雷针的效用，避雷针针头的安装至关重要，首先针头附近的空间电荷量应较少，这可以使针尖更好向上发展放电脉冲[3]。另外，针尖所处的电场强度应足够高，这可以更加迅速的产生放电脉冲。此外，避雷装置也可选用地线侧向避雷针，可在距离杆塔25m和30m的位置及杆塔地线支架上各安装地线侧向避雷针，其所起到的显著作用是对导线起到雷电屏蔽作用。同时，安装地线侧向避雷针的数量应严格控制，当安装数量过多时反而不能起到良好的防雷作用，其可能会造成地线荷载增加，导线接地跳闸的情况更容易发生。

2.4增加耦合地线

耦合地线增加后，其能够有效提高线路的反击耐雷水平，反击跳闸率会得到有效降低。增加耦合地线之所以能够提高500kV超高压直流输电线路耐电水平主要是因为耦合地线增加后，地线和导线间的耦合作用会显著增强，当雷电击中塔顶后，导线上会产生非常高的感应电压，绝缘子串所承受的冲击电压会显著降低[4]。此外，增加耦合地线，杆塔的分流系数会有效降低，雷电流更容易通过邻近杆塔的接地装置散流出去，遭受雷击的杆塔塔顶电位也会有效降低，从而起到良好的防雷效果。

3. 结束语

探讨积极有效的500kV超高压直流输电线路防雷措施有重要意义，不仅可以减少经济损失，同时也会减轻对民众生活的影响。在对500kV超高压直流输电线路遭受雷擊的原因深入分析的基础上，采用科学合理的防雷措施，从而最终达到防雷效果。

参考文献：

[1]张礼昌. ±500kV超高压直流输电线路雷击成因分析及防雷措施探讨[J]. 无线互联科技， 2015，（21）：60-62.

[2]李金亮， 杜志叶， 阮江军. ±800 kV与±500 kV同塔双回直流输电线路防雷性能[J]. 电力建设， 35（7）：74-79.

[3]邓文斌， 王世荣， 朱俊. ±500kV贵广直流输电系统空载加压试验分析[J]. 高压电器， 2012， 48，（10）：126-130.

[4]张平. 500kV架空输电线路雷电分析及防雷措施[J]. 科技资讯， 2010，（6）：116-117.