尉鑫

摘要：伴隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)步伐的加快，電力行業(yè)也隨之步入了快速發(fā)展的階段。在人們需求加劇，以及電力相關(guān)技術(shù)的不斷革新下，高壓輸電成為了電力行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)和潮流。這種高壓輸電技術(shù)的普及滿足了人們?nèi)罕姷碾娏π枨?，并且電位差較大的高壓輸電技術(shù)能夠極為快速的輸電，為電力行業(yè)的發(fā)展和輸電技術(shù)的創(chuàng)新指明了一個(gè)行新的方向。但技術(shù)的革新也帶來(lái)了更多的問(wèn)題，建設(shè)跨度大、距離長(zhǎng)的高壓輸電技術(shù)通常建設(shè)在較為空曠的地帶，同時(shí)，高壓輸電技術(shù)的線路架設(shè)通常是在高層。這些建造和架設(shè)特性是沒有防雷性的，使得線路容易受到雷擊，是雷電攻擊的重點(diǎn)對(duì)象。故此，探析線路絕緣地線的雷電流分布，借此做好防雷措施是極為重要的。

關(guān)鍵詞：500千伏線路，絕緣地線，雷電流分布

引言：現(xiàn)如今，高壓輸電技術(shù)憑借其自身的優(yōu)點(diǎn)，被廣泛的應(yīng)用到了電力行業(yè)和電力系統(tǒng)之中。作為電力系統(tǒng)和電力行業(yè)中必不可少的一部分，500千伏線路的運(yùn)行穩(wěn)定和安全運(yùn)行就顯得尤為重要。一方面，500千伏的線路能夠?qū)﹄娔苓M(jìn)行有效傳輸，工作效率高，可以高效的進(jìn)行電能傳送作業(yè)。另一方面，500千伏線路能夠合理分配電能，其分配過(guò)程具有規(guī)范性，能夠?qū)崿F(xiàn)電能的科學(xué)分配工作?；谶@種情況，國(guó)家和電力企業(yè)也愈發(fā)的重視500千伏線路運(yùn)行過(guò)程中的安全性和穩(wěn)定性，并開始實(shí)行維護(hù)500千伏線路穩(wěn)定的措施。雷電作為能夠直接影響500千伏線路穩(wěn)定運(yùn)行的主導(dǎo)原因，相關(guān)的防護(hù)措施和治理措施被提上日程，在這之中，探析絕緣地線雷電流的分布就是很好的防治措施。

一、探析雷電對(duì)500千伏線路的危害

對(duì)于500千伏的輸電線路而言，其輸電性能的穩(wěn)定性和安全性直接決定了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和供應(yīng)能力。在實(shí)際的電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，雷擊現(xiàn)象是易發(fā)并且頻發(fā)的，它受到線路的相關(guān)設(shè)置、雷電流的大小、架設(shè)桿本身的電阻大小和絕緣地線等各中條件的影響，使得線路的雷擊現(xiàn)象頻發(fā)。在雷雨天氣是，雷電的和線路的電流互相接觸后，會(huì)出現(xiàn)中和電流的現(xiàn)象，引發(fā)雷電電流，并且會(huì)有極大一部分的電流會(huì)導(dǎo)入到地線和大地之中，一旦沒能及時(shí)處理和及時(shí)避雷，那么雷電電流就會(huì)影響線路電流，為線路電流的安穩(wěn)運(yùn)行帶來(lái)極大的不利影響。500千伏線路受到的雷擊風(fēng)險(xiǎn)可以歸納為兩種形式：雷電的反擊和繞擊。

雷電反擊：雷電反擊時(shí)極為靈活的，它通過(guò)將類帶你流埋入大地的形式，能夠直接越過(guò)電力行業(yè)架設(shè)的塔桿，并跨過(guò)線路的絕緣物質(zhì)和避雷設(shè)備。一旦在架設(shè)過(guò)程中出現(xiàn)了不規(guī)范操作，設(shè)計(jì)工作出現(xiàn)不規(guī)范現(xiàn)象，那么桿塔的安裝過(guò)程就會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題和安全問(wèn)題，進(jìn)而使得桿塔的高度會(huì)呈現(xiàn)出一種過(guò)高的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象引發(fā)了線路中電壓量的增大，極大地提高了線路問(wèn)題的出現(xiàn)。

雷電繞擊：與雷電反擊不同的是，雷電繞擊情況的出現(xiàn)受到線路保護(hù)裝置和桿塔的高度等因素的影響，這些潛在的因素會(huì)致使雷電繞擊現(xiàn)象的出現(xiàn)，進(jìn)而增加了線路運(yùn)行的不穩(wěn)定性。。

這兩種形式帶來(lái)的影響和危害都是巨大的，雖然現(xiàn)在不少的電力企業(yè)和相關(guān)單位，在線路上都安裝了避雷針等避雷設(shè)施，但是雷擊電流具有電流量大的特點(diǎn)，能夠直接繞過(guò)避雷針和避雷設(shè)施對(duì)電路進(jìn)行定向雷擊。在雷擊過(guò)后，相關(guān)的電力系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)停擺現(xiàn)象，線路會(huì)因電流量過(guò)大采取緊急措施，出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象，長(zhǎng)此以往，引發(fā)電網(wǎng)癱瘓。

二、500千伏線路絕緣地線雷電流的分布探析

1.絕緣地線的雷電流分布情況

對(duì)于500千伏的線路而言，其輸電過(guò)程中，一旦出現(xiàn)了雷擊情況，那么在絕緣地線被破壞之后，雷電流會(huì)采用沿著桿塔流動(dòng)的方式，將電流輸入到大地之中，在這過(guò)程中，將經(jīng)過(guò)塔桿的電流記為分流系數(shù)。據(jù)最新實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，在這個(gè)過(guò)程中，雷電流涌入絕緣地線的電流僅為總電流的十分之一左右?；诖朔N狀況，表明了絕緣地線沿著塔桿接入地線方式的分流效果要明顯好于絕緣地線直接進(jìn)入大地方式的分流效果。

2.雷電流對(duì)電流的影響

雷電流能夠準(zhǔn)確的反應(yīng)雷電的電流量，在研究雷電流對(duì)絕緣地線的影響過(guò)程中，探析電流量對(duì)電流的分流情況也是極為重要的。其采用的具體措施為，在保證其他環(huán)境條件不變的情況下，對(duì)雷電流的大小進(jìn)行調(diào)整，經(jīng)過(guò)幾次數(shù)據(jù)對(duì)比和多次實(shí)驗(yàn)，根據(jù)最新的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果表明：以10kA（千安）為界限，當(dāng)電流小于10kA的時(shí)候，桿塔能夠起到90%以上的分流，分流的系數(shù)交較大;但是在電流逐步擴(kuò)大的情況下，桿塔的分流情況會(huì)隨著電流的增大而減弱，進(jìn)而在達(dá)到最低峰值的時(shí)候，會(huì)呈現(xiàn)出一種平穩(wěn)的分流趨勢(shì)，總體穩(wěn)定在89%左右;此外，無(wú)論電流量的大小如何變化，絕緣地線的圍繞著11%的分流系數(shù)來(lái)回波動(dòng)，較為穩(wěn)定。

對(duì)桿塔電流的分流情況而言，其電流的分流系數(shù)會(huì)隨著電流的增加而減弱，具體原因是：在整個(gè)絕緣地線的系統(tǒng)中，電流量的變化會(huì)導(dǎo)致絕緣間隙產(chǎn)生不同程度的危害，伴隨著電流量的加大，絕緣間隙受到的危害越大，絕緣間隙被破壞的就越多。這也就表明了桿塔接地?cái)?shù)量得到增加后，會(huì)有更多的桿塔進(jìn)行分流，整體分流系數(shù)不變的情況下，個(gè)體的分流程度減少。伴隨著電流的增加，絕緣間隙受到破壞的程度達(dá)到最大化，分流的系數(shù)和程度趨于穩(wěn)定。而對(duì)于絕緣地線而言，電流的加大或減弱都沒有從本質(zhì)上影響分流情況。故此，絕緣地線的分流系數(shù)波動(dòng)程度不大，整個(gè)流程較為穩(wěn)定。

根據(jù)以上理論得出結(jié)果，可得知電流的增長(zhǎng)和減弱對(duì)絕緣間隙的影響較大，桿塔經(jīng)過(guò)的電流量和分流系數(shù)由絕緣間隙的破環(huán)程度決定，而絕緣地線則不受到絕緣間隙的影響。

3.檔距對(duì)電流的影響

作為500千伏線路中極為重要的構(gòu)成部分，檔距是能夠直接影響電流的分流情況的。其具體措施為：保持外界環(huán)境和實(shí)驗(yàn)環(huán)境不變的情況下，通過(guò)改變桿塔的檔距，記錄變化過(guò)程中電流分流的變化情況，進(jìn)而測(cè)量和評(píng)算桿塔和地線的分流情況。根據(jù)最新的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：當(dāng)檔距達(dá)到一百米時(shí)，桿塔的分流效果會(huì)大幅度減弱，出現(xiàn)緊急下降的情況，分流系數(shù)為70%左右，與之相關(guān)的絕緣地線會(huì)達(dá)到30%;而當(dāng)檔距達(dá)到一千米時(shí)，桿塔的電流分流系數(shù)會(huì)得到質(zhì)的提升，達(dá)到97%左右，同時(shí)，相應(yīng)的絕緣地線的電流分流僅為剩余的3%。

根據(jù)上述的實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出，檔距的變化極大的影響了桿塔和絕緣地線分流的程度，在檔距大幅度增加的情況下，大部分的電流會(huì)經(jīng)過(guò)桿塔，并由桿塔涌至大地，這就使得桿塔的分流情況更加明顯，經(jīng)過(guò)的電流更多。反之，如果檔距減少，流經(jīng)桿塔的電流也會(huì)相應(yīng)減少。故此，在實(shí)際的線路構(gòu)建和桿塔架設(shè)過(guò)程中，要充分考慮防雷措施，在保障經(jīng)濟(jì)效益達(dá)標(biāo)的基礎(chǔ)上，算短桿塔的檔距，進(jìn)而減少流經(jīng)桿塔的電流量，提高桿塔的穩(wěn)定性和線路的安全性。

除了以上情況之外，桿塔電阻的大小變化、地線數(shù)量多少和地線半徑直徑的大小都會(huì)影響電流量的分布，對(duì)塔桿和絕緣地線造成影響。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，雷電給500千伏線路帶來(lái)的危害是巨大的，帶來(lái)的安全隱患也是非常嚴(yán)重的。在實(shí)際的建設(shè)和設(shè)計(jì)過(guò)程中，一定要根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)相關(guān)情況做到具體分析、特殊對(duì)待，進(jìn)而在保障質(zhì)量安全和穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。為電力行業(yè)的發(fā)展和建設(shè)、電力系統(tǒng)的優(yōu)化和完善鋪筑道路，借此實(shí)現(xiàn)電力行業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)。

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