輸電線路的防雷設計與運維技術(shù)分析

黃興

【摘??要】輸電線路在使用過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)雷擊事故，導致該問題出現(xiàn)的主要原因是輸電線路垂直高度落差大，導致冷暖空氣交匯，進而增加了空氣對流頻率，提高了線路受雷擊概率。線路出現(xiàn)雷擊事故會嚴重影響供電質(zhì)量，因此電力企業(yè)應該加強防雷措施的有效性，制定有針對性的方案提高輸電線路防雷性能，最大程度的減少雷擊對線路的影響，降低不必要的經(jīng)濟損失。

【關(guān)鍵詞】輸電線路;防雷設計;運維分析

引言：隨著我國城市化進程的不斷深化以及群眾生活水平不斷提高，對電力供應的要求也不斷增加，為我國電力企業(yè)發(fā)展帶來巨大機遇。輸電線路作為供電系統(tǒng)的重要組成部分，其運行質(zhì)量直接影響著供電質(zhì)量。雷擊作為一種比較常見的影響輸電線路正常運行的安全事故，其危害性非常巨大，不僅會引發(fā)線路短路等故障，更為嚴重的后果是可能引發(fā)火災等安全事故，對電力企業(yè)以群眾經(jīng)濟利益及人身安全帶來巨大威脅。因此，如何提升輸電線路防雷性能成為電力企業(yè)當前研究重點。

1.雷擊事故產(chǎn)生原因以及對線路的危害

電力企業(yè)在進行輸電線路建設時會使用金屬材料構(gòu)件，這在一定程度上會加大線路受雷擊概率。當輸電線路受到雷擊之后，電流會在金屬構(gòu)件內(nèi)形成大量感應電流，當感應電流達到一定電壓時就會進入輸電線路內(nèi)部，迅速提升線路內(nèi)電壓，從而加大輸電線路出現(xiàn)短路等故障的概率，更為嚴重的情況是可能會導致線路陷入癱瘓狀態(tài)，影響群眾正常用電。尤其是在輸電線路防雷措施效果不佳或穩(wěn)定性不足時，線路受雷擊可能會地電力設備造成嚴重損傷，極大地增加了安全事故發(fā)生的概率。除此以外，輸電線路受雷擊還會增加維護難度與成本，極大地影響了電力企業(yè)快速穩(wěn)定發(fā)展。所以根據(jù)輸電線路所在地區(qū)實際情況，制定科學合理的防雷措施以及高效率的運維管理體系以確保電力系統(tǒng)安全平穩(wěn)運行成為電力部門工作重點。

2.輸電線路防雷措施優(yōu)化策略

當前輸電線路防雷措施主要有線路防雷設計及接地設計兩種。本文將對以上兩種措施進行詳細分析。

2.1輸電線路防雷設計

輸電線路設計者在開展防雷設計工作時，應著重解決雷擊事故后輸電線路跳閘率問題，為設計者可以從以下幾方面入手：

2.1.1加強對避雷線設計的優(yōu)化

設計者應該正確認識避雷線作用，通過優(yōu)化避雷線設計減少輸電線路受雷擊的幾率。設計者可以根據(jù)桿塔高度及保護角等要素對線路進行設計，同時設計者需要參照當?shù)貙嶋H情況調(diào)整桿塔高度及保護角角度。除此以外，設計者還需要注意導線全線都需要設置避雷線，且位置應該設置在導線上方，避雷線應與地面相接。在一些特殊地段及夏季多雷雨天氣的地區(qū)應該設置雙避雷線，通過對雙重隔離進一步提升線路運行可靠性。

2.1.2設置自動重合閘保護裝置

在輸電線路中設置自動重合閘是線路防雷設計中最常見的一種方法。設計者在設置自動重合閘裝置之前應該對輸電線路所在區(qū)域進行實地勘察，明確當?shù)亟邓袄纂娗闆r。在設置自動重合閘保護裝置時應依據(jù)當?shù)貙嶋H情況并進行科學調(diào)試，以提高該設備可靠性，確保其在線路發(fā)生閃絡后可以自動重合，維持輸電線路正常運行，有效降低供電系統(tǒng)因雷擊導致的停電事故發(fā)生幾率。

2.1.3在輸電線路中增加絕緣子

本文以110kV線路為例，對輸電線路在防雷措施中對絕緣設計的規(guī)定進行說明。在海拔低于1000m的地區(qū)，輸電線路中絕緣子的數(shù)量應該控制在八片左右，在一些特殊情況下如檔距過大或桿塔高度超過40m，絕緣子數(shù)量應依據(jù)每十米增加一片的標準進行設置。

2.1.4在輸電線路中應用避雷器

避雷器是輸電線路中豎向線路的主要防雷設施，避雷器會在桿塔與導線電位差大于自身電壓時自動進行電壓分流，避免絕緣子出現(xiàn)閃絡問題。當前階段，氧化鋅避雷器因其良好的抑制感應雷過電壓性能及質(zhì)量優(yōu)勢得到廣泛應用，大范圍的取代了傳統(tǒng)避雷器。氧化鋅避雷器在絕緣子絕緣層處設置了防弧金具，將引起閃絡的部分包夾在絕緣子與防護金屬貼膠之間，大幅降低了高壓線路斷線問題出現(xiàn)的概率。當輸電線路受強雷電天氣影響時，避雷器會將過剩電壓導入地下，從而達到良好的線路保護效果。

2.2輸電線路接地設計

輸電線路的接地設計一部分由桿塔實現(xiàn)，因此，桿塔的接地設置對輸電線路的防雷性能具有一定影響，設計者在進行桿塔設計時應對其接地防雷屬性進行考慮。設計者在雷電多發(fā)進行桿塔設計時應該對塔桿位置的土壤電阻進行逐級測量，以此為依據(jù)對塔桿進行設置。在由于輸電線路抗雷性能與塔桿接地電阻成反比，所以設計者在進行塔桿設計時可以通過控制塔桿電阻的方式，降低減低塔桿電阻以提高輸電線路防雷性能。同時，還應該調(diào)整塔桿接閃避雷線，確保其保持在小角度或負角度狀態(tài)，避免設備遭受雷電繞擊。另外，外界引流線、接地體應保持足夠的泄流截面以保證接地效果。如果桿塔所在位置電阻較大，設計者可以采用物理降阻劑改善土壤電阻率以達到增加接地面積的效果，確保線路受到雷擊時設備外電壓可以保證在額定范圍內(nèi)并及時將電流傳入地下。

3.輸電線路運維工作中存在的問題及優(yōu)化策略

3.1強化輸電線路巡查質(zhì)量

目前我國輸電線路巡查工作日常管理體系已經(jīng)趨于完善，但是在面對一些特殊情況或新出現(xiàn)的問題上尚有不足。目前比較突出的問題主要有：部分地區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)不夠完善，尤其是經(jīng)濟不發(fā)達地區(qū)，監(jiān)控缺失問題尤為嚴重，無法達成無死角監(jiān)控局面，急需相關(guān)部門對設備與人員進行補充;巡查時間存在問題，多數(shù)地區(qū)只重視日常巡查管理，對夜間與特殊天氣巡查工作重視程度不足，極易造成突發(fā)情況導致線路癱瘓的事故，因此相關(guān)部門應該加強夜間與特殊天氣巡視力度，避免意外事故的發(fā)生。為全面加強輸電線路巡視工作的質(zhì)量，相關(guān)部門應該確保將整體性與階段性相結(jié)合，在加強線路整體巡查質(zhì)量的同時藥劑師查明線路故障原因并準確記錄故障解決方法，為促進巡查質(zhì)量提高提供切實保障。另外，相關(guān)部門還應該加強追責制度建設，確保權(quán)責明確，避免因責任推諉造成資源浪費的情況發(fā)生。

3.2加強外部環(huán)境建設

由于我國目前仍然處于社會主義初級階段，現(xiàn)代化建設仍需提高，工業(yè)化建設中也暴露出諸多問題，比如道路施工與建筑施工帶來的揚塵問題、工業(yè)廢水廢料污染問題，在影響環(huán)境的同時，也會給輸電線路正常運行帶來不利影響。以某地區(qū)國道沿線為例，該國道沿線水泥廠數(shù)量眾多，輸電線路絕緣子表面沉積了大量水泥灰塵且清洗難度大，導致絕緣子表面粗糙度增加，積污問題更加嚴重，導致絕緣子出現(xiàn)火花放電或巫閃跳閘問題的幾率增大。因此相關(guān)部門在設計輸電線路時，應該全面考慮外部環(huán)境對輸電線路的影響，加強統(tǒng)籌規(guī)劃意識，根據(jù)當?shù)貙嶋H發(fā)展情況，改善輸電線路沿線外部環(huán)境，實現(xiàn)提高輸電線路運行效率，降低輸電損耗的目的。

3.3升級輸電線路技術(shù)與設備

隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，對電力供應的穩(wěn)定性除了更高的要求。然而當前電力企業(yè)使用的輸電設備與技術(shù)難以滿足日益增長的運行負荷以及越發(fā)復雜的電力使用情況。以此，電力企業(yè)音軌輸電技術(shù)以及輸電效率進行升級改造以滿足當前社會用電需求。電力企業(yè)在更換輸電技術(shù)與設備時，應該依照相關(guān)行業(yè)標準以及國家規(guī)范進行，并且堅持安全生產(chǎn)原則，建立完善的監(jiān)督檢查與巡視機制，充分發(fā)揮智能化與自動化設備的優(yōu)勢，切實提高輸電線路以及其他設備的運維質(zhì)量，為保障供電系統(tǒng)高效平穩(wěn)運行提供有力保障。

4.結(jié)語

綜上所述，電力企業(yè)應該加強輸電線路的設計質(zhì)量，全面提高其抗雷性能，以確保供電系統(tǒng)運行正常。同時，電力企業(yè)應該針對當前線路運維工作中存在的問題制定相應的措施，以提高線路運維質(zhì)量，為確保供電系統(tǒng)高效平穩(wěn)運行提供有利環(huán)境。

參考文獻：

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（作者單位：廣州供電局有限公司）