探究輸電線路的防雷設(shè)計(jì)與運(yùn)維技術(shù)

王志成

摘要：輸電線路是電力工程中至關(guān)重要的部分，其運(yùn)行穩(wěn)定性直接影響著電能的正常輸送，在輸電線路運(yùn)維過程中，雷擊是一種較為常見且危害性較大的安全事故，輸電線路遭受雷擊會(huì)導(dǎo)致其線路短路，嚴(yán)重的還有可能引發(fā)火災(zāi)等問題。如何加強(qiáng)線路的防雷性能是保證輸電線路安全穩(wěn)定運(yùn)行的前提。

關(guān)鍵詞：輸電線路;防雷設(shè)計(jì);運(yùn)維管理

引言

針對(duì)輸電線路受到雷擊的形式，例如雷電感應(yīng)、球形雷、直擊雷等，進(jìn)行合理性分析，并簡(jiǎn)要介紹了提高輸電線路防雷設(shè)計(jì)水平的重要價(jià)值，提出輸電線路防雷設(shè)計(jì)要點(diǎn)和運(yùn)維方式。

1輸電線路受到雷擊的形式

輸電線路雷擊形式主要分為以下幾種：第一，雷電感應(yīng)。雷電感應(yīng)分成靜電感應(yīng)與電磁感應(yīng)，雷電流可以在其周圍空間形成較大磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)四周導(dǎo)體會(huì)產(chǎn)生特別高的電壓，容易出現(xiàn)二次放電現(xiàn)象，破壞周圍電氣設(shè)備。第二，球形雷。此種雷擊形式比較罕見，根據(jù)研究資料得知，球形雷能夠通過門窗進(jìn)入到房屋內(nèi)部，對(duì)居民的生命安全產(chǎn)生較大威脅。第三，直擊雷。一旦發(fā)生直擊雷現(xiàn)象，在短時(shí)間內(nèi)會(huì)產(chǎn)生特別大的雷電電流，電流侵入到地表，與雷擊區(qū)域相接觸的金屬設(shè)備，會(huì)產(chǎn)生較大的對(duì)地電壓，進(jìn)而引發(fā)大規(guī)模的觸電事故。

2輸電線路的防雷與接地設(shè)計(jì)

2.1輸電線路的防雷設(shè)計(jì)

2.1.1優(yōu)化避雷線設(shè)計(jì)

對(duì)輸電線路的避雷線進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)可以有效降低其遭受雷擊的概率。在線路設(shè)計(jì)中，對(duì)于避雷線的設(shè)計(jì)需要參照桿塔的高度與保護(hù)角等要素。設(shè)計(jì)人員可根據(jù)線路所在地區(qū)的實(shí)際情況對(duì)桿塔的高度與保護(hù)角角度進(jìn)行調(diào)整。此外，避雷線應(yīng)設(shè)計(jì)在導(dǎo)線上方，導(dǎo)線全線都需要設(shè)置避雷線，避雷線與地面相接。在一些夏季多雨多雷電的地區(qū)尤其是山區(qū)中，要設(shè)置雙避雷線，這樣可以對(duì)雷電進(jìn)行雙重隔離，提升線路的安全性。

2.1.2應(yīng)用避雷器

避雷器對(duì)于輸電線路的豎向線路防雷保護(hù)發(fā)揮著重要作用，當(dāng)避雷器的電壓低于桿塔與導(dǎo)線電位差時(shí)，避雷器會(huì)進(jìn)行自動(dòng)分流，以避免絕緣子閃絡(luò)問題。在當(dāng)前避雷器的設(shè)計(jì)和應(yīng)用中，氧化鋅避雷器逐漸得到了推廣和應(yīng)用，其可以對(duì)感應(yīng)雷過電壓起到很好的一直作用，且質(zhì)量較好，所以其開始逐漸取代傳統(tǒng)的普通避雷器。氧化鋅避雷器對(duì)絕緣子的絕緣層增加了防弧金具，使引起閃絡(luò)的位置處在防護(hù)金屬和絕緣子的貼膠之間，所以對(duì)于保護(hù)高壓線路斷線問題具有良好的效果。當(dāng)出現(xiàn)較強(qiáng)雷電天氣時(shí)，避雷器可以將雷擊產(chǎn)生的過剩電壓導(dǎo)入大地，起到對(duì)線路的保護(hù)作用。

2.1.3自動(dòng)重合閘保護(hù)裝置

在輸電線路的防雷設(shè)計(jì)中，設(shè)置自動(dòng)重合閘保護(hù)裝置是較為常見的設(shè)計(jì)方法之一，設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)工程所在地區(qū)的降雨及雷電情況進(jìn)行前期勘察，針對(duì)當(dāng)?shù)靥鞖馇闆r需求對(duì)自動(dòng)重合閘保護(hù)裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)并在安裝時(shí)對(duì)其進(jìn)行科學(xué)調(diào)試，以此確保輸電線路在遭遇雷電閃絡(luò)后可以進(jìn)行自動(dòng)重合，保證線路的正常運(yùn)行，降低因雷擊造成的停電事故的發(fā)生概率。

2.1.4增加絕緣子

在線路防雷設(shè)計(jì)中，對(duì)于線路絕緣設(shè)計(jì)也是有相關(guān)規(guī)定的，以110kV線路為例，如果線路所處地區(qū)的海拔低于1000m，其絕緣子數(shù)量應(yīng)為8片左右;如果檔距過大或是桿塔高于了40m，那么，絕緣子數(shù)量應(yīng)按照每增加10m加裝1片的標(biāo)準(zhǔn)來確定。

2.2輸電線路接地設(shè)計(jì)

桿塔接地設(shè)計(jì)：桿塔的接地情況對(duì)于輸電線路的防雷性能也存在一定的關(guān)系，所以，在進(jìn)行桿塔設(shè)計(jì)時(shí)也要考慮到接地防雷方面的因素。在雨季較長(zhǎng)和雷擊現(xiàn)象多發(fā)的地區(qū)，在進(jìn)行桿塔設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員要逐級(jí)測(cè)量線路桿位的土壤電阻，并根據(jù)測(cè)量獲得的實(shí)際電阻率值，對(duì)桿塔進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)。在具體的設(shè)計(jì)過程中，可以采用降低桿塔接地電阻的設(shè)計(jì)方法，這是由于桿塔接地電阻是與輸電線路的耐雷程度成反比關(guān)系，桿塔接地電阻越大，數(shù)顯線路的耐雷程度越低;反之，當(dāng)桿塔接地電阻變小，輸電線路的耐雷程度也會(huì)得到提升。在進(jìn)行桿塔接地設(shè)計(jì)時(shí)，接閃避雷線應(yīng)采用小角度或負(fù)角度，防止雷電對(duì)設(shè)備進(jìn)行繞擊。同時(shí)，還要保證外接引流線、接地體有足夠的泄流截面。此外，應(yīng)選擇單極深埋垂直接地的方式，這樣可以使泄流容積增大。最后，如果土壤的電阻比較大，可以應(yīng)用物理降阻劑，在改善土壤電阻率的同時(shí)也可以達(dá)到增加接地面積的效果，當(dāng)雷電出現(xiàn)時(shí)，可以使設(shè)備外的過電壓迅速降低并將雷電流及時(shí)傳入大地。

3輸電線路運(yùn)維措施

3.1科學(xué)選擇輸電線路檢修模式

在現(xiàn)階段的輸電線路檢修作業(yè)環(huán)節(jié)，檢修人員采取變線為點(diǎn)模式較多，因?yàn)榇隧?xiàng)工作的專業(yè)技能水平比較高，對(duì)檢修人員提出嚴(yán)格要求，并科學(xué)運(yùn)用在線檢修技術(shù)與離線檢修技術(shù)。在輸電線路檢修期間，檢修人員要特別關(guān)注線路老化問題，輸電線路的老化率不宜超過3‰，輸電線路的絕緣性能要滿足規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)要求。對(duì)于輸電線路運(yùn)維人員來說，還要大力引進(jìn)新型檢測(cè)裝置，一旦發(fā)現(xiàn)老化的設(shè)備與線路，要馬上更換。對(duì)于相關(guān)企業(yè)來講，要根據(jù)輸電線路檢修工作中存在的難題，適當(dāng)加大資金投入力度，并引進(jìn)新型的輸電線路及相關(guān)設(shè)施。此外，輸電線路運(yùn)維人員還要加強(qiáng)巡視，需要特別注意下列問題：（1）定期進(jìn)行線路巡視。結(jié)合輸電線路的運(yùn)行現(xiàn)狀，按照線路運(yùn)維計(jì)劃，進(jìn)行科學(xué)巡視，如果發(fā)現(xiàn)輸電線路中的設(shè)備出現(xiàn)缺陷，要及時(shí)修護(hù)。通常來講，輸電線路的巡視需要每周一次，巡視單位要結(jié)合實(shí)際情況來定，可以進(jìn)行有效調(diào)整。（2）加強(qiáng)故障巡視。通過加強(qiáng)故障巡視，能夠幫助輸電線路運(yùn)維人員更好地了解故障產(chǎn)生原因，并確定出故障點(diǎn)，結(jié)合故障特點(diǎn)，有針對(duì)性地進(jìn)行維護(hù)。在輸電線路故障巡視過程當(dāng)中，運(yùn)維人員要對(duì)各個(gè)巡視區(qū)域進(jìn)行嚴(yán)格巡視，避免出現(xiàn)在終端或者遺漏，一旦發(fā)現(xiàn)可能會(huì)引發(fā)故障的物件，均需要將其帶回，并詳細(xì)記錄下現(xiàn)場(chǎng)具體情況，為后續(xù)的事故分析提供重要的參考依據(jù)。（3）開展特殊巡視。在氣候變化比較大，自然災(zāi)害頻發(fā)的地區(qū)，輸電線路運(yùn)維人員要開展特殊巡視，對(duì)整個(gè)輸電線路進(jìn)行嚴(yán)格巡視。如果輸電線路出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，或者某個(gè)部件出現(xiàn)變形，要及時(shí)開展特殊巡視。

3.2制定完善的輸電線路檢修保養(yǎng)制度

第一，有關(guān)部門要結(jié)合輸電線路檢修現(xiàn)狀，對(duì)既有的線路檢修保養(yǎng)制度進(jìn)行優(yōu)化，采用先進(jìn)的線路檢修方法。第二，結(jié)合輸電線路檢修工作現(xiàn)狀，進(jìn)行詳細(xì)記錄，并有效總結(jié)，輸電線路檢修人員完成檢修工作之后，根據(jù)輸電線路運(yùn)行情況，準(zhǔn)確記錄下各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，并構(gòu)建數(shù)據(jù)庫，為后續(xù)的輸電線路檢修工作奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。第三，加大輸電線路運(yùn)維管理監(jiān)督力度。對(duì)于監(jiān)管人員來講，要在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，對(duì)輸電線路的檢修工作進(jìn)行全面巡查。在制定輸電線路運(yùn)維管理方案的過程當(dāng)中，運(yùn)維人員還要權(quán)衡各個(gè)部門的利益，在保證輸電線路穩(wěn)定、安全的基礎(chǔ)之上，保證各個(gè)部門的合法權(quán)益。若輸電線路運(yùn)行故障由人為因素引起的，運(yùn)維人員需要提前進(jìn)行故障排查，重點(diǎn)檢測(cè)該故障是否能夠產(chǎn)生更大的危害，若由于人為因素引起線路故障，要及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)救，并做好相應(yīng)的維修工作，避免危害擴(kuò)大。與常規(guī)線路不同，輸電線路的運(yùn)行參數(shù)比較特殊，在維護(hù)的過程當(dāng)中，運(yùn)維人員不能夠單純的按以往工作經(jīng)驗(yàn)來開展后續(xù)工作，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行全方位的分析，經(jīng)過科學(xué)地探討之后，制定出更為完善的維護(hù)方案。

結(jié)語

在輸電線路的各類影響因素中，雷擊災(zāi)害對(duì)于線路造成的損傷是十分嚴(yán)重的，甚至有可能引起較大規(guī)模安全事故。所以電力企業(yè)應(yīng)不斷加強(qiáng)對(duì)輸電線路的防雷安全設(shè)計(jì)，通過采取具有針對(duì)性的有效措施，降低線路遭受雷擊的概率。

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