輸電線路防雷設(shè)計與輸電線路運維技術(shù)

郭金建

摘要：輸電線路因為長期暴露在外界環(huán)境中，因此就非常容易受到外界環(huán)境的影響。當(dāng)前雷擊依然還是影響輸電線路穩(wěn)定運行的重要因素。在輸電線路遭受到雷擊后，其產(chǎn)生的強電流，就會直接破壞其輸電線路的相應(yīng)設(shè)備，嚴重的會直接導(dǎo)致電力系統(tǒng)無法運行?；诖耍疚膶旊娋€路防雷設(shè)計與輸電線路運維技術(shù)進行分析。

關(guān)鍵詞：輸電線路;防雷設(shè)計;輸電線路運維技術(shù)

1輸電線路受到雷擊的形式

輸電線路在受到雷擊后，會因為自身的熱量而破壞其線路，導(dǎo)致其相應(yīng)設(shè)備中的金屬材料熔斷。此外，在雷擊的瞬間所產(chǎn)生的高壓還會破壞其輸電線路的保護裝置，進而發(fā)生火災(zāi)，這些對于輸電線路的破壞都是直接的，并且無法修復(fù)。還因為在這其中會產(chǎn)生電磁場，進而就會影響其輸電線路的正常運行。經(jīng)過雷擊后的輸電線路會因為壓力過高，進而導(dǎo)致無法穩(wěn)定運行。而且在這其中所產(chǎn)生的相應(yīng)電流也會破壞其繼電保護裝置，給人們的生活帶來一定的影響。所以，雷擊對于輸電線路有著很多的影響，應(yīng)該在設(shè)計過程中能夠充分的考慮到這一點，減少雷擊對于輸電線路的影響。

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，該磁場四周導(dǎo)體會產(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入到房屋內(nèi)部，對居民的生命安全產(chǎn)生較大威脅。

第三，直擊雷。一旦發(fā)生直擊雷現(xiàn)象，在短時間內(nèi)會產(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，會產(chǎn)生較大的對地電壓，進而引發(fā)大規(guī)模的觸電事故。

2防雷技術(shù)措施

2.1改善接地裝置

在110kV架空輸電線路的維護方面，首先應(yīng)該改良接地裝置。因為改良接地裝置后，可以有效地降低線路桿塔的雷擊跳閘概率，理論上可以降低20%-30%的雷擊跳閘概率。如果原來的線路桿塔接地裝置較差，改良后甚至可以降低50%的雷擊跳閘概率。在具體的改善接地裝置方面，可以使用降低接地桿塔電阻的方式，具體方法為深埋接地極，填充低阻物質(zhì)等。在對水泥型桿塔線路布設(shè)地極時，要從桿塔的3～5m處開始布設(shè)。對鐵塔線路進行布設(shè)垂直地極時，要從5～8m處進行布設(shè)。此外，還可以用增加耦合洗漱的方式對接地裝置進行改良。需要注意的問題是，在雷擊過程中，存在暫態(tài)行波以及穩(wěn)態(tài)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，可以使用強化電磁感應(yīng)型桿塔接地射線的方式改良接地裝置。在土壤電阻率大于1000Q·m時，可以采用110kV架空線路的強化電磁感應(yīng)型桿塔接地射線結(jié)構(gòu)。

2.2安裝側(cè)向避雷針

在一些桿塔位置較高的情況中，由于雷云和線路距離較短或接近平行于桿塔線路時，桿塔所處的電磁環(huán)境十分復(fù)雜，距離過近也會增加雷擊跳閘的可能性。為此，可以在桿塔上安裝側(cè)向避雷針來解決這個問題。在110kV架空輸電線路中的桿塔橫桿兩側(cè)安裝側(cè)向避雷針，以降低線路的引雷率。具體操作方法：選用3m長的避雷針，在1.2m處固定。橫向部分，避雷針的長度為1.8m。通過這種方式，可以有效地將雷電引入，提高線路的防繞擊能力，但也會相應(yīng)地增加線路的引雷率。對此，可以在裝置上設(shè)置絕緣子片以改善這種情況。

2.3減小線路的保護角

在維護輸電線路的方法中還有一種技術(shù)措施，就是降低110kV輸電線路的耐雷水平。但是，對于已經(jīng)完成或投入運行的線路已經(jīng)不適合改變線路的保護角，尤其是地勢環(huán)境較為復(fù)雜的桿塔等。因此，要從多個方面綜合考量研究，選擇正確、適宜的線路改良方式。

2.4繞開密度大的區(qū)域

因為桿塔是處在外界環(huán)境下，這樣就導(dǎo)致輸電線路在出現(xiàn)問題過程中，其位置和原因都非常復(fù)雜。通過對其電力部門的數(shù)據(jù)能夠發(fā)現(xiàn)，至少有50%以上的故障都是因為雷擊所導(dǎo)致。所以，就應(yīng)該在輸電線路設(shè)計過程中，能夠避開水域、峽谷等等地區(qū)。在輸電線線路穿過其平原地帶的時候，雷擊就會通過直擊雷的方法，對其輸電線路的相應(yīng)設(shè)施進行破壞。所以，在讓其滿足相應(yīng)要求的基礎(chǔ)上，就應(yīng)該能夠減少其沖擊接地電阻。而對于一些雷電多發(fā)區(qū)，那么就應(yīng)該為其配備相應(yīng)的避雷線，以此來更好的讓其輸電線路更好發(fā)揮自身的性能，避免因為雷擊而導(dǎo)致其出現(xiàn)故障。

3輸電線路運維技術(shù)要點

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模式較多，因為此項工作的專業(yè)技能水平比較高，對檢修人員提出嚴格要求，并科學(xué)運用在線檢修技術(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。對于輸電線路運維人員來說，還要大力引進新型檢測裝置，一旦發(fā)現(xiàn)老化的設(shè)備與線路，要馬上更換。對于相關(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，并引進新型的輸電線路及相關(guān)設(shè)施。

此外，輸電線路運維人員還要加強巡視，需要特別注意下列問題：

（1）定期進行線路巡視。結(jié)合輸電線路的運行現(xiàn)狀，按照線路運維計劃，進行科學(xué)巡視，如果發(fā)現(xiàn)輸電線路中的設(shè)備出現(xiàn)缺陷，要及時修護。通常來講，輸電線路的巡視需要每周一次，巡視單位要結(jié)合實際情況來定，可以進行有效調(diào)整。

（2）加強故障巡視。通過加強故障巡視，能夠幫助輸電線路運維人員更好地了解故障產(chǎn)生原因，并確定出故障點，結(jié)合故障特點，有針對性地進行維護。在輸電線路故障巡視過程當(dāng)中，運維人員要對各個巡視區(qū)域進行嚴格巡視，避免出現(xiàn)在終端或者遺漏，一旦發(fā)現(xiàn)可能會引發(fā)故障的物件，均需要將其帶回，并詳細記錄下現(xiàn)場具體情況，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)，輸電線路運維人員要開展特殊巡視，對整個輸電線路進行嚴格巡視。如果輸電線路出現(xiàn)異常現(xiàn)象，或者某個部件出現(xiàn)變形，要及時開展特殊巡視。

3.2并聯(lián)絕緣子兩側(cè)

對于一些電網(wǎng)架設(shè)較多的地方，應(yīng)該對其進行并聯(lián)，通過這樣的方法就能夠避免在雷擊過程中，因為過電壓而導(dǎo)致電流在間隙中燃燒，通過并聯(lián)的方法能夠更好的保護其絕緣子不會受到破壞。因為，對于空氣絕緣而言，能夠在一定時間內(nèi)自行恢復(fù)，進而就能夠提高合閘的幾率，更好的保證輸電線路的穩(wěn)定運行。

3.3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，對既有的線路檢修保養(yǎng)制度進行優(yōu)化，采用先進的線路檢修方法。第二，結(jié)合輸電線路檢修工作現(xiàn)狀，進行詳細記錄，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)輸電線路運行情況，準(zhǔn)確記錄下各項數(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實基礎(chǔ)。

第三，加大輸電線路運維管理監(jiān)督力度。對于監(jiān)管人員來講，要在規(guī)定時間內(nèi)，對輸電線路的檢修工作進行全面巡查。

4結(jié)束語

電力系統(tǒng)要想穩(wěn)定運行，必須不斷加強對電力系統(tǒng)的建設(shè)工作，保持對輸電線路的檢修和維護，改善防雷機制，提高線路的耐力和絕緣性，并配合國家的相關(guān)規(guī)定進行建設(shè)改良。這樣，才能確保國家電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，全面提高配電網(wǎng)的工作效率，為國民經(jīng)濟的發(fā)展與建設(shè)服務(wù)。

參考文獻

[1]董威佐，肇恒陽.輸電線路的防雷設(shè)計與運維技術(shù)分析[J].黑龍江科學(xué)，2019，10（10）：88-89.

[2]于政.輸電線路的防雷設(shè)計與運維技術(shù)[J].電子技術(shù)與軟件工程，2019 （20）：224-225.

[3]彭暉亮.輸電線路的防雷設(shè)計與輸電線路運維技術(shù)[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016（11）：184.