输电线路的防雷设计与输电线路运维技术张作熙

输电线路的防雷设计与输电线路运维技术张作熙

张作熙

（清远市电创电力工程安装有限公司）

摘要：雷击是一种严重危害电力系统运行安全的事故，此种事故极易导致线路短路，进而造成系统运行故障。所以，在输电线路设计过程中，如何采取有效的防雷措施，降低雷击危害，是值得关注的重要问题。线路运维是保证线路正常运行的有效措施和基本手段，对于提高线路运行效益有着巨大的影响。本文结合实际，对输电线路的防雷设计以及输电线路运维技术进行了简要分析。

关键词：输电线路；防雷设计；线路运维

一、前言

相关调查数据显示，在架空线路的全部故障中，由雷击导致的故障占了约50%的比例[1]。由此可见雷击事故对线路运行的影响力之大。所以，在输电线路设计过程中，必须将防雷作为重点，根据线路实况，采取相应的防雷措施，保障线路的安全性和运行稳定性。

二、输电线路防雷设计探讨

以某山区为例，由于当地所处的位置刚好在冷暖气流的交汇处，再加上山区地势起伏的影响，此处雷电活动比较频繁。但是，由于在线路设计中，没有充分重视这一点，此处雷击事故发生率非常高，线路故障率常年居高不下，尤其是在夏季，经常出现停电事故，给当地居民的日常生活带来了很大不便。所以，线路设计中的防雷非常关键[2]。一般来讲，线路防雷可以采取的措施有下述几种，在具体的设计中，应遵照结合实际、经济性、合理性等原则，进行综合考虑。

2.1增加绝缘子

按照相关规定，线路绝缘是有一定要求的：一、若线路所处地区的海拔不超过一千米，那么，110kV线路中的绝缘子数量应在7片至8片左右（最好是8片）。二、若档距比较大且杆塔高度超过了四十米，那么，绝缘子数量应按照每增加十米加装1片的标准来确定[3]。

2.2优化接地装置

以110kV线路为例，其运维中应以改良、优化接地装置为工作重点。在将接地装置进行改良之后，线路出现跳闸的次数会有所减少，故障概率也会因此降低。依据相关实例来讲，优化接地装置之后，输电线路中跳闸率的降幅最大可达30%；如果接地装置以往设置的比较不合理，在经过改良之后，跳闸率降幅甚至可以达到50%。

具体实施中，接地装置改良的要点是降低电阻，一般方法包括填充低阻物、安装导电模块等，应结合实际情况进行选择。在电阻率相对较高的情况下，降阻可采用布设接地极的方法，以解决接地不良问题。但要注意的是，不同线路的布设要求也不一样，实施中应注意区分。若为水泥杆塔线路，接地极布设应从其3米到5米之间的位置开始；若为铁塔线路，接地极布设应从其5米至8米之间的位置开始。使用的接地极最好选择长度为1.5米长的，间隔距离最好在4米至6米。除了布设接地极之外，接地装置改良还可以通过增加耦合系数实现。此种方法的实现途径通常是增加架空地线或耦合地线。

2.3加装避雷设施

若杆塔较高，不仅会缩小其本身以及线路与雷云之间的间距，还有可能会造成雷云与线路平行或者接近杆塔的情况。在这样的情况下，杆塔本身会处于一个较为复杂的电磁环境中，雷电绕击过电压几率会因此增大。对于这个问题，现实中可通过加装侧向避雷针的方式来解决。对于110kV线路来讲，侧向避雷针通常被安装在杆塔横阻两边的位置，长度一般约为3米，安装时应注意在其中间1.2米处进行固定。若横向设备需加装避雷针，那么其长度最好在1.8米左右。而电气连接则需将其螺孔与杆塔横担进行连接来实现，其可以将雷电流引入大地。结合安装效果来讲，侧向避雷针能够起到提升防绕击水平等作用，对于保障线路安全有着非常积极的作用。但是，其也有一个明显的局限性：引雷率较高。对于这个局限性，目前相对有效的克服措施是增加绝缘子数量。

另外，氧化锌避雷器也是一种在线路防雷方面具有一定优势的设备。其适用于雷电活跃、电阻率较一般情况偏高以及一般降阻方法无法实现的情况，可有效降低跳闸率以及绕击率，对保障线路安全能够起到非常显著的积极作用。

2.4调整保护角

目前，线路防雷除了上述措施之外，调整保护角也是一项比较有效的策略。此种方法具有一定的防雷效果，但是，其缺点也比较多，其中包括：投运线路往往很难进行保护角调整；部分线路无法实施；此种做法需要大量资金作为支持，成本较高。所以，在具体线路中，应结合资金实际和技术能力，综合分析以确定合理的保护角，保证线路效益。

三、输电线路运维技术分析

3.1线路检修

运维是保证线路安全的基本手段。变线为点是一种经实践证明效率较高的检修模式，但需要专业的技术人员去实施。线路检修应注意下述三点：一、为了保证线路检修秩序，确保检修任务能够按时完成，在检修过程中，应注意保障交通便利。二、应尽量选择技术先进、售后服务质量高、性能佳的设备。三、使用的线路老化率最好不要超过3‰且绝缘爬距必须符合规定。检测周期应根据线路老化率决定，若其近四年均不超过2‰，检测周期应为4年/次；若其近四年均在2.5‰，检测周期应为2年/次。检修工作中需要注意的是，对于比较容易受外力影响的杆塔等，应采取一定的保护措施；对于暴露在外的线路，要注意保养其绝缘材料。

3.2防雷监测

统计资料表明，雷击跳闸是输电线路最容易出现的故障之一，发生率较高，特别是在某些山区，由于气候、地形、环境相对比较特殊，雷击事故的发生率非常高，已然成了线路的最大安全威胁。所以，线路运维中，防雷监测也是一项非常重要的任务。在目前的情况下，人们已经逐渐认识到了雷电对线路的危害性，也在管理工作中对防雷监测技术进行了改进，取得了一定的成效。值得一提的是，由于雷击事故具有突发性，因此，应注意合理布设防雷装置，并做好维护，确保其能够正常工作。

四、电力工程输电线路检修施工技术

输电线路检修施工是保证设备正常运行不可或缺的一部分，输电线路由于受到天气等外力影响，比如地震、雪灾、冰雹、台风等大的外力作用导致输电线器具破坏、送电线塔倒塌、绝缘串脱落等一系列情况，此时输电线出现跳闸情况。调度员必须做好故障及事故的应急处理措施，及时巡查、检修。为保证线路安全开展必须准确的故障诊断类型及时做好记录，在了解故障原因、地点、故障类型等等的基本情况及沿线情况后，及时提出解决措施，如果是一些小的故障，则巡视人员可自带小工具或材料及时消除小缺陷，使设备正常运行，若故障较大，巡视人员应根据情况向相关技术人员及领导汇报故障情况、设备损坏程度等情况，由他们制定抢修方案，抢修过程必须在50min内及时有效的对故障点进行检修，由相关技术人员准备的抢修工具及材料。

1、高压输电线路施工存在的问题

当前因为高压输电线路施工具有比较大的流动性，造成各个项目承接部门将作业任务不得不向外分包，致使在施工过程中出现了很多较低文化程度的工作人员，其低下的业务能力以及缺乏组织纪律性都有可能酿成安全事故。伴随着不断建设发展的各级电网，某些电厂仅仅是为了获得最大化的经济利益而要求施工企业对建设的输电线路压缩工期，这样做对施工安全产生了严重的影响，对输电线路工程也产生了很大的安全问题。在高压输电线路中还存在着一个不能确定的人为原因，因为高压输电线路具有分散性，致使其牵涉到了比较大的地区范围，非常容易和当地居民产生拆迁方面的纠纷，对于施工进度产生了极大的影响。解决方法包括：对于施工预算进行控制，严格按照国家有关规定执行相应的施工预算。相关费用产生的施工签证应有效控制。签证时必须详细核实、联系实际情况，不能随便签发。严格监督拨付工程款项。按照合同进行施工计划，控制工程造价。施工相关的工作人员应具备一定的技术能力，能够利用软件对工程进行现代化的管理。

2、高压输电线路施工管理准则

高压输电线路施工单位应构建安全生产负责制度，确定项目具体负责人，各个施工领队等管理人员应尽职尽责，将生产安全规定贯彻落实以保证安全管理工作顺利开展，施工企业应坚持安全为第一位的基本原则，将控制预防工作放在施工安全管理的关键环节中，尽量将工作中的疏漏进行管理堵塞，避免不安全施工发生。同时，有关管理者应积极学习高压输电线路施工有关的法律规定以及国家下达的生产安全文件，根据法律规定决定施工的具体原则。

结束语

随着我国经济的快速发展，输电线路施工技术水平得到很大的提高，众多新技术和新方法的投入使用，不仅降低了电力企业的施工成本，同时也提高了电力工程的施工质量，最重要是降低了安全事故发生的几率。可以预见，通过长期的技术更新和工作实践，输电线路施工技术将会不断的完善和改进，进而提高电网工程的经济效益。

参考文献

[1]杨忠辉.输电线路工程施工中技术问题及处理措施的探讨2016.23.

[2]孟庆平.输电线路施工管理问题探讨.沿海企业与科技2017.5.

[3]应伟国、孔晓峰送电线路状态巡视、维护的实践东北电力技术2015.29.