高压架空线路故障原因与防雷措施探究

高压架空线路故障原因与防雷措施探究

汤晓青

坤能电力工程设计（上海）有限公司，上海市， 200000

摘要：随着社会的进步和时代的发展，我国电力系统得到了迅速发展，电力系统的正常运行是人们正常生活的基础，从而电力传输成为保证电力系统正常工作的重要步骤。电力传输分为电能分配和电力运输两个重要部分，也是发电厂与变电站之间的桥梁。输电线路多种多样，其中一种为高压架空线路，这种线路多使用于山区和丘陵地带。由此可知，大多数高压架空线路事故都是由于恶劣的自然环境造成的，故而对电网的稳定性造成很大的威胁。本文主要研究了高压架空线路中经常出现的故障，并提出了有效的防雷措施，希望为有关专业人士带来一定的参考与借鉴。

关键词：高压架空线路；故障原因；防雷措施

引言

由于我国地域辽阔，不同区域的自然环境、地形地貌、水文条件具有一定的差异性，高压架空线路作为输电线路的一种形式，在山区、丘陵、高山等区域广泛应用。由于高压架空线路运行环境比较复杂、运行阶段多，容易受到雷击、风雪等因素的影响，导致高压线路相间短路、断线、倒塔等故障，从而造成大面积区域停电，给电力用户的正常生活生产带来影响。故探讨高压架空线路故障原因，并采取防雷措施，提高架空线路运行的安全性和稳定性具有重要意义。

1高压架空线路故障及原因分析

在许许多多的输电线路中我们最常见的一种就是高压架空线路，虽然在日常生活当中我们经常见到它，但它又有其特殊之处，在高压架空线路连接搭建时，应尤其注意故障预防方面的相关工作，例如要考虑到风雪及其他恶劣天气对高压架空线路造成的影响，如何做到最大程度减小损失等问题。为此，结合多地走访、文献资料及高压架空线路施工工人的工作经验，对日常生活中常见的与高压架空线路相关的问题做以下分析。

（1）雷击故障

由于高压架空线路施工通常在露天环境下进行，因此，在高压架空线路施工过程当中，自然灾害是不可避免的，其中最为常见的要数雷击故障，当然雷击现象导致的高压架空线路故障也有诸多种类，例如断线、相间短路、配变装置损坏等。如此一来，高压架空线路施工工人在施工的过程当中一定要分外注意防雷措施，良好地利用并沟线夹，许多高压架空线路施工工人为了节省时间、提高效率就忽略这步操作，殊不知这样只能使人身安全、工作质量与效率大打折扣。

（2）塔杆基础故障

塔杆基础施工是高压架空线路施工的重要部分，同是也是高压架空线路施工质量的重要保证。在塔杆基础施工中，由于施工地处于室外，容易受到各种自然因素尤其是大风天气的影响，因此塔杆不仅要用于支撑架空线路，同时还要保证基础的稳固，以免在受到天气状况的影响时，出现塔杆倒塌、线路损坏的情况，影响电力系统的正常运行。但在实际施工中，有些施工单位为缩短工期、节省施工成本，常常会在施工过程中偷工减料或是选择劣质材料，在塔杆埋设深度上也不符合规定，使得塔杆的基础不够稳固，因此当风力级别较大时，就会出现塔杆倒塌等事故。

（3）气象原因导致的故障

高压架空线路施工位于室外，因此温度的变化对于高压架空线路施工的影响非常大，一旦在施工过程中出现恶劣的天气，不仅会影响到施工进度，甚至还很可能使高压架空线路发生故障。例如在冬季气温过低时，进行高压架空线路施工就容易出现线路覆冰、线路积雪、连接异常等现象，施工人员的高空作业环境也会比较恶劣，线路施工自然也就很难继续进行下去。2008年初，我国南方地区发生大规模雪灾，百年一遇的大雪落在了架空输电线路上，时间一久导线表面的覆冰越来越厚，最终覆冰厚度超过了设计允许值，故而导致架空线路大规模的断线、倒塔等事故。

2检修方法

针对电力工程施工中套压架空线路施工故障问题，需要及时发现问题并制定有效的检修方式，才能很好的减低故障问题给整个电力工程施工的负面影响。为此，笔者就几种较为常用的检修技术进行深入分析与研究，希望能为检修人员提供一定的帮助。　　

（1）导地线检修。导地线检修最为常用的方式为导地线切断重接检修，这便需要使用特定的元件进行连接，并对导地线进行机电性能的检查，在检测结果符合标准后才能进行检修。其中需要注意的是，如果导线截面较小，便需要根据实际情况制作合适的导地线，只有耐压强度符合标准后才能进行检测。　　

（2）杆塔检修。杆塔最常见的故障为裂纹与裂缝，因此在针对杆塔进行检修时，便需要根据杆塔的标准在进行补强、加固操作，如若该地区易出现腐蚀等状况，便需要在施工过程中使用涂刷防腐技术，以此来避免高压架空线路老化等问题，从而延长架空线路的使用寿命。　　

（3）拉线检修。拉线检修技术需要进行以下三个步骤来完成，分别是调整、修补以及更换，可以按照断股的实际情况来考虑使用缠绕方式进行检修。在应用拉线检修技术时，要严格按照相应的要求与规范，如更换过程中，需要进行永久拉线便不能用临时拉线来替代，在完成检修后，一定要确保检修后的机械强度符合电力工程的施工标准。

3高压架空线路防雷措施

在山区以及丘陵地带，经常会运用高压架空输电系统。因此，高压架空输电系统一定会处于自然环境当中，如此一来，高压架空输电系统就很容易受到自然灾害的影响。其中，雷击灾害最具代表性。不言而喻，雷击成为高压架空线路施工工程中最具危害性的自然因素。

（1）绝缘体施工中增强线路绝缘效果

绝缘体施工中增强线路绝缘效果，是避免架空输电线路遭到雷电流袭击的主要方法。在实际防雷击措施规避中，针对到高压输电线路中大跨越高杆塔问题，增加了杆塔落雷的频率。加之受塔顶高电位作业，需要在线路绝缘性能综合开设环节，增设绝缘体绝缘子串片数，来缩短导向和接地线之间的距离。　　绝缘体的一端设有接地引弧金属棒、另一端设有引弧金属棒，穿刺线夹穿透架空绝缘导线的绝缘层并与其内部的导线电连接，在穿刺线夹的外端设有绝缘罩。

（2）降低铁塔接地电阻

为了提升高压架空线路防雷效果，就需要降低铁塔接地电阻，并且要根据不同地方的情况进行实际的调整和改进，使其完全符合高压架空线路防雷策略的要求。在实际应用中，可以尝试的措施有延长电阻的长度，使得水平方向电阻的冲击系数降低；把电阻较低的材料通过一定手段压入地面，从而可以降低铁塔的接地电阻；除此之外，还可以借助降阻剂来降低接地电阻，但是不能大范围使用而只能对某一区域使用。

（3）安装避雷器

随着科学技术的发展，避雷器已经能够较好的完成避雷效果，特别是大量先进避雷器的推广应用，能够有效保障高压架空线路的安全运行，常见的有放电管类避雷器、压敏电阻类避雷器、间隙类避雷器等等。其中，开放式放电管避雷器的优点是体积小、漏电流小、通流能力强、无电弧喷泻，而它的缺点是反映时间慢、残压较高、产品一致性差、有续流；密闭式气体放电管的优点是体积小、通流量大、无电弧，而它的缺点是产品一致性差、有续流并且残压较高；电阻类的优点是反应时间较快、通流容量大、残压较低并且无跟随电流，而它的缺点是老化速度快、漏电流较大、热稳定一般；开放式间隙避雷器的优点是放电能力强、通流量大、漏电流小、热稳定性好，而它的缺点是残压高、存在续流、反映时间慢；密闭式间隙避雷器的优点是放电电流大、无电弧外泻、漏电流小、无续流、热稳定性好，而它的缺点是残压高、反映时间慢；抑制二极管类防雷器的优点是反应时间、残压低、体积小、动作精度高、快无续流，而它的缺点是通流量小。

（4）改良引雷装置

雷击是对高压架空线路造成破坏最大的一种自然因素，并且由于高压架空线路的特殊性，如果在防备措施的某一个环节出现了问题，那么造成雷击的概率就会加大，雷击对高压架空线路造成的伤害一般有直接伤害与间接伤害两种，其破坏力也是相当大的，所以要做好对雷击问题的防备与避免工作，首先避雷设施的安装是最主要的，尽量避免雷击。引雷装置的改良措施，将避雷装置直接安装在高压架空线路上，一段连接高压架空线，另一端直接接地，这样当雷电直接落到高压架空线路上时，经由避雷装置将其通过接地线直接引入地表，防止其对高压架空线路造成较大的损坏。但是这种避雷方式也有一定的弊端，由于避雷装置是直接安装在架空线路上，所以当避雷装置遭受雷击后可能会出现短路问题，这个短路问题将直接影响高压架空线路的电能传输，甚至会因为电流过大而发生跳闸，影响高压架空线路的正常使用。

（5）建立高压架空线在线视频监控系统

高压架空线路由于运行环境复杂，在运行过程中，可能受到鸟害、空气污染、雷击、风雪等自然灾害的影响，导致线路发生电力故障。因此，需要对高压架空线路进行巡视，及时发现线路存在的问题，并进行检修。高压架空线在线视频监控系统是利用现代化图像数据采集技术、压缩编码解码技术、5G通讯技术、超低功耗技术、视频监控技术等现代信息技术，对高压架空线路实行24h实时监测，可以解决高压架空线路运行过程中出现的导线挂异物、导线覆冰、鸟害、雷击等问题。高清摄像头可以24h监控输电线路的运行情况，并将采集的线路运行图像信息发送到监控中心，监控中心可以观看各个采集点的数据信息，及时发现线路存在的安全隐患，并采取有效的措施，防止电力事故的发生。并通过人工方式，在现场异常情况下连续抓拍或者摄像，达到24h全天候监测的目的，减少电力巡视工作人员的工作强度，提高高压线路运行的安全性和可靠性，为线路管理和运营单位提供直观、可靠的线路信息，为线路运行管理提供决策参考。

结语

随着时代的进步与发展，也来越多的电子设备、电子产品应用于人们的工作生活当中，因此保证电力系统的正常运行便显得尤为重要。而高压架空线路作为电力系统中不可缺少的一部分，常常由于环境等诸多因素的影响，引发许多高压架空线路故障，从而影响电力系统的正常运行，为此，在架空线路的正常施工中，施工人员与技术人员应就常见故障做好预防措施，针对已出现的故障能进行及时的检修处理，只有如此才能有效的确保高压架空线路的正常使用。

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