输电线路防雷设计与输电线路运维技术

输电线路防雷设计与输电线路运维技术

王良勇

中誉设计有限公司佛山电力分公司  广东佛山 528200

摘要：在电力系统中，输电线路的作用是无可取代和不可或缺的，其的运行质量将直接影响到电网整体的运行稳定性，而防雷设计和对输电线路的有效运维又是输电线路运行质量的保障。基于此，本文就如何对输电线路进行防雷设计展开分析，并对输电线路的运维技术进行了讨论。

关键词：输电线路；防雷设计；运维；技术

在新的时代发展背景下以及科学技术的持续发展之下，社会生产生活对于电力的需求越来越大，特别是在电力传输的稳定性和安全性方面的要求不断提升。这就要求电力企业能够持续加强输电线路的日常运维工作的同时，对办理电线路的防雷设计进行完善和优化，以此促进电网的更高效运行。

一、雷电对输电线路的危害情况

雷电特别是大范围的雷电会对输电线路造成巨大的不利影响。由于雷电现象产生的电压突发性强，会在极其短暂的时间内释放剧烈的高电压，故其造成的危害极为严重。在遭受雷击的情况下，电气设备受到极端温度和压力的破坏，导致设备损毁严重，可能引起供电系统不稳定，甚至出现停电等故障。我国现行的输电网络控制设备均为一体化的电子装置，一旦遭受剧烈雷击，其中那些高度敏感的部件极易受到损坏，进而触发连锁反应，诱发各种故障。比如，某些装置会出现误导性信号，从而导致设备在误导信号的引导下形成错误的操作等，这些情况都必须极力规避。一旦出现严重问题，有可能导致整个电网系统的崩溃。所以，雷电对输电线路构成的威胁极大。

二、输电线路防雷设计要点

（一）合理选择输电线路路径

通常来说，雷击的发生和地形地势、地质情况还有气候等有直接关系，因此，在对输电线路进行设计的时候，应该最大程度避开此类较易发生雷击的区域，对输电线路的路径实施科学合理的选择[1]。具体来说，在选择输电线路路径的时候，应尽可能避开以下区域：含有较高地下水位的区域；蕴含可导电矿物质的区域；地质电阻率较低或较易出现急剧变化的区域；含有多种地形地貌的区域；山坡断层带和结合带；山区风口以有顺风河谷位置；四周被山丘环绕的潮湿盆地；遍布植被并拥有良好的土质的山顶和向阳区域等。

（二）充分应用绝缘导线

在输电线路的运行中，对其产生安全影响较大的一个因素便是雷电，究其原因，是因为输电线路的绝缘性较弱。我国拥有着广阔的国土面积，而电网则遍布于各个角落，这就造成了巨大的配电系统的建设和维护成本。基于这样的实际情况，往往在一些城市效区、边远地区架设输电线路时会使用裸线，这样做虽然在一定程度上降低上建设成本，却也极大的增加了遭遇雷击的风险，从而导致绝缘装置的表面出现放电现象。所以，在架设输电线路时，应尽可能应用绝缘导线，尤其是在一些重点供电区域，由此增强供电网的安全性和可靠性，实现输电线路的有效防雷保护。

（三）安装避雷装置

在输电线路的防雷体系构建过程中，部署防雷装置是一种常用的方法，其中应用最普遍的雷电防护装置主要有避雷针与负角保护针这两类[2]。避雷针需要固定在铁塔的顶端支架处，其安放的数量和具体位置应依据输电线路周边环境中支架结构来决定。此装置能够在雷电击中之前积累大量的电量，通过冲击波的原理减轻雷电带来的损害；负角保护针则是通过在雷电发生的初期迅速引导多余电流流至防雷导线，确保输电线路的稳定性不受损害。

（四）降低接地电阻

采用避雷针与避雷装置并不能起到最佳的防雷效果。为了增强输电路线的防雷性能，必须调节接地电阻，确保降低其阻值。具体来说，可以应用以下方法降低电阻：（1）爆破法。该方法的主要应用原理在于调整特定区块内的土壤属性，借助爆破手段打开指定地带的表层，进而将低电阻率物质推入地底，以此改变土壤的导电能力。（2）降阻法。所谓降阻法，即适量应用降阻剂。把降阻摆放于铁塔周边，以帮助包覆的电介质和水分迅速渗透入地面，进而实现减少土壤电阻的效果。

（五）缩减保护角

在输电线路的防雷保护设计中，还可以根据现场实际的架空输电线路的情况，通过对避雷线的保护角进行合理调整和改造，使其得到适当的缩小，以此实现防雷的效果。在大多数情况下，若架空输电线路为新建线路或者是正在施工中的线路，便可能过对杆塔结构进行改造和调整的方法来减小保护角；而针对那些已经建成并在使用中的架空输电线路，若要对杆塔实施改造就需要投入巨大的人力物力，而且所需实施的工程量也是非常庞大的。因此，针对这种情况，可以考虑增添或延长绝缘子串来扩大爬电距离至一个理想的水平，以此来减少导线和避雷线间的接触角度，进而实现预防雷电的目的。

三、输电线路运维技术

（一）线路检修技术

在输电线路的安全保证方面，运维的有效实施是一项基础性技术。首先，为确保线路检修的秩序，并且按预定时间顺利完成检修工作，在进行检修时，务必要保证交通的畅通无阻[3]。其次，应优先挑选拥有尖端科技、高标准售后支持以及卓越性能的机械设备。此外，所采用的电路的老旧程度需保持在不高于3‰，并确保其绝缘间隙得遵守既定的标准。依据线路的老化率来确定检测的周期，如果最近4年的老化率皆未超出2‰，那么便可将检测周期设定为每四年执行一次。如果最近4年的比例一直在2.5‰，那么检测的频率应定为每两年一次。在检修作业过程中，需特别关注对受外界因素轻易影响的诸如杆塔这样的构筑物实行必要的防护；同时，针对裸露的导线部分，应强化对绝缘材料的保护。

（二）构建信息化监测系统

为了确保输电线路运作的安全性，电力企业除了要加强电网系统的运维管理外，还应当积极建立信息监控系统，实时追踪输电线路的运作状态，以便及时揭示其中的缺陷与隐患，进而全方位提升线路操作的品质与安全度，减少输电线故障的发生机会。在信息化监测系统的搭建过程中，须要对输电线路的作业背景、周围植被以及地质灾患等方面进行有力的跟踪观察。借此，如果输电线路出现异常，就能够运用该监控系统迅速分析问题所在，在抢修时极大提升维护效率，确保输电线路的安全稳定运行。

（三）建立健全检修维护制度

在确保电力系统运作稳定性的科学前提下，应当在优化传输线路的设计方案和运行维护技术上下功夫，同时充分运用检修与维护体系，落实相关的细节工作。首先，根据输电线路的实际运行情况，社会各方需主动建立和优化技术路线的检修保养体系，并对检修任务的具体范畴、方式和手段予以精确界定。通过积极推广知识教育和专业培训，增强员工的责任心和技术手段。通过执行严格的规则和程序，对检修活动的执行质量进行监督。其次，在掌握检修项目具体内容的同时，应当注重对记录和归纳任务的落实，相关工作人员必须将各个管线的预检和修理情况及时详实地文档化。如此不仅有助于丰富数据储备，亦能便于后续通过有效检索修理记录，为日后的维护策划提供宝贵信息。

（四）强化防雷监测优化先进设备

在掌握电力输电线路的实时状况时，主动应用先进的防雷监测技术同样极为重要。可以借助智能监控技术来掌握所有防雷设施的运作状况，并重视日常维护雷击防护措施的执行情况。同时，还可以引入海外发达国家的高端设备来对输电线路的运行情况做出即时现场的监测。比如，在检测架空输电线路时，借助智能检测技术可实时监测潜在的故障隐患，并在问题发生时自动启动相应应对策略，以防故障进一步扩散。

结语：电力输送线路在输送电能的过程中扮演着关键角色，同时也是我们日常生活中普遍存在的一种设施，因此，确保输电线路的安全、稳定运行至关重要。在探究架空输电线路的防雷对策时，亦需充分重视并识别可能承受的雷电侵袭类型，依据具体环境采取适宜而有效的预防手段，这样才能确保输电线路得到实质性的雷电防护。

参考文献

[1]段成龙. 基于接地保护技术的110kV架空输电线路防雷设计策略分析 [J]. 电工技术, 2023, (S1): 102-104.

[2]姬磊. 输电线路设计中线路防雷技术的运用 [J]. 城市建设理论研究(电子版), 2023, (11): 7-9.

[3]韩昌强,何璇,仇国滔. 输电线路设计中线路防雷技术的运用 [J]. 电子测试, 2021, (16): 90-91+110.