輸電線路安全的影響因素分析及防治措施

李廣俊

摘 要：輸電線路作為電網(wǎng)重要的基礎(chǔ)設(shè)備，它覆蓋范圍廣，大多在野外運(yùn)行，會(huì)受到各種惡劣環(huán)境的破壞，在運(yùn)行過程中面臨多種風(fēng)險(xiǎn)，與電網(wǎng)的安全運(yùn)行具有直接關(guān)系。因此研究影響輸電線路的安全因素，并對(duì)輸電線路運(yùn)行中的風(fēng)險(xiǎn)采取防治措施非常必要。本文闡述了雷電、強(qiáng)風(fēng)、冰雪、污閃等因素對(duì)輸電線路安全的影響，并提出了幾點(diǎn)防治措施，給輸電線路運(yùn)維管理工作提供參考。

關(guān)鍵詞：輸電線路；安全；雷擊；強(qiáng)風(fēng)；防治措施

輸電線路大部分長期運(yùn)行在露天環(huán)境，其桿塔、金具、絕緣等構(gòu)成部件會(huì)受到雷電、強(qiáng)風(fēng)、冰雪、污閃等因素影響。從近年來的停電事故來看，由于輸電線路遭受雷擊而跳閘、冰雪天氣引起輸電線路桿塔倒塌、臺(tái)風(fēng)導(dǎo)致大面積停電等事故時(shí)有發(fā)生。這些外部環(huán)境會(huì)使得輸電線路的構(gòu)成部件會(huì)加速老化或直接遭受破壞，從而導(dǎo)致輸電線路發(fā)生故障。而輸電線路修復(fù)故障所花費(fèi)的時(shí)間較長，容易導(dǎo)致大面積用戶的停電事故，因此保證輸電線路的安全是供電企業(yè)運(yùn)維工作中的重中之重。

1 輸電線路安全的影響因素

1.1 雷擊

輸電線路受雷擊的影響主要包括直擊雷過電壓以及感應(yīng)雷過電壓。直擊雷過電壓是由于雷電直接擊中輸電線路，導(dǎo)致輸電線路的電壓超過設(shè)備的允許范圍，使得絕緣遭受破壞。直擊雷事故破壞程度較高，不過其發(fā)生的概率較低，輸電線路主要受到感應(yīng)雷過電壓的影響。感應(yīng)雷過電壓的形成過程為，當(dāng)雷云對(duì)地放電以及雷云之間發(fā)生放電時(shí)，根據(jù)電磁感應(yīng)效應(yīng)原理，輸電線路上會(huì)感應(yīng)出過電壓。因此，無論是雷云對(duì)地閃擊還是雷云之間閃擊，都很可能引起輸電線路發(fā)生災(zāi)害，同時(shí)破壞范圍較大，可能在多個(gè)部位同時(shí)激發(fā)出輸電線路的過電壓現(xiàn)象。遭受了雷電過電壓的輸電線路絕緣很容易被擊穿，進(jìn)而發(fā)生閃絡(luò)、斷線等現(xiàn)象，因此必須對(duì)感應(yīng)雷過電壓采取有效的抑制措施。

1.2 鳥害

對(duì)于體型較大的鳥類，當(dāng)其在飛行過程中處于導(dǎo)線之間時(shí)，可能造成相間短路故障或者是單相接地故障。另外，鳥類喜歡在電力設(shè)備的鐵架上筑巢，如下圖所示。

鳥類筑巢的材料包括樹枝、枯草、鐵絲等材料，鳥巢可能導(dǎo)致輸電線路之間的絕緣安全距離縮短，在天氣潮濕或者風(fēng)比較大的氣候條件下，同樣可能引起電力設(shè)備帶電部位發(fā)生相間故障或者接地故障。復(fù)合絕緣子表面的復(fù)合材料也有可能被鳥類啄壞，使得絕緣子內(nèi)部暴露、絕緣性能遭受破壞，甚至引起掉串事故。另外，鳥巢架設(shè)在輸電線路的桿塔上，也會(huì)吸引蛇類以及其他以鳥類為食的動(dòng)物爬上鐵架，這些外來的小動(dòng)物也有可能接觸到導(dǎo)體造成接地短路故障或相間短路故障。

1.3 強(qiáng)風(fēng)

在強(qiáng)風(fēng)條件下，緊湊型的線路桿塔上的導(dǎo)線受到風(fēng)吹而擺動(dòng)，保險(xiǎn)之間的絕緣距離會(huì)降低，在正常等下的情況下也有可能發(fā)生相間短路故障。對(duì)于風(fēng)力較大的臺(tái)風(fēng)或者龍卷風(fēng)，在平坦地帶或者風(fēng)口處，其最大瞬時(shí)風(fēng)速可以在50m/s以上，具有很大的破壞力。根據(jù)輸電線路桿塔的設(shè)計(jì)，難以抵抗這種程度的風(fēng)力，容易發(fā)生倒塔事故。

1.4 冰雪

廣東屬于南方地區(qū)，濕度較高，在冬天溫度較低時(shí)，容易發(fā)生輸電線路的覆冰災(zāi)害。輸電線路在冰雪災(zāi)害面前非常脆弱，容易發(fā)生線路斷線、倒塔、舞動(dòng)、冰閃等事故。特別是由于冰雪天氣影響范圍很大，容易造成輸電線路的大面積災(zāi)害性破壞。

1.5 污閃

近年來我國出現(xiàn)了大范圍的陰霾天氣，霾由極細(xì)微的氫氧化物、氧化硫、干塵粒等組成，與霧共生形成懸浮物滴，加大了絕緣子的積污程度。霧霾濃度越高、持續(xù)時(shí)間越長，對(duì)輸電線路造成的影響就越大。降低了絕緣子的抗污閃性能。

2 防治措施

為控制輸電線路的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)加強(qiáng)人工巡視，并以帶電檢測(cè)、無人機(jī)巡線、直升機(jī)巡檢等方法進(jìn)行補(bǔ)充。提高線路局部絕緣水平，在輸電線路易擊線路段或重要配電設(shè)備有選擇地加裝氧化鋅避雷器，能對(duì)架空絕緣導(dǎo)線形成很好的保護(hù)。在桿塔橫擔(dān)非絕緣串掛點(diǎn)處加裝竹籮，引導(dǎo)鳥類在此筑巢，防止樹枝、枯草飄落掛點(diǎn)；在橫擔(dān)掛點(diǎn)處加裝驅(qū)鳥器或者擋板阻止鳥類筑巢；在鳥害多發(fā)季節(jié)，加強(qiáng)鳥害區(qū)的巡視，及時(shí)摘除橫擔(dān)掛點(diǎn)處鳥巢。建立一體化的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，有效的對(duì)輸電線路線路狀況、植被、地質(zhì)等情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。對(duì)于覆冰災(zāi)害，可采取有效的線路融冰技術(shù)，如短路融冰技術(shù)、熱力融冰技術(shù)和過電流融冰技術(shù)等，以降低冰雪對(duì)輸電線路的危害。對(duì)于重污染區(qū)域或者近海區(qū)域的線路絕緣子加強(qiáng)防污措施，例如噴涂防污閃涂料，減短絕緣子清掃周期，增加絕緣子爬電比距等。

3 總結(jié)

近年來電網(wǎng)建設(shè)速度加快，輸電線路長度增加，所面臨的風(fēng)險(xiǎn)也越來越大。雖然老舊輸電線路逐漸被改造，輸電線路的整體健康水平有了很大提高，但是影響線路安全運(yùn)行的各類風(fēng)險(xiǎn)數(shù)量卻在增加，并且同一個(gè)區(qū)域內(nèi)的輸電線路會(huì)受到相同因素的影響，輸電線路的故障呈現(xiàn)出區(qū)域的形態(tài)。為降低輸電線路的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，亟需建立一套風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系，對(duì)影響輸電線路安全運(yùn)行的因素進(jìn)行整理和分析，因地制宜采取針對(duì)性的防治措施，以提高輸電線路的運(yùn)維管理水平，對(duì)提高線路的可靠性具有重要意義。

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