輸電線路的防雷設計與運維技術

文/于政

近年來，伴隨我國城市化進程的快速發(fā)展以及人們生活水平質量的不斷提升，我國社會對于電能的需求量也越來越大，這就為我國的電力事業(yè)發(fā)展帶來了巨大的上升空間。輸電線路是電力工程中至關重要的部分，其運行穩(wěn)定性直接影響著電能的正常輸送，在輸電線路運維過程中，雷擊是一種較為常見且危害性較大的安全事故，輸電線路遭受雷擊會導致其線路短路，嚴重的還有可能引發(fā)火災等問題。如何加強線路的防雷性能是保證輸電線路安全穩(wěn)定運行的前提。

1 輸電線路遭受雷擊的原因與危害分析

輸電線路工程建設中，會應用到金屬材料構件，這就增加了線路遭遇雷擊的風險，當輸電線路遭受雷擊時會通過金屬構件產生大量感應電流，當感應電流達到一定的電壓后就會進入到輸電線路，導致線路電壓迅速提升，這就會增加線路出現故障的幾率，嚴重的可能導致線路癱瘓而無法正常運行。尤其是在線路相關設備抗壓性和穩(wěn)定性較弱時，如果出現雷擊現象，則會對電力設備造成嚴重損傷，同時也容易導致安全事故的發(fā)生，除此之外，輸電線路遭受雷擊還會導致線路的維修與維護成本大大提升，不利于電力行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。所以，電力部門應根據所在地區(qū)的氣候特點對輸電線路進行科學有效的防雷設計及運行維護管理，以保證電力輸電電路的安全穩(wěn)定運行。

2 輸電線路的防雷與接地設計

2.1 輸電線路的防雷設計

在輸電線路的防雷設計環(huán)節(jié)，設計人員需要重點解決線路遭遇雷擊后的跳閘率問題。想要有效解決這一問題，設計人員需要從以下幾方面入手進行設計：

2.1.1 優(yōu)化避雷線設計

對輸電線路的避雷線進行科學設計可以有效降低其遭受雷擊的概率。在線路設計中，對于避雷線的設計需要參照桿塔的高度與保護角等要素。設計人員可根據線路所在地區(qū)的實際情況對桿塔的高度與保護角角度進行調整。此外，避雷線應設計在導線上方，導線全線都需要設置避雷線，避雷線與地面相接。在一些夏季多雨多雷電的地區(qū)尤其是山區(qū)中，要設置雙避雷線，這樣可以對雷電進行雙重隔離，提升線路的安全性。

2.1.2 應用避雷器

避雷器對于輸電線路的豎向線路防雷保護發(fā)揮著重要作用，當避雷器的電壓低于桿塔與導線電位差時，避雷器會進行自動分流，以避免絕緣子閃絡問題。在當前避雷器的設計和應用中，氧化鋅避雷器逐漸得到了推廣和應用，其可以對感應雷過電壓起到很好的一直作用，且質量較好，所以其開始逐漸取代傳統的普通避雷器。氧化鋅避雷器對絕緣子的絕緣層增加了防弧金具，使引起閃絡的位置處在防護金屬和絕緣子的貼膠之間，所以對于保護高壓線路斷線問題具有良好的效果。當出現較強雷電天氣時，避雷器可以將雷擊產生的過剩電壓導入大地，起到對線路的保護作用。

2.1.3 自動重合閘保護裝置

在輸電線路的防雷設計中，設置自動重合閘保護裝置是較為常見的設計方法之一，設計人員應對工程所在地區(qū)的降雨及雷電情況進行前期勘察，針對當地天氣情況需求對自動重合閘保護裝置進行設計并在安裝時對其進行科學調試，以此確保輸電線路在遭遇雷電閃絡后可以進行自動重合，保證線路的正常運行，降低因雷擊造成的停電事故的發(fā)生概率。

2.1.4 增加絕緣子

在線路防雷設計中，對于線路絕緣設計也是有相關規(guī)定的，以110kV線路為例，如果線路所處地區(qū)的海拔低于1000m，其絕緣子數量應為8片左右；如果檔距過大或是桿塔高于了40m，那么，絕緣子數量應按照每增加10m加裝1片的標準來確定。

2.2 輸電線路接地設計

桿塔接地設計：桿塔的接地情況對于輸電線路的防雷性能也存在一定的關系，所以，在進行桿塔設計時也要考慮到接地防雷方面的因素。在雨季較長和雷擊現象多發(fā)的地區(qū)，在進行桿塔設計時，設計人員要逐級測量線路桿位的土壤電阻，并根據測量獲得的實際電阻率值，對桿塔進行科學設計。在具體的設計過程中，可以采用降低桿塔接地電阻的設計方法，這是由于桿塔接地電阻是與輸電線路的耐雷程度成反比關系，桿塔接地電阻越大，數顯線路的耐雷程度越低；反之，當桿塔接地電阻變小，輸電線路的耐雷程度也會得到提升。在進行桿塔接地設計時，接閃避雷線應采用小角度或負角度，防止雷電對設備進行繞擊。同時，還要保證外接引流線、接地體有足夠的泄流截面。此外，應選擇單極深埋垂直接地的方式，這樣可以使泄流容積增大。最后，如果土壤的電阻比較大，可以應用物理降阻劑，在改善土壤電阻率的同時也可以達到增加接地面積的效果，當雷電出現時，可以使設備外的過電壓迅速降低并將雷電流及時傳入大地。

3 輸電線路運行維護措施研究

3.1 建立健全的檢修維護機制

（1）相關部門要對輸電線路的檢修維護機制進行完善，明確線路檢修工作內容和方法，并提升相關人員的專業(yè)技能和責任意識，同時，還要對各項規(guī)章制度的執(zhí)行情況進行有效監(jiān)管，以保證線路維護工作效率和質量的提升。

（2）對線路檢修工作要做好記錄與總結，工作人員在對線路進行檢修后要及時對線路情況進行記錄，并建立線路維護檢修的數據資源庫，以便隨時對線路運行與檢修情況進行查詢，為線路的檢修維護工作提供必要的數據支持。

（3）要通過規(guī)章制度的制定和執(zhí)行，加強對輸電線路檢修維護工作的監(jiān)督管理，監(jiān)督管理人員要定期對線路運行情況及運維工作情況進行監(jiān)察巡視，同時，線路檢修部門也要加強對自身工作質量的監(jiān)督和自檢力度，從而使輸電線路始終保持安全穩(wěn)定的運行狀態(tài)。

3.2 輸電線路的檢修模式

在當前的輸電線路檢修工作中，通常采用的是變線為點的工作模式。由于該項工作專業(yè)程度較高，所以對于工作人員的專業(yè)技能水平也提出了更高的要求，其要多在線檢修與離線檢修的方式進行掌握和應用。在線路檢修過程中，要注意線路的老化率問題，其老化率不應超過3‰，其絕緣爬距也要滿足國家規(guī)定的相關標準。絕緣子的檢修分為在線與離線兩種模式，在線檢修即分布電壓，離線檢修即零值電阻檢測。對于線路老化率連續(xù)四年保持在2.5‰左右的，應兩年檢測一次，對于老化率連續(xù)四年保持在2‰以內的可四年檢測一次，其檢測總次數要小于五次。

3.3 引進先進的設備

在進行輸電線路的運行維護工作時，要注意引進當前較為先進的檢測設備，通過對線路的檢測及時發(fā)現老化的線路并進行更換。在目前的市場經濟影響下，一些電力企業(yè)往往忽視了在架空輸電線路運維方面的投入力度，這對于線路的安全穩(wěn)定運行是十分不利的。所以，先關企業(yè)應認清當前發(fā)展形勢，通過不斷加大對輸電線路運維資金的投入，引進更加先進的設備和線路，例如在雨季較長活雷擊災害較頻繁的地區(qū)，可增加一系列防雷裝置并更換性能更加穩(wěn)定的線路等，通過對設備和線路的優(yōu)化，提升輸電線路的穩(wěn)定性。

3.4 實施有效的防范措施

由于一些地區(qū)的輸電線路運行環(huán)境較為復雜，所以其容易受到自然因素的影響而造成損害，除常見的雷擊災害外，輸電線路還會受到各類生物的侵襲以及雨水等物質的腐蝕。所以在進行輸電線路的運維工作中，要做好對線路的防護，例如設置驅鳥裝置，降低鳥類對線路的破壞；在人員較為密集的地區(qū)，要在線路附近設置安全警示標識；對于大風、強降水等惡劣天氣要提前做好預警，將自然因素對輸電線路造成的影響降到最低。

4 結語

通過對全文的總結可以得知，在我國社會經濟高度發(fā)展的今天，我國對于電能的需求量也在不斷提升，這就對輸電線路運行的穩(wěn)定性和安全性提出了更高的要求。在輸電線路的各類影響因素中，雷擊災害對于線路造成的損傷是十分嚴重的，甚至有可能引起較大規(guī)模安全事故。所以電力企業(yè)應不斷加強對輸電線路的防雷安全設計，通過采取具有針對性的有效措施，降低線路遭受雷擊的概率。同時，電力企業(yè)還要不斷強化對輸電線路的運行檢修與維護工作，提升線路整體質量，防患于未然，保證輸電線路的穩(wěn)定運行，促進我國電力事業(yè)的進一步發(fā)展。