輸電線(xiàn)路的防雷設(shè)計(jì)與輸電線(xiàn)路運(yùn)維分析

朱文徽，劉廷蕊

（固原農(nóng)村電力服務(wù)有限公司，寧夏 固原 756000）

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展促使我國(guó)各地區(qū)居民生活用電需求量以及各領(lǐng)域企業(yè)生產(chǎn)用電需求量暴增，進(jìn)而給整個(gè)電力系統(tǒng)帶來(lái)較高的壓力。為有效確保供電的穩(wěn)定性和可靠性，滿(mǎn)足各地區(qū)的居民及企業(yè)的用電需求，國(guó)家對(duì)電力系統(tǒng)提出了更高的要求。

輸電工程是電力系統(tǒng)的重要組成部分，其建設(shè)質(zhì)量會(huì)直接影響人們的日常生活，影響各大企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)行。但是，在運(yùn)行過(guò)程中，受多種因素的影響，輸電線(xiàn)路雷害頻繁發(fā)生，進(jìn)而對(duì)輸電線(xiàn)路造成嚴(yán)重的損害，情況嚴(yán)重時(shí)，甚至整個(gè)電力系統(tǒng)都會(huì)受到嚴(yán)重的破壞，嚴(yán)重影響配電系統(tǒng)的運(yùn)行。而就算雷電沒(méi)有擊中輸電線(xiàn)路，而是出現(xiàn)在了靠近輸電線(xiàn)路的區(qū)域，輸電線(xiàn)路中的感應(yīng)電弧也會(huì)順著線(xiàn)路向兩邊流動(dòng)，繼而對(duì)其他設(shè)備設(shè)施造成不同程度的損害，影響電力的供應(yīng)，從而給電力企業(yè)造成一定的經(jīng)濟(jì)損失。因此，為促使電力系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行，保障人們的日常生活所需，推動(dòng)各企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)正常進(jìn)行，就需要掌握輸電線(xiàn)路頻繁遭受雷擊的原因，不斷優(yōu)化、完善輸電線(xiàn)路的防雷設(shè)計(jì)，并通過(guò)合理的檢修模式、完善的檢修保養(yǎng)機(jī)制等，以促使輸電線(xiàn)路穩(wěn)定工作，從而推動(dòng)電力企業(yè)平穩(wěn)發(fā)展，推動(dòng)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)健康長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

1 輸電線(xiàn)路雷害原因及危害

輸電線(xiàn)路遭受雷害的原因主要與自身設(shè)計(jì)以及雷電流的效應(yīng)有著密切的聯(lián)系。前者主要指開(kāi)展輸電工程時(shí)，會(huì)使用大量的金屬材料構(gòu)件，進(jìn)而致使輸電線(xiàn)路遭受雷擊的風(fēng)險(xiǎn)快速提高。并且，受我國(guó)地形復(fù)雜多變等因素的影響，很多地區(qū)都會(huì)鋪設(shè)高架電纜，而當(dāng)出現(xiàn)雷雨天氣時(shí)，自然輸電線(xiàn)路就容易遭受雷擊，致使大量的感應(yīng)電流進(jìn)入輸電線(xiàn)路，進(jìn)而影響整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行。另外，輸電線(xiàn)路中的防雷設(shè)計(jì)質(zhì)量也會(huì)直接影響雷害的發(fā)生概率。而一旦輸電線(xiàn)路遭受雷擊，就會(huì)因雷電流的效應(yīng)出現(xiàn)相關(guān)故障。例如：雷擊點(diǎn)的電流密度達(dá)到最大值之后，雷電弧的溫度就會(huì)急劇上升。在此情況下，輸電線(xiàn)路一旦被雷擊中，就會(huì)因雷電流引起的熱效應(yīng)而出現(xiàn)地線(xiàn)斷股等情況，影響整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行，導(dǎo)致部分地區(qū)出現(xiàn)停電等情況，進(jìn)而影響人們的正常生產(chǎn)生活[1]。而且，雷電流還具有一定的沖擊效應(yīng)。比如一些樹(shù)木被雷擊中之后，會(huì)因較強(qiáng)的沖擊力導(dǎo)致其樹(shù)干被折斷等。而輸電線(xiàn)路被雷電擊中之后，就容易因其產(chǎn)生的沖擊波致使部分線(xiàn)路被打斷，進(jìn)而引發(fā)火災(zāi)、爆炸等安全事故，對(duì)相關(guān)設(shè)備造成嚴(yán)重的損傷，給周?chē)用駧?lái)極大的生命威脅。此外，輸電線(xiàn)路被打斷，或者熔斷之后，掉落在地面的線(xiàn)路，其電壓還會(huì)以其接地點(diǎn)呈放射狀向四周擴(kuò)散，進(jìn)而形成一個(gè)強(qiáng)電場(chǎng)，對(duì)周?chē)男腥?、?lái)往車(chē)輛的駕駛員、乘客等均會(huì)構(gòu)成生命威脅。而當(dāng)輸電線(xiàn)路遭受雷擊之后，電力企業(yè)還會(huì)因線(xiàn)路的維修與維護(hù)花費(fèi)較多的資金，進(jìn)而影響其經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)電力行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生一定的影響。所以，為有效確保人民的生產(chǎn)生活安全，有效保障電力運(yùn)輸?shù)钠椒€(wěn)性，就需要優(yōu)化輸電線(xiàn)路的防雷設(shè)計(jì)，做好相應(yīng)的運(yùn)維管理。

2 優(yōu)化輸電線(xiàn)路防雷設(shè)計(jì)策略

2.1 優(yōu)化接地裝置

在正常的工作狀態(tài)下，輸電線(xiàn)路中的各類(lèi)設(shè)備的外殼是不帶電的。但是，一旦輸電線(xiàn)路被雷擊中，或者遭受其他原因的損害，相關(guān)設(shè)備就會(huì)出現(xiàn)漏電現(xiàn)象。而一旦人或動(dòng)物接觸這些設(shè)備，就容易導(dǎo)致其失去生命。因此，為保障輸電線(xiàn)路正常、安全的運(yùn)行，就需要建設(shè)接地裝置，以降低人體的接觸電壓，確保輸電線(xiàn)路遭受雷擊等事件之后，能夠迅速切斷故障設(shè)備，防止漏電，以有效保障過(guò)往人群、動(dòng)物生命安全的同時(shí)，避免輸電線(xiàn)路其他的裝置、構(gòu)件等受到損害。因此，為降低雷害帶來(lái)的損失，電力企業(yè)在推進(jìn)優(yōu)化輸電線(xiàn)路防雷設(shè)計(jì)的過(guò)程中，就需要優(yōu)化接地裝置的設(shè)計(jì)，通過(guò)填充適量的低阻物，或者安裝導(dǎo)電模塊等方法，降低電阻，從而有效提升輸電線(xiàn)路的防雷性能[2]。但在具體的優(yōu)化、操作過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員還需要注意對(duì)施工區(qū)域土壤的電阻率進(jìn)行檢測(cè)，而后依據(jù)檢測(cè)結(jié)果，適當(dāng)調(diào)整優(yōu)化接地裝置。例如：若施工區(qū)域土壤電阻率≤100Ω·m，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)接地裝置時(shí)，可以采用鐵塔與鋼筋混凝土進(jìn)行自然接地；若施工區(qū)域土壤電阻率超過(guò)100Ω·m，但低于300Ω·m，設(shè)計(jì)人員就需要增設(shè)人工接地裝置，以保證輸電線(xiàn)路的運(yùn)行安全。但若是施工區(qū)域土壤的電阻率較高，還可以設(shè)置放射形接地裝置，并依據(jù)具體情況選擇是否安裝外接地裝置，以進(jìn)一步保障輸電線(xiàn)路的防雷性能，從而有效減少電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失。

2.2 提升線(xiàn)路絕緣水平

線(xiàn)路的絕緣水平會(huì)直接影響輸電線(xiàn)路的防雷性能。但是，受地形條件等因素的影響，很多地區(qū)只是要求輸電線(xiàn)路要滿(mǎn)足安全距離要求，對(duì)于輸電線(xiàn)路具體的高度等都沒(méi)有做明確的規(guī)定。所以，要想有效提升輸電線(xiàn)路的防雷性能，電力企業(yè)就需要依據(jù)線(xiàn)路的實(shí)際情況合理安排絕緣，以確保輸電線(xiàn)路安全運(yùn)行的同時(shí)，有效降低其雷害發(fā)生概率。例如：電力企業(yè)在優(yōu)化高度超過(guò)40m 的輸電線(xiàn)路時(shí)，需要每10m 增設(shè)絕緣子，以此有效提高輸電線(xiàn)路本身的絕緣水平，進(jìn)而有效減少其被雷擊中的可能性。另外，為進(jìn)一步提升線(xiàn)路的絕緣水平，設(shè)計(jì)人員還需要對(duì)避雷線(xiàn)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以有效降低雷害事故的發(fā)生概率。而設(shè)計(jì)人員在開(kāi)展避雷線(xiàn)設(shè)計(jì)工作的過(guò)程中，要對(duì)施工區(qū)域的實(shí)際情況進(jìn)行全面分析，而后依據(jù)分析結(jié)果，對(duì)桿塔的高度以及桿塔的保護(hù)角等進(jìn)行優(yōu)化、調(diào)整，以提升避雷線(xiàn)設(shè)計(jì)質(zhì)量。此外，為降低導(dǎo)向被雷擊中的概率，促使輸電線(xiàn)路平穩(wěn)運(yùn)行，設(shè)計(jì)人員在開(kāi)展設(shè)計(jì)工作時(shí)還需注意所有導(dǎo)線(xiàn)上方都需要設(shè)置避雷線(xiàn)，并且一些雷電高發(fā)地區(qū)還需要適當(dāng)增減避雷線(xiàn)[3]。比如四川、貴州等山區(qū)之中，在夏季多暴雨天氣，再加上輸電線(xiàn)路較高，所以，在這些地區(qū)設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)設(shè)置雙避雷線(xiàn)，以進(jìn)一步保障輸電線(xiàn)路的安全。

2.3 合理設(shè)置防雷裝置

高壓輸電對(duì)于電能的運(yùn)輸具有高效性，能夠有效減少電能的損耗，但是高壓運(yùn)輸具有較高的危險(xiǎn)性。因此，為有效保障人們的健康安全，減少人為等因素對(duì)于線(xiàn)路的破壞，電力企業(yè)會(huì)依據(jù)各地區(qū)的實(shí)際情況，選擇合適高度的桿塔。然而較高的桿塔會(huì)使得輸電線(xiàn)路遭受雷擊的概率提升。所以，為促使電力系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行，減少電力企業(yè)的損失，設(shè)計(jì)人員需要在各個(gè)桿塔之上安裝避雷針。但因?yàn)楦鳁U塔的高度存在一定的差異，所以在開(kāi)展設(shè)計(jì)工作時(shí)，設(shè)計(jì)人員還需要對(duì)避雷針的長(zhǎng)度以及安裝位置進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。并且，在安裝時(shí)，工作人員還需要注重螺孔與桿塔連接質(zhì)量，以減少輸電線(xiàn)路遭受雷擊的可能性，進(jìn)而確保線(xiàn)路的安全運(yùn)行。

2.4 完善自動(dòng)重合閘保護(hù)裝置設(shè)計(jì)

輸電線(xiàn)路在遭受雷擊之后，會(huì)對(duì)部分線(xiàn)路、裝置產(chǎn)生破壞。而要想減少損失，就需要立刻切斷故障電路。所以，為避免輸電線(xiàn)路遭受到嚴(yán)重破壞，減少停電損失，也為了進(jìn)一步提升供電的穩(wěn)定性與可靠性，設(shè)計(jì)人員還需要完善自動(dòng)重合閘保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)[4]。在完善設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員需要對(duì)施工場(chǎng)地天氣情況進(jìn)行調(diào)查，了解當(dāng)?shù)乩纂娞鞖獾陌l(fā)生情況，進(jìn)而依據(jù)調(diào)查分析結(jié)果，完善此類(lèi)裝置的設(shè)計(jì)。并且，在安裝此類(lèi)保護(hù)裝置之后，電力企業(yè)還需要進(jìn)行調(diào)試，以進(jìn)一步保障輸電線(xiàn)路的安全性。

3 輸電線(xiàn)路運(yùn)維措施分析

3.1 合理選擇檢修模式

如今，大部分電力企業(yè)對(duì)輸電線(xiàn)路進(jìn)行檢查維修的模式仍以變線(xiàn)為點(diǎn)模式為主。但是此類(lèi)模式對(duì)于檢修技術(shù)人員的專(zhuān)業(yè)技能水平要求較高，一旦其技術(shù)水平相對(duì)較弱，就無(wú)法及時(shí)、準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)輸電線(xiàn)路中的問(wèn)題。因此，電力企業(yè)在推進(jìn)輸電線(xiàn)路運(yùn)維工作時(shí)，首先需要依據(jù)企業(yè)的實(shí)際情況選擇合適的檢修模式，以有效提升線(xiàn)路檢修質(zhì)量。而在具體的工作過(guò)程中，為有效降低雷害事故的發(fā)生概率，確保輸電線(xiàn)路運(yùn)行狀態(tài)一直處于穩(wěn)定狀態(tài)，檢修技術(shù)人員就需要重點(diǎn)關(guān)注以下問(wèn)題：其一，輸電線(xiàn)路老化問(wèn)題。線(xiàn)路老化不僅會(huì)提升安全風(fēng)險(xiǎn)，還會(huì)提高電力資源的損耗，影響電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益[5]。因此，檢修技術(shù)人員需要重點(diǎn)檢查線(xiàn)路，查看其絕緣性能是否符合標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而做好相應(yīng)的記錄，而一旦確定其未符合標(biāo)準(zhǔn)，檢修技術(shù)人員需要立刻進(jìn)行更換。其二，巡視問(wèn)題。制定科學(xué)的巡視計(jì)劃，能夠有效提升輸電線(xiàn)路的檢查、維修質(zhì)量。因此，電力企業(yè)需要綜合考慮輸電線(xiàn)路的運(yùn)行狀態(tài)等方面內(nèi)容，以制定更加科學(xué)、完善的巡視計(jì)劃，進(jìn)而加強(qiáng)故障巡視，以促使檢修技術(shù)人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)各類(lèi)故障問(wèn)題，從而有效保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定。另外，在制定巡視計(jì)劃時(shí)，還需要重點(diǎn)考慮一些自然災(zāi)害頻發(fā)，或者地形較為復(fù)雜的地區(qū)，以有效確保電力供應(yīng)穩(wěn)定性的同時(shí)，減少電力企業(yè)的損失。

3.2 完善檢修保養(yǎng)機(jī)制

完善的檢修保養(yǎng)機(jī)制能夠進(jìn)一步提升輸電線(xiàn)路運(yùn)維管理的質(zhì)量，促使電力企業(yè)平穩(wěn)發(fā)展；定期的檢修與保養(yǎng)能夠有效延長(zhǎng)相關(guān)設(shè)備、設(shè)施的使用壽命，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決可能存在的安全隱患，從而有效降低安全風(fēng)險(xiǎn)，確保相關(guān)工作人員的健康與安全，減少企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本，避免企業(yè)遭受較大的經(jīng)濟(jì)損失，由此可見(jiàn)完善檢修保養(yǎng)機(jī)制的重要性。但是，在以往的管理過(guò)程中，很多電力企業(yè)的檢修保養(yǎng)機(jī)制都存在較多的漏洞，導(dǎo)致檢修保養(yǎng)人員沒(méi)有得到全面的監(jiān)督與管理，進(jìn)而使得電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性較差，對(duì)各地區(qū)企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行及人民群眾的工作生活產(chǎn)生較大的影響。因此，相關(guān)部門(mén)需要同電力企業(yè)相關(guān)管理人員對(duì)當(dāng)前檢修保養(yǎng)機(jī)制進(jìn)行全方位的分析，以明確當(dāng)前機(jī)制中存在的問(wèn)題，進(jìn)而采取針對(duì)性的措施，以逐步完善電力企業(yè)輸電線(xiàn)路檢修保養(yǎng)制度，明確檢修技術(shù)人員的工作內(nèi)容、方法等，從而有效提升其工作質(zhì)量[6]。同時(shí)，為進(jìn)一步提升電力企業(yè)輸電運(yùn)維管理質(zhì)量，提高輸電線(xiàn)路檢修保養(yǎng)水平，還需要完善企業(yè)的監(jiān)督考核制度，進(jìn)而對(duì)相關(guān)工作人員的工作情況進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)管，做好輸電線(xiàn)路運(yùn)維工作的監(jiān)察巡視等，以促使電力系統(tǒng)始終保持安全穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。另外，在完善檢修保養(yǎng)機(jī)制之后，企業(yè)還需要組織安排相關(guān)工作人員參與學(xué)習(xí)活動(dòng)，讓其能夠明白自身工作內(nèi)容的變化，知曉自身工作任務(wù)的重要性，從而有效地提升其責(zé)任心，確保其檢修保養(yǎng)工作的質(zhì)量。

3.3 大力引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備

先進(jìn)的檢測(cè)設(shè)備能夠有效提升檢修技術(shù)人員的工作質(zhì)量及工作效率。因此，電力企業(yè)還需要依據(jù)企業(yè)的資金狀況等，有計(jì)劃地引進(jìn)先進(jìn)的檢測(cè)設(shè)備。并且，在引進(jìn)這些設(shè)備之后，電力企業(yè)還需要對(duì)檢修技術(shù)人員進(jìn)行統(tǒng)一的培訓(xùn)與考核，以促使其能夠靈活運(yùn)用各類(lèi)檢測(cè)設(shè)備，從而有效提升輸電線(xiàn)路運(yùn)維管理水平[7]。另外，電力企業(yè)還需要加大先進(jìn)輸電線(xiàn)路設(shè)備、線(xiàn)路引進(jìn)力度，而后依據(jù)各地區(qū)的實(shí)際情況，更換合適且性能更加穩(wěn)定的線(xiàn)路等，從而促使電力系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行。

3.4 健全安全防護(hù)設(shè)施

輸電線(xiàn)路在運(yùn)行過(guò)程中，除了會(huì)受到雷電、雨水等多種自然因素的影響，還會(huì)受到鳥(niǎo)類(lèi)等生物的影響。并且，隨著時(shí)間的推移，這些影響還會(huì)持續(xù)加劇，進(jìn)而導(dǎo)致輸電線(xiàn)路出現(xiàn)較多類(lèi)型的問(wèn)題。另外，一些安裝在人員較為密集的輸電線(xiàn)路裝置，還會(huì)受到人的活動(dòng)的影響，進(jìn)而加快相關(guān)設(shè)施的老化。而一旦未做好相應(yīng)的安全防護(hù)設(shè)施，就容易引發(fā)火災(zāi)等安全事故[8]。因此，電力企業(yè)需要健全輸電線(xiàn)路的安全防護(hù)設(shè)施，依據(jù)具體的情況設(shè)置相應(yīng)的防護(hù)設(shè)施。比如：為減少鳥(niǎo)類(lèi)對(duì)輸電線(xiàn)路的損傷，電力企業(yè)可以安裝驅(qū)鳥(niǎo)裝置；人員密集區(qū)域，除了做好相應(yīng)標(biāo)識(shí)之外，還需要做好預(yù)警工作，以有效保障過(guò)往人員的安全。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，輸電線(xiàn)路的防雷設(shè)計(jì)質(zhì)量及運(yùn)維管理質(zhì)量，會(huì)對(duì)輸電線(xiàn)路的運(yùn)行產(chǎn)生極大的影響。因此，為有效減少雷害事故的發(fā)生概率，降低企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失，確保電力系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行，電力企業(yè)就需要不斷優(yōu)化輸電線(xiàn)路的防雷設(shè)計(jì)，做好防雷設(shè)置的合理設(shè)置，以提高輸電線(xiàn)路的防雷性能。同時(shí)，電力企業(yè)還需要合理選擇檢修模式、完善檢修保養(yǎng)機(jī)制，不斷提升輸電線(xiàn)路的運(yùn)維管理水平，繼而促使電力企業(yè)平穩(wěn)運(yùn)行，充分滿(mǎn)足各企業(yè)及人民群眾日益增長(zhǎng)的用電需求，從而推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)健康、平穩(wěn)地發(fā)展。