淺析輸電線路的防雷設(shè)計(jì)與輸電線路運(yùn)維技術(shù)

摘 要：雷擊是一種嚴(yán)重危害電力系統(tǒng)運(yùn)行安全的事故，此種事故極易導(dǎo)致線路短路，進(jìn)而造成系統(tǒng)運(yùn)行故障。所以，在輸電線路設(shè)計(jì)過程中，如何采取有效的防雷措施，降低雷擊危害，是值得關(guān)注的重要問題。線路運(yùn)維是保證線路正常運(yùn)行的有效措施和基本手段，對(duì)于提高線路運(yùn)行效益有著巨大的影響。本文結(jié)合實(shí)際，對(duì)輸電線路的防雷設(shè)計(jì)以及輸電線路運(yùn)維技術(shù)進(jìn)行了簡要分析。

關(guān)鍵詞：輸電線路；防雷設(shè)計(jì)；線路運(yùn)維

一、前言

相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，在架空線路的全部故障中，由雷擊導(dǎo)致的故障占了約50%的比例。由此可見雷擊事故對(duì)線路運(yùn)行的影響力之大。所以，在輸電線路設(shè)計(jì)過程中，必須將防雷作為重點(diǎn)，根據(jù)線路實(shí)況，采取相應(yīng)的防雷措施，保障線路的安全性和運(yùn)行穩(wěn)定性。

二、 輸電線路防雷設(shè)計(jì)探討

以某山區(qū)為例，由于當(dāng)?shù)厮幍奈恢脛偤迷诶渑瘹饬鞯慕粎R處，再加上山區(qū)地勢起伏的影響，此處雷電活動(dòng)比較頻繁。但是，由于在線路設(shè)計(jì)中，沒有充分重視這一點(diǎn)，此處雷擊事故發(fā)生率非常高，線路故障率常年居高不下，尤其是在夏季，經(jīng)常出現(xiàn)停電事故，給當(dāng)?shù)鼐用竦娜粘Ｉ顜砹撕艽蟛槐?。所以，線路設(shè)計(jì)中的防雷非常關(guān)鍵。一般來講，線路防雷可以采取的措施有下述幾種，在具體的設(shè)計(jì)中，應(yīng)遵照結(jié)合實(shí)際、經(jīng)濟(jì)性、合理性等原則，進(jìn)行綜合考慮。

（一）增加絕緣子。按照相關(guān)規(guī)定，線路絕緣是有一定要求的：一、若線路所處地區(qū)的海拔不超過一千米，那么，110kV線路中的絕緣子數(shù)量應(yīng)在7片至8片左右（最好是8片）。二、若檔距比較大且桿塔高度超過了四十米，那么，絕緣子數(shù)量應(yīng)按照每增加十米加裝1片的標(biāo)準(zhǔn)來確定。

（二）優(yōu)化接地裝置。以110kV線路為例，其運(yùn)維中應(yīng)以改良、優(yōu)化接地裝置為工作重點(diǎn)。在將接地裝置進(jìn)行改良之后，線路出現(xiàn)跳閘的次數(shù)會(huì)有所減少，故障概率也會(huì)因此降低。依據(jù)相關(guān)實(shí)例來講，優(yōu)化接地裝置之后，輸電線路中跳閘率的降幅最大可達(dá)30%；如果接地裝置以往設(shè)置的比較不合理，在經(jīng)過改良之后，跳閘率降幅甚至可以達(dá)到50%。

具體實(shí)施中，接地裝置改良的要點(diǎn)是降低電阻，一般方法包括填充低阻物、安裝導(dǎo)電模塊等，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行選擇。在電阻率相對(duì)較高的情況下，降阻可采用布設(shè)接地極的方法，以解決接地不良問題。但要注意的是，不同線路的布設(shè)要求也不一樣，實(shí)施中應(yīng)注意區(qū)分。若為水泥桿塔線路，接地極布設(shè)應(yīng)從其3米到5米之間的位置開始；若為鐵塔線路，接地極布設(shè)應(yīng)從其5米至8米之間的位置開始。使用的接地極最好選擇長度為1.5米長的，間隔距離最好在4米至6米。除了布設(shè)接地極之外，接地裝置改良還可以通過增加耦合系數(shù)實(shí)現(xiàn)。此種方法的實(shí)現(xiàn)途徑通常是增加架空地線或耦合地線。

（三）加裝避雷設(shè)施。若桿塔較高，不僅會(huì)縮小其本身以及線路與雷云之間的間距，還有可能會(huì)造成雷云與線路平行或者接近桿塔的情況。在這樣的情況下，桿塔本身會(huì)處于一個(gè)較為復(fù)雜的電磁環(huán)境中，雷電繞擊過電壓幾率會(huì)因此增大。對(duì)于這個(gè)問題，現(xiàn)實(shí)中可通過加裝側(cè)向避雷針的方式來解決。對(duì)于110kV線路來講，側(cè)向避雷針通常被安裝在桿塔橫阻兩邊的位置，長度一般約為3米，安裝時(shí)應(yīng)注意在其中間1.2米處進(jìn)行固定。若橫向設(shè)備需加裝避雷針，那么其長度最好在1.8米左右。而電氣連接則需將其螺孔與桿塔橫擔(dān)進(jìn)行連接來實(shí)現(xiàn)，其可以將雷電流引入大地。結(jié)合安裝效果來講，側(cè)向避雷針能夠起到提升防繞擊水平等作用，對(duì)于保障線路安全有著非常積極的作用。但是，其也有一個(gè)明顯的局限性：引雷率較高。對(duì)于這個(gè)局限性，目前相對(duì)有效的克服措施是增加絕緣子數(shù)量。

另外，氧化鋅避雷器也是一種在線路防雷方面具有一定優(yōu)勢的設(shè)備。其適用于雷電活躍、電阻率較一般情況偏高以及一般降阻方法無法實(shí)現(xiàn)的情況，可有效降低跳閘率以及繞擊率，對(duì)保障線路安全能夠起到非常顯著的積極作用。

（四） 調(diào)整保護(hù)角。目前，線路防雷除了上述措施之外，調(diào)整保護(hù)角也是一項(xiàng)比較有效的策略。此種方法具有一定的防雷效果，但是，其缺點(diǎn)也比較多，其中包括：投運(yùn)線路往往很難進(jìn)行保護(hù)角調(diào)整；部分線路無法實(shí)施；此種做法需要大量資金作為支持，成本較高。所以，在具體線路中，應(yīng)結(jié)合資金實(shí)際和技術(shù)能力，綜合分析以確定合理的保護(hù)角，保證線路效益。

三、輸電線路運(yùn)維技術(shù)分析

（一）線路檢修。運(yùn)維是保證線路安全的基本手段。變線為點(diǎn)是一種經(jīng)實(shí)踐證明效率較高的檢修模式，但需要專業(yè)的技術(shù)人員去實(shí)施。線路檢修應(yīng)注意下述三點(diǎn)：一、為了保證線路檢修秩序，確保檢修任務(wù)能夠按時(shí)完成，在檢修過程中，應(yīng)注意保障交通便利。二、應(yīng)盡量選擇技術(shù)先進(jìn)、售后服務(wù)質(zhì)量高、性能佳的設(shè)備。三、使用的線路老化率最好不要超過3‰且絕緣爬距必須符合規(guī)定。檢測周期應(yīng)根據(jù)線路老化率決定，若其近四年均不超過2‰，檢測周期應(yīng)為4年/次；若其近四年均在2.5‰，檢測周期應(yīng)為2年/ 次。檢修工作中需要注意的是，對(duì)于比較容易受外力影響的桿塔等，應(yīng)采取一定的保護(hù)措施；對(duì)于暴露在外的線路，要注意保養(yǎng)其絕緣材料。

（二）防雷監(jiān)測。統(tǒng)計(jì)資料表明，雷擊跳閘是輸電線路最容易出現(xiàn)的故障之一，發(fā)生率較高，特別是在某些山區(qū)，由于氣候、地形、環(huán)境相對(duì)比較特殊，雷擊事故的發(fā)生率非常高，已然成了線路的最大安全威脅。所以，線路運(yùn)維中，防雷監(jiān)測也是一項(xiàng)非常重要的任務(wù)。在目前的情況下，人們已經(jīng)逐漸認(rèn)識(shí)到了雷電對(duì)線路的危害性，也在管理工作中對(duì)防雷監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)，取得了一定的成效。值得一提的是，由于雷擊事故具有突發(fā)性，因此，應(yīng)注意合理布設(shè)防雷裝置，并做好維護(hù)，確保其能夠正常工作。

四、現(xiàn)狀及問題綜合分析

以上問題看起來是孤立的，實(shí)則存在很大聯(lián)系。無論是違章植樹、造林，還是資源不足與浪費(fèi)同在，亦或是隱患通道問題、巡檢質(zhì)量問題，都充分表明深層次的原因是現(xiàn)在設(shè)備的巡查組織方式效率不高、效果不好，既無法解決各種矛盾，又無法適應(yīng)設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)的新問題，新情況，最后導(dǎo)致整體巡查質(zhì)量不高，影響了輸電設(shè)備的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

人工巡查是一種設(shè)備的非在線監(jiān)測方式。在采用狀態(tài)檢修策略的設(shè)備管理模式中，設(shè)備監(jiān)測是很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，監(jiān)測獲得的信息和數(shù)據(jù)，是設(shè)備健康狀況診斷、設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測、設(shè)備隱患消除的直接依據(jù)。缺乏有效監(jiān)測手段的支持，狀態(tài)檢修工作無從開展。受技術(shù)條件、經(jīng)濟(jì)因素的制約，架空輸電線路在線監(jiān)測的范圍和功能有限，更多監(jiān)測數(shù)據(jù)的獲得來自于非在線方式監(jiān)測。這在客觀上，要求有一種能充分整合在線與非在線監(jiān)測資源的監(jiān)測組織模式。

這種監(jiān)測組織模式應(yīng)具備如下特點(diǎn)：第一，科學(xué)、合理，順應(yīng)當(dāng)今設(shè)備管理發(fā)展趨勢，能有效組織現(xiàn)有資源，能緩解或解決目前存在的各種矛盾；第二，適應(yīng)性強(qiáng)、靈活，能滿足當(dāng)今設(shè)備運(yùn)行管理中的新情況，并能很好應(yīng)對(duì)設(shè)備狀況的變化；第三，能有效降低設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)，改善設(shè)備健康狀況，提升輸電線路的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平.

五、結(jié)語

線路故障是導(dǎo)致大規(guī)模停電的主要原因之一，對(duì)社會(huì)生產(chǎn)的影響力非常大。因此，降低線路故障率是保證線路效益的關(guān)鍵。出于此項(xiàng)考慮，在線路設(shè)計(jì)過程中，必須將防雷考慮在內(nèi)，采取有效的避雷措施，盡可能的避免雷害事故的發(fā)生。

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