架空輸電線路的故障與防護(hù)技術(shù)分析

史麗君 張博 邢闖

摘要：我國的架空運(yùn)輸電線得到了迅速的發(fā)展，各項(xiàng)技術(shù)和功能得到了極大的改善，但依舊存在一些問題，需要引起電力企業(yè)的重視。由于我國的架空運(yùn)輸電線大部分建在曠野之中，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，架空輸電線路主要存在的故障有鳥害故障和雷擊故障，因此，加強(qiáng)對架空輸電線路鳥害和雷擊故障

的原因分析，找到相應(yīng)的解決措施，確保架空運(yùn)輸電線的安全運(yùn)行。關(guān)鍵詞：架空輸電線路;故障;防護(hù)技術(shù)

1 輸電線路的故障

架空輸電線路鳥害故障在很多年前就已經(jīng)開始了，它主要有以下兩個特點(diǎn)：第一，地域性極強(qiáng)。隨著社會的發(fā)展，很多的人煙稀少的地方都架起了輸電線路，這些地方的樹林茂密，因此，鳥類的活動較為頻繁。此外，隨著生態(tài)環(huán)境不斷的改善，鳥類繁殖的速度加快，對架空輸電線路的影響就更為突出了。第二，具有季節(jié)性。雖然鳥類對人類的益處很大，但是鳥類的季節(jié)性活動，覆蓋范圍較為廣泛，嚴(yán)重威脅著架空輸電線路的安全運(yùn)行，導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。

大部分的架空輸電線路是在郊外，所以經(jīng)常會遇到雷擊，導(dǎo)致跳閘現(xiàn)象發(fā)生，尤其是在多雨的季節(jié)，影響人們的正常用電。因此，為有效預(yù)防雷擊的損害，很多的電力企業(yè)采取了防雷措施，如降低接地電阻的防雷法、耦合地線的防雷法等，并取得了一定的成效。

2 故障原因

架空輸電線路鳥害故障原因。很多的架空輸電線路分布在田間地頭，氣候適宜，生物資源豐富，為鳥類提供了良好的生存空間。鳥類在筑巢期間，經(jīng)常會叼運(yùn)巢材，這就給電網(wǎng)的安全運(yùn)行帶來威脅。首先，在筑巢時(shí)，鳥類喜歡就地取材，如草莖、金屬絲和包裝帶等，常常會因?yàn)槌膊呐c帶電導(dǎo)線之間的安全距離不足，導(dǎo)致跳閘故障的出現(xiàn)。其次，在輸電鐵塔 20～30 m高度之間，是鳥類筑巢的昀佳位置，而且筑巢時(shí)間往往是在雷雨且多風(fēng)的三月份，因此，巢材容易被吹散，導(dǎo)致與帶電導(dǎo)線距離不足，增加放電事故發(fā)生的概率。昀后，鳥類的糞便會沿著電線下落，引發(fā)潮濕的空氣中局部空氣間隙擊穿現(xiàn)象，進(jìn)而發(fā)生線路跳閘事故。

架空輸電線路雷擊故障原因。架空輸電線的雷擊故障發(fā)生的原因主要有三種：（1）直擊雷。由于直擊雷的電壓極高，因此破壞力極強(qiáng)，對輸電線路的破壞程度昀大，使得絕緣子輕易的壞掉，擊穿導(dǎo)線。（2）非直擊的雷電。在架空輸電線上，非直擊雷會產(chǎn)生電壓，對線路造成破壞性。（3）由線路傳遞過來的雷電侵入波。由于雷電活動的復(fù)雜性與隨機(jī)性，很難對雷電進(jìn)行準(zhǔn)確的測量。因此，電力公司只有根據(jù)其危害程度，采取相應(yīng)的避雷防雷措施。

3 技防措施

防止鳥害措施有超聲驅(qū)鳥。我國大多數(shù)的架空輸電線路建在空曠的野外，且覆蓋面非常廣泛，受鳥類活動的影響較大，但我們又不能大肆捕殺鳥類。因此，利用超聲波（現(xiàn)代電子與傳感技術(shù)結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)）的方法驅(qū)趕鳥類，不僅可以有效的防治鳥害，而且不會傷害鳥類，維持了自然界的生態(tài)平衡。相關(guān)部門和電力公司應(yīng)該大力推廣超聲波驅(qū)鳥技術(shù)，進(jìn)而提高架空輸電線路的覆蓋率，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

在桿塔上安裝驚鳥物體。借鑒經(jīng)驗(yàn)，電力公司可以在架空輸電線路的塔桿上安裝各種驚鳥物體，進(jìn)而驅(qū)逐鳥類?？梢岳脪焖励B、稻草人、風(fēng)車、反光鏡片等等，需要注意的是，各種方法要輪流使用，一種方法在一段時(shí)間內(nèi)有效，時(shí)間一長，有些方法就會失效。

安裝防鳥裝置。在架空輸電線路上，安裝防鳥裝置可以有效防治鳥害。常見的防鳥裝置有：防鳥擋板、防鳥罩、防鳥網(wǎng)。其中，為彌補(bǔ)防鳥擋板的強(qiáng)度低、難以緊固的不足，人們發(fā)明了防鳥罩。為防止鳥害的發(fā)生，電力公司必須多項(xiàng)措施共同使用，進(jìn)行綜合治理，即采取全線裝防鳥罩，重點(diǎn)地段加裝防鳥刺等方法進(jìn)行綜合治理，有效遏制鳥害事故的發(fā)生。

在線路的絕緣子串上方加裝保護(hù)措施。在架空輸電線路的絕緣子上方加裝保護(hù)措施，可以有效預(yù)防鳥害，例如，裝防護(hù)罩或大沿瓷絕緣子，可以使鳥類在這些裝置上活動、排便等，減少鳥巢掉落造成的跳閘事故。此外，電力公司的工作人員可以從鳥類的種群分布、生活習(xí)性、遷徙特點(diǎn)等方面進(jìn)行研究，進(jìn)而有效地引導(dǎo)鳥類適應(yīng)新的生活環(huán)境，減少對輸電線路的損害。不同的地區(qū)，要結(jié)合各自的防治鳥害經(jīng)驗(yàn)，并不斷地更新防鳥措施，科學(xué)防范鳥害的發(fā)生。

封堵式防鳥措施。封堵式防鳥就是指在鐵塔橫擔(dān)頭上，安裝防鳥盒，進(jìn)而有效地封堵鳥兒的筑巢空間。一般情況下，防鳥盒是由絕緣塑料面板拼裝而成的，工作人員要保證在鐵塔的兩個邊橫擔(dān)絕緣子上方安裝防鳥盒，中橫擔(dān)絕緣子上方則采用兩塊夾板綁扎安裝的方法。為加強(qiáng)防治效果，電力公司還要安排工作人員進(jìn)行定期巡視，每周 2～3次。

（2）防雷措施中需要加強(qiáng)對防雷設(shè)備、設(shè)施的定期巡視。為防止雷擊危害，電力公司一定要安裝防雷的設(shè)備和設(shè)施，并安排專職人員進(jìn)行進(jìn)行定期巡視，主要的巡視內(nèi)容有：避雷線是否發(fā)生斷裂、金屬是否出現(xiàn)銹蝕、接地的引下線與引上板之間的連接是否良好等現(xiàn)象。此外，工作人員要定期測量防雷設(shè)備的接地電阻值，并確保在正常的范圍內(nèi)，保證防雷設(shè)備能夠正常使用。

定期對防雷設(shè)備、設(shè)施進(jìn)行測試。為確保避雷器的工作效果，電力公司應(yīng)該派專人定期對防雷設(shè)備、設(shè)施進(jìn)行測試，測試內(nèi)容包括：端部引雷處的銹蝕狀況、絕緣子的變化情況，避雷器與支撐部件之間的絕緣電阻值。此外，工作人員還要對當(dāng)?shù)氐奶鞖鉅顩r（尤其是雷雨天氣）與避雷器的工作狀態(tài)進(jìn)行詳盡地記錄，每隔 5年，對避雷器進(jìn)行 1 mA直流電壓泄漏電流測試，確保避雷器的有效性，一旦發(fā)現(xiàn)問題，必須及時(shí)進(jìn)行更換。

地線、引下線及接地裝置的防腐。架空輸電線路的昀有效的防雷措施是：通過架設(shè)架空避雷線，裝設(shè)接地裝置，通過引下線把雷電流釋放到大地。然而，這種防雷措施昀大的缺陷是架空避雷線、接地裝置、引下線非常容易發(fā)生銹蝕現(xiàn)象，因此，電力公司必須采取相應(yīng)的措施，進(jìn)行及時(shí)有效的預(yù)防和改善。例如，利用熱鍍鋅的鋼絞線和圓鋼材料，建設(shè)新的線路防雷裝置;線路防雷裝置銹蝕程序較微的，電力公司要及時(shí)對其進(jìn)行防腐處理，更換銹蝕程度較嚴(yán)重的線路防雷裝置。

降低接地電阻。在電力系統(tǒng)中，人們可以通過降低接地電阻，進(jìn)而提升防雷效果。降低接地電阻的昀有效的措施增補(bǔ)地網(wǎng)和施放降阻劑。

4 結(jié)語

電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性的要求越來越高，加大對架空輸電線路防護(hù)力度，以期電力系統(tǒng)能更好的服務(wù)于人類社會，為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。電本文就對架空輸電線路中常見的鳥害故障和雷擊故障進(jìn)行了分析，并提出了相應(yīng)的解決措施，希望可以幫助電力企業(yè)從多個方面保護(hù)架空輸電線路，保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，為人們提供更高質(zhì)量的用電，進(jìn)而提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

參考文獻(xiàn)

[1]申元，胡艷，黃清社，楊德倫，曹斌.廣東某山區(qū)配電變壓器防雷措施分析與探討[J].電氣應(yīng)用，2010，29（23）：28-30+67.

[2]王凱，李婉卿，王俊旺.架空輸電線路故障和防護(hù)措施的研究[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2019（08）：195-196.

[3]蔣益進(jìn)，彭德勝.利用架空輸電線路中的外接地線防雷技術(shù)[J].電工技術(shù)，2016（03）：9-11+16.

[4]何自敢.多雷地區(qū)架空輸電線路的防雷措施淺析[J].廣東科技，2008（14）：152-153.

[5]袁博.淄博地區(qū)架空輸電線路防雷技術(shù)措施分析與應(yīng)用[D].山東：山東理工大學(xué)，2015.