探究輸電線路的防雷設(shè)計(jì)與運(yùn)維技術(shù)

曲鵬

摘要：輸電線路作為我國電力系統(tǒng)的核心組成，能夠?qū)㈦娔茌斔偷礁鱾€地區(qū)，并將不同地區(qū)的變電站與用戶紐帶有效連接。提升輸電線路的總體運(yùn)行水平，對電力網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運(yùn)行影響較大，為了更好地滿足“強(qiáng)電強(qiáng)網(wǎng)”需求，本文重點(diǎn)探討輸電線路防雷設(shè)計(jì)要點(diǎn)和運(yùn)維措施。

關(guān)鍵詞：輸電線路;防雷設(shè)計(jì);運(yùn)維技術(shù);

引言

輸電線路是電力系統(tǒng)的大動脈，在保障民生和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展等方面發(fā)揮著重要作用。為了避免供電系統(tǒng)被破壞，輸電線路應(yīng)當(dāng)安裝相應(yīng)的防護(hù)設(shè)施。在雷雨天氣時，高壓雷電流會破壞電力設(shè)備與輸電線路穩(wěn)定運(yùn)行，所以提高輸電線路的耐雷水平十分必要。

1輸電線路運(yùn)維重要性分析

為了使輸電線路運(yùn)維工作得以高效開展，則需要對其重要性有所了解。具體表現(xiàn)為：一是在運(yùn)行維護(hù)工作的支持下，有利于消除輸電線路運(yùn)行中的安全性能，為其性能優(yōu)化及使用年限延長提供專業(yè)保障;二是關(guān)注輸電線路運(yùn)維，實(shí)施切實(shí)有效的工作計(jì)劃，有利于提升這類線路的潛在應(yīng)用價值，增加電力企業(yè)在生產(chǎn)實(shí)踐中的經(jīng)濟(jì)與社會效益，滿足供電質(zhì)量可靠性要求;三是運(yùn)維工作實(shí)際作用的發(fā)揮，也能增強(qiáng)輸電線路的安全運(yùn)行效果，實(shí)現(xiàn)電力企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。

2輸電線路受到雷擊的形式

輸電線路雷擊形式主要分為以下幾種：第一，雷電感應(yīng)。雷電感應(yīng)分成靜電感應(yīng)與電磁感應(yīng)，雷電流可以在其周圍空間形成較大磁場，該磁場四周導(dǎo)體會產(chǎn)生特別高的電壓，容易出現(xiàn)二次放電現(xiàn)象，破壞周圍電氣設(shè)備。第二，球形雷。此種雷擊形式比較罕見，根據(jù)研究資料得知，球形雷能夠通過門窗進(jìn)入到房屋內(nèi)部，對居民的生命安全產(chǎn)生較大威脅。第三，直擊雷。一旦發(fā)生直擊雷現(xiàn)象，在短時間內(nèi)會產(chǎn)生特別大的雷電電流，電流侵入到地表，與雷擊區(qū)域相接觸的金屬設(shè)備，會產(chǎn)生較大的對地電壓，進(jìn)而引發(fā)大規(guī)模的觸電事故。

3輸電線路中的防雷設(shè)計(jì)

3.1調(diào)整接地裝置

在進(jìn)行輸電線路防雷設(shè)計(jì)工作時，設(shè)計(jì)人員可以通過調(diào)整接地裝置，降低跳閘現(xiàn)象的發(fā)生概率。在調(diào)整輸電線路接地裝置的過程當(dāng)中，要求防雷設(shè)計(jì)人員降低電阻，可以填充適量的低阻物，也可以安裝導(dǎo)電模塊。在設(shè)計(jì)接地裝置的過程之中，設(shè)計(jì)人員要注意下列問題：第一，如果該地區(qū)的土方電阻率≤100Ω·m，可以采用鐵塔與鋼筋混凝土進(jìn)行自然接地，無須安裝人工接地裝置。第二，如果該地區(qū)的土壤電阻率在100～300Ω·m之間，不僅需要采用鐵塔與鋼筋混凝土桿保持自然接地，而且需要設(shè)置人工接地裝置。第三，如果該地區(qū)的土壤電阻率超過2000Ω·m，可以使用6根總長度小于500m放射形接地體，可適當(dāng)延長接地體。第四，針對高土壤電阻率的區(qū)域，若采取放射形接地裝置，在桿塔基礎(chǔ)周圍土壤電阻率比較低的區(qū)域，可以局部安裝外接地裝置.

3.2絕緣避雷線設(shè)計(jì)

輸電線路的絕緣避雷線通常具備良好的防雷能力，其能夠?qū)€路進(jìn)行充分的保護(hù)。避雷線可以通過載波通信的方式減少電線短路的情況。避雷線因?yàn)樽饔门c能力的不同，其安裝方式有兩種，一種為將避雷線直接在桿塔上安裝，另一種為將避雷線穿過絕緣子，然后再連接桿塔。線路的電壓與絕緣水平、避雷效果呈正比關(guān)系，如，當(dāng)額定電壓為60kV時，一般線路處于30～60kA之間，保護(hù)段為60kA;而當(dāng)額定電壓為110kV時，一般線路處于45～75kA之間，保護(hù)段為75kA;當(dāng)額定電壓為500kV時，一般線路處于130～170kA之間，保護(hù)段為170kA，所以設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)以此進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)，控制好三者之間的關(guān)系。此外，在進(jìn)行線路避雷線設(shè)計(jì)時，還應(yīng)考慮線路的負(fù)荷特性、系統(tǒng)運(yùn)行方式、地形地貌特點(diǎn)等因素，并參考當(dāng)?shù)匾呀ǔ删€路的運(yùn)行維護(hù)經(jīng)驗(yàn)。

3.3線路避雷器設(shè)計(jì)

在我國的避雷器市場中，氧化鋅金屬避雷器因其避雷效果良好、相對成本較低的特點(diǎn)被廣泛運(yùn)用，其主要分為兩種，分別為有串聯(lián)間隙與無間隙。線路避雷器與線路絕緣子之間為串聯(lián)狀態(tài)，在工頻電壓的作用下，電阻會達(dá)到一定高度，當(dāng)電線受到雷擊時，強(qiáng)烈的電流會進(jìn)入避雷器當(dāng)中，當(dāng)雷擊電壓高于導(dǎo)線電壓時，避雷器會立刻起到導(dǎo)電泄電的作用，以此降低電擊產(chǎn)生的電壓，保護(hù)線路安全。當(dāng)電壓數(shù)值降到了一定數(shù)值之后，避雷器會出現(xiàn)“高阻狀態(tài)”，并同時停止導(dǎo)電泄電作業(yè)，通過正確安裝線路避雷器，可以起到良好的避雷作用。此外，避雷器的價格以及維護(hù)的成本較高，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)線路的分布以及當(dāng)前地區(qū)的特點(diǎn)進(jìn)行避雷器的布置，在雷電多發(fā)區(qū)域以及容易被雷擊的部位安裝避雷設(shè)備。應(yīng)通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，采用合理的防雷方式，使設(shè)計(jì)更加全面。

4輸電線路運(yùn)維措施

4.1增強(qiáng)輸電線路施工質(zhì)量可靠性

輸電線路施工計(jì)劃實(shí)施中，其質(zhì)量狀況的好壞，關(guān)系著線路運(yùn)行效果及應(yīng)用價值等。因此，在應(yīng)對輸電線路運(yùn)維風(fēng)險的過程中，應(yīng)對其施工質(zhì)量可靠性的不斷增強(qiáng)加以思考，避免加大線路運(yùn)行風(fēng)險[3]。在此期間，應(yīng)做到：一是注重輸電線路施工過程的嚴(yán)格管控，加強(qiáng)信息技術(shù)使用，提高信息化管控方式的利用效率，促使輸電線路施工過程能夠處于可控狀態(tài)，為其施工質(zhì)量的全面提高提供技術(shù)保障，豐富輸電線路運(yùn)維過程中的技術(shù)手段;二是積極開展專業(yè)培訓(xùn)活動，實(shí)施好獎懲機(jī)制，提高輸電線路施工人員的基本素質(zhì)及專業(yè)能力，促使其施工計(jì)劃實(shí)施更具專業(yè)性，為該線路施工質(zhì)量水平的提升打下基礎(chǔ)，高效地完成輸電線路運(yùn)維風(fēng)險方面的應(yīng)對工作.

4.2制定完善的輸電線路檢修保養(yǎng)制度

第一，有關(guān)部門要結(jié)合輸電線路檢修現(xiàn)狀，對既有的線路檢修保養(yǎng)制度進(jìn)行優(yōu)化，采用先進(jìn)的線路檢修方法。第二，結(jié)合輸電線路檢修工作現(xiàn)狀，進(jìn)行詳細(xì)記錄，并有效總結(jié)，輸電線路檢修人員完成檢修工作之后，根據(jù)輸電線路運(yùn)行情況，準(zhǔn)確記錄下各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，并構(gòu)建數(shù)據(jù)庫，為后續(xù)的輸電線路檢修工作奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。第三，加大輸電線路運(yùn)維管理監(jiān)督力度。對于監(jiān)管人員來講，要在規(guī)定時間內(nèi)，對輸電線路的檢修工作進(jìn)行全面巡查。在制定輸電線路運(yùn)維管理方案的過程當(dāng)中，運(yùn)維人員還要權(quán)衡各個部門的利益，在保證輸電線路穩(wěn)定、安全的基礎(chǔ)之上，保證各個部門的合法權(quán)益。若輸電線路運(yùn)行故障由人為因素引起的，運(yùn)維人員需要提前進(jìn)行故障排查，重點(diǎn)檢測該故障是否能夠產(chǎn)生更大的危害，若由于人為因素引起線路故障，要及時進(jìn)行補(bǔ)救，并做好相應(yīng)的維修工作，避免危害擴(kuò)大。

4.3注重輸電線路自身抵抗性的提高

為了確保輸電線路運(yùn)維風(fēng)險應(yīng)對有效性，減少自然災(zāi)害對其安全性能的影響，則需要提高線路自身的抵抗性。在此期間，應(yīng)做到：一是在應(yīng)對雷擊因素影響的過程中，應(yīng)注重防雷設(shè)施的合理設(shè)置，并對防雷技術(shù)的適用性進(jìn)行考慮，強(qiáng)化這方面的更新意識，促使輸電線路運(yùn)行中有著良好的防雷性能，為其高效運(yùn)行提供技術(shù)支持;二是針對輸電線路應(yīng)用中的覆冰現(xiàn)象，可采用導(dǎo)線傳輸電流融冰、短流線路融冰等方法進(jìn)行處理，逐漸提高輸電線路在應(yīng)對自然災(zāi)害方面的抵抗性，改善其運(yùn)行中的安全狀況，最大限度地降低線路運(yùn)維風(fēng)險發(fā)生率。

結(jié)束語

綜上所述，防雷技術(shù)與設(shè)備的應(yīng)用可以保護(hù)輸電線路不受到雷電的危害。經(jīng)過上述內(nèi)容可知，輸電線路被雷擊的概率與周邊的環(huán)境、天氣、地形等因素有關(guān)，因此需要工作人員根據(jù)輸電線路的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行安裝設(shè)計(jì)，合理運(yùn)用防雷原理保護(hù)線路，減少線路的受到雷擊的概率。

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