高壓輸電線路的運行檢修研究

摘要：文章從自然、人為兩個方面闡述了高壓輸電線路在日常運行中遭遇的一些問題，以雷電災害為主要對象介紹了檢修和維護高壓輸電線路運行狀況的方法，并針對運行中的常見問題提出了相應的措施，以期推動高壓輸電線路的檢修工作。

關鍵詞：高壓輸電線路；運行檢修；雷電災害；架空線路；電力系統；電力輸送 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM726 文章編號：1009-2374（2016）02-0130-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.02.063

1 概述

為了滿足更多人的用電需求，高壓輸電線路被廣泛運用到傳輸電能的工作中，給我們的生活帶來了極大的便利，但是由于受到架設成本的影響，也為了方便工作人員檢查、維修線路，多數高壓輸電線路采取了架空線路的方式來架設，這使得線路在運行時容易面臨多種故障問題。本文將圍繞這些不同的故障問題展開討論，并以其中的雷擊故障作為討論的重點，探討與檢修高壓輸電線路的相關問題。

2 高壓輸電線路運行中的常見問題

高壓輸電線路在運行時，會受到來自線路內部和外部的影響。造成線路內部故障的原因一般是因為組成線路的避雷針、桿塔、絕緣子、導線、金具等部件損壞，進而引發內部故障。除此之外，高壓輸電線路還會受到外界因素的影響，高壓輸電線路暴露在外的架空線路，易受外力損壞，能夠造成線路損壞的外力因素主要包括自然和人為兩個方面。

2.1 自然因素

會對高壓輸電線路產生破壞作用的自然因素主要為天氣因素，雷電、大風、暴雪等天氣都會對高壓輸電線路帶來影響，此外還有鳥類活動等非天氣因素的影響。

雷電是比較常見的一種使高壓輸電線路閃絡、跳閘的自然災害，具有很強的破壞力，對高壓輸電線路的安全運行影響很大。在我國，雷電引起的高壓輸電線路跳閘次數占了總跳閘次數的40%～70%。在遭遇雷擊時，如果桿塔的接地電阻的電阻數值過高，將無法實現快速的分流，會出現線路反擊的現象，反之，地線屏蔽作用失效，雷電會繞擊導線，因此，當雷電電流的幅值大于10kA、小于50kA或大于100kA時比較容易造成線路的跳閘。架空的高壓輸電線路中有大多數常年暴露在空曠的野外，受雷擊影響大，雖然架設線路的工作人員在導線的上方設置了接地的避雷針架，希望借此把雷電的電流引進大地，但不同的土壤接收雷電電流的能力也有所不同，因此設置避雷針架也無法保證線路在遭到雷擊時萬無一失。雷電災害嚴重的地區通常是擁有復雜地形、高電阻率土壤、多雷天氣的地方。

雷電是一種放電現象，雷電中的直擊雷與球形雷給建筑、人等帶來的危害是最大的，尤其是直擊雷，它們會通過建筑或人釋放大量的電荷，具有很強的破壞力，給我們帶來了生命安全上的威脅及財產上的損失。當高壓輸電線路遭到雷擊，雷電感應或直擊雷進入電力系統，電子設備需要承受超負荷的電壓，其介電強度降低，嚴重者會損壞一些電子器件，這些從外界侵入的電壓甚至會影響變電站設備的正常運行。

大風天氣易使線路產生劇烈震蕩，長期如此會造成線路各組成部分的損傷，也有可能使輸電線路出現斷線的情況，甚至引發桿、塔倒地的現象。暴雪等嚴寒天氣容易讓線路設備遭受冰凍災害，使桿、塔和線路覆冰；在嚴寒天氣里，空氣的濕度高于夏季，氣溫大幅度下降會使輸電線路收縮，凝結空氣中的水分，在電線、桿、塔上形成覆冰，給線路帶來過重的負載，導致電線斷裂，桿、塔倒地。此外，鳥類在輸電線路上停留時遺留的糞便、攜帶物，如果掉入線路導線的內部，也會使線路出現短路之類的問題。這些自然因素給高壓輸電線路的正常運行帶來了不小的干擾。

2.2 人為因素

人類的活動會給高壓輸電線路帶來影響，這種破壞可能是有意為之或是無意識的。高壓輸電線路范圍廣、線路長，雖然在規劃時盡量避開了人口密集的地方，但仍不可避免地架設在人類頻繁活動的范圍之內，加上輸電線路愈發復雜，人類活動對其產生破壞的幾率有所上升。人類在線路附近進行伐木、采礦、耕作等活動時如出現過失，極有可能會損壞線路；即便是無意的交通事故，也可能會帶來影響。

3 高壓輸電線路的運行檢修方法

紅外線被廣泛運用到高壓輸電線路的運行檢修中，這種方法主要利用紅外線對線路的狀態進行在線診斷。利用紅外線檢修的方法又可以分為四種形式：

3.1 相對溫差判斷法

相對溫差判斷法需要比較兩個各方面狀況相同或接近的設備各自所處在的監測點的溫差以及其中溫度較高的一方的溫度上升比值。此方法不受負荷因素及外部環境條件的影響，多用在判斷和分析電流型致熱設備故

障上。

3.2 表面溫度判別法

表面溫度判別法要求檢修前先對設備的表面溫度做出檢測，再結合超標的溫度進行判別。這種檢修方法的使用范圍較窄，只適用于少數設備的故障檢測，也被用在判別較為簡單的設備外部熱故障上。

3.3 同類比較法

同類比較法多運用于同一類型的設備檢測上，主要用來檢測電流致熱設備或其他電壓問題，檢修人員對兩個設備的運行情況進行觀察比較，進而判斷故障，但是當設備同時出現一致的故障時，繼續利用這種方法來判斷，有可能會發生誤判。

3.4 熱圖譜分析法

熱圖譜分析法是四種檢測方法中最精密準確的一種，一般用于檢測電壓致熱設備的故障，觀察運行狀況正常、非正常的兩個設備的熱成像圖譜，根據其差別來判斷設備有無故障出現。

4 檢修建議

在天氣因素使線路出現故障之前，相關工作人員就應該與其他部門展開積極的溝通與合作，合作的對象可以是氣象部門、水利部門、地質部門等，這些部門能夠為線路檢修工作提供充足的數據資料，而許多自然災害發生的規律都可以從這些數據資料中總結出來。資料的收集對高壓輸電線路的檢修工作具有重要意義，未雨綢繆可以杜絕高壓輸電線路的一些安全隱患。

當雷雨天輸電線路出現跳閘的情況時，線路運行部門會在調度部門的安排下進行查線，線路運行部門以調度部門提供的相關數據信息為參考，對故障做出初步的判斷。雷雨天氣容易發生雷擊故障，這是一種金屬性接地的故障。線路運行部門的工作人員通過查詢落雷記錄粗略確定故障點的位置，查詢的對象是跳閘前后5分鐘的這段時間，和線路走廊5千米的范圍內；雷電定位系統在這個時間段和距離內檢測到的落雷就是判斷故障點位置的依據。

初步定位后，線路運行部門要及時召集一定數量的相關工作人員，將數據資料、初步分析的情況和任務的重點等告知全體人員，進行人員分組，展開查線工作，一般將工作人員分為兩組，采取的查線方式是兩組人員以初步定位的地點為起點，向兩頭查找。在找到故障點后，工作人員要對塔身、導線、引下線等進行全面的檢查，查看這些設備上有無放電的痕跡，此外要檢查接地螺栓的禁錮程度及接地引下線是否出現接觸問題。而后對混凝土桿、接地體的散流電阻等接地裝置開展檢查工作，檢測防雷的輔助設備的運行情況，并根據故障點的線路、地形的斷面圖判斷該故障點是否處在典型的雷擊區域。

對于大風、暴雪、鳥類活動等造成的危害，只能事先采取相應措施來預防或是災后及時補救。在架設輸電線路前，要充分考察架設地區的地理環境和天氣因素，如果架設的地方多大風天氣，應將桿塔間的距離縮短，從而減輕線路因大風引起的晃動程度，這個方法同樣適用于應對多雷、覆冰現象嚴重的地區的線路架設工作。由于覆冰災害持續的時間比雷擊、大風的時間更長，所以巡線人員要根據往年的數據資料判斷覆冰災害來臨的時間，事先做好檢查維護工作；在覆冰現象出現時，要加強巡線工作，及時發現問題，對受災嚴重的部分進行維護。對于鳥類帶來的危害，可以根據鳥類活動的規律采取驅趕的方式解決。

在人為破壞的方面，同樣需要巡線人員加強對線路的巡視和管理。巡線人員的巡視工作要圍繞兩個部分展開：一是設備；二是人類活動。巡線人員要關注設備的運行情況，并留意線路附近的人類活動，如果設備運行不正常，聯系人員進行維修，若是人類活動產生了負面影響，則要及時阻止、限制人類損壞線路的行為。

5 結語

高壓輸電線路的正常運行滿足了我們的用電需求，對維持我們的日常生活、生產起到了重要作用，一旦遭到破壞，不僅會影響我們的生產和生活，甚至還會對我們的生命安全造成威脅，因此必須要重視、做好高壓輸電線路的維護和檢修工作，保障線路的正常運行。

參考文獻

[1]張丹丹.高壓輸電線路維修機械臂的結構設計[J].內蒙古民族大學學報（自然科學版），2013，28（2）.

[2]王奇，錢海，常安，等.基于數字電網統一功能架構的高壓輸電架空線路專家系統的設計與實現[J].華東電力，2014，42（4）.

[3]劉敬忠.剖析110kV高壓輸電線路設計中存在的不足

[J].通訊世界，2014，（22）.

[4]溫福洲.淺談高壓輸電線路設計工作中應注意的要點[J].城市建設理論研究（電子版），2014，（35）.

[5]宮敏文.探討高壓輸電線路設計中的問題[J].黑龍江科技信息，2014，（31）.

作者簡介：蔡杰（1975-），男，四川雅安人，漢源縣供電公司助理工程師，研究方向：輸配電運檢。

（責任編輯：蔣建華）