輸電線路的防雷設計與輸電線路運維技術

彭暉亮（國網福建寧德供電公司，福建　寧德　352100）

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輸電線路的防雷設計與輸電線路運維技術

彭暉亮
（國網福建寧德供電公司，福建寧德352100）

摘要：雷擊是一種嚴重危害電力系統運行安全的事故，此種事故極易導致線路短路，進而造成系統運行故障。所以，在輸電線路設計過程中，如何采取有效的防雷措施，降低雷擊危害，是值得關注的重要問題。線路運維是保證線路正常運行的有效措施和基本手段，對于提高線路運行效益有著巨大的影響。本文結合實際，對輸電線路的防雷設計以及輸電線路運維技術進行了簡要分析。

關鍵詞：輸電線路；防雷設計；線路運維

1　前言

相關調查數據顯示，在架空線路的全部故障中，由雷擊導致的故障占了約50%的比例［1］。由此可見雷擊事故對線路運行的影響力之大。所以，在輸電線路設計過程中，必須將防雷作為重點，根據線路實況，采取相應的防雷措施，保障線路的安全性和運行穩定性。

2　輸電線路防雷設計探討

以某山區為例，由于當地所處的位置剛好在冷暖氣流的交匯處，再加上山區地勢起伏的影響，此處雷電活動比較頻繁。但是，由于在線路設計中，沒有充分重視這一點，此處雷擊事故發生率非常高，線路故障率常年居高不下，尤其是在夏季，經常出現停電事故，給當地居民的日常生活帶來了很大不便。所以，線路設計中的防雷非常關鍵［2］。一般來講，線路防雷可以采取的措施有下述幾種，在具體的設計中，應遵照結合實際、經濟性、合理性等原則，進行綜合考慮。

2.1增加絕緣子

按照相關規定，線路絕緣是有一定要求的：一、若線路所處地區的海拔不超過一千米，那么，110kV線路中的絕緣子數量應在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，絕緣子數量應按照每增加十米加裝1片的標準來確定［3］。

2.2優化接地裝置

以110kV線路為例，其運維中應以改良、優化接地裝置為工作重點。在將接地裝置進行改良之后，線路出現跳閘的次數會有所減少，故障概率也會因此降低。依據相關實例來講，優化接地裝置之后，輸電線路中跳閘率的降幅最大可達30%；如果接地裝置以往設置的比較不合理，在經過改良之后，跳閘率降幅甚至可以達到50%。

具體實施中，接地裝置改良的要點是降低電阻，一般方法包括填充低阻物、安裝導電模塊等，應結合實際情況進行選擇。在電阻率相對較高的情況下，降阻可采用布設接地極的方法，以解決接地不良問題。但要注意的是，不同線路的布設要求也不一樣，實施中應注意區分。若為水泥桿塔線路，接地極布設應從其3米到5米之間的位置開始；若為鐵塔線路，接地極布設應從其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。除了布設接地極之外，接地裝置改良還可以通過增加耦合系數實現。此種方法的實現途徑通常是增加架空地線或耦合地線。

2.3加裝避雷設施

若桿塔較高，不僅會縮小其本身以及線路與雷云之間的間距，還有可能會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，桿塔本身會處于一個較為復雜的電磁環境中，雷電繞擊過電壓幾率會因此增大。對于這個問題，現實中可通過加裝側向避雷針的方式來解決。對于110kV線路來講，側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，安裝時應注意在其中間1.2米處進行固定。若橫向設備需加裝避雷針，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進行連接來實現，其可以將雷電流引入大地。結合安裝效果來講，側向避雷針能夠起到提升防繞擊水平等作用，對于保障線路安全有著非常積極的作用。但是，其也有一個明顯的局限性：引雷率較高。對于這個局限性，目前相對有效的克服措施是增加絕緣子數量。

另外，氧化鋅避雷器也是一種在線路防雷方面具有一定優勢的設備。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現的情況，可有效降低跳閘率以及繞擊率，對保障線路安全能夠起到非常顯著的積極作用。

2.4調整保護角

目前，線路防雷除了上述措施之外，調整保護角也是一項比較有效的策略。此種方法具有一定的防雷效果，但是，其缺點也比較多，其中包括：投運線路往往很難進行保護角調整；部分線路無法實施；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，應結合資金實際和技術能力，綜合分析以確定合理的保護角，保證線路效益。

3　輸電線路運維技術分析

3.1線路檢修

運維是保證線路安全的基本手段。變線為點是一種經實踐證明效率較高的檢修模式，但需要專業的技術人員去實施。線路檢修應注意下述三點：一、為了保證線路檢修秩序，確保檢修任務能夠按時完成，在檢修過程中，應注意保障交通便利。二、應盡量選擇技術先進、售后服務質量高、性能佳的設備。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定。檢測周期應根據線路老化率決定，若其近四年均不超過2‰，檢測周期應為4年/次；若其近四年均在2.5‰，檢測周期應為2年/次。檢修工作中需要注意的是，對于比較容易受外力影響的桿塔等，應采取一定的保護措施；對于暴露在外的線路，要注意保養其絕緣材料。

3.2防雷監測

統計資料表明，雷擊跳閘是輸電線路最容易出現的故障之一，發生率較高，特別是在某些山區，由于氣候、地形、環境相對比較特殊，雷擊事故的發生率非常高，已然成了線路的最大安全威脅。所以，線路運維中，防雷監測也是一項非常重要的任務。在目前的情況下，人們已經逐漸認識到了雷電對線路的危害性，也在管理工作中對防雷監測技術進行了改進，取得了一定的成效。值得一提的是，由于雷擊事故具有突發性，因此，應注意合理布設防雷裝置，并做好維護，確保其能夠正常工作。

4　結語

線路故障是導致大規模停電的主要原因之一，對社會生產的影響力非常大。因此，降低線路故障率是保證線路效益的關鍵。出于此項考慮，在線路設計過程中，必須將防雷考慮在內，采取有效的避雷措施，盡可能的避免雷害事故的發生。

參考文獻：

［1］郭省平.輸電線路運行故障原因及查找［J］.科技與創新，2015（20）:144.

［2］謝家力.肇慶地區輸電線路防雷措施探討［J］.技術與市場，2015，22（10）:31.

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.11.172