架空輸電線路的運行維護及防雷措施探討

摘要：目前，我國輸電網絡不斷建設，輸電線路作為輸電網絡建設的基礎性部分，是否保持正常供電狀態對供電的可靠性和穩定性會產生極大的影響。因此，如何對架空輸電線路的運行維護以及故障進行分析，并提出合理有效的防護措施成為電氣行業的熱門問題。文章針對架空輸電線路的運行維護現狀進行了分析，對防雷問題提出了可行性的對策。

關鍵詞：架空輸電線路；運行維護；防雷措施；輸電網絡建設；電力輸送；電氣行業 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM862 文章編號：1009-2374（2016）01-0141-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.01.070

電力作為國民經濟的基礎性產業，為了更大限度地滿足社會的用電需求，需不斷加強其供電的可靠性和供電量，因此，開始逐漸重視對電網的規模化建設。電網的發展速度以及設備的更新創造能力極其快，因此傳統的線路運行管理技巧和方法已經不能滿足當今現代化的管理需求，這就迫使供電企業需要結合社會的需求以及管理經驗來進行變革，實現科學有效的架空輸電線路的運行維護管理，從而推動整個電網的發展。

1 架空輸電線路運行維護中的故障分析

1.1 雷電因素

針對雷電現象的客觀因素而言，其具有不可預測性和不可控制性，而且對輸電線路的破壞程度較高。從一定程度來說，其運行維護工作較為困難，破壞周期較長，影響程度較大。

1.2 風災因素

由于輸電線路是沒有保護設備的，一般情況下都是裸露在空氣中，當風災現象比較嚴重的時候，會造成輸電線路發生斷裂或者倒塌的現象。當風力超過線路設備的承受能力時，會導致輸電線路發生故障，使線路斷裂、電線桿變形，從而使線路發生跳閘現象，造成生活區域內的停電現象。風災是輸電線路比較常見的一種故障，極易造成電力系統發生局部供電癱瘓的狀態。

1.3 外力破壞

架空輸電線路故障外力破壞因素的形式多樣化，當風災比較嚴重時，極易吹斷樹木，當大片的樹木壓倒輸電線路時，會使電力的負載加重，發生折斷的現象。交通事故也極易造成輸電線路故障，如比較高的工程車輛不小心碰倒電線桿的現象等。當架空輸電線路的運行環境比較特殊時，難免會遭到機械撞擊桿塔或者觸碰線路的情況，嚴重時會造成倒塔斷線的故障。

1.4 其他因素

鳥害是造成輸電線路運行維護故障的一個重要因素，由于架空輸電線路大多位于外部環境，容易導致鳥類在桿塔上筑巢或棲息，由于桿塔上的樹枝以及雜物或者鳥糞在桿塔絕緣子中的堆積，極易造成線路在運行的過程中出現跳閘的事故。而且鳥類的糞便濃度比較低，當在空中逐漸拉伸時，由于空氣中各類雜質具有較好的導電性功能，會導致放電電壓低于直接擊穿空氣間歇中的電壓。糞便接近絕緣子串時，會造成電壓閃絡的現象。輸電線路受到人為破壞的因素也日益突出，由于不規范的施工導致輸電線路桿塔突然發生倒塌事故，違章取土導致桿塔的地基穩定性遭到嚴重的破壞，而對電力設備進行偷盜導致電力系統不能正常地進行供電。這些輸電線路故障都是由人為因素導致，給線路運行的安全維護增加了難度。

2 架空輸電線路的運行維護管理方法

2.1 善于應用科學技術，提高在線監測能力

科學技術的不斷革新和應用能夠增強其架空輸電線路在運行維護過程中的在線監測能力。利用此技術可以提高設備在運行中的在控性與可控性，通過對架空輸電線路監測對象進行在線的監測，其對象會產生大量的數據，而這些數據能夠呈現架空輸電線路的電氣以及機械參數，利用此技術的功能作用，可增強對設備的掌控能力。由于輸電線路所處的環境較為惡劣，常年都會受到自然氣象環境的影響，使其電力載荷有所變化，可通過建設架空輸電和氣象參數測量系統對輸電設施與通道進行監測，對所獲取的氣象數據根據實際情況進行詳細的分析，為了能夠保證輸電線路系統的平穩運行以及設備的安全性，可對線路的環境進行實時監測與分析，通過收集的數據來選擇合適的線路運行方式。

2.2 智能管理平臺，精確危險因素

架空輸電線路的運行維護可以利用智能化管理平臺來實現，從一定程度上能夠取代從前的人工分析監測設備的健康狀況，可通過在線監測的數據信息以及影像資料來精確危險因素，讓工作人員能夠更好地設定維修周期，降低事故的發生率，減少不必要的安全事故損失。

智能管理平臺可根據任務進行材料與物資的合理優化調配，對任務進行實時的跟蹤和處理，從一定程度上減輕了工作人員的勞動強度，有效地避免了因人工的疏忽問題造成的錯誤發生，可以實現其電力系統中物資與人力之間的協調，推動我國架空輸電線路運行維護專業化管理方向。在保障電網系統能夠安全運行的狀態下，使其逐漸實現標準化以及信息化的電力供電系統。

2.3 強化基礎資料建設，增強數據可行性

一般情況下，傳統設備的運行資料大多是利用紙質檔案進行記錄和管理，其資料在記錄的過程中容易出現漏記與重復的現象，使其缺乏一個有效的管理體系，針對比較老舊的線路，其資料在借閱中容易丟失，當線路在維修更改時資料沒有得到及時地更新，這些現象問題就會導致基礎資料與實際的線路狀況發生偏差，其數據上不能吻合。基礎資料的建設并沒有對設備以及環境進行精準的記載，在一定程度上就會導致線路建設計劃發生錯誤，從而會對整個輸電線路的運行以及設備檢測產生不利的因素。因此，需要不斷強化基礎資料的建設，只有較為完善的數據才能給運行系統提供更為全面有效的信息數據。架空輸電線路中各種危險的情況統計，如表1所示：

表1 架空輸電線路中各種危險的情況統計

缺陷名稱 缺陷發生區域 缺陷線路長度（km） 數量缺陷 缺陷總數 同類缺陷占比 故障數

線下作業 線下施工階段 25 33 26 88.21 2

絕緣子污穢 鳥類氣象 25 19 21 90.12 4

線下植物 森林和樹林段 27 13 15 86.65 0

塔材丟失 近村落的路段 22 8 10 72.7 0

洪水沖刷 洪水多發區域 15 6 10 60 0

3 架空輸電線路的防雷措施

當架空輸電線路遭到雷擊時，極易使導線因電磁感應而形成過電壓，而這個電壓的功率一般會是線路相電壓的2倍以上，從而使線路的絕緣體遭到破壞導致線路事故的產生。當發生雷擊線路時，雷電流會使得線路在地阻抗上產生極高的電位差，會導致線路絕緣發生閃絡的現象，架空輸電線路的雷擊不僅對線路自身的安全造成威脅，還會使雷電沿導線傳到變電站，造成電力系統的設備遭到嚴重破壞。

3.1 降低桿塔接地電阻，防止導線反擊

在架空輸電線路上根據實際的線路狀況，科學合理地來降低桿塔接地電阻從一定程度上可以縮減地電位，此種方法對混泥土桿塔以及鐵塔桿塔規格在110kV及以上電壓等級具有極強的保護措施。針對避雷線的輸電線路桿塔的工頻接地電阻在冬季干燥時的標準值，如表2所示：

表2 有避雷線的輸電線路桿塔的工頻接地電阻

土壤電阻率/（Ω·m） 接地電阻/Ω 土壤電阻率/（Ω·m） 接地電阻/Ω

≤100 10 1000～2000 25

100～500 15 >2000 30

500～1000 20

3.2 加強線路絕緣，增強受繞擊概率

在架空輸電線路的某些特殊地段需要應用到大跨越桿塔，而此桿塔的設置在一定程度上加大了線路落雷的概率。其隨著塔頂電位越高，其電壓的感應越大，受繞擊的概率也會隨之增大。因此，為了能夠降低線路的跳閘率，需加強線路絕緣子的片數，使地線之間的距離隨之拉大，從而增強線路的絕緣性。當常規的防雷措施無法滿足實際的需求時，可運用不平衡絕緣的方式來避免在雙回線路上因雷擊而造成的跳閘現象。

3.3 架設避雷線，降低絕緣子感應電壓

在架空輸電線路設置避雷線能夠有效地防止雷電的沖擊，對雷電流具有分流的作用，從而降低其塔頂的電位。在其實際的運行中，對導線具有一定的屏蔽功效，從而來降低絕緣子串上的感應電壓。

電力企業對輸電線路不同的規格設有不同的避雷標準，其線壓電路等級在110kV的一般應采用全線架設避雷線，線壓電路等級在220kV及以上的輸電線路也應全線架設避雷線。而500kV以上的線路電壓等級中的特高壓以及超高壓應該要架設雙避雷針，在此規格的基礎上結合實際需求進行避雷線的架設，從而降低雷擊的危害性。

4 結語

綜上所述，架空輸電線路的運行維護以及防雷措施是電力系統能夠安全運行的重要保障，為了能夠降低其線路因雷擊危害而引發的事故，需要采取有效的措施進行控制。輸電線路的運行和維護是一項極為復雜的工作，因此需要不斷總結經驗，善于應用先進的科學技術，使其能夠探尋出更科學有效、更經濟的運行維護方法。

參考文獻

[1] 付學文，魏智娟，張志芳，等.架空輸電線路防雷措施研究[J].電氣自動化，2013，35（2）.

[2] 尹廣力.架空輸電線路的運行維護及防雷措施[A].第四屆全國架空輸電線路技術交流研討會論文集[C].2013.

作者簡介：范立（1987-），男，貴州普安人，云南電網公司曲靖供電局助理工程師，研究方向：線路運行與維護。

（責任編輯：蔣建華）