輸電線路的防雷設計與運維技術分析

楊銀臺 趙才濤

摘要：輸電工程是電力工程系統的重要組成部分，與人們生產生活密切相關。而雷擊是比較典型的一種嚴重危害電力系統運行安全的事故，很容易導致線路短路，進而造成系統運行故障。因此，如何在充分考慮技術設備、地理環境條件、經濟效益與社會效益的基礎上優化完善輸電線路的防雷設計與運行維護工作是一項值得持續關注與研討的工程，對我國電力系統的穩定與發展有深遠影響。

關鍵詞：輸電線路;防雷設計;運維技術

國家電網調查數據統計顯示，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]，其中大部分發生在山區、海南等雷電高發地區。由于地勢起伏、冷暖氣流交匯、當地線路設備技術與維護措施完善程度等原因，切實做好前期檢測與排查并在發現勢頭后及時解決與維護，提高線路運行效益，是輸電線路設計應當綜合考慮的因素。

一、輸電線路的防雷設計探討

（一）提高輸電線路的絕緣比例

我國國家在電力系統的輸電線路標準上（以架空電路為例）有明確的要求：如果線路經過的地域與海平面垂直距離低于1000米，則110KV線路里的絕緣子個數應保持在7-8片左右[2];如若檔距很大且桿或塔的高度高于40米，則其數量要參考海拔每增加十米要加裝一片絕緣子的標準來進行施工。

（二）改良接地裝置水平

理論上講，優化接地裝置可以滿足降低20%到30%的線路桿塔的雷擊跳閘概率，保證電力系統的穩定運行。建設過程中可以通過將接地極深埋布設、在線路中增加低阻物質等方法降低接地桿塔的電阻，尤其要注意對于垂直設置與其他布設的情況要因地制宜，采用不同的距離標準進行施工。例如，如果是水泥塔桿線路，接地極應從它3-5米之間的位置開始布設，接地桿長度以及間隔距離也應科學規劃。另外，還可以采用增加架空地線或者耦合地線來增加耦合系數的方式優化接地裝置。

（三）通過避雷針設置來優化

當前各地區普遍采用的避雷設置是避雷針，但隨著科學技術的發展與科學試驗證明，側向避雷針的防雷效果更佳。由于雷云距離輸電線路較近或者與線路趨向平行，其相互作用形成的電磁場相對復雜，會增大雷擊導致跳閘的可能性，通過側向避雷針可以達到將雷電引入，加強其防止環繞雷擊的能力，從而降低引雷率的結果。如果要加強效果，也可與上述絕緣子片的措施相結合。

（四）適當改變輸電線路的保護角

由于輸電線路網絡四通八達，一條線路經過的地區情形各異，地形地勢、氣候條件與設備質量等有一定的差異，這使得輸電線路的設計必須充分考慮因地制宜，由專業技術人員經理論分析與實地考察后，遵從經濟效益與社會效益、生態效益相結合的發展原則，合理調整輸電線路的保護角，提高其避雷能力。

（五）利用互聯網獲得實時數據支持

隨著科技與經濟的發展，我國逐漸擺脫了傳統的防雷整改舉措。傳統的方式大都是事后補救，具有滯后性。而如今互聯網與物聯網技術的廣泛普及，為天氣狀況、氣候變化、經濟發展等綜合因素的實時監測與趨勢預測提供了有利條件。我們應積極利用信息技術和更加科學、現代化的雷電定位監測技術，展開對地區落雷密度、雷電流幅值等數據的監測統計，為線路防雷水平的布置提供數據支持。

二、輸電線路的運行與維護

（一）加強輸電線路的巡查工作

當前我國已經逐步建立起比較完善的輸電線路巡查工作的日常管理，但對于新出現的情況或特殊情況關注度尚有欠缺。例如，有些經濟較為落后的地區監控系統不夠完善，無死角的目的達成不足，這就需要及時進行系統升級與必要的補充人員配備;在時間方面，除了日常管理，應尤其注意夜間或特殊天氣如大雪、暴雨情況的巡查工作，避免遇到緊急情況全線崩潰的險情;最后，巡視工作要做到“繼承傳統，推陳出新”，即巡視工作要保證階段性與整體性的有機結合，對于輸電線路的運維中出現的問題查明原因與精準記錄解決方法與步驟，促進工作實現順利過渡。責任追查制度必須落實到位，以避免責任推諉造成的巡視資源的浪費。

（二）改善輸電線路運行的外部環境

我國的現代化建設仍處于社會主義初級階段，工業化建設中暴露的問題比較嚴重，例如廣大農村地區水泥路的建設與建筑施工等帶來的揚塵、廢水廢料等污染問題相當突出。比如某地區205國道沿線大大小小的水泥廠有幾十家，每天產生的大量水泥飛塵沉積于輸電線路的絕緣子表面后清洗非常困難，這增大了絕緣子表面的粗糙度而更易積污，產生火花放電現象與污閃跳閘問題[3]。當地相關部門應統籌考慮，增強全局意識，結合地區實際發展現狀與規劃，改善輸電線路的外部環境，提高其運行效率，降低損耗。

（三）引進輸電線路技術與設備

社會經濟的持續發展對電力系統的穩定高效提出了更高的要求，如果繼續沿用傳統的輸電線路與技術，面對日益增長的電力負荷與電力使用中的復雜情況，提高電路設計的難度與加強輸電線路相關設備的更新換代顯得尤為重要。相關部門要以相關行業標準、國家制定的規程、安全第一等原則為指導，通過監督、檢查、巡視機制的建立，發揮智能變電站智能化和自動化的運行優勢[4]，切實做到對輸電線路建設行業的市場感知與設備缺陷的監控，及時上報，將輸電線路的維護工作落到實處。

（四）加強輸電線路安全生產與運維的宣傳普及工作

一項工作的順利推進離不開前期的充分宣傳?，F如今輸電線路建設與運行維護的工作仍被認為只是電力部門的職責，公民責任意識較為淡薄，應從社會各個階層、各個地區加強此方面的宣傳。

三、結語

輸電線路的正常運行不僅僅關系到電網的穩定與安全，還與千家萬戶的生產生活密切相關，輸電線路的防雷設計與運維工作除由專業技術人員部門牽頭外，還需大眾的積極參與，為電力系統建設出謀劃策，使輸電線路能夠提供更加安全穩定、優質可靠的電能更好地服務于社會，為國家的經濟建設做出貢獻。

參考文獻：

[1]董威佐，肇恒陽.輸電線路的防雷設計與運維技術分析[J].黑龍江科學，2019，10（10）：88-89.

[2]彭暉亮.輸電線路的防雷設計與輸電線路運維技術[J].山東工業技術，2016（11）：184.

[3]胡廷鶴.輸電線路的綜合防雷技術分析[J].農村經濟與科技，2018，29（16）：296.

[4]易輝，崔江流.我國輸電線路運行現狀及防雷保護[J].高電壓技術，2001.

作者簡介：楊銀臺（1991.06-），男，碩士研究生（電氣工程專業），助理講師，主要從事電網自動化，高電壓輸配電線路運維，特高壓輸電關鍵技術等方向的教學與研究工作;趙才濤（1989.05-），男，碩士研究生（電氣工程專業），助理講師，主要從事電力系統繼電保護的教學與培訓工作。