500kV輸電線路實際運行中的防雷技術(shù)分析

田沈凡

摘 要 維護500kV輸電線路安全運行，避免輸電線路受到雷擊危害，則必須全面優(yōu)化輸電線路實際運行中的防雷技術(shù)，著重改善輸電線路防雷系統(tǒng)與安全接地系統(tǒng)。此外，初步安裝好安全接地網(wǎng)之后應(yīng)進行電阻測試，測試合格方能繼續(xù)安裝接地干線與防雷系統(tǒng)設(shè)備。本文將簡單論述500kV輸電線路實際運行中的防雷技術(shù)，希望能為線路防雷安全保護工作提供參考與借鑒。

關(guān)鍵詞 500kV輸電線路 電磁感應(yīng) 防雷技術(shù)

中圖分類號：TU856 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2020）03-0024-02

雷電天氣對500kV輸電線路的安全影響不容忽視，在大量的電流與高溫的作用下，線路很有可能迅速燃燒進而引發(fā)火災。當架空輸電線路被雷電襲擊后，很有可能使電流侵入室內(nèi)，嚴重損害室內(nèi)設(shè)備，給室內(nèi)居民的生命健康帶來威脅[1]。當輸電線路被雷電擊中，很容易在瞬間被焚毀，雷電也會順著防雷設(shè)備使大量的電流被導入大地，從而產(chǎn)生上萬伏的電動勢，最終導致電氣設(shè)備損毀。對于雷電的危害，必須全面優(yōu)化500kV輸電線路防雷接地裝置，做好電阻值安全檢測工作與安全施工作業(yè)，同時，通過搭建電阻值安全監(jiān)控平臺對防雷接地裝置及其電阻進行全方位監(jiān)控，定期維護輸電線路設(shè)備。

1 優(yōu)化防雷接地系統(tǒng)

雷電天氣對輸電線路的破壞不容忽視，一般來講，當輸電線路受到雷擊后會出現(xiàn)四種問題：第一，產(chǎn)生感應(yīng)雷過電壓問題，這種問題是指輸電線路因受到電磁感應(yīng)的負面影響而產(chǎn)生過負載現(xiàn)象，從根本原因來看，產(chǎn)生電磁感應(yīng)是因為線路、電塔、線路雨地面設(shè)備被雷擊中，此時，線路設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生的電荷與雷云內(nèi)部的電荷極性正好相反，致使輸電線路內(nèi)的電流與電壓出現(xiàn)異常，在短時間內(nèi)產(chǎn)生過電壓問題。第二，直擊雷過電壓問題，這一問題是指輸電線路直接被雷電擊中進而誘發(fā)過電壓現(xiàn)象。當輸電線路直接遭到雷擊后，電流會跟隨接地導線很快流入大地，進而導致電壓驟降，而被雷擊部位的電位卻會升高，同時，會伴隨熱效應(yīng)與電效應(yīng)等問題，甚至誘發(fā)安全事故，像火災、爆炸等。第三，雷電繞擊問題，這一問題是指雷電繞過避雷設(shè)施后擊中了導線，該問題主要出現(xiàn)于空曠區(qū)域的輸電設(shè)備。導線被雷電擊中之后，會有電流經(jīng)過瓷瓶串，同時發(fā)生閃爍現(xiàn)象，嚴重危害輸電線路的安全運轉(zhuǎn)。第四，雷電反擊問題，一旦出現(xiàn)這種問題就會導致跳閘現(xiàn)象，這是因為電力設(shè)備被雷擊后，擊穿電流會擊穿大地，致使接地電壓在瞬間驟增，放電電流也會急劇增大，最終誘發(fā)跳閘事故。對于雷電的危害，必須注重優(yōu)化輸電線路實際運行中的防雷技術(shù)，首先，要著重改善輸電線路防雷系統(tǒng)與安全接地系統(tǒng)，為輸電線路組裝防雷設(shè)備，嚴格做好線路絕緣層質(zhì)檢工作，以增強線路對雷電的抗擊能力。其次，在線路接地過程中，應(yīng)正確使用接地開關(guān)實現(xiàn)電流的安全接地，盡量降低電磁干擾，消除過電壓現(xiàn)象。與此同時，應(yīng)注意做好安全接地網(wǎng)的電阻值安全檢測工作，檢測結(jié)果合格方能依次開展接地干線與防雷系統(tǒng)設(shè)備安裝工作。通常，在檢測電阻值的過程中，應(yīng)根據(jù)實際情況正確采用三級檢測法、四級檢測法和電壓電流表檢測法。在使用三級檢測法的過程中，應(yīng)注意將檢測儀器三級對應(yīng)于一條直線上[2]。一般來講，三級檢測法操作較為簡單，檢測誤差卻比較大。四級檢測法又名“四線法”，其檢測原理和三級檢測法相同，這兩種檢測方法的區(qū)別在于使用四級檢測法時要采用兩根線在兩極上和被測物進行直接連接，這樣既能夠彌補三級檢測法的缺陷，又可以獲取更精確的測量值。在使用電壓電流表檢測法時，應(yīng)充分發(fā)揮電流輔助極與電壓輔助極的作用，簡而言之，要確保電流輔助極與被測物共同形成完好的閉合回路，運用電壓輔助極來精確測量被測物的接地地位，以此確保測量結(jié)果的精確性。

2 改善500kV輸電線路施工工藝

正式開展500kV輸電線路施工作業(yè)之前，施工技術(shù)人員應(yīng)該先穿好絕緣服，戴上安全帽和絕緣手套，將絕緣防護用具佩戴齊全，在佩戴絕緣手套和穿絕緣靴子的過程中須壓入空氣，檢查是否存在真空缺陷。與此同時，要根據(jù)施工現(xiàn)場環(huán)境與工程項目要求安置絕緣遮蔽防護用具。需要注意的是，對于帶入施工現(xiàn)場的一切防護用具和施工工具必須進行清點，事先檢查其安全質(zhì)量，如果發(fā)現(xiàn)某一絕緣防護用品有破損則不能投入使用。對于質(zhì)檢合格的防護用品，應(yīng)按照作業(yè)班組分發(fā)給施工技術(shù)人員，讓他們裝入本人工具袋中，在進行施工作業(yè)前進行佩戴。其次，在裝載施工工具與材料時。必須分類進行放置，以免絕緣防護用品和遮蔽用具因發(fā)生碰撞而出現(xiàn)磨損、刮傷和破裂。通常，在卸放緣防護用品和遮蔽用具時，應(yīng)將其安置于不會影響施工作業(yè)的區(qū)域，該區(qū)域應(yīng)干燥清爽，切忌溫度與濕度過高，并在防潮塑料布上進行分類放置。同時，要注意保持緣防護用品和遮蔽用具的干燥性。在搬運使用緣防護用品和遮蔽用具的過程中應(yīng)認真檢測是否存在螺帽松動問題以及表面是否存在裂痕、損傷與破碎現(xiàn)象，如果存在這些問題，必須進行替換。對于絕緣斗臂車的準備工作，須根據(jù)安全操作要求將其定位于最適宜的工作位置。另外，設(shè)計師在要注意加強對自然環(huán)境的研究，在選擇線路方位時結(jié)合自然環(huán)境的安全性，盡量不要選擇山谷地區(qū)或者是斜坡地區(qū)，從而降低線路被雷擊的概率。同時，應(yīng)避免在導電環(huán)境中鋪設(shè)線路，在線路鋪設(shè)過程中要注意分析鋪設(shè)地區(qū)的地下水位[3]，研究地區(qū)的通電性，盡量避免選擇通電性較高的地區(qū)，保證輸電線路運行的安全性和可靠性。

3 準確把握500kV輸電線路施工技術(shù)要點

把握500kV輸電線路施工技術(shù)要點，優(yōu)化輸電線路防雷效果，需要借助BIM技術(shù)構(gòu)建完善的防雷安全施工模型，制作精確的分段圖。通常，運用BIM技術(shù)構(gòu)建輸電線路防雷安全施工模型，必須精確計算相關(guān)參數(shù)，準確反映輸電線路分布狀態(tài)，構(gòu)建BIM管理系統(tǒng)，對操作空間、施工空間與維修空間進行模擬和預測，指揮安裝技術(shù)人員做好施工現(xiàn)場預留和防雷接地系統(tǒng)預埋作業(yè)，正確落實施工方案。與此同時，要繪制完善的總平面圖，然后，對平面圖進行分段，從而繪制精確的分段圖，在圖中設(shè)置合理的模數(shù)，指出每平均6米一節(jié)分段，確保各分段接口的有機銜接。其次，要依次做好避雷線、避雷針、架空地線和桿塔施工作業(yè)。對于輸電線路防雷施工技術(shù)來講，架設(shè)避雷線和避雷針能夠緩解雷電對線路的沖擊問題，避雷線會對雷電進行自動引導，從而使雷電能被引入地下，以免雷電擊中線路和建筑。與此同時，避雷線能使雷電被分流和弱化，以此降低強電流電壓對線路的危害。在架設(shè)避雷線的過程中，必須組裝好避雷針，從而進一步緩解雷電對輸電設(shè)備的危害。

對于500kV輸電線路來講，架空地線能夠緩解雷電對輸電線路的破壞，成功實現(xiàn)電流分流與弱化，同時，對導線進行耦合，減小絕緣子兩端在發(fā)生雷擊時產(chǎn)生的電壓，對感應(yīng)雷進行屏蔽，從而避免感應(yīng)雷直接擊中500kV輸電線路。在組裝桿塔之前，應(yīng)認真檢測桿塔外層是否存在裂痕，如果存在，必須予以修復。同時，要嚴格檢測桿塔的抗腐蝕能力。在施工過程中，應(yīng)控制好桿塔的撓曲程度和傾斜度，確保其穩(wěn)固性，設(shè)置好外層防雷保護。在后期，必須做好桿塔的維護工作。因為桿塔處于室外，工作環(huán)境較為惡劣，不僅要抗擊雷電的威脅，而且要受到風吹日曬雨淋，這樣很容易導致桿塔外層被腐蝕和出現(xiàn)裂痕，其傾斜度與撓曲程度也難免發(fā)生變化。對此，必須定期開展全面檢查與維護，修復桿塔外部絕緣層，替換被損壞的零部件，確保桿塔良好的工作狀態(tài)，以此為輸電線路的安全運轉(zhuǎn)提供充分的保障。再次，要準確把握輸電線路施工質(zhì)量影響因素。從微觀層次來看，輸電線路施工質(zhì)量影響因素主要有四種：第一，管理因素。該因素特指輸電線路施工方案因素帶給施工質(zhì)量的影響，避免出現(xiàn)負面影響，則需要制定科學的施工管理方案。第二，技術(shù)因素。該因素來自施工技術(shù)、施工現(xiàn)場監(jiān)控技術(shù)和施工信息管理技術(shù)，因而，優(yōu)化500kV輸電線路防雷效果，制定可行的施工方案，確保施工進度的順利銜接，則需要加強各種技術(shù)管理。第三，人員因素。該因素來自所有參與500kV輸電線路施工建設(shè)的人員，主要包括設(shè)計師、施工技術(shù)人員和監(jiān)理工程師等，確保500kV輸電線路安全施工質(zhì)量，做好輸電線路防雷技術(shù)施工作業(yè)，提高全體人員綜合素質(zhì)頗為重要。第四，資金因素。該因素決定著500kV輸電線路防雷技術(shù)施工作業(yè)的順利進展，在施工期間，必須合理使用資金，避免出現(xiàn)浪費與資金斷流問題。另外，必須堅持安全施工原則，從整體結(jié)構(gòu)來看，500kV輸電線路防雷技術(shù)安全施工原則主要體現(xiàn)在三個方面：第一，安全標準原則。該原則要求施工班組應(yīng)該謹遵安全施工方案與安全施工流程進行施工，在具體施工過程中，施工技術(shù)人員不少于兩名，同時要有安全監(jiān)護管理人員進行現(xiàn)場指導。第二，臨近帶電體安全防護原則。該原則要求施工班組應(yīng)合力做好臨近帶電體的導線布置工作，準確定位安全位置，設(shè)置好安全隔離和絕緣遮蔽物。第三，全方位安全監(jiān)督管理原則。該原則要求在整個施工中，不僅要發(fā)揮管理人員的安全監(jiān)督指揮作用，同時要啟用自動化安全監(jiān)控設(shè)備進行全面監(jiān)督以便于及時發(fā)現(xiàn)潛存的隱患并發(fā)出預警，將損失降到最低。

4結(jié)語

綜上所述，全面優(yōu)化500kV輸電線路防雷施工技術(shù)，必須做好輸電線路安全接地作業(yè)和電阻值安全檢測工作。其次，須全面優(yōu)化施工技藝，依次做好避雷線、避雷針、架空地線和桿塔施工作業(yè)，以此全面控制雷電對輸電線路的危害。另外，必須做好500kV輸電線路防雷施工質(zhì)檢工作，后期需要對500kV輸電線路設(shè)備進行定期維護，及時清除隱患問題。

參考文獻：

[1] 胡方鏑.探討500kV 架空輸電線路的防雷設(shè)計[J].通訊世界，2018（01）：164-165.

[2] 王 偉，鄭 浩.關(guān)于架空輸電線路防雷問題的探究[J].科技創(chuàng)新導報，2017（32）：40.

[3] 王金沛，羅章龍.500kV超高壓輸電線路運行維護管理策略[J].通訊世界，2017（14）：247-248.

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