輸電線路的防雷設(shè)計與運維技術(shù)

何鑫

（國網(wǎng)內(nèi)蒙古東部電力有限公司檢修分公司，內(nèi)蒙古 興安盟 137400）

引言

輸電線路的垂直高度落差較大，冷暖空氣更易交匯，空氣對流現(xiàn)象頻繁，這些是導致輸電線路經(jīng)常發(fā)生雷擊的主要原因。在防雷保護過程中，可采取加強架空線路的絕緣水平，改善接地裝置，安裝側(cè)向避雷針，減小線路保護角等措施來提高輸電線路的防雷水平，最大程度減少輸電線路因雷擊而造成的經(jīng)濟損失。

一、輸電線路遭受雷擊的原因與危害分析

輸電線路工程建設(shè)中，會應用到金屬材料構(gòu)件，這就增加了線路遭遇雷擊的風險，當輸電線路遭受雷擊時會通過金屬構(gòu)件產(chǎn)生大量感應電流，當感應電流達到一定的電壓后就會進入到輸電線路，導致線路電壓迅速提升，這就會增加線路出現(xiàn)故障的幾率，嚴重的可能導致線路癱瘓而無法正常運行。尤其是在線路相關(guān)設(shè)備抗壓性和穩(wěn)定性較弱時，如果出現(xiàn)雷擊現(xiàn)象，則會對電力設(shè)備造成嚴重損傷，同時也容易導致安全事故的發(fā)生。

二、防雷技術(shù)措施

（一）加強架空線路的絕緣水平

在電力系統(tǒng)的輸電線路建設(shè)中，在架空輸電線路的絕緣問題上有明確的規(guī)定：對于海拔不到1000m的地區(qū)，110kV的輸電線路的懸垂絕緣子串中，絕緣子的個數(shù)不能少于7片，最好為8片。

（二）改善接地裝置

在110kV架空輸電線路的維護方面，首先應該改良接地裝置。因為改良接地裝置后，可以有效地降低線路桿塔的雷擊跳閘概率，理論上可以降低20%～30%的雷擊跳閘概率。如果原來的線路桿塔接地裝置較差，改良后甚至可以降低50%的雷擊跳閘概率。在具體的改善接地裝置方面，可以使用降低接地桿塔電阻的方式，具體方法為深埋接地極，填充低阻物質(zhì)等。在對水泥型桿塔線路布設(shè)地極時，要從桿塔的3～5m處開始布設(shè)。對鐵塔線路進行布設(shè)垂直地極時，要從5～8m處進行布設(shè)。此外，還可以用增加耦合洗漱的方式對接地裝置進行改良。需要注意的問題是，在雷擊過程中，存在暫態(tài)行波以及穩(wěn)態(tài)電磁感應現(xiàn)象，可以使用強化電磁感應型桿塔接地射線的方式改良接地裝置。

（三）安裝側(cè)向避雷針

在一些桿塔位置較高的情況中，由于雷云和線路距離較短或接近平行于桿塔線路時，桿塔所處的電磁環(huán)境十分復雜，距離過近也會增加雷擊跳閘的可能性。為此，可以在桿塔上安裝側(cè)向避雷針來解決這個問題。在110kV架空輸電線路中的桿塔橫桿兩側(cè)安裝側(cè)向避雷針，以降低線路的引雷率。具體操作方法：選用3m長的避雷針，在1.2m處固定。通過這種方式，可以有效地將雷電引入，提高線路的防繞擊能力，但也會相應地增加線路的引雷率。

（四）減小線路的保護角

在維護輸電線路的方法中還有一種技術(shù)措施，就是降低110kV輸電線路的耐雷水平。但是，對于已經(jīng)完成或投入運行的線路已經(jīng)不適合改變線路的保護角，尤其是地勢環(huán)境較為復雜的桿塔等。因此，要從多個方面綜合考量研究，選擇正確、適宜的線路改良方式。

三、輸電線路運行維護措施研究

（一）建立健全的檢修維護機制

（1）相關(guān)部門要對輸電線路的檢修維護機制進行完善，明確線路檢修工作內(nèi)容和方法，并提升相關(guān)人員的專業(yè)技能和責任意識，同時，還要對各項規(guī)章制度的執(zhí)行情況進行有效監(jiān)管，以保證線路維護工作效率和質(zhì)量的提升。（2）對線路檢修工作要做好記錄與總結(jié)，工作人員在對線路進行檢修后要及時對線路情況進行記錄，并建立線路維護檢修的數(shù)據(jù)資源庫，以便隨時對線路運行與檢修情況進行查詢，為線路的檢修維護工作提供必要的數(shù)據(jù)支持。（3）要通過規(guī)章制度的制定和執(zhí)行，加強對輸電線路檢修維護工作的監(jiān)督管理，監(jiān)督管理人員要定期對線路運行情況及運維工作情況進行監(jiān)察巡視。

（二）輸電線路的檢修模式

在當前的輸電線路檢修工作中，通常采用的是變線為點的工作模式。由于該項工作專業(yè)程度較高，所以對于工作人員的專業(yè)技能水平也提出了更高的要求，其要多在線檢修與離線檢修的方式進行掌握和應用。在線路檢修過程中，要注意線路的老化率問題，其老化率不應超過3‰，其絕緣爬距也要滿足國家規(guī)定的相關(guān)標準。絕緣子的檢修分為在線與離線兩種模式，在線檢修即分布電壓，離線檢修即零值電阻檢測。對于線路老化率連續(xù)四年保持在2.5‰左右的，應兩年檢測一次，對于老化率連續(xù)四年保持在2‰以內(nèi)的可四年檢測一次，其檢測總次數(shù)要小于五次。

（三）引進先進的設(shè)備

在進行輸電線路的運行維護工作時，要注意引進當前較為先進的檢測設(shè)備，通過對線路的檢測及時發(fā)現(xiàn)老化的線路并進行更換。在目前的市場經(jīng)濟影響下，一些電力企業(yè)往往忽視了在架空輸電線路運維方面的投入力度，這對于線路的安全穩(wěn)定運行是十分不利的。通過不斷加大對輸電線路運維資金的投入，引進更加先進的設(shè)備和線路，通過對設(shè)備和線路的優(yōu)化，提升輸電線路的穩(wěn)定性。

（四）實施有效的防范措施

由于一些地區(qū)的輸電線路運行環(huán)境較為復雜，所以其容易受到自然因素的影響而造成損害，除常見的雷擊災害外，輸電線路還會受到各類生物的侵襲以及雨水等物質(zhì)的腐蝕。所以在進行輸電線路的運維工作中，要做好對線路的防護，將自然因素對輸電線路造成的影響降到最低。

四、結(jié)語

線路故障是導致大規(guī)模停電的主要原因之一，對社會生產(chǎn)的影響力非常大。因此，在線路設(shè)計過程中，必須將防雷考慮在內(nèi)，采取有效的避雷措施，盡可能的避免雷害事故的發(fā)生。