輸電線路的運行檢修和防雷技術分析

陳容輝

國網(wǎng)福建省電力有限公司福清市供電公司，福建 福州 350300

0 引言

我國的輸電線路隨著經(jīng)濟發(fā)展而不斷增加，這也提升了輸電線路運行檢修的難度，暴露出傳統(tǒng)運行檢修工作中存在的問題。同時，輸電線路的雷擊問題也有所增加。因此，文章主要對輸電線路運行檢修以及防雷技術展開綜合分析，對促進輸電線路運行檢修技術和防雷技術的發(fā)展具有積極意義。

1 輸電線路運行檢修方式及其效率提升策略

1.1 檢修方式

輸電線路運行檢修工作范圍廣，具有一定的風險性，隨著輸電網(wǎng)絡的不斷發(fā)展，其工作內(nèi)容不斷增加。

（1）絕緣子檢測。對輸電線路及設備進行運行檢測，明確線路及設備運行參數(shù)，能夠及時發(fā)現(xiàn)帶故障設備并修復，從而提高線路及相關設備的可靠性。其中，較為重要的是絕緣子檢測，主要采用電阻測試、分布電壓查驗等手段來確定絕緣子狀態(tài)，在氣候干燥時采用分布電壓查驗法更為科學。另外，可以融入紅外測溫設備，其操作簡便，能夠快速鎖定絕緣子缺陷并形成對應的解決策略，提高運行檢修工作的效果。

（2）塔桿檢測。塔桿是支撐線纜以及懸掛安裝輸電線路設備的支撐系統(tǒng)，在輸電線路運行檢修中，需對塔桿形成動態(tài)監(jiān)測，主要是對塔桿裂紋、腐蝕、傾斜度、撓度等進行檢測。這些檢測內(nèi)容具有微觀性，單憑人工肉眼觀測不能完全發(fā)現(xiàn)問題，故而需要借助一些現(xiàn)代化設備，如采用智能塔桿檢測儀對其傾斜度進行檢測，測量精確度較高；采用撓度測量儀對其撓度進行檢測，該設備在使用時可以分點懸掛，保證其與塔桿緊密接觸，當塔桿發(fā)生一定變動時，撓度測量儀會檢測出相對位移數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)會通過網(wǎng)絡傳至終端控制器，然后根據(jù)對照表格或者通過計算可以確認塔桿撓度是否在健康值范圍內(nèi)。此外，每一次運行檢修都需對塔桿進行全面檢測并作出評價，若是塔桿存在問題（如裂紋、腐蝕等）則需要及時處理。為了提升水泥塔桿、金屬塔桿的抗裂紋、抗腐蝕能力，可以涂抹屏蔽材料，從而起到有效隔離作用[1]。

（3）防雷設備檢修。其主要有避雷器等防雷設施檢修。輸電線路避雷設施主要有接收裝置、引電裝置、接地體、接地電阻。在具體操作當中主要是有隨時應急檢修、定期檢修等。在檢修過程中需要至少兩人參與工作，一人負責操作，另一人負責看護，兩人都必須身著工作服，要有足夠的絕緣措施。避雷設施所在間隔必須停電，然后采用專業(yè)測試設備對避雷設施展開全面的測試。尤其是對接收裝置是否老化、設施是否充分接觸（引線是否焊接牢固）、接地電阻數(shù)值是否正常、接地截面是否銹蝕、地下埋件是否露出地面等進行觀察、檢測、評價，對存在問題的部分立刻進行修正。另外，對避雷器外觀完整度、是否存在閃絡痕跡、封閉是否良好、搖動式避雷器運轉(zhuǎn)是否順暢和有雜音、計數(shù)器式避雷器是否完整、避雷器和其他各節(jié)連接是否良好、導線和端子是否連接等進行觀察和檢測。在每次雷電或者雷過天晴之后積極檢查避雷設施，要對避雷針、避雷線以及引線是否存在銹蝕進行觀察，要按照一定周期檢查避雷針地下50 cm銹蝕與否，若是發(fā)生銹蝕，需要積極更換，需要對引線和導體間焊接進行評價，必須保證焊接充分、焊口平整、沒有氣泡。

1.2 運行檢修存在的問題及優(yōu)化策略

輸電線路運行檢修目前主要存在巡檢、維修二者溝通不暢，線損工作管理不當?shù)葐栴}。除了管理方面沒有突破傳統(tǒng)思路約束，更為主要的是信息化管理水平低，信息化手段薄弱。因此，提升輸電線路運行檢修必須從管理思維、管理技術兩個方面入手，建立明確的責任制度、考核制度，以提高運行檢修工作人員的工作效率。在管理技術上主要融入信息化設備，如紅外測溫設備、無人機技術、運行檢修管理平臺等。無人機技術主要是融入GPS、傳感技術，能夠?qū)€路以及設備展開拍攝、感控等工作，獲取數(shù)據(jù)，再將數(shù)據(jù)傳回到運行檢修管理平臺，為運行檢修工作提供參考。

2 輸電線路的防雷技術

輸電線路防雷技術主要是減少線路雷擊損失。為了提升防雷技術水平，有必要對輸電線路雷擊原因進行分析，提出針對性措施。

2.1 輸電線路雷擊危害發(fā)生的原因

雷電一般伴隨陰雨天氣發(fā)生，屬于典型的自然放電現(xiàn)象。雷電電壓高達107～108V，一場中等雷暴可以形成千萬瓦的功率，與小型核電站的輸出功率相差無幾，在其強大的攻擊下，會導致輸電線路以及設備被毀壞、擊穿。主要是雷電會順著線纜快速游走，最終進入設備，毀壞其內(nèi)部線路。導致雷電對輸電線路以及設備產(chǎn)生破壞的根本原因如下：第一，輸電線纜以及設備處在雷電高發(fā)區(qū)內(nèi)。雷電高發(fā)區(qū)指的是經(jīng)常發(fā)生雷擊事故的地區(qū)。一般來說，雷電高發(fā)區(qū)處在高于地表地帶以及四面環(huán)山地帶。高于地表地帶因為與云層距離較近，增加了雷電直擊的可能性，而四面環(huán)山地帶因為空氣中的靜電難以散逸，在雷電天氣時會迅速與雷電發(fā)生反應。在輸電線路中有一些塔桿處于這樣的位置地點，必然會被雷電頻頻破壞。第二，輸電線路配置存在問題。輸電線路因為在高壓電流下會形成較大磁場，而雷電本身屬于靜電同樣具有高壓磁場，二者若是彼此碰撞影響會發(fā)生嚴重的雷擊現(xiàn)象。特別是線路密集的輸電網(wǎng)絡中，磁場更為強大，非常容易與雷電磁場相吸，造成雷電電磁感應[2]。

2.2 輸電線路及設備高發(fā)雷擊位置

（1）塔桿。輸電導線、塔桿、絕緣子、拉線等組成了架空輸電線路，其中塔桿高度較高，當發(fā)生雷電現(xiàn)象時，容易成為導電媒介，形成雷擊塔桿現(xiàn)象，雷電向下傳導若是超過了絕緣子的絕緣極限就會造成單線接地，導致出現(xiàn)輸電故障。

（2）導線。雷電繞過避雷器直接與導線接觸時，絕緣子會出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象繼而出現(xiàn)跳閘，形成輸電故障。

（3）線路周邊。隨著社會的發(fā)展，輸電線路上融入了眾多具有內(nèi)部集成電路的設備，對雷電的電磁脈沖較為敏感。雷電發(fā)生時會直擊周圍環(huán)境，輸電線路會隨之形成感應過電壓，這會直接增加輸電線路電荷量，乃至于順著線路進入變電站進而對內(nèi)部具有高度敏感的電氣設備形成破壞，造成嚴重的電擊事故。

2.3 提高輸電線路防雷水平的措施

（1）在電壓超過500 kV的輸電線路內(nèi)一般會選擇架空地線措施，該措施能夠有效分流電流，從而降低電流集中而吸引雷電的可能性，能夠有效保護絕緣子不被擊穿。為了保證架空地線充分保護輸電線路，必須在架空地線架設上認真操作，保證其對所有500 kV高壓線路提供保護。高壓和超高壓變電所具有占地面積廣、建筑高度較高等特點，為了維護平穩(wěn)運行，其需要具有強大的防直擊雷的能力，若是只安裝避雷針難以達到防雷的目的，需要融入架空地線裝置。當雷云貼近地面并放射雷電時，電流會第一時間順著架空地線導入地下，起到雷電分流作用。同時，架空地線能有效屏蔽電磁，降低輸電線纜的電磁感應能力。為了保障架空地線分流作用，需要保證架空地線和塔桿地線緊密連接，否則雷電可能突然升高從而發(fā)生反擊。

（2）調(diào)整塔桿接地電阻。只有有效地降低塔桿接地電阻，才會保證雷電電流快速傳導進入大地，避免其出現(xiàn)反擊現(xiàn)象。具體操作如下：①延長水平方向接地線的長度，有效縮小電阻沖擊系數(shù)，最終降低電阻率。②對現(xiàn)實情況進行反復研究，從而合理利用爆破技術，爆破后需要將電阻率較小的材質(zhì)填充到地下，有效降低地面的電阻率，起到更快導流效果。③及時利用降阻劑使其作用于地面，降低地面阻抗，該方法對接地網(wǎng)絡較為集中處有明顯效果。

（3）積極安裝避雷器、避雷針。避雷器一般安裝在500 kV以上的輸電線纜上，從而有效起到分泄作用，降低雷電影響，保證線纜安全，對雷電繞擊、雷電反擊都有積極消除作用。同時，對起到監(jiān)護線纜作用但抗雷擊能力較低的設備具有優(yōu)良保護作用。在一定距離內(nèi)如何安裝避雷器，以及具體的安裝數(shù)量，需要結(jié)合實際雷擊發(fā)生率、發(fā)生范圍等決定。

（4）應用自動合閘系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要是在雷電發(fā)生時，能夠及時關閉閘門，瞬間切斷輸電線路，保證其不受雷電影響。目前該系統(tǒng)作為我國電力系統(tǒng)重點防雷技術正在不斷完善[3]。

3 結(jié)束語

輸電線路運行檢修是保證輸電工作平穩(wěn)推進的關鍵，其主要是對線路以及電氣設備運行狀態(tài)進行檢測，對塔桿展開動態(tài)監(jiān)測，對放電設備進行測試，以及對竊電行為進行管控。其中，防雷策略尤為重要，可以融入降低地面電阻、拉架空地線、引入自動合閘系統(tǒng)等方式來綜合防雷，從而降低輸電線路的運營成本。