輸電線路的防雷設計與輸電線路運維分析

朱文徽，劉廷蕊

（固原農村電力服務有限公司，寧夏 固原 756000）

社會經濟的高速發展促使我國各地區居民生活用電需求量以及各領域企業生產用電需求量暴增，進而給整個電力系統帶來較高的壓力。為有效確保供電的穩定性和可靠性，滿足各地區的居民及企業的用電需求，國家對電力系統提出了更高的要求。

輸電工程是電力系統的重要組成部分，其建設質量會直接影響人們的日常生活，影響各大企業的生產運行。但是，在運行過程中，受多種因素的影響，輸電線路雷害頻繁發生，進而對輸電線路造成嚴重的損害，情況嚴重時，甚至整個電力系統都會受到嚴重的破壞，嚴重影響配電系統的運行。而就算雷電沒有擊中輸電線路，而是出現在了靠近輸電線路的區域，輸電線路中的感應電弧也會順著線路向兩邊流動，繼而對其他設備設施造成不同程度的損害，影響電力的供應，從而給電力企業造成一定的經濟損失。因此，為促使電力系統平穩運行，保障人們的日常生活所需，推動各企業生產活動正常進行，就需要掌握輸電線路頻繁遭受雷擊的原因，不斷優化、完善輸電線路的防雷設計，并通過合理的檢修模式、完善的檢修保養機制等，以促使輸電線路穩定工作，從而推動電力企業平穩發展，推動我國社會經濟健康長遠發展。

1 輸電線路雷害原因及危害

輸電線路遭受雷害的原因主要與自身設計以及雷電流的效應有著密切的聯系。前者主要指開展輸電工程時，會使用大量的金屬材料構件，進而致使輸電線路遭受雷擊的風險快速提高。并且，受我國地形復雜多變等因素的影響，很多地區都會鋪設高架電纜，而當出現雷雨天氣時，自然輸電線路就容易遭受雷擊，致使大量的感應電流進入輸電線路，進而影響整個電力系統的運行。另外，輸電線路中的防雷設計質量也會直接影響雷害的發生概率。而一旦輸電線路遭受雷擊，就會因雷電流的效應出現相關故障。例如：雷擊點的電流密度達到最大值之后，雷電弧的溫度就會急劇上升。在此情況下，輸電線路一旦被雷擊中，就會因雷電流引起的熱效應而出現地線斷股等情況，影響整個電力系統的運行，導致部分地區出現停電等情況，進而影響人們的正常生產生活[1]。而且，雷電流還具有一定的沖擊效應。比如一些樹木被雷擊中之后，會因較強的沖擊力導致其樹干被折斷等。而輸電線路被雷電擊中之后，就容易因其產生的沖擊波致使部分線路被打斷，進而引發火災、爆炸等安全事故，對相關設備造成嚴重的損傷，給周圍居民帶來極大的生命威脅。此外，輸電線路被打斷，或者熔斷之后，掉落在地面的線路，其電壓還會以其接地點呈放射狀向四周擴散，進而形成一個強電場，對周圍的行人、來往車輛的駕駛員、乘客等均會構成生命威脅。而當輸電線路遭受雷擊之后，電力企業還會因線路的維修與維護花費較多的資金，進而影響其經濟效益，對電力行業的發展產生一定的影響。所以，為有效確保人民的生產生活安全，有效保障電力運輸的平穩性，就需要優化輸電線路的防雷設計，做好相應的運維管理。

2 優化輸電線路防雷設計策略

2.1 優化接地裝置

在正常的工作狀態下，輸電線路中的各類設備的外殼是不帶電的。但是，一旦輸電線路被雷擊中，或者遭受其他原因的損害，相關設備就會出現漏電現象。而一旦人或動物接觸這些設備，就容易導致其失去生命。因此，為保障輸電線路正常、安全的運行，就需要建設接地裝置，以降低人體的接觸電壓，確保輸電線路遭受雷擊等事件之后，能夠迅速切斷故障設備，防止漏電，以有效保障過往人群、動物生命安全的同時，避免輸電線路其他的裝置、構件等受到損害。因此，為降低雷害帶來的損失，電力企業在推進優化輸電線路防雷設計的過程中，就需要優化接地裝置的設計，通過填充適量的低阻物，或者安裝導電模塊等方法，降低電阻，從而有效提升輸電線路的防雷性能[2]。但在具體的優化、操作過程中，設計人員還需要注意對施工區域土壤的電阻率進行檢測，而后依據檢測結果，適當調整優化接地裝置。例如：若施工區域土壤電阻率≤100Ω·m，設計人員在設計接地裝置時，可以采用鐵塔與鋼筋混凝土進行自然接地；若施工區域土壤電阻率超過100Ω·m，但低于300Ω·m，設計人員就需要增設人工接地裝置，以保證輸電線路的運行安全。但若是施工區域土壤的電阻率較高，還可以設置放射形接地裝置，并依據具體情況選擇是否安裝外接地裝置，以進一步保障輸電線路的防雷性能，從而有效減少電力企業的經濟損失。

2.2 提升線路絕緣水平

線路的絕緣水平會直接影響輸電線路的防雷性能。但是，受地形條件等因素的影響，很多地區只是要求輸電線路要滿足安全距離要求，對于輸電線路具體的高度等都沒有做明確的規定。所以，要想有效提升輸電線路的防雷性能，電力企業就需要依據線路的實際情況合理安排絕緣，以確保輸電線路安全運行的同時，有效降低其雷害發生概率。例如：電力企業在優化高度超過40m 的輸電線路時，需要每10m 增設絕緣子，以此有效提高輸電線路本身的絕緣水平，進而有效減少其被雷擊中的可能性。另外，為進一步提升線路的絕緣水平，設計人員還需要對避雷線進行優化設計，以有效降低雷害事故的發生概率。而設計人員在開展避雷線設計工作的過程中，要對施工區域的實際情況進行全面分析，而后依據分析結果，對桿塔的高度以及桿塔的保護角等進行優化、調整，以提升避雷線設計質量。此外，為降低導向被雷擊中的概率，促使輸電線路平穩運行，設計人員在開展設計工作時還需注意所有導線上方都需要設置避雷線，并且一些雷電高發地區還需要適當增減避雷線[3]。比如四川、貴州等山區之中，在夏季多暴雨天氣，再加上輸電線路較高，所以，在這些地區設計人員應當設置雙避雷線，以進一步保障輸電線路的安全。

2.3 合理設置防雷裝置

高壓輸電對于電能的運輸具有高效性，能夠有效減少電能的損耗，但是高壓運輸具有較高的危險性。因此，為有效保障人們的健康安全，減少人為等因素對于線路的破壞，電力企業會依據各地區的實際情況，選擇合適高度的桿塔。然而較高的桿塔會使得輸電線路遭受雷擊的概率提升。所以，為促使電力系統平穩運行，減少電力企業的損失，設計人員需要在各個桿塔之上安裝避雷針。但因為各桿塔的高度存在一定的差異，所以在開展設計工作時，設計人員還需要對避雷針的長度以及安裝位置進行優化調整。并且，在安裝時，工作人員還需要注重螺孔與桿塔連接質量，以減少輸電線路遭受雷擊的可能性，進而確保線路的安全運行。

2.4 完善自動重合閘保護裝置設計

輸電線路在遭受雷擊之后，會對部分線路、裝置產生破壞。而要想減少損失，就需要立刻切斷故障電路。所以，為避免輸電線路遭受到嚴重破壞，減少停電損失，也為了進一步提升供電的穩定性與可靠性，設計人員還需要完善自動重合閘保護裝置的設計[4]。在完善設計過程中，設計人員需要對施工場地天氣情況進行調查，了解當地雷電天氣的發生情況，進而依據調查分析結果，完善此類裝置的設計。并且，在安裝此類保護裝置之后，電力企業還需要進行調試，以進一步保障輸電線路的安全性。

3 輸電線路運維措施分析

3.1 合理選擇檢修模式

如今，大部分電力企業對輸電線路進行檢查維修的模式仍以變線為點模式為主。但是此類模式對于檢修技術人員的專業技能水平要求較高，一旦其技術水平相對較弱，就無法及時、準確地發現輸電線路中的問題。因此，電力企業在推進輸電線路運維工作時，首先需要依據企業的實際情況選擇合適的檢修模式，以有效提升線路檢修質量。而在具體的工作過程中，為有效降低雷害事故的發生概率，確保輸電線路運行狀態一直處于穩定狀態，檢修技術人員就需要重點關注以下問題：其一，輸電線路老化問題。線路老化不僅會提升安全風險，還會提高電力資源的損耗，影響電力企業的經濟效益[5]。因此，檢修技術人員需要重點檢查線路，查看其絕緣性能是否符合標準，進而做好相應的記錄，而一旦確定其未符合標準，檢修技術人員需要立刻進行更換。其二，巡視問題。制定科學的巡視計劃，能夠有效提升輸電線路的檢查、維修質量。因此，電力企業需要綜合考慮輸電線路的運行狀態等方面內容，以制定更加科學、完善的巡視計劃，進而加強故障巡視，以促使檢修技術人員及時發現各類故障問題，從而有效保障電力系統的穩定。另外，在制定巡視計劃時，還需要重點考慮一些自然災害頻發，或者地形較為復雜的地區，以有效確保電力供應穩定性的同時，減少電力企業的損失。

3.2 完善檢修保養機制

完善的檢修保養機制能夠進一步提升輸電線路運維管理的質量，促使電力企業平穩發展；定期的檢修與保養能夠有效延長相關設備、設施的使用壽命，及時發現和解決可能存在的安全隱患，從而有效降低安全風險，確保相關工作人員的健康與安全，減少企業的運營成本，避免企業遭受較大的經濟損失，由此可見完善檢修保養機制的重要性。但是，在以往的管理過程中，很多電力企業的檢修保養機制都存在較多的漏洞，導致檢修保養人員沒有得到全面的監督與管理，進而使得電力系統的穩定性較差，對各地區企業生產運行及人民群眾的工作生活產生較大的影響。因此，相關部門需要同電力企業相關管理人員對當前檢修保養機制進行全方位的分析，以明確當前機制中存在的問題，進而采取針對性的措施，以逐步完善電力企業輸電線路檢修保養制度，明確檢修技術人員的工作內容、方法等，從而有效提升其工作質量[6]。同時，為進一步提升電力企業輸電運維管理質量，提高輸電線路檢修保養水平，還需要完善企業的監督考核制度，進而對相關工作人員的工作情況進行嚴格的監管，做好輸電線路運維工作的監察巡視等，以促使電力系統始終保持安全穩定的運行狀態。另外，在完善檢修保養機制之后，企業還需要組織安排相關工作人員參與學習活動，讓其能夠明白自身工作內容的變化，知曉自身工作任務的重要性，從而有效地提升其責任心，確保其檢修保養工作的質量。

3.3 大力引進先進設備

先進的檢測設備能夠有效提升檢修技術人員的工作質量及工作效率。因此，電力企業還需要依據企業的資金狀況等，有計劃地引進先進的檢測設備。并且，在引進這些設備之后，電力企業還需要對檢修技術人員進行統一的培訓與考核，以促使其能夠靈活運用各類檢測設備，從而有效提升輸電線路運維管理水平[7]。另外，電力企業還需要加大先進輸電線路設備、線路引進力度，而后依據各地區的實際情況，更換合適且性能更加穩定的線路等，從而促使電力系統平穩運行。

3.4 健全安全防護設施

輸電線路在運行過程中，除了會受到雷電、雨水等多種自然因素的影響，還會受到鳥類等生物的影響。并且，隨著時間的推移，這些影響還會持續加劇，進而導致輸電線路出現較多類型的問題。另外，一些安裝在人員較為密集的輸電線路裝置，還會受到人的活動的影響，進而加快相關設施的老化。而一旦未做好相應的安全防護設施，就容易引發火災等安全事故[8]。因此，電力企業需要健全輸電線路的安全防護設施，依據具體的情況設置相應的防護設施。比如：為減少鳥類對輸電線路的損傷，電力企業可以安裝驅鳥裝置；人員密集區域，除了做好相應標識之外，還需要做好預警工作，以有效保障過往人員的安全。

4 結語

綜上所述，輸電線路的防雷設計質量及運維管理質量，會對輸電線路的運行產生極大的影響。因此，為有效減少雷害事故的發生概率，降低企業的經濟損失，確保電力系統平穩運行，電力企業就需要不斷優化輸電線路的防雷設計，做好防雷設置的合理設置，以提高輸電線路的防雷性能。同時，電力企業還需要合理選擇檢修模式、完善檢修保養機制，不斷提升輸電線路的運維管理水平，繼而促使電力企業平穩運行，充分滿足各企業及人民群眾日益增長的用電需求，從而推動我國經濟健康、平穩地發展。