输电线路的防雷技术与输电线路运维技术

陈晴1焦辉1张钊瑞1邹龙2余潇寒3

（1国网亳州供电公司安徽省236800；2国网阜阳供电公司安徽省236017；3国网黄山供电公司安徽省245061）

摘要：输电线路设计的过程中，怎样才能合理有效的避免供电线路受到雷击的损坏，是未来发展的方向，也是保证供电正常的关键因素。线路的运维是保证电力供应常态化的基本手段和方法，对于提高线路的安全性和效率具有非常重要的作用。本文的笔者结合多年的实践经验总结出输电线路的防雷设计方法，并且深入的探讨了如何才能做好输电线路的运维，希望为电力行业的从业者提供要一点可以参考的意见。

关键词：输电线路；防雷设计；线路运维

根据有关调查数据发现，架空的供电线路所发生的所有故障中，雷击所造成的故障几乎占到了总故障发生率的%，因此，如何防雷对于线路正常运行影响非常大。基于上述原因，输电线路设计的过程中，需要做好防雷处理，根据线路的实际情况采取必要的措施进行防雷，确保供电线路正常运行，提高系统的安全性

1输电线路防雷的主要原则

输电线路在遭受了雷击之后通常会产生如下几种故障形式：：直击雷过电压作用――输电线路出现闪络现象――闪络现象转为工频电压――输电线路跳闸――输电线路供电终止。从以上的几点可以发现，输电线路在遭受了雷击之后发生故障通常由四个阶段所组成，要想从根本上避免雷击对供电线路的影响，就要从这几个方面入手，做好四道防线，大大的降低雷击对输电线路的影响。下文将主要从上述的四个阶段进行简要的分析：

第一，有效的避免输电线路遭受直接雷击的影响。

第二，即使输电线路遭受了雷击，绝缘体也不会出现闪络的情况。

第三，输电线路存在闪络现象之后不建立工频电压。

第四，保证电力的持续供应。

2输电线路防雷设计探讨

以某山区为例，由于当地所处的位置刚好在冷暖气流的交汇处，再加上山区地势起伏的影响，此处雷电活动比较频繁。但是，由于在线路设计中，没有充分重视这一点，此处雷击事故发生率非常高，线路故障率常年居高不下，尤其是在夏季，经常出现停电事故，给当地居民的日常生活带来了很大不便。所以，线路设计中的防雷非常关键[2]。一般来讲，线路防雷可以采取的措施有下述几种，在具体的设计中，应遵照结合实际、经济性、合理性等原则，进行综合考虑。

2.1增加绝缘子

按照相关规定，线路绝缘是有一定要求的：一、若线路所处地区的海拔不超过一千米，那么，110kV线路中的绝缘子数量应在7片至8片左右（最好是8片）。二、若档距比较大且杆塔高度超过了四十米，那么，绝缘子数量应按照每增加十米加装1片的标准来确定[3]。

2.2优化接地装置

以110kV线路为例，其运维中应以改良、优化接地装置为工作重点。在将接地装置进行改良之后，线路出现跳闸的次数会有所减少，故障概率也会因此降低。依据相关实例来讲，优化接地装置之后，输电线路中跳闸率的降幅最大可达30%；如果接地装置以往设置的比较不合理，在经过改良之后，跳闸率降幅甚至可以达到50%。

具体实施中，接地装置改良的要点是降低电阻，一般方法包括填充低阻物、安装导电模块等，应结合实际情况进行选择。在电阻率相对较高的情况下，降阻可采用布设接地极的方法，以解决接地不良问题。但要注意的是，不同线路的布设要求也不一样，实施中应注意区分。若为水泥杆塔线路，接地极布设应从其3米到5米之间的位置开始；若为铁塔线路，接地极布设应从其5米至8米之间的位置开始。使用的接地极最好选择长度为1.5米长的，间隔距离最好在4米至6米。除了布设接地极之外，接地装置改良还可以通过增加耦合系数实现。此种方法的实现途径通常是增加架空地线或耦合地线。

2.3加装避雷设施

若杆塔较高，不仅会缩小其本身以及线路与雷云之间的间距，还有可能会造成雷云与线路平行或者接近杆塔的情况。在这样的情况下，杆塔本身会处于一个较为复杂的电磁环境中，雷电绕击过电压几率会因此增大。对于这个问题，现实中可通过加装侧向避雷针的方式来解决。对于110kV线路来讲，侧向避雷针通常被安装在杆塔横阻两边的位置，长度一般约为3米，安装时应注意在其中间1.2米处进行固定。若横向设备需加装避雷针，那么其长度最好在1.8米左右。而电气连接则需将其螺孔与杆塔横担进行连接来实现，其可以将雷电流引入大地。结合安装效果来讲，侧向避雷针能够起到提升防绕击水平等作用，对于保障线路安全有着非常积极的作用。但是，其也有一个明显的局限性：引雷率较高。对于这个局限性，目前相对有效的克服措施是增加绝缘子数量。

另外，氧化锌避雷器也是一种在线路防雷方面具有一定优势的设备。其适用于雷电活跃、电阻率较一般情况偏高以及一般降阻方法无法实现的情况，可有效降低跳闸率以及绕击率，对保障线路安全能够起到非常显著的积极作用。

2.4调整保护角

目前，线路防雷除了上述措施之外，调整保护角也是一项比较有效的策略。此种方法具有一定的防雷效果，但是，其缺点也比较多，其中包括：投运线路往往很难进行保护角调整；部分线路无法实施；此种做法需要大量资金作为支持，成本较高。所以，在具体线路中，应结合资金实际和技术能力，综合分析以确定合理的保护角，保证线路效益。

3输电线路运维技术

1、线路检修

运维是确保供电线路正常运行的主要方式。变线为电是一种效果非常好的检修方式，其工作效率也非常高，但是需要具备较高专业知识的人员才能够完成操作。线路的检修工作需要从以下三个方面进行：

（1）为了保证维护工作的秩序，保证检修工作按时完成，在检修的过程中，应该保证区域交通流畅通行。（2）所有的供电设备都应该保证其功能，尽量的选择技术先进、售后服务质量高且性能完善的设备。（3）线路的老化率尽量的保持在3‰以下，并且绝缘爬距符合规定的要求。检测周期内应该详细的检测线路的老化率，如果近四年的数据显示其为2‰以下，检测周期应该保持为4年/次；如果近四年的数据为2.5‰，检测的周期应该为2年/次。检修时应该注意保护杆塔设备，免受外力的影响；对于裸露在外侧的输电线路，应该注意保养其绝缘材料。

2、防雷监测

统计数据显示，雷击跳闸是近年来导致输电线路故障的主要原因之一，其发生率非常高，尤其在一些山区，因为当地的自然条件非常恶劣且地形地貌非常复杂，所以极易发生雷击事件，其对于输电线路的影响非常大。因此，在这些区域内进行线路维护时，防雷监测的任务非常的艰巨。目前的情况下，人们已经逐渐的认识到了雷电对输电线路所造成的重大影响，需要在日常的工作中改进，并且已经取得了非常好的效果。需要注意的是，因为雷击的发生非常的随机，且无法预料，所以在安装线路的过程中应该合理的设置防雷设施，在日常使用中做好维护，确保输电线路正常运行。

3、直击雷防护

雷击高发区域内进行输电线路的架设工作，要充分的考虑到输电线路在遭受雷击时所产生的巨大影响，虽然在输电线路中设置了避雷线，但是因为其保护角比较大，容易遭受雷击的影响，所以在雷击发生率比较高的区域内通常在几个杆塔上设置一根接闪杆来避免雷击对输电线路的影响。接闪杆的架设应该布置在杆塔顶部，架设高度应该高出线路5m，同时尽量的覆盖这些危险区域，做好拦截作用，避免保护范围内出现雷电绕击的影响。整个输电线路如果作为一个系统工程来分析的话，全面的考虑到这些输电系统的使用情况，根据不同区域的不同地势和气候条件，具体问题具体分析，尽量的避免这些不良因素对输电线路所造成的影响。

4结语

线路故障是导致大规模停电的主要原因之一，对社会生产的影响力非常大。因此，降低线路故障率是保证线路效益的关键。出于此项考虑，在线路设计过程中，必须将防雷考虑在内，采取有效的避雷措施，尽可能的避免雷害事故的发生。

参考文献：

[1]郭省平.输电线路运行故障原因及查找[J].科技与创新，2015（20）：144.

[2]谢家力.肇庆地区输电线路防雷措施探讨[J].技术与市场，2015，22（10）：31.