输电线路的防雷设计与运维技术分析

杨银台 赵才涛

摘要：输电工程是电力工程系统的重要组成部分，与人们生产生活密切相关。而雷击是比较典型的一种严重危害电力系统运行安全的事故，很容易导致线路短路，进而造成系统运行故障。因此，如何在充分考虑技术设备、地理环境条件、经济效益与社会效益的基础上优化完善输電线路的防雷设计与运行维护工作是一项值得持续关注与研讨的工程，对我国电力系统的稳定与发展有深远影响。

关键词：输电线路;防雷设计;运维技术

国家电网调查数据统计显示，在架空线路的全部故障中，由雷击导致的故障占了约50%的比例[1]，其中大部分发生在山区、海南等雷电高发地区。由于地势起伏、冷暖气流交汇、当地线路设备技术与维护措施完善程度等原因，切实做好前期检测与排查并在发现势头后及时解决与维护，提高线路运行效益，是输电线路设计应当综合考虑的因素。

一、输电线路的防雷设计探讨

（一）提高输电线路的绝缘比例

我国国家在电力系统的输电线路标准上（以架空电路为例）有明确的要求：如果线路经过的地域与海平面垂直距离低于1000米，则110KV线路里的绝缘子个数应保持在7-8片左右[2];如若档距很大且杆或塔的高度高于40米，则其数量要参考海拔每增加十米要加装一片绝缘子的标准来进行施工。

（二）改良接地装置水平

理论上讲，优化接地装置可以满足降低20%到30%的线路杆塔的雷击跳闸概率，保证电力系统的稳定运行。建设过程中可以通过将接地极深埋布设、在线路中增加低阻物质等方法降低接地杆塔的电阻，尤其要注意对于垂直设置与其他布设的情况要因地制宜，采用不同的距离标准进行施工。例如，如果是水泥塔杆线路，接地极应从它3-5米之间的位置开始布设，接地杆长度以及间隔距离也应科学规划。另外，还可以采用增加架空地线或者耦合地线来增加耦合系数的方式优化接地装置。

（三）通过避雷针设置来优化

当前各地区普遍采用的避雷设置是避雷针，但随着科学技术的发展与科学试验证明，侧向避雷针的防雷效果更佳。由于雷云距离输电线路较近或者与线路趋向平行，其相互作用形成的电磁场相对复杂，会增大雷击导致跳闸的可能性，通过侧向避雷针可以达到将雷电引入，加强其防止环绕雷击的能力，从而降低引雷率的结果。如果要加强效果，也可与上述绝缘子片的措施相结合。

（四）适当改变输电线路的保护角

由于输电线路网络四通八达，一条线路经过的地区情形各异，地形地势、气候条件与设备质量等有一定的差异，这使得输电线路的设计必须充分考虑因地制宜，由专业技术人员经理论分析与实地考察后，遵从经济效益与社会效益、生态效益相结合的发展原则，合理调整输电线路的保护角，提高其避雷能力。

（五）利用互联网获得实时数据支持

随着科技与经济的发展，我国逐渐摆脱了传统的防雷整改举措。传统的方式大都是事后补救，具有滞后性。而如今互联网与物联网技术的广泛普及，为天气状况、气候变化、经济发展等综合因素的实时监测与趋势预测提供了有利条件。我们应积极利用信息技术和更加科学、现代化的雷电定位监测技术，展开对地区落雷密度、雷电流幅值等数据的监测统计，为线路防雷水平的布置提供数据支持。

二、输电线路的运行与维护

（一）加强输电线路的巡查工作

当前我国已经逐步建立起比较完善的输电线路巡查工作的日常管理，但对于新出现的情况或特殊情况关注度尚有欠缺。例如，有些经济较为落后的地区监控系统不够完善，无死角的目的达成不足，这就需要及时进行系统升级与必要的补充人员配备;在时间方面，除了日常管理，应尤其注意夜间或特殊天气如大雪、暴雨情况的巡查工作，避免遇到紧急情况全线崩溃的险情;最后，巡视工作要做到“继承传统，推陈出新”，即巡视工作要保证阶段性与整体性的有机结合，对于输电线路的运维中出现的问题查明原因与精准记录解决方法与步骤，促进工作实现顺利过渡。责任追查制度必须落实到位，以避免责任推诿造成的巡视资源的浪费。

（二）改善输电线路运行的外部环境

我国的现代化建设仍处于社会主义初级阶段，工业化建设中暴露的问题比较严重，例如广大农村地区水泥路的建设与建筑施工等带来的扬尘、废水废料等污染问题相当突出。比如某地区205国道沿线大大小小的水泥厂有几十家，每天产生的大量水泥飞尘沉积于输电线路的绝缘子表面后清洗非常困难，这增大了绝缘子表面的粗糙度而更易积污，产生火花放电现象与污闪跳闸问题[3]。当地相关部门应统筹考虑，增强全局意识，结合地区实际发展现状与规划，改善输电线路的外部环境，提高其运行效率，降低损耗。

（三）引进输电线路技术与设备

社会经济的持续发展对电力系统的稳定高效提出了更高的要求，如果继续沿用传统的输电线路与技术，面对日益增长的电力负荷与电力使用中的复杂情况，提高电路设计的难度与加强输电线路相关设备的更新换代显得尤为重要。相关部门要以相关行业标准、国家制定的规程、安全第一等原则为指导，通过监督、检查、巡视机制的建立，发挥智能变电站智能化和自动化的运行优势[4]，切实做到对输电线路建设行业的市场感知与设备缺陷的监控，及时上报，将输电线路的维护工作落到实处。

（四）加强输电线路安全生产与运维的宣传普及工作

一项工作的顺利推进离不开前期的充分宣传。现如今输电线路建设与运行维护的工作仍被认为只是电力部门的职责，公民责任意识较为淡薄，应从社会各个阶层、各个地区加强此方面的宣传。

三、结语

输电线路的正常运行不仅仅关系到电网的稳定与安全，还与千家万户的生产生活密切相关，输电线路的防雷设计与运维工作除由专业技术人员部门牵头外，还需大众的积极参与，为电力系统建设出谋划策，使输电线路能够提供更加安全稳定、优质可靠的电能更好地服务于社会，为国家的经济建设做出贡献。

参考文献：

[1]董威佐，肇恒阳.输电线路的防雷设计与运维技术分析[J].黑龙江科学，2019，10（10）：88-89.

[2]彭晖亮.输电线路的防雷设计与输电线路运维技术[J].山东工业技术，2016（11）：184.

[3]胡廷鹤.输电线路的综合防雷技术分析[J].农村经济与科技，2018，29（16）：296.

[4]易辉，崔江流.我国输电线路运行现状及防雷保护[J].高电压技术，2001.

作者简介：杨银台（1991.06-），男，硕士研究生（电气工程专业），助理讲师，主要从事电网自动化，高电压输配电线路运维，特高压输电关键技术等方向的教学与研究工作;赵才涛（1989.05-），男，硕士研究生（电气工程专业），助理讲师，主要从事电力系统继电保护的教学与培训工作。