输电线路的防雷设计与运维技术

文/于政

近年来，伴随我国城市化进程的快速发展以及人们生活水平质量的不断提升，我国社会对于电能的需求量也越来越大，这就为我国的电力事业发展带来了巨大的上升空间。输电线路是电力工程中至关重要的部分，其运行稳定性直接影响着电能的正常输送，在输电线路运维过程中，雷击是一种较为常见且危害性较大的安全事故，输电线路遭受雷击会导致其线路短路，严重的还有可能引发火灾等问题。如何加强线路的防雷性能是保证输电线路安全稳定运行的前提。

1 输电线路遭受雷击的原因与危害分析

输电线路工程建设中，会应用到金属材料构件，这就增加了线路遭遇雷击的风险，当输电线路遭受雷击时会通过金属构件产生大量感应电流，当感应电流达到一定的电压后就会进入到输电线路，导致线路电压迅速提升，这就会增加线路出现故障的几率，严重的可能导致线路瘫痪而无法正常运行。尤其是在线路相关设备抗压性和稳定性较弱时，如果出现雷击现象，则会对电力设备造成严重损伤，同时也容易导致安全事故的发生，除此之外，输电线路遭受雷击还会导致线路的维修与维护成本大大提升，不利于电力行业的稳定发展。所以，电力部门应根据所在地区的气候特点对输电线路进行科学有效的防雷设计及运行维护管理，以保证电力输电电路的安全稳定运行。

2 输电线路的防雷与接地设计

2.1 输电线路的防雷设计

在输电线路的防雷设计环节，设计人员需要重点解决线路遭遇雷击后的跳闸率问题。想要有效解决这一问题，设计人员需要从以下几方面入手进行设计：

2.1.1 优化避雷线设计

对输电线路的避雷线进行科学设计可以有效降低其遭受雷击的概率。在线路设计中，对于避雷线的设计需要参照杆塔的高度与保护角等要素。设计人员可根据线路所在地区的实际情况对杆塔的高度与保护角角度进行调整。此外，避雷线应设计在导线上方，导线全线都需要设置避雷线，避雷线与地面相接。在一些夏季多雨多雷电的地区尤其是山区中，要设置双避雷线，这样可以对雷电进行双重隔离，提升线路的安全性。

2.1.2 应用避雷器

避雷器对于输电线路的竖向线路防雷保护发挥着重要作用，当避雷器的电压低于杆塔与导线电位差时，避雷器会进行自动分流，以避免绝缘子闪络问题。在当前避雷器的设计和应用中，氧化锌避雷器逐渐得到了推广和应用，其可以对感应雷过电压起到很好的一直作用，且质量较好，所以其开始逐渐取代传统的普通避雷器。氧化锌避雷器对绝缘子的绝缘层增加了防弧金具，使引起闪络的位置处在防护金属和绝缘子的贴胶之间，所以对于保护高压线路断线问题具有良好的效果。当出现较强雷电天气时，避雷器可以将雷击产生的过剩电压导入大地，起到对线路的保护作用。

2.1.3 自动重合闸保护装置

在输电线路的防雷设计中，设置自动重合闸保护装置是较为常见的设计方法之一，设计人员应对工程所在地区的降雨及雷电情况进行前期勘察，针对当地天气情况需求对自动重合闸保护装置进行设计并在安装时对其进行科学调试，以此确保输电线路在遭遇雷电闪络后可以进行自动重合，保证线路的正常运行，降低因雷击造成的停电事故的发生概率。

2.1.4 增加绝缘子

在线路防雷设计中，对于线路绝缘设计也是有相关规定的，以110kV线路为例，如果线路所处地区的海拔低于1000m，其绝缘子数量应为8片左右；如果档距过大或是杆塔高于了40m，那么，绝缘子数量应按照每增加10m加装1片的标准来确定。

2.2 输电线路接地设计

杆塔接地设计：杆塔的接地情况对于输电线路的防雷性能也存在一定的关系，所以，在进行杆塔设计时也要考虑到接地防雷方面的因素。在雨季较长和雷击现象多发的地区，在进行杆塔设计时，设计人员要逐级测量线路杆位的土壤电阻，并根据测量获得的实际电阻率值，对杆塔进行科学设计。在具体的设计过程中，可以采用降低杆塔接地电阻的设计方法，这是由于杆塔接地电阻是与输电线路的耐雷程度成反比关系，杆塔接地电阻越大，数显线路的耐雷程度越低；反之，当杆塔接地电阻变小，输电线路的耐雷程度也会得到提升。在进行杆塔接地设计时，接闪避雷线应采用小角度或负角度，防止雷电对设备进行绕击。同时，还要保证外接引流线、接地体有足够的泄流截面。此外，应选择单极深埋垂直接地的方式，这样可以使泄流容积增大。最后，如果土壤的电阻比较大，可以应用物理降阻剂，在改善土壤电阻率的同时也可以达到增加接地面积的效果，当雷电出现时，可以使设备外的过电压迅速降低并将雷电流及时传入大地。

3 输电线路运行维护措施研究

3.1 建立健全的检修维护机制

（1）相关部门要对输电线路的检修维护机制进行完善，明确线路检修工作内容和方法，并提升相关人员的专业技能和责任意识，同时，还要对各项规章制度的执行情况进行有效监管，以保证线路维护工作效率和质量的提升。

（2）对线路检修工作要做好记录与总结，工作人员在对线路进行检修后要及时对线路情况进行记录，并建立线路维护检修的数据资源库，以便随时对线路运行与检修情况进行查询，为线路的检修维护工作提供必要的数据支持。

（3）要通过规章制度的制定和执行，加强对输电线路检修维护工作的监督管理，监督管理人员要定期对线路运行情况及运维工作情况进行监察巡视，同时，线路检修部门也要加强对自身工作质量的监督和自检力度，从而使输电线路始终保持安全稳定的运行状态。

3.2 输电线路的检修模式

在当前的输电线路检修工作中，通常采用的是变线为点的工作模式。由于该项工作专业程度较高，所以对于工作人员的专业技能水平也提出了更高的要求，其要多在线检修与离线检修的方式进行掌握和应用。在线路检修过程中，要注意线路的老化率问题，其老化率不应超过3‰，其绝缘爬距也要满足国家规定的相关标准。绝缘子的检修分为在线与离线两种模式，在线检修即分布电压，离线检修即零值电阻检测。对于线路老化率连续四年保持在2.5‰左右的，应两年检测一次，对于老化率连续四年保持在2‰以内的可四年检测一次，其检测总次数要小于五次。

3.3 引进先进的设备

在进行输电线路的运行维护工作时，要注意引进当前较为先进的检测设备，通过对线路的检测及时发现老化的线路并进行更换。在目前的市场经济影响下，一些电力企业往往忽视了在架空输电线路运维方面的投入力度，这对于线路的安全稳定运行是十分不利的。所以，先关企业应认清当前发展形势，通过不断加大对输电线路运维资金的投入，引进更加先进的设备和线路，例如在雨季较长活雷击灾害较频繁的地区，可增加一系列防雷装置并更换性能更加稳定的线路等，通过对设备和线路的优化，提升输电线路的稳定性。

3.4 实施有效的防范措施

由于一些地区的输电线路运行环境较为复杂，所以其容易受到自然因素的影响而造成损害，除常见的雷击灾害外，输电线路还会受到各类生物的侵袭以及雨水等物质的腐蚀。所以在进行输电线路的运维工作中，要做好对线路的防护，例如设置驱鸟装置，降低鸟类对线路的破坏；在人员较为密集的地区，要在线路附近设置安全警示标识；对于大风、强降水等恶劣天气要提前做好预警，将自然因素对输电线路造成的影响降到最低。

4 结语

通过对全文的总结可以得知，在我国社会经济高度发展的今天，我国对于电能的需求量也在不断提升，这就对输电线路运行的稳定性和安全性提出了更高的要求。在输电线路的各类影响因素中，雷击灾害对于线路造成的损伤是十分严重的，甚至有可能引起较大规模安全事故。所以电力企业应不断加强对输电线路的防雷安全设计，通过采取具有针对性的有效措施，降低线路遭受雷击的概率。同时，电力企业还要不断强化对输电线路的运行检修与维护工作，提升线路整体质量，防患于未然，保证输电线路的稳定运行，促进我国电力事业的进一步发展。