高压输电线路的运维以及防雷措施分析

刘华裔 马冀鲁

摘要：高压线路受到地域、地形环境、极端气候及沿途气象等条件的影响，在输电运行中，不可避免地出现故障和安全问题，从而带来电力的中断，影响经济建设的正常运行。本文对高压线路运行中的问题进行分析，并针对性地提出了故障诊断维护的有效措施。

关键词：高压输电线路;运行维护;故障;防雷措施

高压输电线路通常采用架空线路形式，雷击跳闸率较高，容易导致线路工作受到影响。伴随着社会电力需求的不断增加，还要加强线路防雷，避免人们的生产生活受雷击事件的影响。因此，还应加强高压输电线路综合防雷措施的研究，以便通过全方位管控减少或消除线路存在的安全隐患，保证线路正常运行，继而使电网经济取得健康持续发展。

1高压输电线路常见故障类型

1.1雷电故障

在自然灾害造成的输电线路故障中，雷击最为普遍且不可抗力。其具有不可抗力、不可预测和复杂性的特点，因雷击带来的跳闸事故不仅对电力设备的运行造成影响，也会缩减电网设备的使用寿命。比如：西藏高原地区的高压线路延伸距离长，加上偏低云层，客观上更加难以避免遭受雷击。我国一半以上的山区高压线路故障问题源自于雷击，雷击也成为致使高压输电线路故障发生、影响输电线路稳定安全运行的首因。

1.2覆冰故障

高压输电线路的覆冰故障常由于受到冬季温度、湿度等自然气候的作用，处于〇°C以下的水蒸气与架空的高压线路发生碰撞而结冰，形成覆冰现象。一旦高压线或杆塔上覆冰超出其荷载力，断线、倒塔等故障会在所难免的发生。这对于雨雪天气环境下的高寒地区尤为常见，具有危害范围大、抢修难度高的特点。

1.3架空线的断裂故障

高压线路因大风、微风振动、老化等自然因素导致的断裂，是北方地区的常见故障种类。其中，风速较小的微风振动引起的线路断裂是主要原因。微风震动使得架空的高压线被反复扭折，长时间暴露空气中再加上日晒雨淋等作用，加速线路老化，从而形成线路断裂。而对于高海拔的西藏等地区，往往因大风导致架空线路断线或杆塔倒塌，导致线路跳闸等故障。

1.4其他外力因素引起的故障

造成高压输电线路故障的因素还有不确定且分散性发生的山火、鸟害等大自然生物带来的运维故障。以西藏地区为例，鸟害是其中一个最主要的危害。西藏的自然环境中有许多珍稀鸟类，鸟类喜欢在杆塔上筑巢，致使线路出现短路故障，造成高压输电线路的瘫痪。此外，鸟巢的树枝、杂物和鸟粪等也为高压输电线路跳闸等故障的发生，带来诸多不确定性因素。

2对高压输电线路运维策略的探讨

2.1加强监测

针对高压输电线路需要加强有效的监测，须采用具有针对性、成熟性的检测方法和技术，使监测的高压输电线路得到更好、更及时、更可靠的安全评估。对于较为集中或特殊地段的高压输电线路则以安装检测器的方法最为合适。此外，先进的无人机技术运用到对高压输电线路的检测中，能更好做到对输电线路问题的早发现、早防控，最大化保障高压线路的运行。

2.2增强对高压输电线路的基础信息管理

高压线路的维护需要各种准确并可靠的原始资料信息作为支持，因此，对这些输电线路基础信息加以强化管理，并对上述资料进行全面有效分析，是高压输电线路安全有效的评价依据。在高压输电线路的维护运行中，应对其动、静态两方面的各种信息进行记录和保存，并以此为基础依据对变化的线路信息进行风险评估，并迅速及有针对性地制定出防范措施，时时跟踪，消除可能的危害和隐患，保障线路的正常安全运行。

2.3提升高压输电线路的运行维护水平

加强智能化管理平台的建设，以达到提升高压输电线路运行维护水平的目的。通过借助智能化管理平台，可以对输电线路的材料和物资进行优化整合，并对相关任务实时跟踪、跟进，最大化降低了工作人员的工作量。另外，借用智能化管理平台，可以做到对架空高压输电线路的管理愈加标准和专业，使这一系统的安全更具保障。比如：在西藏地区针对高压输电线路的智能化管理平台建设，各区域、各线路的实际情况调研是必须的前提，在此基础上才能制定出符合区域现状的管理标准，从而增强对高压输电线路的运维水平。

3高压输电线路在防雷上的意义及原则

高压输电线路多经过空旷和非生活区，而对于西藏等地形、地貌、气候复杂的高原地区，秋春两季尤其是雷击、雷暴的高发时间和区域，一旦高压线被击中，过高电压就会被激起，输电线路因此而断线引發跳闸故障，造成电力系统无法预计的电力损失。此外，如果设备的绝缘性和抗压力预设不达标，雷击还会引发电流问题，带来经济损失和人身安全的危害。因此，对高压输电线路防雷的多种举措不可缺少，在防雷技术上深入进行分析和研究，并从实际出发加以科学应用，可最大化减少在人力、物力、财力损失和安全上的事故概率与频率，保障电网的安全正常运行和运行效率。对于高压线防雷的基本原则大同小异，都需要根据区域地形、气候等条件特点，因地制宜，制定出一套综合有效方案，保护和保障高压线路的安全运行。此外，对高压线路进行全面的精准评估，查漏补缺地做好对高压输电线路存在问题的处理工作。

4对高压输电线路的防雷策略

对高压输电线路的雷击保护主要从主动防雷和被动防雷两个方面入手。在地势低洼地段、降低杆塔高度或避开雷电高发区域是被动防雷措施，而主动防雷措施则是安装避雷装置等防雷设备。

4.1安装多段避雷装置

多段避雷装置是目前我国在输电线路上广泛使用的避雷装置，地形复杂的高原和山区尤为适合。若干个这一装置被均勻安装在大的电极，从而形成一个电场电极。在雷电气象时，这种避雷器会使尖端电荷在分布上发生改变，对向下发展的电荷形成限制，从而有效避免被保护的电力设施遭受雷击。与传统避雷器相比，这一装置不是引雷，而是对“上行雷”和“下行雷”起到抑制作用，在实际的使用检验中，证实该种新设备具有机械结构稳定、使用寿命长、免维护、良好的防雷作用等特点。

4.2增加地线侧向避雷装置

对于高压输电线路，避雷线是最基本也是最为有效的装置，而且高压输电线路等级越高，防雷效果就越好，装置的造价也越低。避雷线对高压输电线路可以起到防止被雷直接击中，继而损毁电力系统的保护作用;Xt被雷击中的高压线可以进行分流，从而减小通过杆塔的电流，保护高压线路;对导线起到屏蔽作用，降低感应电压。这类避雷线更好适用于平原地区。

4.3对高压线路要提高其绝缘水平

35 KV高压输电线路系统属中性点的不接地系统，因此极易被雷击中，形成大气过电压，导致单项闪络接地现象，但开关不会跳闸，当两相绝缘子出现闪络后，可形成弧光接地短路，则会出现跳闸，因此合理提高线路绝缘水平，安装避雷装置以及自动重合闸装置，以更好地保护高压线路与电力系统的正常稳定运行。对未安装避雷线的地段，直线杆塔的杆型为上字型三角排列，在中相安装3片具体的XP-7型悬式绝缘子，在两边相安装4片XP-7型绝缘子，这样可以形成绝缘差异，如果线路遭受雷击，中相绝缘就会变得比较低，首先进行闪络，随后进行放电接地，经过闪络之后的中相导线，就可以看作是一条接地线，两边线的耦合作用得到有效增加，边相就不会再发生绝缘闪络，弧光短路也不会发生使线路开关出现跳闸的情况。

4.4装置长针金属避雷器

位于河道或山脚的杆塔，如果没有安装避雷线，则其周围土壤电阻率就会较高而易遭直击雷危害。因此，在杆塔顶部装置长针金属消雷器或35 k V氧化锌避雷针，对于高压输电线路的避雷和防雷会起到很好的保护作用。

结论

为保证电力系统稳定运行，需要加强高压输电线路这一重要电力传输载体的防雷管理。在实践工作中，面对线路遭受的各种雷电威胁，还应加强线路防雷架设和防雷装置选用，引进先进防雷技术消除雷擊给线路带来的安全隐患，同时注重线路绝缘管理，通过综合防雷保证线路能够安全可靠运行，为电网健康发展提供保障。

参考文献：

[1]蔡敏.特高压输电线路运行维护技术的研究现状分析[J].湖北电力，2011，（06）：1-6.

[2]王春杰，祝令瑜，汲胜昌，等.高压输电线路和变电站雷电防护的现状与发展[J].电瓷避雷器，2010，（03）：35-46.

[3]赵登.浅谈高压输电线路的运行维护与防雷措施[J].价值工程，2014，（36）：57-58.