输电线路的防雷设计与运维技术

2020-12-07何鑫

魅力中国 2020年1期

何鑫

（国网内蒙古东部电力有限公司检修分公司，内蒙古兴安盟 137400）

引言

输电线路的垂直高度落差较大，冷暖空气更易交汇，空气对流现象频繁，这些是导致输电线路经常发生雷击的主要原因。在防雷保护过程中，可采取加强架空线路的绝缘水平，改善接地装置，安装侧向避雷针，减小线路保护角等措施来提高输电线路的防雷水平，最大程度减少输电线路因雷击而造成的经济损失。

一、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。

二、防雷技术措施

（一）加强架空线路的绝缘水平

在电力系统的输电线路建设中，在架空输电线路的绝缘问题上有明确的规定：对于海拔不到1000m的地区，110kV的输电线路的悬垂绝缘子串中，绝缘子的个数不能少于7片，最好为8片。

（二）改善接地装置

在110kV架空输电线路的维护方面，首先应该改良接地装置。因为改良接地装置后，可以有效地降低线路杆塔的雷击跳闸概率，理论上可以降低20%～30%的雷击跳闸概率。如果原来的线路杆塔接地装置较差，改良后甚至可以降低50%的雷击跳闸概率。在具体的改善接地装置方面，可以使用降低接地杆塔电阻的方式，具体方法为深埋接地极，填充低阻物质等。在对水泥型杆塔线路布设地极时，要从杆塔的3～5m处开始布设。对铁塔线路进行布设垂直地极时，要从5～8m处进行布设。此外，还可以用增加耦合洗漱的方式对接地装置进行改良。需要注意的问题是，在雷击过程中，存在暂态行波以及稳态电磁感应现象，可以使用强化电磁感应型杆塔接地射线的方式改良接地装置。

（三）安装侧向避雷针

在一些杆塔位置较高的情况中，由于雷云和线路距离较短或接近平行于杆塔线路时，杆塔所处的电磁环境十分复杂，距离过近也会增加雷击跳闸的可能性。为此，可以在杆塔上安装侧向避雷针来解决这个问题。在110kV架空输电线路中的杆塔横杆两侧安装侧向避雷针，以降低线路的引雷率。具体操作方法：选用3m长的避雷针，在1.2m处固定。通过这种方式，可以有效地将雷电引入，提高线路的防绕击能力，但也会相应地增加线路的引雷率。

（四）减小线路的保护角

在维护输电线路的方法中还有一种技术措施，就是降低110kV输电线路的耐雷水平。但是，对于已经完成或投入运行的线路已经不适合改变线路的保护角，尤其是地势环境较为复杂的杆塔等。因此，要从多个方面综合考量研究，选择正确、适宜的线路改良方式。

三、输电线路运行维护措施研究

（一）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。

（二）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。

（三）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。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，通过对设备和线路的优化，提升输电线路的稳定性。