影響輸電線路安全運行因素及預防措施的分析

王思源

摘 要：作為一種動力能源，電力在企業、民眾的日常生產、生活中起到至關重要的供應保障作用，同時還是社會、經濟和國家發展的重要推動力，電力企業自然成為了我國國民經濟發展中的支柱性產業。在電力系統日常運行和電力供應中最為關鍵的就是輸電線路運行的安全性和穩定性，但輸電線路分布范圍廣、距離長、所處地理環境復雜多變，極易受到內在和外在多種因素影響。本文就影響輸電線路安全運行的因素及預防措施展開了深入探討。

關鍵詞：輸電線路；安全運行影響因素；預防措施

中圖分類號：TM726 文獻標識碼：A

作為整個電力系統當中的基礎和根本，輸電線路的運行質量直接影響著電網整體運行的安全性和電力供應的質量。隨著社會和經濟的發展，人們的用電需求和對電能質量的要求都有所提升，輸電線路越來越復雜。雖然在科學技術不斷發展進步的同時，電網企業的輸配電技術和自動化技術水平都有了很大程度的提升，但鑒于輸電線路自身特點，仍然有很多因素影響著輸電線路運行的安全性和穩定性。

一、影響輸電線路運行安全性的因素分析

（一）輸電線路本身的建設質量

輸電線路的分布范圍廣、距離長、地形復雜多變，且極易受到狂風、暴雨、冰雹、雷電等自然災害襲擊，故本就應在輸電線路建設時就對線路的建設質量提出較高的標準和要求。輸電線路有架空輸電線路與電纜線路之分，前者架設在地面上空，主要有桿塔、導地線、接地裝置和線路金具、絕緣子及拉線等組成部分。這些構成部件本身的質量也是輸電線路安全運行的影響因素之一。以鐵塔為例，其常年都暴露在外界環境之中，隨時會遭受到風、雨、雪、雷電的侵蝕，對其結構造成一定損壞，進而造成一定的安全隱患，縮短鐵塔的使用壽命。因此，在選購鐵塔時要選擇塔桿表面鍍鋅層均勻，且符合相關標準的鐵塔，這是因為塔桿表面的鋅層會在鐵塔受到外界自然因素影響時產生一層Zno薄膜，保護鐵塔的金屬結構，防止其出現腐蝕、生銹問題。

（二）人為因素

這里所說的人為因素主要有以下幾種情況：一是輸電線路周邊居民在線路下方焚燒農作物或垃圾，產生的高溫濃煙和火苗會引發線路跳閘；二是不法分子在利益的趨勢下偷盜線路電纜；三是線路周邊有工程項目施工，施工中高度較高的車輛或塔吊等在通過輸電線路下方時極易與線路發生觸碰，拉斷線路，甚至引發安全事故；此外，在一些山區，輸電線路導線還很容易在開山炸石等作業開展過程中被炸斷。這些都會對輸電線路運行的安全性和穩定性造成威脅。

（三）自然因素

1 強風

遭受強風侵襲時，線路的回路會由于風偏的影響而出現跳閘現象。根據2013年針對東北地區國家電網的一項調查顯示，僅這一年發生在東北地區國家電網110kV～500kV輸電線路的跳閘現象就有200次，嚴重影響了輸電線路運行的穩定性。引起風偏放電的強風主要有以下幾種：

其一，颶線風。當高空中冷空氣遇到低空中的熱空氣時就會產生強大的空氣對流，進而形成風帶。此類型風常發于夏季的6～8月份，瞬間風速可超過 30m/s，并伴有雷雨和冰雹，最終會形成一道水線，若水線同閃絡方向一致時就會引發放電現象。

其二，龍卷風。龍卷風的瞬間風速在與地面相距距離約有50m時可超出 50m/s，一旦超出線路的設計標準，就會給輸電線路的鐵塔帶來嚴重影響，甚至引發鐵塔倒塌，造成線路故障。

其三，大風。分布緊湊的線路桿塔在遭受大風侵襲時會導致線路出現擺動情況，使輸電線路的垂直位移超過水平位移，引發線路斷裂。

2 雷電

輸電線路主要會受到三種情況的雷擊影響，一是直接擊中輸電線路，對輸電線路危害最大的直擊雷；二是雷電擊中輸電線路桿塔，進而導致輸電線線路出現感應過電壓；三是雷電直接擊中避雷針，然后避雷針反擊到輸電線路上，致使輸電線路癱瘓。

3 冰凍

當輸電線路表面覆冰時會使輸電線路出現大范圍的冰閃、舞動，進而引發線路斷線、倒塔等電力故障。在2014年，僅重慶、江西、湖北、湖南等地就在持續的低溫雨雪天氣的影響下造成211條輸電線路被覆冰，進而引發斷線和倒塔現象。從冰閃機理角度來分析，絕緣子的閃絡在輕覆冰情況下依舊是由冰污結合形成的，同絕緣子表面的積污和冰的電導率等因素關聯緊密，冰閃常發于融冰期。

4 鳥害

鳥害主要會引發輸電線路出現跳閘事故，主要原因是在鳥類把能夠導電的糞便排在輸電線路橫擔上后，這些糞便會在短暫接觸空氣間隙時引發閃絡現象。此種情況常發于線路電壓≦220V的輸電線路上，因為這個級別的輸電線路絕緣子串間距離很短，鳥糞的存在幫助其構成了一個長通道，使空間電場發生改變，在帶電導體和鳥糞構成的通道末端的間隙中產生放電現象。

二、針對以上影響輸電線路安全運行因素相應的預防措施

（一）緊抓輸電線路本身的建設質量

在購置輸電線路有關構件和設備時嚴格以相關規范、標準和線路設計要求為依據，到國家指定單位購買或向質量、信譽都有保證的正規廠家購買，并索要有關產品的合格證與技術資料。

（二）定期對輸電線路進行檢修和維護

成立專門的工作組負責輸電線路檢修和維護工作的管理，并保證檢修、維護人員兼具扎實的專業素養和豐富的實踐經驗。在實際工作中要在進行一定安全教育培訓的前提下明確各自分工，強化工作人員責任意識，嚴格遵照有關規范進行操作，并詳細記錄下檢修時間與發現問題，根據實際情況有針對性地制定檢修。維護計劃，杜絕錯檢、漏檢和安全事故發生。

此外，還要在社會上開展有關線路、電纜保護宣傳工作的基礎上加大對線路的巡視力度，不給不法分子留有偷盜電纜的機會。

（三）當輸電線路鄰近區域有工程項目施工時做好相應的施工保護措施

輸電線路周邊有工程項目在施工時，可指派專門人員深入施工現場與項目施工企業一同就在施工操作影響下可能發生的線路故障進行預測，共同商議出相應的處理辦法。當遇到違章建筑時還要做好協調工作，實在無法協調的就上報有關部門，通過法律手段解決。

（四）雷擊防護

首先，根據往年雷電流強度和閃電密度分布等數據信息進行統計分析，再綜合考慮輸電線路結構和地貌、地形等因素來分析雷擊危害與這些因素的內在聯系，參考歷年運行數據的基礎上做出電網的雷區分布圖。

其次，分析110V～220V的輸電線路，總結出易受雷擊的地段及其原因。通過改造接地電阻來預防桿塔遭受雷電襲擊，若改造接地電阻過程中出現困難，可通過加裝桿塔拉線或安裝耦合地線于導線下方的辦法解決。

最后，可通過減小線路保護角或把側向避雷針、可控避雷針加設在桿塔塔頭附近來防治雷電繞擊桿塔。

（五）冰凍防護

對于輕覆冰現象可通過清理線路污物和增加爬電距離來避免，具體來說可以在雨雪冰凍天氣發生之前進行污物清理；在塔頭間隙尺寸允許范圍內適當增加絕緣子的片數和絕緣子串的長度。

對于重度覆冰情況，此時的絕緣子閃絡受冰柱形狀和冰凌橋接的程度影響，閃絡放電的電弧會直接沿著冰柱和冰凌橋接面發展，而通常情況下輸電線路的覆冰厚度與線路所處區域海拔高度間成正比關系，且會受低溫冰凍天氣持續時間影響。因此，可按不同傘徑間插絕緣子，或是將絕緣子串布置成V型或倒V型等方式來提高絕緣子的冰閃電壓。需要注意的是當采用雙絕緣子串時為避免冰凌直接橋接，可通過增大串間距的方式來避免。

對于輸電線路導線舞動問題，產生此種現象的主要原因是導線截面特征在偏心覆冰的影響下發生了改變，進而在風力作用下出現不穩定馳振。覆冰導線發生舞動現象的概率會隨著覆冰厚度的增加而增大。但當覆冰的迎風面冰層厚，背風面的冰層薄，厚度分布極其不均勻時，及時覆冰厚度并不大，也會在風速、風向和偏心覆冰以及線路自身等因素影響下產生導線舞動問題。

（六）鳥害的防治

把驅鳥裝置安裝在桿塔之上，或是通過在輸電線路的絕緣子上方安裝防鳥刺、加設擋板等來避免鳥類停留在輸電線路上。

結語

綜上所述，輸電線路運行的安全性和穩定性直接關系到整個電網系統的運轉以及供電的質量，鑒于輸電線路的特殊性，在電網的實際運行中要綜合考慮能夠影響輸電線路運行的各方面因素，有針對性地事先采取相應的防護措施，而不是等到事故發生后再進行補救。

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