架空輸電線路的運(yùn)行維護(hù)及防雷措施探討

摘要：目前，我國(guó)輸電網(wǎng)絡(luò)不斷建設(shè)，輸電線路作為輸電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的基礎(chǔ)性部分，是否保持正常供電狀態(tài)對(duì)供電的可靠性和穩(wěn)定性會(huì)產(chǎn)生極大的影響。因此，如何對(duì)架空輸電線路的運(yùn)行維護(hù)以及故障進(jìn)行分析，并提出合理有效的防護(hù)措施成為電氣行業(yè)的熱門問(wèn)題。文章針對(duì)架空輸電線路的運(yùn)行維護(hù)現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，對(duì)防雷問(wèn)題提出了可行性的對(duì)策。

關(guān)鍵詞：架空輸電線路；運(yùn)行維護(hù)；防雷措施；輸電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)；電力輸送；電氣行業(yè) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TM862 文章編號(hào)：1009-2374（2016）01-0141-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.01.070

電力作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，為了更大限度地滿足社會(huì)的用電需求，需不斷加強(qiáng)其供電的可靠性和供電量，因此，開(kāi)始逐漸重視對(duì)電網(wǎng)的規(guī)模化建設(shè)。電網(wǎng)的發(fā)展速度以及設(shè)備的更新創(chuàng)造能力極其快，因此傳統(tǒng)的線路運(yùn)行管理技巧和方法已經(jīng)不能滿足當(dāng)今現(xiàn)代化的管理需求，這就迫使供電企業(yè)需要結(jié)合社會(huì)的需求以及管理經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行變革，實(shí)現(xiàn)科學(xué)有效的架空輸電線路的運(yùn)行維護(hù)管理，從而推動(dòng)整個(gè)電網(wǎng)的發(fā)展。

1 架空輸電線路運(yùn)行維護(hù)中的故障分析

1.1 雷電因素

針對(duì)雷電現(xiàn)象的客觀因素而言，其具有不可預(yù)測(cè)性和不可控制性，而且對(duì)輸電線路的破壞程度較高。從一定程度來(lái)說(shuō)，其運(yùn)行維護(hù)工作較為困難，破壞周期較長(zhǎng)，影響程度較大。

1.2 風(fēng)災(zāi)因素

由于輸電線路是沒(méi)有保護(hù)設(shè)備的，一般情況下都是裸露在空氣中，當(dāng)風(fēng)災(zāi)現(xiàn)象比較嚴(yán)重的時(shí)候，會(huì)造成輸電線路發(fā)生斷裂或者倒塌的現(xiàn)象。當(dāng)風(fēng)力超過(guò)線路設(shè)備的承受能力時(shí)，會(huì)導(dǎo)致輸電線路發(fā)生故障，使線路斷裂、電線桿變形，從而使線路發(fā)生跳閘現(xiàn)象，造成生活區(qū)域內(nèi)的停電現(xiàn)象。風(fēng)災(zāi)是輸電線路比較常見(jiàn)的一種故障，極易造成電力系統(tǒng)發(fā)生局部供電癱瘓的狀態(tài)。

1.3 外力破壞

架空輸電線路故障外力破壞因素的形式多樣化，當(dāng)風(fēng)災(zāi)比較嚴(yán)重時(shí)，極易吹斷樹(shù)木，當(dāng)大片的樹(shù)木壓倒輸電線路時(shí)，會(huì)使電力的負(fù)載加重，發(fā)生折斷的現(xiàn)象。交通事故也極易造成輸電線路故障，如比較高的工程車輛不小心碰倒電線桿的現(xiàn)象等。當(dāng)架空輸電線路的運(yùn)行環(huán)境比較特殊時(shí)，難免會(huì)遭到機(jī)械撞擊桿塔或者觸碰線路的情況，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成倒塔斷線的故障。

1.4 其他因素

鳥(niǎo)害是造成輸電線路運(yùn)行維護(hù)故障的一個(gè)重要因素，由于架空輸電線路大多位于外部環(huán)境，容易導(dǎo)致鳥(niǎo)類在桿塔上筑巢或棲息，由于桿塔上的樹(shù)枝以及雜物或者鳥(niǎo)糞在桿塔絕緣子中的堆積，極易造成線路在運(yùn)行的過(guò)程中出現(xiàn)跳閘的事故。而且鳥(niǎo)類的糞便濃度比較低，當(dāng)在空中逐漸拉伸時(shí)，由于空氣中各類雜質(zhì)具有較好的導(dǎo)電性功能，會(huì)導(dǎo)致放電電壓低于直接擊穿空氣間歇中的電壓。糞便接近絕緣子串時(shí)，會(huì)造成電壓閃絡(luò)的現(xiàn)象。輸電線路受到人為破壞的因素也日益突出，由于不規(guī)范的施工導(dǎo)致輸電線路桿塔突然發(fā)生倒塌事故，違章取土導(dǎo)致桿塔的地基穩(wěn)定性遭到嚴(yán)重的破壞，而對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行偷盜導(dǎo)致電力系統(tǒng)不能正常地進(jìn)行供電。這些輸電線路故障都是由人為因素導(dǎo)致，給線路運(yùn)行的安全維護(hù)增加了難度。

2 架空輸電線路的運(yùn)行維護(hù)管理方法

2.1 善于應(yīng)用科學(xué)技術(shù)，提高在線監(jiān)測(cè)能力

科學(xué)技術(shù)的不斷革新和應(yīng)用能夠增強(qiáng)其架空輸電線路在運(yùn)行維護(hù)過(guò)程中的在線監(jiān)測(cè)能力。利用此技術(shù)可以提高設(shè)備在運(yùn)行中的在控性與可控性，通過(guò)對(duì)架空輸電線路監(jiān)測(cè)對(duì)象進(jìn)行在線的監(jiān)測(cè)，其對(duì)象會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，而這些數(shù)據(jù)能夠呈現(xiàn)架空輸電線路的電氣以及機(jī)械參數(shù)，利用此技術(shù)的功能作用，可增強(qiáng)對(duì)設(shè)備的掌控能力。由于輸電線路所處的環(huán)境較為惡劣，常年都會(huì)受到自然氣象環(huán)境的影響，使其電力載荷有所變化，可通過(guò)建設(shè)架空輸電和氣象參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)對(duì)輸電設(shè)施與通道進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)所獲取的氣象數(shù)據(jù)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行詳細(xì)的分析，為了能夠保證輸電線路系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行以及設(shè)備的安全性，可對(duì)線路的環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與分析，通過(guò)收集的數(shù)據(jù)來(lái)選擇合適的線路運(yùn)行方式。

2.2 智能管理平臺(tái)，精確危險(xiǎn)因素

架空輸電線路的運(yùn)行維護(hù)可以利用智能化管理平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)，從一定程度上能夠取代從前的人工分析監(jiān)測(cè)設(shè)備的健康狀況，可通過(guò)在線監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)信息以及影像資料來(lái)精確危險(xiǎn)因素，讓工作人員能夠更好地設(shè)定維修周期，降低事故的發(fā)生率，減少不必要的安全事故損失。

智能管理平臺(tái)可根據(jù)任務(wù)進(jìn)行材料與物資的合理優(yōu)化調(diào)配，對(duì)任務(wù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的跟蹤和處理，從一定程度上減輕了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，有效地避免了因人工的疏忽問(wèn)題造成的錯(cuò)誤發(fā)生，可以實(shí)現(xiàn)其電力系統(tǒng)中物資與人力之間的協(xié)調(diào)，推動(dòng)我國(guó)架空輸電線路運(yùn)行維護(hù)專業(yè)化管理方向。在保障電網(wǎng)系統(tǒng)能夠安全運(yùn)行的狀態(tài)下，使其逐漸實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化以及信息化的電力供電系統(tǒng)。

2.3 強(qiáng)化基礎(chǔ)資料建設(shè)，增強(qiáng)數(shù)據(jù)可行性

一般情況下，傳統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行資料大多是利用紙質(zhì)檔案進(jìn)行記錄和管理，其資料在記錄的過(guò)程中容易出現(xiàn)漏記與重復(fù)的現(xiàn)象，使其缺乏一個(gè)有效的管理體系，針對(duì)比較老舊的線路，其資料在借閱中容易丟失，當(dāng)線路在維修更改時(shí)資料沒(méi)有得到及時(shí)地更新，這些現(xiàn)象問(wèn)題就會(huì)導(dǎo)致基礎(chǔ)資料與實(shí)際的線路狀況發(fā)生偏差，其數(shù)據(jù)上不能吻合。基礎(chǔ)資料的建設(shè)并沒(méi)有對(duì)設(shè)備以及環(huán)境進(jìn)行精準(zhǔn)的記載，在一定程度上就會(huì)導(dǎo)致線路建設(shè)計(jì)劃發(fā)生錯(cuò)誤，從而會(huì)對(duì)整個(gè)輸電線路的運(yùn)行以及設(shè)備檢測(cè)產(chǎn)生不利的因素。因此，需要不斷強(qiáng)化基礎(chǔ)資料的建設(shè)，只有較為完善的數(shù)據(jù)才能給運(yùn)行系統(tǒng)提供更為全面有效的信息數(shù)據(jù)。架空輸電線路中各種危險(xiǎn)的情況統(tǒng)計(jì)，如表1所示：

表1 架空輸電線路中各種危險(xiǎn)的情況統(tǒng)計(jì)

缺陷名稱 缺陷發(fā)生區(qū)域 缺陷線路長(zhǎng)度（km） 數(shù)量缺陷 缺陷總數(shù) 同類缺陷占比 故障數(shù)

線下作業(yè) 線下施工階段 25 33 26 88.21 2

絕緣子污穢 鳥(niǎo)類氣象 25 19 21 90.12 4

線下植物 森林和樹(shù)林段 27 13 15 86.65 0

塔材丟失 近村落的路段 22 8 10 72.7 0

洪水沖刷 洪水多發(fā)區(qū)域 15 6 10 60 0

3 架空輸電線路的防雷措施

當(dāng)架空輸電線路遭到雷擊時(shí)，極易使導(dǎo)線因電磁感應(yīng)而形成過(guò)電壓，而這個(gè)電壓的功率一般會(huì)是線路相電壓的2倍以上，從而使線路的絕緣體遭到破壞導(dǎo)致線路事故的產(chǎn)生。當(dāng)發(fā)生雷擊線路時(shí)，雷電流會(huì)使得線路在地阻抗上產(chǎn)生極高的電位差，會(huì)導(dǎo)致線路絕緣發(fā)生閃絡(luò)的現(xiàn)象，架空輸電線路的雷擊不僅對(duì)線路自身的安全造成威脅，還會(huì)使雷電沿導(dǎo)線傳到變電站，造成電力系統(tǒng)的設(shè)備遭到嚴(yán)重破壞。

3.1 降低桿塔接地電阻，防止導(dǎo)線反擊

在架空輸電線路上根據(jù)實(shí)際的線路狀況，科學(xué)合理地來(lái)降低桿塔接地電阻從一定程度上可以縮減地電位，此種方法對(duì)混泥土桿塔以及鐵塔桿塔規(guī)格在110kV及以上電壓等級(jí)具有極強(qiáng)的保護(hù)措施。針對(duì)避雷線的輸電線路桿塔的工頻接地電阻在冬季干燥時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)值，如表2所示：

表2 有避雷線的輸電線路桿塔的工頻接地電阻

土壤電阻率/（Ω·m） 接地電阻/Ω 土壤電阻率/（Ω·m） 接地電阻/Ω

≤100 10 1000～2000 25

100～500 15 >2000 30

500～1000 20

3.2 加強(qiáng)線路絕緣，增強(qiáng)受繞擊概率

在架空輸電線路的某些特殊地段需要應(yīng)用到大跨越桿塔，而此桿塔的設(shè)置在一定程度上加大了線路落雷的概率。其隨著塔頂電位越高，其電壓的感應(yīng)越大，受繞擊的概率也會(huì)隨之增大。因此，為了能夠降低線路的跳閘率，需加強(qiáng)線路絕緣子的片數(shù)，使地線之間的距離隨之拉大，從而增強(qiáng)線路的絕緣性。當(dāng)常規(guī)的防雷措施無(wú)法滿足實(shí)際的需求時(shí)，可運(yùn)用不平衡絕緣的方式來(lái)避免在雙回線路上因雷擊而造成的跳閘現(xiàn)象。

3.3 架設(shè)避雷線，降低絕緣子感應(yīng)電壓

在架空輸電線路設(shè)置避雷線能夠有效地防止雷電的沖擊，對(duì)雷電流具有分流的作用，從而降低其塔頂?shù)碾娢弧Ｔ谄鋵?shí)際的運(yùn)行中，對(duì)導(dǎo)線具有一定的屏蔽功效，從而來(lái)降低絕緣子串上的感應(yīng)電壓。

電力企業(yè)對(duì)輸電線路不同的規(guī)格設(shè)有不同的避雷標(biāo)準(zhǔn)，其線壓電路等級(jí)在110kV的一般應(yīng)采用全線架設(shè)避雷線，線壓電路等級(jí)在220kV及以上的輸電線路也應(yīng)全線架設(shè)避雷線。而500kV以上的線路電壓等級(jí)中的特高壓以及超高壓應(yīng)該要架設(shè)雙避雷針，在此規(guī)格的基礎(chǔ)上結(jié)合實(shí)際需求進(jìn)行避雷線的架設(shè)，從而降低雷擊的危害性。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，架空輸電線路的運(yùn)行維護(hù)以及防雷措施是電力系統(tǒng)能夠安全運(yùn)行的重要保障，為了能夠降低其線路因雷擊危害而引發(fā)的事故，需要采取有效的措施進(jìn)行控制。輸電線路的運(yùn)行和維護(hù)是一項(xiàng)極為復(fù)雜的工作，因此需要不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，善于應(yīng)用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，使其能夠探尋出更科學(xué)有效、更經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行維護(hù)方法。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：范立（1987-），男，貴州普安人，云南電網(wǎng)公司曲靖供電局助理工程師，研究方向：線路運(yùn)行與維護(hù)。

（責(zé)任編輯：蔣建華）