架空輸電線路的運行維護及防雷措施

傅海濤

國網重慶市電力公司檢修分公司

架空輸電線路的運行維護及防雷措施

傅海濤

國網重慶市電力公司檢修分公司

架空輸電線路長度比較大，分布區(qū)域廣，沿線環(huán)境復雜，致使架空輸電線路容易發(fā)生一系列的故障。因此，我們要做好架空輸電線路的維護與運行的工作是十分有必要的。本文對架空輸電線路的運行維護進行簡要分析，并對防雷問題提出了預防對策。

架空輸電線路；運行維護；防雷措施

電力作為國民經濟的基礎性產業(yè)，為了更大限度地滿足社會的用電需求，需不斷加強其供電的可靠性和供電量，因此，開始逐漸重視對電網的規(guī)模化建設，對于龐大的電網，維護工作成為重中之重。

一、架空輸電線路運行維護中的故障分析

1、雷電因素。架空輸電線路是電力系統(tǒng)的重要組成部分。由于它暴露在自然之中，所經之處大都為曠野或丘陵、高山，且線路距離較長，桿塔高度較高，因此遭受雷擊的概率很大。雷云下行先導到達地面一定距離時，輸電線路鐵塔、地線、導線、地面其他物體都會產生迎面先導，這些迎面先導會競爭和雷云下行先導連接，決定著最終回擊路徑和雷電擊中點。根據這一物理過程，輸電線路的雷擊形式大致可分為繞擊和反擊。

2、風災因素。風偏跳閘是輸電線路風害的最常見類型，主要是指導線在風的作用下發(fā)生偏擺后由于電氣間隙距離不足導致放電跳閘。另外，導地線在微風振動和大風作用下擺動會造成疲勞損傷，發(fā)生斷股和斷線故障。當斷股達到一定數目時會對線路安全運行造成影響，斷線時則會造成停運，嚴重影響電網安全。

3、外力破壞因素。輸電線路長期處于露天之下運行，穿越各種地理環(huán)境、受外部環(huán)境的影響較大。伴隨經濟社會的快速發(fā)展，市政、路橋等施工建設給輸電線路安全運行造成的隱患增多，輸電線路遭受外力破壞的風險也隨之增大。

架空線路外力破壞分為盜竊及蓄意破壞、施工(機械)破壞、異物短路、樹竹砍伐、釣魚碰線、火災、化學腐蝕、非法取(堆)土、爆破作業(yè)破壞、采空區(qū)(煤礦塌陷區(qū))共10種類型，

4、鳥類因素。鳥害一般分為鳥巢類、鳥糞類、鳥體短接類和鳥啄類四大類，其中鳥糞類又可分為鳥糞污染絕緣子閃絡故障和鳥糞短接空氣間隙。

5、污染因素。在潮濕的環(huán)境下，污穢絕緣子污物中的導電物質被溶解成電解液，加大了電導率。在電場力的作用下，污層流過的泄露電流產生熱量，使水分蒸發(fā)，在電流密度較大部位形成干燥帶。當干燥帶部位場強超過一定數值時，產生輝光放電，使干燥帶擴大。同時，電流加大后，引起熱電離，使輝光放電轉變?yōu)殡娀》烹姡娀⊙杆俸娓膳R近濕潤表面。局部電弧不斷熄滅重燃，隨著表面受潮程度的增加，半導體層電阻減少，表面泄露電流加大，局部電弧繼續(xù)短路掉絕緣子更多部分，剩余場強越來越大，局部電弧迅速向對方電極發(fā)展，直至貫穿兩極，導致閃絡事故的發(fā)生。

6、冰害因素。當覆冰積累到一定體積和重量之后，輸電導線的重量倍增，弧垂增大，導線對地間距減小，從而有可能發(fā)生閃絡事故。弧垂增大的同時，在風的作用下，兩根導線或導線與地之間可能相碰，會造成短路跳閘，燒傷甚至燒斷導線的事故。

二、架空輸電線路的運行維護的措施

輸電線路作為電網的大動脈，具有線路長、地理復雜、環(huán)境多樣、自然暴露的特點，需面臨雷擊、污染、鳥類、外力破壞、覆冰、大風、山火等因素的考驗，如何保障輸電線路安全、穩(wěn)定運行一直是輸電運維工作的主要問題和重點工作。在運維過程中，由于其影響因素多，外部環(huán)境復雜，直接面向社會開展工作，是每一名輸電運維人員必須直接面對和解決的課題，在這個過程中只有不斷的完善豐富，差異化的實施治理，才能取得實效。

三、架空輸電線路的防雷措施

1、架空地線。架設架空地線是高壓、超高壓線路防雷的基本措施，架設于輸電線路桿塔頂端，其保護原理是：當雷云放電接近地面時，它使地面電場發(fā)生畸變，在架空地線頂端，形成局部電場強度集中空間，以影響雷電先導放電的發(fā)展方向，引導雷電向架空地線放電，再通過接地引下線和接地裝置將雷電流引入大地，從而使被保護物體免受雷擊。架空地線的材料一般是鍍鋅鋼絞線，特殊情況下也用鋼芯鋁絞線或鎂鋁合金絞線。

2、絕緣子。輸電線路絕緣子(串)架設于輸電線路與桿塔之間，主要承擔電氣絕緣和機械支撐的作用，還要承受覆冰、風偏、舞動、地震等極端氣候條件導致的極端機械負荷以及雷電和操作引起的過電壓。輸電線路絕緣子(串)主要有盤形懸式玻璃絕緣子、盤形懸式瓷絕緣子、棒形懸式復合絕緣子串等。當輸電線路遭受雷擊時，若絕緣子串的絕緣性能足夠強，則可以保證其不被擊穿，確保輸電線路與桿塔之間的電氣絕緣，從而保證輸電線路的電氣可靠性。

3、接地裝置。接地裝置是指埋設于土壤中并與每基桿塔的架空地線及桿塔本體有電氣連接的金屬裝置，其作用是將雷電流引入大地并迅速擴散，以保護線路免遭過電壓危害。當落雷時，架空地線上將作用有很高的雷電壓，由于架空地線通過每基桿塔的接地線和接地體與大地相連，可迅速將雷電流在大地中擴散泄導，從而降低桿塔點位，保護線路絕緣子不被擊穿閃絡。

4、線路避雷器。線路避雷器通常是指安裝于架空輸電線路上用以保護線路絕緣子免遭雷擊閃絡的一種避雷器。線路避雷器運行時與線路絕緣子并聯，當線路遭受雷擊時，能有效地防止雷電直擊和繞擊輸電線路所引起的故障。

5、并聯間隙。輸電線路并聯間隙技術是利用在絕緣子串兩端并聯一對金屬電極構成間隙，使雷擊線路時閃絡發(fā)生在該間隙處，從而保護絕緣子串免受電弧灼燒的一種輸電線路防雷技術。并聯間隙及其電極合稱并聯間隙裝置，又稱招弧角或引弧角。根據絕緣子種類不同，并聯間隙裝置分為瓷和玻璃絕緣子用并聯間隙裝置和復合絕緣子用并聯間隙裝置。

6、避雷針。為提高線路耐雷水平和降低雷擊跳閘率為目的，國內外的電力專家開展了大量的輸電線路防雷研究和措施改造工作。架空輸電線路遭到雷擊的事故發(fā)生通常要經過四個階段：線路遭到雷擊;線路發(fā)生閃絡;線路由于發(fā)生沖擊閃絡建立起穩(wěn)定的工頻電弧;電力系統(tǒng)供電中斷。針對雷害事故發(fā)生的這四個階段，目前的防雷技術可以大致分成四類，即防雷電直擊導線技術;防閃絡技術;防建弧技術;防停電技術等。

結束語：

總之，防雷措施和輸電線路的運行維護是電力系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定運行的安全重要保障，需要采取有效的措施進行控制對雷擊危害而引發(fā)的事故，輸電線路的運行和維護是很復雜和重要的工作，因此要不斷總結經驗，應用先進的科學技術，能夠探尋出更科學有效、更經濟的運行維護方法。

[1]趙淳.輸電線路綜合防雷措施技術經濟性評估[J].高電壓技術，2011，(02)：290-297.

[2]張紅.架空輸電線路狀態(tài)運行與維護管理研究[D].華北電力大學，2012.