輸電線路的運行檢修和防雷技術分析

陳容輝

國網福建省電力有限公司福清市供電公司，福建 福州 350300

0 引言

我國的輸電線路隨著經濟發展而不斷增加，這也提升了輸電線路運行檢修的難度，暴露出傳統運行檢修工作中存在的問題。同時，輸電線路的雷擊問題也有所增加。因此，文章主要對輸電線路運行檢修以及防雷技術展開綜合分析，對促進輸電線路運行檢修技術和防雷技術的發展具有積極意義。

1 輸電線路運行檢修方式及其效率提升策略

1.1 檢修方式

輸電線路運行檢修工作范圍廣，具有一定的風險性，隨著輸電網絡的不斷發展，其工作內容不斷增加。

（1）絕緣子檢測。對輸電線路及設備進行運行檢測，明確線路及設備運行參數，能夠及時發現帶故障設備并修復，從而提高線路及相關設備的可靠性。其中，較為重要的是絕緣子檢測，主要采用電阻測試、分布電壓查驗等手段來確定絕緣子狀態，在氣候干燥時采用分布電壓查驗法更為科學。另外，可以融入紅外測溫設備，其操作簡便，能夠快速鎖定絕緣子缺陷并形成對應的解決策略，提高運行檢修工作的效果。

（2）塔桿檢測。塔桿是支撐線纜以及懸掛安裝輸電線路設備的支撐系統，在輸電線路運行檢修中，需對塔桿形成動態監測，主要是對塔桿裂紋、腐蝕、傾斜度、撓度等進行檢測。這些檢測內容具有微觀性，單憑人工肉眼觀測不能完全發現問題，故而需要借助一些現代化設備，如采用智能塔桿檢測儀對其傾斜度進行檢測，測量精確度較高；采用撓度測量儀對其撓度進行檢測，該設備在使用時可以分點懸掛，保證其與塔桿緊密接觸，當塔桿發生一定變動時，撓度測量儀會檢測出相對位移數據，這些數據會通過網絡傳至終端控制器，然后根據對照表格或者通過計算可以確認塔桿撓度是否在健康值范圍內。此外，每一次運行檢修都需對塔桿進行全面檢測并作出評價，若是塔桿存在問題（如裂紋、腐蝕等）則需要及時處理。為了提升水泥塔桿、金屬塔桿的抗裂紋、抗腐蝕能力，可以涂抹屏蔽材料，從而起到有效隔離作用[1]。

（3）防雷設備檢修。其主要有避雷器等防雷設施檢修。輸電線路避雷設施主要有接收裝置、引電裝置、接地體、接地電阻。在具體操作當中主要是有隨時應急檢修、定期檢修等。在檢修過程中需要至少兩人參與工作，一人負責操作，另一人負責看護，兩人都必須身著工作服，要有足夠的絕緣措施。避雷設施所在間隔必須停電，然后采用專業測試設備對避雷設施展開全面的測試。尤其是對接收裝置是否老化、設施是否充分接觸（引線是否焊接牢固）、接地電阻數值是否正常、接地截面是否銹蝕、地下埋件是否露出地面等進行觀察、檢測、評價，對存在問題的部分立刻進行修正。另外，對避雷器外觀完整度、是否存在閃絡痕跡、封閉是否良好、搖動式避雷器運轉是否順暢和有雜音、計數器式避雷器是否完整、避雷器和其他各節連接是否良好、導線和端子是否連接等進行觀察和檢測。在每次雷電或者雷過天晴之后積極檢查避雷設施，要對避雷針、避雷線以及引線是否存在銹蝕進行觀察，要按照一定周期檢查避雷針地下50 cm銹蝕與否，若是發生銹蝕，需要積極更換，需要對引線和導體間焊接進行評價，必須保證焊接充分、焊口平整、沒有氣泡。

1.2 運行檢修存在的問題及優化策略

輸電線路運行檢修目前主要存在巡檢、維修二者溝通不暢，線損工作管理不當等問題。除了管理方面沒有突破傳統思路約束，更為主要的是信息化管理水平低，信息化手段薄弱。因此，提升輸電線路運行檢修必須從管理思維、管理技術兩個方面入手，建立明確的責任制度、考核制度，以提高運行檢修工作人員的工作效率。在管理技術上主要融入信息化設備，如紅外測溫設備、無人機技術、運行檢修管理平臺等。無人機技術主要是融入GPS、傳感技術，能夠對線路以及設備展開拍攝、感控等工作，獲取數據，再將數據傳回到運行檢修管理平臺，為運行檢修工作提供參考。

2 輸電線路的防雷技術

輸電線路防雷技術主要是減少線路雷擊損失。為了提升防雷技術水平，有必要對輸電線路雷擊原因進行分析，提出針對性措施。

2.1 輸電線路雷擊危害發生的原因

雷電一般伴隨陰雨天氣發生，屬于典型的自然放電現象。雷電電壓高達107～108V，一場中等雷暴可以形成千萬瓦的功率，與小型核電站的輸出功率相差無幾，在其強大的攻擊下，會導致輸電線路以及設備被毀壞、擊穿。主要是雷電會順著線纜快速游走，最終進入設備，毀壞其內部線路。導致雷電對輸電線路以及設備產生破壞的根本原因如下：第一，輸電線纜以及設備處在雷電高發區內。雷電高發區指的是經常發生雷擊事故的地區。一般來說，雷電高發區處在高于地表地帶以及四面環山地帶。高于地表地帶因為與云層距離較近，增加了雷電直擊的可能性，而四面環山地帶因為空氣中的靜電難以散逸，在雷電天氣時會迅速與雷電發生反應。在輸電線路中有一些塔桿處于這樣的位置地點，必然會被雷電頻頻破壞。第二，輸電線路配置存在問題。輸電線路因為在高壓電流下會形成較大磁場，而雷電本身屬于靜電同樣具有高壓磁場，二者若是彼此碰撞影響會發生嚴重的雷擊現象。特別是線路密集的輸電網絡中，磁場更為強大，非常容易與雷電磁場相吸，造成雷電電磁感應[2]。

2.2 輸電線路及設備高發雷擊位置

（1）塔桿。輸電導線、塔桿、絕緣子、拉線等組成了架空輸電線路，其中塔桿高度較高，當發生雷電現象時，容易成為導電媒介，形成雷擊塔桿現象，雷電向下傳導若是超過了絕緣子的絕緣極限就會造成單線接地，導致出現輸電故障。

（2）導線。雷電繞過避雷器直接與導線接觸時，絕緣子會出現閃爍現象繼而出現跳閘，形成輸電故障。

（3）線路周邊。隨著社會的發展，輸電線路上融入了眾多具有內部集成電路的設備，對雷電的電磁脈沖較為敏感。雷電發生時會直擊周圍環境，輸電線路會隨之形成感應過電壓，這會直接增加輸電線路電荷量，乃至于順著線路進入變電站進而對內部具有高度敏感的電氣設備形成破壞，造成嚴重的電擊事故。

2.3 提高輸電線路防雷水平的措施

（1）在電壓超過500 kV的輸電線路內一般會選擇架空地線措施，該措施能夠有效分流電流，從而降低電流集中而吸引雷電的可能性，能夠有效保護絕緣子不被擊穿。為了保證架空地線充分保護輸電線路，必須在架空地線架設上認真操作，保證其對所有500 kV高壓線路提供保護。高壓和超高壓變電所具有占地面積廣、建筑高度較高等特點，為了維護平穩運行，其需要具有強大的防直擊雷的能力，若是只安裝避雷針難以達到防雷的目的，需要融入架空地線裝置。當雷云貼近地面并放射雷電時，電流會第一時間順著架空地線導入地下，起到雷電分流作用。同時，架空地線能有效屏蔽電磁，降低輸電線纜的電磁感應能力。為了保障架空地線分流作用，需要保證架空地線和塔桿地線緊密連接，否則雷電可能突然升高從而發生反擊。

（2）調整塔桿接地電阻。只有有效地降低塔桿接地電阻，才會保證雷電電流快速傳導進入大地，避免其出現反擊現象。具體操作如下：①延長水平方向接地線的長度，有效縮小電阻沖擊系數，最終降低電阻率。②對現實情況進行反復研究，從而合理利用爆破技術，爆破后需要將電阻率較小的材質填充到地下，有效降低地面的電阻率，起到更快導流效果。③及時利用降阻劑使其作用于地面，降低地面阻抗，該方法對接地網絡較為集中處有明顯效果。

（3）積極安裝避雷器、避雷針。避雷器一般安裝在500 kV以上的輸電線纜上，從而有效起到分泄作用，降低雷電影響，保證線纜安全，對雷電繞擊、雷電反擊都有積極消除作用。同時，對起到監護線纜作用但抗雷擊能力較低的設備具有優良保護作用。在一定距離內如何安裝避雷器，以及具體的安裝數量，需要結合實際雷擊發生率、發生范圍等決定。

（4）應用自動合閘系統。該系統主要是在雷電發生時，能夠及時關閉閘門，瞬間切斷輸電線路，保證其不受雷電影響。目前該系統作為我國電力系統重點防雷技術正在不斷完善[3]。

3 結束語

輸電線路運行檢修是保證輸電工作平穩推進的關鍵，其主要是對線路以及電氣設備運行狀態進行檢測，對塔桿展開動態監測，對放電設備進行測試，以及對竊電行為進行管控。其中，防雷策略尤為重要，可以融入降低地面電阻、拉架空地線、引入自動合閘系統等方式來綜合防雷，從而降低輸電線路的運營成本。