輸電線路的防雷設(shè)計(jì)與運(yùn)維技術(shù)分析

1、    輸電線路的防雷設(shè)計(jì)與運(yùn)維技術(shù)分析    黃興【摘  要】輸電線路在使用過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)雷擊事故，導(dǎo)致該問題出現(xiàn)的主要原因是輸電線路垂直高度落差大，導(dǎo)致冷暖空氣交匯，進(jìn)而增加了空氣對流頻率，提高了線路受雷擊概率。線路出現(xiàn)雷擊事故會嚴(yán)重影響供電質(zhì)量，因此電力企業(yè)應(yīng)該加強(qiáng)防雷措施的有效性，制定有針對性的方案提高輸電線路防雷性能，最大程度的減少雷擊對線路的影響，降低不必要的經(jīng)濟(jì)損失。【關(guān)鍵詞】輸電線路;防雷設(shè)計(jì);運(yùn)維分析引言：隨著我國城市化進(jìn)程的不斷深化以及群眾生活水平不斷提高，對電力供應(yīng)的要求也不斷增加，為我國電力企業(yè)發(fā)展帶來巨大

2、機(jī)遇。輸電線路作為供電系統(tǒng)的重要組成部分，其運(yùn)行質(zhì)量直接影響著供電質(zhì)量。雷擊作為一種比較常見的影響輸電線路正常運(yùn)行的安全事故，其危害性非常巨大，不僅會引發(fā)線路短路等故障，更為嚴(yán)重的后果是可能引發(fā)火災(zāi)等安全事故，對電力企業(yè)以群眾經(jīng)濟(jì)利益及人身安全帶來巨大威脅。因此，如何提升輸電線路防雷性能成為電力企業(yè)當(dāng)前研究重點(diǎn)。1.雷擊事故產(chǎn)生原因以及對線路的危害電力企業(yè)在進(jìn)行輸電線路建設(shè)時會使用金屬材料構(gòu)件，這在一定程度上會加大線路受雷擊概率。當(dāng)輸電線路受到雷擊之后，電流會在金屬構(gòu)件內(nèi)形成大量感應(yīng)電流，當(dāng)感應(yīng)電流達(dá)到一定電壓時就會進(jìn)入輸電線路內(nèi)部，迅速提升線路內(nèi)電壓，從而加大輸電線路出現(xiàn)短路等故障的概率，更

3、為嚴(yán)重的情況是可能會導(dǎo)致線路陷入癱瘓狀態(tài)，影響群眾正常用電。尤其是在輸電線路防雷措施效果不佳或穩(wěn)定性不足時，線路受雷擊可能會地電力設(shè)備造成嚴(yán)重?fù)p傷，極大地增加了安全事故發(fā)生的概率。除此以外，輸電線路受雷擊還會增加維護(hù)難度與成本，極大地影響了電力企業(yè)快速穩(wěn)定發(fā)展。所以根據(jù)輸電線路所在地區(qū)實(shí)際情況，制定科學(xué)合理的防雷措施以及高效率的運(yùn)維管理體系以確保電力系統(tǒng)安全平穩(wěn)運(yùn)行成為電力部門工作重點(diǎn)。2.輸電線路防雷措施優(yōu)化策略當(dāng)前輸電線路防雷措施主要有線路防雷設(shè)計(jì)及接地設(shè)計(jì)兩種。本文將對以上兩種措施進(jìn)行詳細(xì)分析。2.1輸電線路防雷設(shè)計(jì)輸電線路設(shè)計(jì)者在開展防雷設(shè)計(jì)工作時，應(yīng)著重解決雷擊事故后輸電線路跳閘率問

4、題，為設(shè)計(jì)者可以從以下幾方面入手：2.1.1加強(qiáng)對避雷線設(shè)計(jì)的優(yōu)化設(shè)計(jì)者應(yīng)該正確認(rèn)識避雷線作用，通過優(yōu)化避雷線設(shè)計(jì)減少輸電線路受雷擊的幾率。設(shè)計(jì)者可以根據(jù)桿塔高度及保護(hù)角等要素對線路進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時設(shè)計(jì)者需要參照當(dāng)?shù)貙?shí)際情況調(diào)整桿塔高度及保護(hù)角角度。除此以外，設(shè)計(jì)者還需要注意導(dǎo)線全線都需要設(shè)置避雷線，且位置應(yīng)該設(shè)置在導(dǎo)線上方，避雷線應(yīng)與地面相接。在一些特殊地段及夏季多雷雨天氣的地區(qū)應(yīng)該設(shè)置雙避雷線，通過對雙重隔離進(jìn)一步提升線路運(yùn)行可靠性。2.1.2設(shè)置自動重合閘保護(hù)裝置在輸電線路中設(shè)置自動重合閘是線路防雷設(shè)計(jì)中最常見的一種方法。設(shè)計(jì)者在設(shè)置自動重合閘裝置之前應(yīng)該對輸電線路所在區(qū)域進(jìn)行實(shí)地勘察，明

5、確當(dāng)?shù)亟邓袄纂娗闆r。在設(shè)置自動重合閘保護(hù)裝置時應(yīng)依據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況并進(jìn)行科學(xué)調(diào)試，以提高該設(shè)備可靠性，確保其在線路發(fā)生閃絡(luò)后可以自動重合，維持輸電線路正常運(yùn)行，有效降低供電系統(tǒng)因雷擊導(dǎo)致的停電事故發(fā)生幾率。2.1.3在輸電線路中增加絕緣子本文以110kv線路為例，對輸電線路在防雷措施中對絕緣設(shè)計(jì)的規(guī)定進(jìn)行說明。在海拔低于1000m的地區(qū)，輸電線路中絕緣子的數(shù)量應(yīng)該控制在八片左右，在一些特殊情況下如檔距過大或桿塔高度超過40m，絕緣子數(shù)量應(yīng)依據(jù)每十米增加一片的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)置。2.1.4在輸電線路中應(yīng)用避雷器避雷器是輸電線路中豎向線路的主要防雷設(shè)施，避雷器會在桿塔與導(dǎo)線電位差大于自身電壓時自動進(jìn)行電

6、壓分流，避免絕緣子出現(xiàn)閃絡(luò)問題。當(dāng)前階段，氧化鋅避雷器因其良好的抑制感應(yīng)雷過電壓性能及質(zhì)量優(yōu)勢得到廣泛應(yīng)用，大范圍的取代了傳統(tǒng)避雷器。氧化鋅避雷器在絕緣子絕緣層處設(shè)置了防弧金具，將引起閃絡(luò)的部分包夾在絕緣子與防護(hù)金屬貼膠之間，大幅降低了高壓線路斷線問題出現(xiàn)的概率。當(dāng)輸電線路受強(qiáng)雷電天氣影響時，避雷器會將過剩電壓導(dǎo)入地下，從而達(dá)到良好的線路保護(hù)效果。2.2輸電線路接地設(shè)計(jì)輸電線路的接地設(shè)計(jì)一部分由桿塔實(shí)現(xiàn)，因此，桿塔的接地設(shè)置對輸電線路的防雷性能具有一定影響，設(shè)計(jì)者在進(jìn)行桿塔設(shè)計(jì)時應(yīng)對其接地防雷屬性進(jìn)行考慮。設(shè)計(jì)者在雷電多發(fā)進(jìn)行桿塔設(shè)計(jì)時應(yīng)該對塔桿位置的土壤電阻進(jìn)行逐級測量，以此為依據(jù)對塔桿進(jìn)行

7、設(shè)置。在由于輸電線路抗雷性能與塔桿接地電阻成反比，所以設(shè)計(jì)者在進(jìn)行塔桿設(shè)計(jì)時可以通過控制塔桿電阻的方式，降低減低塔桿電阻以提高輸電線路防雷性能。同時，還應(yīng)該調(diào)整塔桿接閃避雷線，確保其保持在小角度或負(fù)角度狀態(tài)，避免設(shè)備遭受雷電繞擊。另外，外界引流線、接地體應(yīng)保持足夠的泄流截面以保證接地效果。如果桿塔所在位置電阻較大，設(shè)計(jì)者可以采用物理降阻劑改善土壤電阻率以達(dá)到增加接地面積的效果，確保線路受到雷擊時設(shè)備外電壓可以保證在額定范圍內(nèi)并及時將電流傳入地下。3.輸電線路運(yùn)維工作中存在的問題及優(yōu)化策略3.1強(qiáng)化輸電線路巡查質(zhì)量目前我國輸電線路巡查工作日常管理體系已經(jīng)趨于完善，但是在面對一些特殊情況或新出現(xiàn)的

8、問題上尚有不足。目前比較突出的問題主要有：部分地區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)不夠完善，尤其是經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)地區(qū)，監(jiān)控缺失問題尤為嚴(yán)重，無法達(dá)成無死角監(jiān)控局面，急需相關(guān)部門對設(shè)備與人員進(jìn)行補(bǔ)充;巡查時間存在問題，多數(shù)地區(qū)只重視日常巡查管理，對夜間與特殊天氣巡查工作重視程度不足，極易造成突發(fā)情況導(dǎo)致線路癱瘓的事故，因此相關(guān)部門應(yīng)該加強(qiáng)夜間與特殊天氣巡視力度，避免意外事故的發(fā)生。為全面加強(qiáng)輸電線路巡視工作的質(zhì)量，相關(guān)部門應(yīng)該確保將整體性與階段性相結(jié)合，在加強(qiáng)線路整體巡查質(zhì)量的同時藥劑師查明線路故障原因并準(zhǔn)確記錄故障解決方法，為促進(jìn)巡查質(zhì)量提高提供切實(shí)保障。另外，相關(guān)部門還應(yīng)該加強(qiáng)追責(zé)制度建設(shè)，確保權(quán)責(zé)明確，避免因責(zé)任推諉

9、造成資源浪費(fèi)的情況發(fā)生。3.2加強(qiáng)外部環(huán)境建設(shè)由于我國目前仍然處于社會主義初級階段，現(xiàn)代化建設(shè)仍需提高，工業(yè)化建設(shè)中也暴露出諸多問題，比如道路施工與建筑施工帶來的揚(yáng)塵問題、工業(yè)廢水廢料污染問題，在影響環(huán)境的同時，也會給輸電線路正常運(yùn)行帶來不利影響。以某地區(qū)國道沿線為例，該國道沿線水泥廠數(shù)量眾多，輸電線路絕緣子表面沉積了大量水泥灰塵且清洗難度大，導(dǎo)致絕緣子表面粗糙度增加，積污問題更加嚴(yán)重，導(dǎo)致絕緣子出現(xiàn)火花放電或巫閃跳閘問題的幾率增大。因此相關(guān)部門在設(shè)計(jì)輸電線路時，應(yīng)該全面考慮外部環(huán)境對輸電線路的影響，加強(qiáng)統(tǒng)籌規(guī)劃意識，根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際發(fā)展情況，改善輸電線路沿線外部環(huán)境，實(shí)現(xiàn)提高輸電線路運(yùn)行效率，降

10、低輸電損耗的目的。3.3升級輸電線路技術(shù)與設(shè)備隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，對電力供應(yīng)的穩(wěn)定性除了更高的要求。然而當(dāng)前電力企業(yè)使用的輸電設(shè)備與技術(shù)難以滿足日益增長的運(yùn)行負(fù)荷以及越發(fā)復(fù)雜的電力使用情況。以此，電力企業(yè)音軌輸電技術(shù)以及輸電效率進(jìn)行升級改造以滿足當(dāng)前社會用電需求。電力企業(yè)在更換輸電技術(shù)與設(shè)備時，應(yīng)該依照相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及國家規(guī)范進(jìn)行，并且堅(jiān)持安全生產(chǎn)原則，建立完善的監(jiān)督檢查與巡視機(jī)制，充分發(fā)揮智能化與自動化設(shè)備的優(yōu)勢，切實(shí)提高輸電線路以及其他設(shè)備的運(yùn)維質(zhì)量，為保障供電系統(tǒng)高效平穩(wěn)運(yùn)行提供有力保障。4.結(jié)語綜上所述，電力企業(yè)應(yīng)該加強(qiáng)輸電線路的設(shè)計(jì)質(zhì)量，全面提高其抗雷性能，以確保供電系統(tǒng)運(yùn)行正常。同時，電力企業(yè)應(yīng)該針對當(dāng)前線路運(yùn)維工作中存在的問題制定相應(yīng)的措施，以提高線路運(yùn)維質(zhì)量，為確保供電系統(tǒng)高效平穩(wěn)運(yùn)