摘要：高压架空输电线路运行受外界因素影响,导致线路运行中故障频发。因此，故障成因分析和防雷措施的探讨,势必在架空输电线路实际运行故障解决中达成有利影响,并在具体的外界不利因素降低后起到切实有效的防范效果。
关键词：高压架空输电线路；雷击故障；防范对策
一、高压架空输电线路故障成因分析
高压架空输电线路故障受雷击、鸟害、敷冰、风速、温度等因素的影响最为显著。其中线路故障中,由雷击引发的故障较为常见。故障产生的一大主因包括施工中并沟线夹用错，以及少用并沟线夹的问题等。
杆塔建设中,一些施工方为降低工程投资成本,没有按照杆塔设计标准施工、填埋杆塔基础时不牢固、基础填埋深度不足,或者没有达到最大设计风速的设计要求时，常导致杆塔发生敷冰或者大风时因强度不足而引起倒塔、断线等故障。或者弧垂过大，大风时导线舞动导致架空线路相间短路而跳闸。冬季施工时,如果初伸长等因素考虑不到位，可能导致倒塔断线等故障,冬季施工也会影响高空作业的顺利开展。
二、常见故障检测技术方法
在实际的检修工作中,为保障线路故障后快速排查故障原因、及时恢复供电，需要在高压架空线路的检修技术上进行努力,尤其需要在信息反馈和故障原因上着手,做好相关检测技术方法应用,以最大限度的确保故障及时解决。
常见故障检测中,重点关注导地线、杆塔、拉线、绝缘子等环节的检测。导地线切断重接施工中,做好元件连接、机电性能试验、检验检修、耐张线夹连接等工艺，在接地的施工中,要做好保障耐压强度达标的基本需求。
杆塔检修中,补强和防腐处理作为最有效的处理方法,是实际故障处理中最有效的举措。补强作业中,以打套筒、加装抱箍等检修措施为主,配合添加涂刷防腐技术,做好杆塔、压接管等工艺的处理,对减缓线路老化的速度具有强有力的实施效果。
拉线检修中,应做好断股拉线的相关调整、补修、更换,依据实际缠绕方式进行强化应用。在实际的线路故障处理中,要达到机械强度的实际设计标准,还必须做好拉线以外的基础检修。绝缘子检修细则中,做好销子的检查工作,应关注脱落、锈蚀、偏斜、裂纹、变形等问题。瓷质绝缘子检修工作中,要重点分析存在的闪络、零值、损坏等情况,杜绝实际检测工作中存在的问题。
三、高压输电线路有效的防雷措施探讨
（一）选择合理的输电线路路径
一个合理的输电线路路径是防止雷击故障的根本措施。因此,在进行高压架空输电线路的建设之前,要进行实地考查,选择最优路径,根据当地的地理位置、气候条件等综合因素考虑,形成一个最优方案,从根源上防止雷电的袭击。虽然雷电天气没有规律可循,但是相关人员凭借其多年的工作经验还是可以总结出哪些地势更容易遭受雷击,哪些地势遭受雷击的概率较小。比如山区的风口地带、茂密的森林、大型水库、河谷以及峡谷的顺风地区就是雷电袭击的频繁区域。因此,高压架空输电线路选择架设方向时,应尽量避开以上地区,最大程度的避免雷电袭击,尽量避开重冰区及微气象区等。
（二）选择适当的绝缘方式
要保证输电线路持续不断地输送电能,就必须针对电压等级、运行环境、气象条件、导线型号科学分析,再选择合理的绝缘配置。一般而言,多雷区、重污区的输电线路应配置大爬距或复合绝缘子；中雷区或少雷区、无污染地区可配置一般的瓷质绝缘子或玻璃绝缘子。在架空输电线路中,近水区域、断面较高地段、大跨越较易遭受雷击,在绝缘配置上要重点考虑,其主要方法是增加绝缘子片数或使用大爬距绝缘子,无避雷线的线路可装设避雷线,有避雷线的线路可减小避雷线与导线的距离和增加耦合地线,根据现场运行需要可安装避雷器或加装保护间隙。
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（三）装设自动重合闸
在普通35kV架空输电线路上投运单相自动重合闸是比较合适的,因为对于35kV输电线路而言,大部分都是单侧电源供电,主要应用于生活用电,而单相自动重合闸可以不间断对用户供电也是在35kV输电线路中选用单相自动重合闸的一个重要原因。所以,对于山区35kV输电线路而言,并不建议使用自动重合闸。
（四）降低杆塔的接地电阻
要确保高压输电线路绝缘间隙不被雷击产生的高电位击穿,需要通过较低的杆塔接地电阻来实现,杆塔接地电阻越低,塔头电位降得就越快,线路绝缘就越不容易被击穿,设备的可靠性就越高。要实现较低的杆塔接地电阻,因地制宜的设计方案是非常重要的,地网设计的步骤中,要了解设备所需接地参数、现场土壤电阻率,并根据土壤电阻率确定接地形式,制订相应的施工方案和质量标准。杆塔接地装置只有达到了设计的要求,设备才能实现应有的耐雷水平。
在旧接地网改造中,新接地改良合格后,应将旧接地网与新接地网并联,以实现更低的接地电阻。输电线路的接地形式有4种,即水平放射型地网、垂直接地、水平加垂直混合地网、水平网格接地,在诸多接地形式中,冲击阻抗最低的是深孔垂直接地,有施工条件的区域尽量使用垂直深孔接地,只有充分提高接地装置的散流效率,才能真正发挥接地装置保护设备应有的作用。
（五）加装线路避雷器
避雷器主要有3种类型:(1)管型避雷器。具有较高熄弧能力的保护间隙,由两个串联间隙组成,一个间隙在大气中,称为外间隙,它的任务就是隔离工作电压,避免产气管被流经管子的工频泄漏电流所烧坏;另一个装设在气管内,称为内间隙或者灭弧间隙,管型避雷器的灭弧能力与工频续流的大小有关,它大多用在供电线路上作避雷保护。(2)阀型避雷器。由火花间隙及阀片电阻组成,阀片电阻的制作材料是特种碳化硅。利用碳化硅制作的发片电阻可以有效地防止雷电和高电压,对设备进行保护。当有雷电高电压时,火花间隙被击穿,阀片电阻的电阻值下降,将雷电流引入大地,这就保护了线缆或电气设备免受雷电流的危害。(3)氧化锌避雷器。它是一种保护性能优越、质量轻、耐污秽、性能稳定的避雷设备。它主要利用氧化锌良好的非线性伏安特性,使在正常工作电压时流过避雷器的电流极小,当过电压作用时,电阻急剧下降,泄放过电压的能量,达到保护的目的。这种避雷器与传统避雷器的差异是没有放电间隙,利用氧化锌的非线性特性起到泄流和开断的作用。因此,可以针对不同的情况选择不同的避雷器。
线路避雷设备一般都安装在高压输电线路上,当自然雷击现象出现时,雷电流会通过避雷设备自行流入地线及杆塔上,或通过导线分散到附近的杆塔上或者通过杆塔流入大地,以达到避雷效果。要确保雷电流正确流入输电导线,就需要适时提高导线电位,这就需要合理利用电流分流的耦合作用,还能够有效地避免绝缘子闪络事故的发生,因此,安装当安装有高压输电线路避雷装置时，线路损毁度小,并且还可以有效减少线路维修费以及相应的人力、资金。
一般而言,选用高压输电线路避雷器要注意以下几点:(1)应针对线路绝缘配置设定避雷器放电阀值;(2)避雷器的安装位置要依据线路的地闪密度来确定,原则上避雷器离雷击点越近越好,这样才能有效提高防雷效果;(3)对于高压输电线路上安装的避雷器,要尽量选用存在间隙的避雷装置,并检验其憎水性;(4)在安装避雷器时必须要检查每个元件的连接问题,这样才能有效提高避雷设备的可靠性。
四、结论
众所周知,雷电是一种依靠我们的力量无法干预的自然现象,它具有不可避免性。因此,要想有效降低高压输电线路雷击事故的发生,就必须高度重视高压输电线路的防雷工作,必须加强高压输电线路防雷措施的落实,同时,在线路设计时,要依据线路的现场特点来制订合理的防雷措施,运行中按周期检查避雷接地装置,及时处理存在的缺陷,这样才能有效地降低雷击过电压对输电线路造成的危害。
参考文献
[1]张德何.浅谈高压架空输电线路的防雷措施与方法[J].工业,2016(10):203.
[2]谭小刚,刘蓓.高原地区高压输电线路防雷措施探讨[J].科技创新与应用,2016(14):198.
论文作者:张必朝
论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期
论文发表时间:2019/1/9
标签：线路论文; 杆塔论文; 避雷器论文; 高压论文; 故障论文; 绝缘子论文; 雷电论文; 《电力设备》2018年第24期论文;