吴卓腾
（广州供电局有限公司 广州 510000）
摘要：近年来，输电线路防雷技术综合应用与运维管理得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先介绍了防雷设计的必要性，从多个角度提出了高压输电线路综合防雷保护措施，并结合相关实践经验，就防雷技术的运维管理展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识。
关键词：输电线路；防雷设计；线路运维
如今，随着我国气候的不断变化，输电线路遭受雷电灾害时有发生，严重威胁着我国电网运行的安全性和可靠性。雷击是导致线路跳闸的主要原因，雷击可导致绝缘子烧蚀损坏，严重的时候雷电波顺着输电线路侵入变电站导致站内设备受损。因此，我们应该采取有效的措施，避免输电线路遭受雷害。为了避免上述的现象发生，我们通常采用的主要防雷措施有：有效地降低杆塔接地电阻；在输电线路上增设避雷线；加装一定数量的耦合地线；进一步提高输电线路的绝缘水平等。但是有些问题还是未能找到完全有效的解决办法，例如绕击雷对输电线路的影响。在输电线路运维工作中，防雷技术综合应用与运维管理的关键性不言而喻。该项课题的研究，将会更好地提升对防雷技术的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化输电线路在实际应用中的整体效果。
1.防雷设计的必要性分析
防雷设计对于减少输电线路雷击跳闸率具有重要作用，对于电力系统正常稳定运行以及电网安全都具有重要意义。防雷设计对输电线路的必要性可以从三个方面进行分析。第一，输电线路随着电网建设规模也在不断增大，其覆盖范围也在不断扩大，其中也包括了一些雷电多发区域。在这种情况下，对输电线路进行防雷设计有较大的必要性。第二，输电线路铺设区域存在容易发生雷击的地方。在目前的电网施工技术下，许多输电线路架设都在空旷的山区或野地，这些地方不仅空旷容易遭受雷击；而且某些地方自然环境恶劣，容易引起输电线路发生外部损坏，进而增加雷击发生概率。第三，避雷线和避雷针不足以对输电线路形成周全的防雷保护，这就说明目前现有的防雷措施还需要进行升级完善。
2.输电线路设计防雷技术的应用
2.1合理选择输电路径
输电线路的运行安全在很大程度上会受到气候条件、自然环境、生态环境的影响，因此，在规划输电线路时，必须要结合当地的各方面实际情况，科学选择路径。具体来说，输电线路应该尽量避免经过深涧山谷、倾斜度大的山坡、水土不稳定等地区[1]，由于这些地区受雷击的概率较大，并且一旦发生故障，检修和维护的难度比较大。此外，富含导电性质的金属矿藏地区、地下水位较高地区也不适合架设输电线路，这些地区地质导电性普遍较强，遭受雷击后发生火灾、爆炸的可能性比较高，容易受到连续、持久的破坏。同时，对于降水丰富、水灾频发、风力指数大、雷击现象频繁的特殊地区，输电线路的选择要尤为谨慎，应尽量选择环境条件稳定的区域，并适当建设一定的防雷减灾设施，尽量保持输电设备工作环境的稳定性。
2.2合理设置避雷装置
一般来说，避雷措施首要的是进行科学的避雷线架设。避雷线具有突出的屏蔽与耦合特点，能够良好地对雷电进行分流处理，降低杆塔的电流流量，减少绝缘子内部有效电压，是目前应用最为广泛的避雷装置之一。近年来的生产实践中，通常在110kV及以上输电线路架设双条避雷线，最大限度地发挥避雷线的效用，良好地屏蔽雷电流。同时，一些线路的装置环境比较特殊，例如，在变电站一侧，由于站内安装有变压器等设备，应该适当加强高压线路进线段的防雷措施、提高耐雷水平，减小进线段内绕击和反击形成侵入波的概率。此外，负角保护针也是有效的防雷装置，在输电线路上安装负角保护针，能够有效减小临界击距，提高线路的屏蔽效果。一般来说，负角保护针应该装置在导线的上方，以保证其能够起到良好的屏蔽效果，更好地保护输电线路的正常运行。对于山顶或高度较高的山坡，保护针长度应该控制在2.6m左右，针体形状应该设计为尖锥型。避雷器是用于避免或应对雷击现象的常用设备，是最有效的对输电线路进行雷击保护的设施手段。尤其是随着现代科技的不断发展进步，避雷器拥有了更科学的防雷结构与防雷性质，能够有效地避免雷电对线路的破坏。但是，避雷器必须严格按照使用规程，合理选择使用场所，否则不但不能起到预想的防雷效果，还会给线路的运行带来阻碍。
2.3安装自动重合闸
自动重合闸是针对输电线路故障的保护处理装置，当线路出现故障发生跳闸后，重合闸会自动投入，在短时间内使断路器进行重合，保证线路的连续工作。重合闸的合理应用，能够有效提高输电线路的运行安全性与可靠性，保证输电线路的连续、稳定运行，且其投资成本低、工作效率高、使用寿命较长，因此具有很高的实际应用价值，通过专业人员的科学改进，它还能发挥出更好的雷电保护效果。
3.输电线路运维技术的应用及分析
3.1定期对输电线路进行检查和维修
为确保输电线路的防雷效果，必须要定期的对输电线路进行检查和维护[2]。根据规程要求测量接地装置的接地电阻，确保杆塔良好接地，视情况进行开挖检查。在每年雷雨季节前完成对不合格地网的改造。每年雷雨季节前，检查地线线夹连接、锈蚀以及是否存在断股、损伤或灼伤等情况，对存在缺陷的地线及时修补、更换。按相关规程要求对绝缘子进行巡视、预试，及时更换损坏的瓷、玻璃绝缘子和雷击闪络的复合绝缘子。对于线路避雷器，建立线路避雷器档案和运行记录并定期抽检，加强巡视力度，发现问题及时处理。
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图 地网开挖检查
3.2接地装置优化改造
在注重运维技术应用及输电线路防雷效果提升的过程中，需要注重接地装置的优化应用，在对输电线路的接地装置进行改造优化后，可有效降低输电线路雷击跳闸率。但是，输电线路杆塔接地电阻及接地网的铺设方法存在差异，其避雷装置的应用及防雷效果等方面也存在明显差异。通常，在土壤电阻率较高的地区，降低杆塔的接地电阻可从以下几方面采取措施。放射型接地型式，在地形不受限制的杆塔基础周边应用多根放射形接地体，向四方散开水平外延敷设[3]，但接地体总长度应受到限制，这种方式对工频和冲击接地电阻都有降低的作用。复合接地型式，对于地形受限制的基础周边，可考虑在水平射线或闭合环形的接地体上焊接垂直打入地下的角钢。连续伸长接地体，在土壤中以2根较长的接地线顺线路走向将相邻杆塔的接地体加以连通，使得不同土壤电阻率地段相互连接，达到改善线路防雷系统场强、提供雷电流分流通道的作用。此外，还有采用连续伸长接地体、安装接地模块、施加降阻剂等措施。
3.3预防雷电绕击线路
为了降低输电线路因雷电绕击而引起的跳闸现象，在土壤电阻率很高、杆塔接地电阻很难降低、杆塔机械强度允许的情况下，可考虑在导线下方增设耦合地线。如在输电线路杆塔塔身两侧增设耦合屏蔽线，并且新增的地线要与下层导线保持一定的间距。既可增加地线对导线的耦合程度，降低绝缘子串上的电压，从而提高输电线路的耐雷水平；另外，因对雷击杆塔雷电流的分流作用增加，使塔顶电位降低。该耦合屏蔽线不仅有耦合屏蔽线的作用又有一定的防绕击作用。适合用于杆塔位于山顶或水田附近的线路，减少中相和下相导线因峰面雷或热暴雷等微气候的影响而遭受绕击的可能性。
4.结语
输电线路防雷技术的应用，是影响输电线路安全运行的关键性工作。因此，输电线路的绝缘性能及整体运维技术应用的调整，需要从防雷装置优化改善的角度来进行落实。充分利用防雷措施，对防雷覆盖面积、防雷效果及设备运维策略等方面进行综合调整，对提高输电线路的整体性能有积极作用。
参考文献：
[1]方伟锋.110kV输电线路防雷技术综合应用以及运维管理探析[J].科技资讯，2017，15（30）：53-53.
[2]孟庆筑.对高压输电线路运维管理的研究[J].科技创新与应用，2017，11（18）：96-97.
[3]郭德永. 架空输电线路杆塔降低接地电阻的措施探讨[J]. 城市建设理论研究：电子版，2011（21）.
论文作者:吴卓腾
论文发表刊物:《云南电业》2019年8期
论文发表时间:2020/1/3
标签：线路论文; 防雷论文; 杆塔论文; 雷电论文; 避雷线论文; 装置论文; 地线论文; 《云南电业》2019年8期论文;