架空输电线路的运行维护及防雷措施探讨

摘要：目前，我国输电网络不断建设，输电线路作为输电网络建设的基础性部分，是否保持正常供电状态对供电的可靠性和稳定性会产生极大的影响。因此，如何对架空输电线路的运行维护以及故障进行分析，并提出合理有效的防护措施成为电气行业的热门问题。文章针对架空输电线路的运行维护现状进行了分析，对防雷问题提出了可行性的对策。

关键词：架空输电线路；运行维护；防雷措施；输电网络建设；电力输送；电气行业 文献标识码：A

中图分类号：TM862 文章编号：1009-2374（2016）01-0141-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.01.070

电力作为国民经济的基础性产业，为了更大限度地满足社会的用电需求，需不断加强其供电的可靠性和供电量，因此，开始逐渐重视对电网的规模化建设。电网的发展速度以及设备的更新创造能力极其快，因此传统的线路运行管理技巧和方法已经不能满足当今现代化的管理需求，这就迫使供电企业需要结合社会的需求以及管理经验来进行变革，实现科学有效的架空输电线路的运行维护管理，从而推动整个电网的发展。

1 架空输电线路运行维护中的故障分析

1.1 雷电因素

针对雷电现象的客观因素而言，其具有不可预测性和不可控制性，而且对输电线路的破坏程度较高。从一定程度来说，其运行维护工作较为困难，破坏周期较长，影响程度较大。

1.2 风灾因素

由于输电线路是没有保护设备的，一般情况下都是裸露在空气中，当风灾现象比较严重的时候，会造成输电线路发生断裂或者倒塌的现象。当风力超过线路设备的承受能力时，会导致输电线路发生故障，使线路断裂、电线杆变形，从而使线路发生跳闸现象，造成生活区域内的停电现象。风灾是输电线路比较常见的一种故障，极易造成电力系统发生局部供电瘫痪的状态。

1.3 外力破坏

架空输电线路故障外力破坏因素的形式多样化，当风灾比较严重时，极易吹断树木，当大片的树木压倒输电线路时，会使电力的负载加重，发生折断的现象。交通事故也极易造成输电线路故障，如比较高的工程车辆不小心碰倒电线杆的现象等。当架空输电线路的运行环境比较特殊时，难免会遭到机械撞击杆塔或者触碰线路的情况，严重时会造成倒塔断线的故障。

1.4 其他因素

鸟害是造成输电线路运行维护故障的一个重要因素，由于架空输电线路大多位于外部环境，容易导致鸟类在杆塔上筑巢或栖息，由于杆塔上的树枝以及杂物或者鸟粪在杆塔绝缘子中的堆积，极易造成线路在运行的过程中出现跳闸的事故。而且鸟类的粪便浓度比较低，当在空中逐渐拉伸时，由于空气中各类杂质具有较好的导电性功能，会导致放电电压低于直接击穿空气间歇中的电压。粪便接近绝缘子串时，会造成电压闪络的现象。输电线路受到人为破坏的因素也日益突出，由于不规范的施工导致输电线路杆塔突然发生倒塌事故，违章取土导致杆塔的地基稳定性遭到严重的破坏，而对电力设备进行偷盗导致电力系统不能正常地进行供电。这些输电线路故障都是由人为因素导致，给线路运行的安全维护增加了难度。

2 架空输电线路的运行维护管理方法

2.1 善于应用科学技术，提高在线监测能力

科学技术的不断革新和应用能够增强其架空输电线路在运行维护过程中的在线监测能力。利用此技术可以提高设备在运行中的在控性与可控性，通过对架空输电线路监测对象进行在线的监测，其对象会产生大量的数据，而这些数据能够呈现架空输电线路的电气以及机械参数，利用此技术的功能作用，可增强对设备的掌控能力。由于输电线路所处的环境较为恶劣，常年都会受到自然气象环境的影响，使其电力载荷有所变化，可通过建设架空输电和气象参数测量系统对输电设施与通道进行监测，对所获取的气象数据根据实际情况进行详细的分析，为了能够保证输电线路系统的平稳运行以及设备的安全性，可对线路的环境进行实时监测与分析，通过收集的数据来选择合适的线路运行方式。

2.2 智能管理平台，精确危险因素

架空输电线路的运行维护可以利用智能化管理平台来实现，从一定程度上能够取代从前的人工分析监测设备的健康状况，可通过在线监测的数据信息以及影像资料来精确危险因素，让工作人员能够更好地设定维修周期，降低事故的发生率，减少不必要的安全事故损失。

智能管理平台可根据任务进行材料与物资的合理优化调配，对任务进行实时的跟踪和处理，从一定程度上减轻了工作人员的劳动强度，有效地避免了因人工的疏忽问题造成的错误发生，可以实现其电力系统中物资与人力之间的协调，推动我国架空输电线路运行维护专业化管理方向。在保障电网系统能够安全运行的状态下，使其逐渐实现标准化以及信息化的电力供电系统。

2.3 强化基础资料建设，增强数据可行性

一般情况下，传统设备的运行资料大多是利用纸质档案进行记录和管理，其资料在记录的过程中容易出现漏记与重复的现象，使其缺乏一个有效的管理体系，针对比较老旧的线路，其资料在借阅中容易丢失，当线路在维修更改时资料没有得到及时地更新，这些现象问题就会导致基础资料与实际的线路状况发生偏差，其数据上不能吻合。基础资料的建设并没有对设备以及环境进行精准的记载，在一定程度上就会导致线路建设计划发生错误，从而会对整个输电线路的运行以及设备检测产生不利的因素。因此，需要不断强化基础资料的建设，只有较为完善的数据才能给运行系统提供更为全面有效的信息数据。架空输电线路中各种危险的情况统计，如表1所示：

表1 架空输电线路中各种危险的情况统计

缺陷名称 缺陷发生区域 缺陷线路长度（km） 数量缺陷 缺陷总数 同类缺陷占比 故障数

线下作业 线下施工阶段 25 33 26 88.21 2

绝缘子污秽 鸟类气象 25 19 21 90.12 4

线下植物 森林和树林段 27 13 15 86.65 0

塔材丢失 近村落的路段 22 8 10 72.7 0

洪水冲刷 洪水多发区域 15 6 10 60 0

3 架空输电线路的防雷措施

当架空输电线路遭到雷击时，极易使导线因电磁感应而形成过电压，而这个电压的功率一般会是线路相电压的2倍以上，从而使线路的绝缘体遭到破坏导致线路事故的产生。当发生雷击线路时，雷电流会使得线路在地阻抗上产生极高的电位差，会导致线路绝缘发生闪络的现象，架空输电线路的雷击不仅对线路自身的安全造成威胁，还会使雷电沿导线传到变电站，造成电力系统的设备遭到严重破坏。

3.1 降低杆塔接地电阻，防止导线反击

在架空输电线路上根据实际的线路状况，科学合理地来降低杆塔接地电阻从一定程度上可以缩减地电位，此种方法对混泥土杆塔以及铁塔杆塔规格在110kV及以上电压等级具有极强的保护措施。针对避雷线的输电线路杆塔的工频接地电阻在冬季干燥时的标准值，如表2所示：

表2 有避雷线的输电线路杆塔的工频接地电阻

土壤电阻率/（Ω·m） 接地电阻/Ω 土壤电阻率/（Ω·m） 接地电阻/Ω

≤100 10 1000～2000 25

100～500 15 >2000 30

500～1000 20

3.2 加强线路绝缘，增强受绕击概率

在架空输电线路的某些特殊地段需要应用到大跨越杆塔，而此杆塔的设置在一定程度上加大了线路落雷的概率。其随着塔顶电位越高，其电压的感应越大，受绕击的概率也会随之增大。因此，为了能够降低线路的跳闸率，需加强线路绝缘子的片数，使地线之间的距离随之拉大，从而增强线路的绝缘性。当常规的防雷措施无法满足实际的需求时，可运用不平衡绝缘的方式来避免在双回线路上因雷击而造成的跳闸现象。

3.3 架设避雷线，降低绝缘子感应电压

在架空输电线路设置避雷线能够有效地防止雷电的冲击，对雷电流具有分流的作用，从而降低其塔顶的电位。在其实际的运行中，对导线具有一定的屏蔽功效，从而来降低绝缘子串上的感应电压。

电力企业对输电线路不同的规格设有不同的避雷标准，其线压电路等级在110kV的一般应采用全线架设避雷线，线压电路等级在220kV及以上的输电线路也应全线架设避雷线。而500kV以上的线路电压等级中的特高压以及超高压应该要架设双避雷针，在此规格的基础上结合实际需求进行避雷线的架设，从而降低雷击的危害性。

4 结语

综上所述，架空输电线路的运行维护以及防雷措施是电力系统能够安全运行的重要保障，为了能够降低其线路因雷击危害而引发的事故，需要采取有效的措施进行控制。输电线路的运行和维护是一项极为复杂的工作，因此需要不断总结经验，善于应用先进的科学技术，使其能够探寻出更科学有效、更经济的运行维护方法。

参考文献

[1] 付学文，魏智娟，张志芳，等.架空输电线路防雷措施研究[J].电气自动化，2013，35（2）.

[2] 尹广力.架空输电线路的运行维护及防雷措施[A].第四届全国架空输电线路技术交流研讨会论文集[C].2013.

作者简介：范立（1987-），男，贵州普安人，云南电网公司曲靖供电局助理工程师，研究方向：线路运行与维护。

（责任编辑：蒋建华）