高压输电线路的运行检修研究

摘要：文章从自然、人为两个方面阐述了高压输电线路在日常运行中遭遇的一些问题，以雷电灾害为主要对象介绍了检修和维护高压输电线路运行状况的方法，并针对运行中的常见问题提出了相应的措施，以期推动高压输电线路的检修工作。

关键词：高压输电线路；运行检修；雷电灾害；架空线路；电力系统；电力输送 文献标识码：A

中图分类号：TM726 文章编号：1009-2374（2016）02-0130-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.02.063

1 概述

为了满足更多人的用电需求，高压输电线路被广泛运用到传输电能的工作中，给我们的生活带来了极大的便利，但是由于受到架设成本的影响，也为了方便工作人员检查、维修线路，多数高压输电线路采取了架空线路的方式来架设，这使得线路在运行时容易面临多种故障问题。本文将围绕这些不同的故障问题展开讨论，并以其中的雷击故障作为讨论的重点，探讨与检修高压输电线路的相关问题。

2 高压输电线路运行中的常见问题

高压输电线路在运行时，会受到来自线路内部和外部的影响。造成线路内部故障的原因一般是因为组成线路的避雷针、杆塔、绝缘子、导线、金具等部件损坏，进而引发内部故障。除此之外，高压输电线路还会受到外界因素的影响，高压输电线路暴露在外的架空线路，易受外力损坏，能够造成线路损坏的外力因素主要包括自然和人为两个方面。

2.1 自然因素

会对高压输电线路产生破坏作用的自然因素主要为天气因素，雷电、大风、暴雪等天气都会对高压输电线路带来影响，此外还有鸟类活动等非天气因素的影响。

雷电是比较常见的一种使高压输电线路闪络、跳闸的自然灾害，具有很强的破坏力，对高压输电线路的安全运行影响很大。在我国，雷电引起的高压输电线路跳闸次数占了总跳闸次数的40%～70%。在遭遇雷击时，如果杆塔的接地电阻的电阻数值过高，将无法实现快速的分流，会出现线路反击的现象，反之，地线屏蔽作用失效，雷电会绕击导线，因此，当雷电电流的幅值大于10kA、小于50kA或大于100kA时比较容易造成线路的跳闸。架空的高压输电线路中有大多数常年暴露在空旷的野外，受雷击影响大，虽然架设线路的工作人员在导线的上方设置了接地的避雷针架，希望借此把雷电的电流引进大地，但不同的土壤接收雷电电流的能力也有所不同，因此设置避雷针架也无法保证线路在遭到雷击时万无一失。雷电灾害严重的地区通常是拥有复杂地形、高电阻率土壤、多雷天气的地方。

雷电是一种放电现象，雷电中的直击雷与球形雷给建筑、人等带来的危害是最大的，尤其是直击雷，它们会通过建筑或人释放大量的电荷，具有很强的破坏力，给我们带来了生命安全上的威胁及财产上的损失。当高压输电线路遭到雷击，雷电感应或直击雷进入电力系统，电子设备需要承受超负荷的电压，其介电强度降低，严重者会损坏一些电子器件，这些从外界侵入的电压甚至会影响变电站设备的正常运行。

大风天气易使线路产生剧烈震荡，长期如此会造成线路各组成部分的损伤，也有可能使输电线路出现断线的情况，甚至引发杆、塔倒地的现象。暴雪等严寒天气容易让线路设备遭受冰冻灾害，使杆、塔和线路覆冰；在严寒天气里，空气的湿度高于夏季，气温大幅度下降会使输电线路收缩，凝结空气中的水分，在電线、杆、塔上形成覆冰，给线路带来过重的负载，导致电线断裂，杆、塔倒地。此外，鸟类在输电线路上停留时遗留的粪便、携带物，如果掉入线路导线的内部，也会使线路出现短路之类的问题。这些自然因素给高压输电线路的正常运行带来了不小的干扰。

2.2 人为因素

人类的活动会给高压输电线路带来影响，这种破坏可能是有意为之或是无意识的。高压输电线路范围广、线路长，虽然在规划时尽量避开了人口密集的地方，但仍不可避免地架设在人类频繁活动的范围之内，加上输电线路愈发复杂，人类活动对其产生破坏的几率有所上升。人类在线路附近进行伐木、采矿、耕作等活动时如出现过失，极有可能会损坏线路；即便是无意的交通事故，也可能会带来影响。

3 高压输电线路的运行检修方法

红外线被广泛运用到高压输电线路的运行检修中，这种方法主要利用红外线对线路的状态进行在线诊断。利用红外线检修的方法又可以分为四种形式：

3.1 相对温差判断法

相对温差判断法需要比较两个各方面状况相同或接近的设备各自所处在的监测点的温差以及其中温度较高的一方的温度上升比值。此方法不受负荷因素及外部环境条件的影响，多用在判断和分析电流型致热设备故

障上。

3.2 表面温度判别法

表面温度判别法要求检修前先对设备的表面温度做出检测，再结合超标的温度进行判别。这种检修方法的使用范围较窄，只适用于少数设备的故障检测，也被用在判别较为简单的设备外部热故障上。

3.3 同类比较法

同类比较法多运用于同一类型的设备检测上，主要用来检测电流致热设备或其他电压问题，检修人员对两个设备的运行情况进行观察比较，进而判断故障，但是当设备同时出现一致的故障时，继续利用这种方法来判断，有可能会发生误判。

3.4 热图谱分析法

热图谱分析法是四种检测方法中最精密准确的一种，一般用于检测电压致热设备的故障，观察运行状况正常、非正常的两个设备的热成像图谱，根据其差别来判断设备有无故障出现。

4 检修建议

在天气因素使线路出现故障之前，相关工作人员就应该与其他部门展开积极的沟通与合作，合作的对象可以是气象部门、水利部门、地质部门等，这些部门能够为线路检修工作提供充足的数据资料，而许多自然灾害发生的规律都可以从这些数据资料中总结出来。资料的收集对高压输电线路的检修工作具有重要意义，未雨绸缪可以杜绝高压输电线路的一些安全隐患。

当雷雨天输电线路出现跳闸的情况时，线路运行部门会在调度部门的安排下进行查线，线路运行部门以调度部门提供的相关数据信息为参考，对故障做出初步的判断。雷雨天气容易发生雷击故障，这是一种金属性接地的故障。线路运行部门的工作人员通过查询落雷记录粗略确定故障点的位置，查询的对象是跳闸前后5分钟的这段时间，和线路走廊5千米的范围内；雷电定位系统在这个时间段和距离内检测到的落雷就是判断故障点位置的依据。

初步定位后，线路运行部门要及时召集一定数量的相关工作人员，将数据资料、初步分析的情况和任务的重点等告知全体人员，进行人员分组，展开查线工作，一般将工作人员分为两组，采取的查线方式是两组人员以初步定位的地點为起点，向两头查找。在找到故障点后，工作人员要对塔身、导线、引下线等进行全面的检查，查看这些设备上有无放电的痕迹，此外要检查接地螺栓的禁锢程度及接地引下线是否出现接触问题。而后对混凝土杆、接地体的散流电阻等接地装置开展检查工作，检测防雷的辅助设备的运行情况，并根据故障点的线路、地形的断面图判断该故障点是否处在典型的雷击区域。

对于大风、暴雪、鸟类活动等造成的危害，只能事先采取相应措施来预防或是灾后及时补救。在架设输电线路前，要充分考察架设地区的地理环境和天气因素，如果架设的地方多大风天气，应将杆塔间的距离缩短，从而减轻线路因大风引起的晃动程度，这个方法同样适用于应对多雷、覆冰现象严重的地区的线路架设工作。由于覆冰灾害持续的时间比雷击、大风的时间更长，所以巡线人员要根据往年的数据资料判断覆冰灾害来临的时间，事先做好检查维护工作；在覆冰现象出现时，要加强巡线工作，及时发现问题，对受灾严重的部分进行维护。对于鸟类带来的危害，可以根据鸟类活动的规律采取驱赶的方式解决。

在人为破坏的方面，同样需要巡线人员加强对线路的巡视和管理。巡线人员的巡视工作要围绕两个部分展开：一是设备；二是人类活动。巡线人员要关注设备的运行情况，并留意线路附近的人类活动，如果设备运行不正常，联系人员进行维修，若是人类活动产生了负面影响，则要及时阻止、限制人类损坏线路的行为。

5 结语

高压输电线路的正常运行满足了我们的用电需求，对维持我们的日常生活、生产起到了重要作用，一旦遭到破坏，不仅会影响我们的生产和生活，甚至还会对我们的生命安全造成威胁，因此必须要重视、做好高压输电线路的维护和检修工作，保障线路的正常运行。

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作者简介：蔡杰（1975-），男，四川雅安人，汉源县供电公司助理工程师，研究方向：输配电运检。

（责任编辑：蒋建华）