输电线路的运行检修和防雷技术分析

陈容辉

国网福建省电力有限公司福清市供电公司，福建 福州 350300

0 引言

我国的输电线路随着经济发展而不断增加，这也提升了输电线路运行检修的难度，暴露出传统运行检修工作中存在的问题。同时，输电线路的雷击问题也有所增加。因此，文章主要对输电线路运行检修以及防雷技术展开综合分析，对促进输电线路运行检修技术和防雷技术的发展具有积极意义。

1 输电线路运行检修方式及其效率提升策略

1.1 检修方式

输电线路运行检修工作范围广，具有一定的风险性，随着输电网络的不断发展，其工作内容不断增加。

（1）绝缘子检测。对输电线路及设备进行运行检测，明确线路及设备运行参数，能够及时发现带故障设备并修复，从而提高线路及相关设备的可靠性。其中，较为重要的是绝缘子检测，主要采用电阻测试、分布电压查验等手段来确定绝缘子状态，在气候干燥时采用分布电压查验法更为科学。另外，可以融入红外测温设备，其操作简便，能够快速锁定绝缘子缺陷并形成对应的解决策略，提高运行检修工作的效果。

（2）塔杆检测。塔杆是支撑线缆以及悬挂安装输电线路设备的支撑系统，在输电线路运行检修中，需对塔杆形成动态监测，主要是对塔杆裂纹、腐蚀、倾斜度、挠度等进行检测。这些检测内容具有微观性，单凭人工肉眼观测不能完全发现问题，故而需要借助一些现代化设备，如采用智能塔杆检测仪对其倾斜度进行检测，测量精确度较高；采用挠度测量仪对其挠度进行检测，该设备在使用时可以分点悬挂，保证其与塔杆紧密接触，当塔杆发生一定变动时，挠度测量仪会检测出相对位移数据，这些数据会通过网络传至终端控制器，然后根据对照表格或者通过计算可以确认塔杆挠度是否在健康值范围内。此外，每一次运行检修都需对塔杆进行全面检测并作出评价，若是塔杆存在问题（如裂纹、腐蚀等）则需要及时处理。为了提升水泥塔杆、金属塔杆的抗裂纹、抗腐蚀能力，可以涂抹屏蔽材料，从而起到有效隔离作用[1]。

（3）防雷设备检修。其主要有避雷器等防雷设施检修。输电线路避雷设施主要有接收装置、引电装置、接地体、接地电阻。在具体操作当中主要是有随时应急检修、定期检修等。在检修过程中需要至少两人参与工作，一人负责操作，另一人负责看护，两人都必须身着工作服，要有足够的绝缘措施。避雷设施所在间隔必须停电，然后采用专业测试设备对避雷设施展开全面的测试。尤其是对接收装置是否老化、设施是否充分接触（引线是否焊接牢固）、接地电阻数值是否正常、接地截面是否锈蚀、地下埋件是否露出地面等进行观察、检测、评价，对存在问题的部分立刻进行修正。另外，对避雷器外观完整度、是否存在闪络痕迹、封闭是否良好、摇动式避雷器运转是否顺畅和有杂音、计数器式避雷器是否完整、避雷器和其他各节连接是否良好、导线和端子是否连接等进行观察和检测。在每次雷电或者雷过天晴之后积极检查避雷设施，要对避雷针、避雷线以及引线是否存在锈蚀进行观察，要按照一定周期检查避雷针地下50 cm锈蚀与否，若是发生锈蚀，需要积极更换，需要对引线和导体间焊接进行评价，必须保证焊接充分、焊口平整、没有气泡。

1.2 运行检修存在的问题及优化策略

输电线路运行检修目前主要存在巡检、维修二者沟通不畅，线损工作管理不当等问题。除了管理方面没有突破传统思路约束，更为主要的是信息化管理水平低，信息化手段薄弱。因此，提升输电线路运行检修必须从管理思维、管理技术两个方面入手，建立明确的责任制度、考核制度，以提高运行检修工作人员的工作效率。在管理技术上主要融入信息化设备，如红外测温设备、无人机技术、运行检修管理平台等。无人机技术主要是融入GPS、传感技术，能够对线路以及设备展开拍摄、感控等工作，获取数据，再将数据传回到运行检修管理平台，为运行检修工作提供参考。

2 输电线路的防雷技术

输电线路防雷技术主要是减少线路雷击损失。为了提升防雷技术水平，有必要对输电线路雷击原因进行分析，提出针对性措施。

2.1 输电线路雷击危害发生的原因

雷电一般伴随阴雨天气发生，属于典型的自然放电现象。雷电电压高达107～108V，一场中等雷暴可以形成千万瓦的功率，与小型核电站的输出功率相差无几，在其强大的攻击下，会导致输电线路以及设备被毁坏、击穿。主要是雷电会顺着线缆快速游走，最终进入设备，毁坏其内部线路。导致雷电对输电线路以及设备产生破坏的根本原因如下：第一，输电线缆以及设备处在雷电高发区内。雷电高发区指的是经常发生雷击事故的地区。一般来说，雷电高发区处在高于地表地带以及四面环山地带。高于地表地带因为与云层距离较近，增加了雷电直击的可能性，而四面环山地带因为空气中的静电难以散逸，在雷电天气时会迅速与雷电发生反应。在输电线路中有一些塔杆处于这样的位置地点，必然会被雷电频频破坏。第二，输电线路配置存在问题。输电线路因为在高压电流下会形成较大磁场，而雷电本身属于静电同样具有高压磁场，二者若是彼此碰撞影响会发生严重的雷击现象。特别是线路密集的输电网络中，磁场更为强大，非常容易与雷电磁场相吸，造成雷电电磁感应[2]。

2.2 输电线路及设备高发雷击位置

（1）塔杆。输电导线、塔杆、绝缘子、拉线等组成了架空输电线路，其中塔杆高度较高，当发生雷电现象时，容易成为导电媒介，形成雷击塔杆现象，雷电向下传导若是超过了绝缘子的绝缘极限就会造成单线接地，导致出现输电故障。

（2）导线。雷电绕过避雷器直接与导线接触时，绝缘子会出现闪烁现象继而出现跳闸，形成输电故障。

（3）线路周边。随着社会的发展，输电线路上融入了众多具有内部集成电路的设备，对雷电的电磁脉冲较为敏感。雷电发生时会直击周围环境，输电线路会随之形成感应过电压，这会直接增加输电线路电荷量，乃至于顺着线路进入变电站进而对内部具有高度敏感的电气设备形成破坏，造成严重的电击事故。

2.3 提高输电线路防雷水平的措施

（1）在电压超过500 kV的输电线路内一般会选择架空地线措施，该措施能够有效分流电流，从而降低电流集中而吸引雷电的可能性，能够有效保护绝缘子不被击穿。为了保证架空地线充分保护输电线路，必须在架空地线架设上认真操作，保证其对所有500 kV高压线路提供保护。高压和超高压变电所具有占地面积广、建筑高度较高等特点，为了维护平稳运行，其需要具有强大的防直击雷的能力，若是只安装避雷针难以达到防雷的目的，需要融入架空地线装置。当雷云贴近地面并放射雷电时，电流会第一时间顺着架空地线导入地下，起到雷电分流作用。同时，架空地线能有效屏蔽电磁，降低输电线缆的电磁感应能力。为了保障架空地线分流作用，需要保证架空地线和塔杆地线紧密连接，否则雷电可能突然升高从而发生反击。

（2）调整塔杆接地电阻。只有有效地降低塔杆接地电阻，才会保证雷电电流快速传导进入大地，避免其出现反击现象。具体操作如下：①延长水平方向接地线的长度，有效缩小电阻冲击系数，最终降低电阻率。②对现实情况进行反复研究，从而合理利用爆破技术，爆破后需要将电阻率较小的材质填充到地下，有效降低地面的电阻率，起到更快导流效果。③及时利用降阻剂使其作用于地面，降低地面阻抗，该方法对接地网络较为集中处有明显效果。

（3）积极安装避雷器、避雷针。避雷器一般安装在500 kV以上的输电线缆上，从而有效起到分泄作用，降低雷电影响，保证线缆安全，对雷电绕击、雷电反击都有积极消除作用。同时，对起到监护线缆作用但抗雷击能力较低的设备具有优良保护作用。在一定距离内如何安装避雷器，以及具体的安装数量，需要结合实际雷击发生率、发生范围等决定。

（4）应用自动合闸系统。该系统主要是在雷电发生时，能够及时关闭闸门，瞬间切断输电线路，保证其不受雷电影响。目前该系统作为我国电力系统重点防雷技术正在不断完善[3]。

3 结束语

输电线路运行检修是保证输电工作平稳推进的关键，其主要是对线路以及电气设备运行状态进行检测，对塔杆展开动态监测，对放电设备进行测试，以及对窃电行为进行管控。其中，防雷策略尤为重要，可以融入降低地面电阻、拉架空地线、引入自动合闸系统等方式来综合防雷，从而降低输电线路的运营成本。