浅析输电线路的防雷设计与运维技术

浅析输电线路的防雷设计与运维技术

佟成财

内蒙古电力（集团）有限责任公司锡林部勒供电分公司输电管理处  内蒙古锡林浩特    0260000

摘要：输电线路是我国电力系统的核心组成，能将电能输送到各个地区，并将不同地区的变电站与用户纽带有效连接。本文对输电线路的防雷设计与运维技术进行了探讨。

关键词：输电线路；防雷设计；运维技术

引言

为了使电网能够实现平稳运转，需要持续加强电网建设，定期地对电网进行维修保养，改进防雷措施，提升电网的耐久性和绝缘性，并与国家的有关法规相结合，对电网进行改造，从而保证国家电力系统的安全稳定运行，提升配电网的工作效率，为社会经济的发展和建设提供有力的保障。

1输电线路的防雷设计方案

随着国家电力系统的加快建设，输电工程项目也进入了全新阶段，但很多地区的输电线路所处环境较为复杂，山区供电受地形的影响，输电线路的安全性难以得到有效保障，容易受到自然灾害的影响，而其中以雷击问题最为常见，造成的后果也最为严重。在山区的输电线路故障率较高，尤其是夏天，常会发生雷击导致的停电事故，不利于供电的稳定性。为了从根本上解决这一问题，在进行输电线路设计时，需重点针对防雷项目展开分析，以设计出符合实际需求、经济性高、合理性强的输电线路，同时将雷击威胁降至最低。

1.1增加绝缘子

从防雷角度来看，要想保证供电的稳定性，需要提高架空输电线路的绝缘水平。根据输电线路设计标准，对输电线路的绝缘子有以下3个方面的要求：一是，若输电线路所在区域的海拔高度低于1000m，则110kV线路的绝缘子数为7~8片（8片为最佳）。二是，如果输电线路之间间隔距离很大，并且电线杆的高度在40m以上，则需要每隔10m安装一个绝缘子。三是，需要确保绝缘子本身的质量，以此确保最终的绝缘效果。

1.2接地网的设计

对于输电线路而言，改善接地装置，构建良好的接地系统可以在一定程度上规避雷击事故。以110kV输电线路为例，在运行中应将接地装置的改进和优化作为工作重心。通过改进接地装置，可以有效地减少输电线路的跳闸次数，从而降低事故发生的概率。在输电线路的优化中，针对接地装置进行重点优化设计，而后续的监控数据也显示，随着接地装置的改进和升级，输电线路的跳闸率下降了30%，因雷击造成的停电事故概率大幅下降。将原来不太合理的接地装置改进后，输电线路跳闸率降低50%以上。在具体的操作过程中，改进接地装置的关键在于减小其电阻，通常采用填充低阻物、安装导电模块等方式，要根据具体的条件选用合适的方式。但是要注意，各条线的布置要求各有差异，在实际操作中应注意区别。如果是混凝土电杆，在布设接地极时要从杆塔的3～5m处开始布设，如果是铁塔，布设接地极时要从铁塔的5～8m处开始布设。接地极长度应为1.5m，间距以4~6m为宜。除布置接地极以外，还可以通过增加耦合系数来改善接地装置，一般通过增加高架地线或耦合地线的方式来实现。在实际操作过程中，接地装置的选择需要考虑两个方面因素，一个是接地电阻值，另一个是安装位置。如果输电线路杆塔位置较低或者有地形条件限制的话，那么就可以选择接地电阻较低的接地装置。

1.3增加防雷设备

在输电线路防雷设计中，防雷装置主要有避雷线、避雷针和耦合地线。避雷线的作用是将雷电能量传递给大地，起到保护输电线路的作用。在安装避雷线的过程中，要根据当地地形特征和气候特点来选择合适的避雷线安装方式。如果输电线路的杆塔位置比较高，可以将避雷针直接架设在输电线路杆塔上，也可以在架空输电线路中安装耦合地线。为了保证起到良好的防雷效果，通常情况下需要采用防雷等级较高的避雷线。如果避雷线和塔杆之间有足够的距离，那么就可以将避雷线悬挂在接地装置上。在架空输电线路中安装耦合地线主要有3种方式：一是，将耦合地线直接架设在杆塔上；二是，将地线通过架设地线的方式与杆塔相连；三是，将地线悬挂在输电线路绝缘子串上。避雷针一般应装在避雷线首端，其作用是当输电线路发生雷击时，避雷线与杆塔间的感应雷过电压超过输电线路耐雷水平时，避雷针可将部分雷电流直接导入大地。避雷针安装在杆塔上，应与杆塔的接地装置连接，并应与邻近的其他设备、建筑物等保持足够的安全距离。输电线路跨越在可能发生雷击杆塔或其他重要建筑物时，应考虑增加防绕击装置，以提高输电线路的耐雷水平。

1.4选择合适的杆塔

在输电线路防雷设计时，还需要对杆塔进行科学合理的选择。由于输电线路所处的位置比较特殊，因此，在选择杆塔时，需要考虑到以下3个要素：一是，杆塔的高度和结构；二是，杆塔的材质；三是，杆塔的接地电阻以及绝缘配置。当输电线路高度比较高时，就需要适当降低杆塔的高度，根据具体情况来确定杆塔结构。在安装他敢的绝缘配置时，需要根据具体情况来确定其绝缘配置类型以及配置数量等。

2输电线路的防雷运维工作措施

2.1应定期开展输电线路运行维护工作

首先，为了保证线路维修的有序进行，保证维修工作可以如期进行，在维修的时候，要注重保证交通运输的方便。其次，应尽可能选择具有较高技术水平和较好售后服务的产品。最后，所用输电线路的老化率不应高于3

‰，而且绝缘子的爬电距离要达到规范要求。维护周期频率应该以输电线路的衰老速率为依据，如果最近4年内输电线路的老化率低于2‰，那么测试的时间应该是每4年一次；如果最近4年内输电线路的老化率高于2‰，那么测试的时间应该是每2年一次。

2.2建立远程防雷监控体系

根据数据显示，在输电线中，最常见的一种故障就是雷击跳闸，并且其发生率很高，尤其是在一些山地地区，因为其气候、地形和环境比较独特，导致雷击跳闸发生的概率很高，已经成为影响到输电线路正常运行的最大的安全隐患。在输电线路的防雷设计中，需要不断完善防雷监测技术，构建远程防雷监控体系。由于，雷电事件的发生具有突发性，多发生在野外，很难及时被工作人员发现，因此，利用现代信息技术，在输电线路中安装远程监控系统，实时监控输电线路状态，若发生雷击可第一时间通知工作人员进行抢修。

2.3建立完善的安全防护制度

在输电线路的防雷运行维护工作中，应构建完善的安全防护制度，以保障维修人员安全为核心，做好输电线路的防雷工作，保证线路正常稳定运行。在电力系统中，故障诊断与维修需要有专业的维修人员进行。在对外部电气设备进行维修与维修时，应保证电气设备的正常运行，并保证维修工人的生命安全。在对电力系统进行维护时，应着重考虑维护过程中的安全性问题。由于雷击具有一定的危险性，因此，必须加强对输电线路维修人员的安全保护。电力公司应加强对维修人员的安全培训，配套安全防护装备。维修人员在维修时应穿戴好绝缘手套，小心布置防雷设备，保证防雷设备可以正常工作。

3结束语

综上所述，输电线路在实际运行过程中存在诸多潜在风险，其中雷击风险最为突出，必须得到重视，需要采取切实有效的运维技术，同时在设计阶段确保输电线路的防雷效果，最大限度降低雷击故障发生概率，减少因雷击造成的经济损失。本文探讨了输电线路的防雷设计与运维技术，以供参考。

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