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高压输电线路运维及防雷措施分析

张佟欣
【摘 要】随着经济的发展，电力资源的需求迅猛增长，尤其是作为500kV的高压线路，是高压输电线路中的典型代表。其架构存在地形复杂、距离长的特点，在实际应用中应加强它的运行维护状态和防雷措施，以确保其使用的安全性、稳定性。论文以此为出发点，分析高压输电线路的运行维护措施以及防雷措施。
【Abstract】With the development of economy， the demand for power resources is increasing rapidly， especially as the high voltage line of 500kV. It is a typical representative of high voltage transmission lines. The architecture has the characteristics of complex terrain and long distance. In practical application， it is necessary to strengthen its operation， maintenance state and lightning protection measures to ensure its safety and stability. The paper takes this as the starting point， analyzes the operation and maintenance measures of the high-voltage transmission line and the lightning protection measures.
【关键词】高压输电线路；500kV；运行维护；防雷措施
【Keywords】high voltage transmission line； 500kV； operation and maintenance； lightning protection measures
F470 【文献标志码】A 1673-1069（2017）05-0187-02
1 引言
高压输电线路对于人类的生产生活具有重要的作用，随着其输电线路的增多，使得它的安全隐患也日益增加，一旦出现问题，就会导致大面积的居民断电情况，给居民的经济发展和日常生活带来诸多不便。现就高压输电线路在使用中经常出现的问题进行分析。
2 高压输电线路使用中出现的问题分析
2.1 雷电等不可抗力的自然因素
自然中的雷电具有不可抗力的因素，具有其随机性和复杂性。高压输电线路的铺设一般选取在人烟稀少、土地资源相对较少的高空中，使得雷电等自然因素的碰撞率大大增加，如果被雷电击中，除造成停电外，还会引发巨大灾害，形成以500kV高压输电线路为中心，四周都产生带电离子，在与高空中带电云朵相互碰撞，形成电压差，人只要靠近，就会影响其生命安全。
2.2 冬季覆冰等自然灾害
除了夏季的多雨高发季节容易受到损害外，冬天也极易受到温度过低、导致结冰的自然灾害。我国北方地势较高，属于温带季风气候和温带大陆性气候，冬季寒冷干燥，西北风盛行，容易形成覆冰区，冰层随着温度的降低逐渐增厚，当到达一定程度之后，输电线路不能承受起负荷，造成线路断裂倒塌的事故，严重影响了高压输电线路使用情况，由于地势险要，使得线路抢修也成为困难。
2.3 线路倒塌断裂等情况的产生
上文中提到，冬季覆冰容易造成线路断裂倒塌的事故，除此种因素外，平时的高压输电线路倒塌的情形也时有发生。这是由于高压输电线路架设较高，且支撑点较少，导致其高压线路容易受到外界因素而影响。常见的就是春秋季节的大风影响，风力过大，使得高压输电线路左右摇晃，线路的质量进一步受到迫害，最终出现线路倒塌断裂的情况。
2.4 人为影响等因素
除了自然原因会造成线路损坏以外，就是人为因素的作用了。人为因素，主要分为故意损害和无意识的破坏两种情况。好多地区的人类在建筑施工时不注意当地的地形地势，蛮横粗鲁的进行毁拆和重建，破坏了线路的使用性能；还有的人类利益熏心，偷盗电缆、电力设施等公共财物，造成高压线路架构的地基不稳，影响线路的正常使用。
3 高压输电线路在使用中的运行维护措施
3.1 雷电等自然因素的运行维护措施。
对于雷电等自然因素的影响，最好用的办法就是加装避雷针、避雷器等措施。因地制宜，结合地形地势的具体特点加装避雷针、避雷器，以缓解雷电天气造成的不利影响。此外，还可以运用自動重合闸让开关重新连接，形成保护装置。
3.2 覆冰等自然因素的运行维护措施。
在雨雪多发的地区，工作人员铺设高压输电线路时注意对地势地形的考察，缩小杆塔彼此之间的间隔距离，增加高压线路的稳定性，同时加大耐张塔的比例，填补高压线路垂直荷载的能力，此种形式可以大大降低冬季覆冰等因素造成的高压线路倒塌断裂问题。需要注意的是，工作人员应该加强雨雪多发地区的线路监管，定期巡视检查维修，避免发生问题后无人知晓，延误抢修时机，造成不必要的损失。
3.3 线路倒塌断裂或者人为因素的破坏的运行维护措施。
高压输电线路长期处于露天环境中，使得对其保护难免不到位，容易造成线路倒塌断裂现象的发生以及人为破坏的影响，这需要工作人员做好全面的统筹协调工作。文中提到，工作人员应加强线路的监管作用，做到定期巡视检查维修，这也适用于任何地区的高压输电线路的铺设。尤其是高危地区，应该增加巡视次数，确保高压线路出现故障时能够第一时间赶至现场进行抢修，避免其他居民碰触造成不必要的人员伤亡。同时，增加电力设备的防盗装置，比如防盗螺栓等设备的使用，以增加电力设备的防盗功能，这还与公安机关的执法工作密不可分，发现盗窃者，严惩不贷。
4 电压等级
输电的基本过程是创造条件使电磁能量沿着输电线路的方向传输。线路输电能力受到电磁场及电路的各种规律的支配。以大地电位作为参考点（零电位），线路导线均需处于由电源所施加的高电压下，称为输电电压。
输电线路在综合考虑技术、经济等各项因素後所确定的最大输送功率，称为该线路的输送容量。输送容量大体与输电电压的平方成正比。因此，提高输电电压是实现大容量或远距离输电的主要技术手段，也是输电技术发展水平的主要标志。
从发展过程看，输电电压等级大约以两倍的关系增长。当发电量增至4倍左右时，即出现一个新的更高的电压等级。通常将 35～220kV的输电线路称为高压线路（HV），330～750kV的输电线路称为超高压线路（EHV），750kV以上的输电线路称为特高压线路（UHV）。一般地说，输送电能容量越大，线路采用的电压等级就越高。
5 高压输电线路在使用中的具体防雷措施
高压输电线路的防雷措施主要分为两种：被动进行防雷，即依据地形地势要素避开雷电高发的地区；主动进行防雷，采取人为作用进行防雷装置的安防，减小高压输电线路遇到雷电的情况。
5.1 采用不平衡的绝缘方式，以此增加线路的绝缘等级
这是目前所有的防雷措施中最具有经济价值与实用价值结合的措施，可以适当加大高压输电线路与避雷线路之间的距离，或者增加线路中绝缘子串的片数，以此形式促使雷击过电压的高度高于一般线路，避免二者的冲突出现，来增加高压输电线路的绝缘等级，从而降低了雷击的建弧率。
5.2 加装地线区域的避雷装置，以此减少雷电破坏的程度
避雷装置的设置，需要注意高压线路的电压配置使用。电压配置等级越高，则避雷装置的防雷效果越好，同时这也是最基本的避雷防护措施，常用的方法就是避雷针的使用，可以有效防止雷电直接击中高压线路，造成电力系统的直接损坏；可以分散雷电的冲击作用，减小雷电作用下的电流串并联的作用；可以及时将导线屏蔽，避免导线的二次使用诱发危险。
5.3 减小避雷线的保护角，以此确保避雷线的保护作用
工作人员可以将三相导线按照倒三角的形式进行排列，或者提高避雷线顶端的高度，以此减小避雷线的保护角。日本特高压线路的铁塔装置就是使用此种方法，将避雷线的保护角缩短，出现负值，使得雷击的频率大大降低。此种方法的运用与地形特点有不可分割的作用，要求工作人员在实际应用中必须要进行合理的设计测量才能具体实施。
總之，高压输电线路是国家电力资源安全使用的重要部分，关系到人类生产生活等各个方面，其安全运行才是我国居民使用的保障。因此，做好高压输电线路的平时运行维护以及防雷系统的具体措施至关重要，需要以工作人员为首的相关政府部门以及居民群众共同努力共同配合，从而增加高压输电线路的使用性能和期限。
【参考文献】
【1】刘博，陈立东，刘磊.雷电形成机理及综合化防雷技术研究[J].新型工业化，2017（01）46-47.
【2】张永晴.高压输电线路综合防雷措施探讨[J].中国高新技术企业，2016（32）：68-71.

-全文完-