高压架空线路安全运行管理措施探讨与防雷措施

高压架空线路安全运行管理措施探讨与防雷措施

摘要：我国经济飞速发展，人们的生活水平得到很大提高，人们对电能的需求日趋上升。配电线路的运行管理质量不仅影响输配电系统的安全稳定运行，还直接影响供电企业的经济效益和社会效益。因此，必须重视配电线路的安全运行管理，保证电网安全可靠运行。本文主要针对高压架空线路的运行现状，探讨了配网常见故障的防范措施分析，重点研究了配电架空线路的防雷措施。

关键词：高压架空线路，安全运行，管理措施，防雷

1.引言

高压配网架空线路大多位于乡镇的山坡、树林、丘陵等的最高点，具有长度长、分布范围广、遭受雷击机会大的特点；⑵在配电线的保护走廊内常常搭建违规建筑、大型车辆容易撞断电线杆或者钩挂住电线等因素导致配电架空线路容易发生外力破坏故障；（3）山区配电线路会受到生长较快的苗木影响，在雷雨、大风、冰雪天气容易发生接地故障，引起开关跳闸；（4）配网导线氧化和腐蚀就比较严重，受短路电流冲击，极易出现断线事故。

据相关统计显示，我国由雷击灾害引起的电力供应中断事故约占电力系统事故的35%以上，雷击导致电网运行停止，而事故跳闸也必然会影响正常供电，给人们生活造成严重不便，给企业生产造成巨大损失。

容易遭受雷击。一旦出现雷击事故，配电网线会累计电流，造成大面积的破坏。

通过从事输电线路和配电设备运行维护、检查维修工作二十多年，擅长配电线路故障的检查处理与配电网工程的改造维护，对配电网故障的快速查找深有体会，并多次参与解决配电网线路故障的疑难杂症。下面结合从事多年工作经验，深入探讨高压架空线路的有效防雷措施，为电网的安全运行管理提出一些个人见解。

2.高压架空线路防雷存在问题

近年来，我国频繁发生高压架空线路因受雷击引起的安全事故，为做好有效的防雷保护，确保电网能安全运行，必须充分了解高压架空线路防雷的存在问题：2.1绝缘子存在安全隐患

在长期使用过程中，陶瓷绝缘子会在输电线路运行时产生零值绝缘子，这种绝缘子有很大机会成为过电压的薄弱部位，导致闪络击穿；钢化玻璃绝缘子常会在遭受雷击后出现裸串情况[1]；而合成绝缘子在机械作用下，由于长期使用出现一定程度的老化现象，会在运作时出现掉串情况。

如接触的2012年1月至8月，青秀分局辖区共计发生4起由电缆终端头放电造成的10kV配电线路跳闸故障事故。电缆接头处的放电都是从电缆绝缘屏蔽断口处开始的，因为这里是电应力集中的部位。若放电现象发现不及时，长时间的放电必然导致绝缘的击穿，发生故障。

以下原因会导致放电的可能性增加：一是现场条件施工的比较差；二是电缆施工过程中，绝缘表面留有滑痕，半导电颗粒和砂布上的沙粒以及空气中的水分嵌入绝缘中；三是安装时没有严格按照工艺施工或工艺规定没有考虑到可能出现的问题；四是竣工验收采用交、直流耐压试验造成接头内形成反电场导致绝缘破坏；五是应力锥安放的尺寸不对，造成放电。

2.2塔杆存在安全隐患

在高压架空线路中，塔杆用于支撑高压架空输电线路的输电线的物体，常用制作材料为钢材或钢筋砼。在钢筋砼杆内部，钢筋与横担、接地装置接地，若发生雷击，来电波就会通过钢筋砼内部钢芯引发水泥杆爆裂；另一种情况是雷电击中拉线导致拉线过热，产生倒杆事故[2]。通过曾参与2011年南宁城中村供电质量研究，发现：部分高压直线线径偏小，易出现烧断故障，部分城中村架空线径小，输送容量不足，出线重、过载现象，常因电流过大导致线路接头发热烧断现象，发生10kV架空导线过热、烧断故障事故共37起。

2.3避雷器存在安全隐患

(1)避雷器电压分布不均匀

高压架空线路中避雷器电压分布不均匀，导致避雷器的电阻片上没有出现电位分布突变，部件结构分布零散，严重损害电阻片寿命。[3]同时这也对输电线路的防雷效果起了很大的限制作用，给避雷系统设施的作用发挥带来严重阻碍，造成一定安全隐患，电网的安全运行管理得不到有效保证。部分城中村由于部分区域不具备变压器布点的条件，导致居民用户离变压器距离较远，变压器供电半径过大，在用电高峰期末端用户电压偏低。

(2)避雷器检修工作不到位

避雷器检修工作不到位，导致避雷器质量不过关，常见问题有：部分人员责任心不强，检修工作粗心大意，抱有应付了事的心态，对避雷器的检修维护缺乏一个正确认识；另一方面，少数避雷器检修工作人员技术力量存在不足，欠缺相应硬件、软件支持，降低避雷器检修质量。

如在2011年5月至7月，110kV云景站10kV琅高910线同一批次避雷器5次爆炸造成线路跳闸故障，分析其故障原因有两个：一是参考电压过低、泄漏电流和损耗过大，使得避雷器失去热平衡、产生热崩溃，最终导致该型号避雷器在天气晴朗的情况下也爆炸；二是该避雷器的顶端及底端的抱箍采用普通的铁片，容易引起避雷器生锈，形成锈水而造成闪络。由于检修工作不到位，导致配电线路的安全隐患未能得到及时处理。

2.4接地装置短路故障

由于电网施工技术人员缺乏一定的专业知识与技能，在架空线路接线时没有分清具体线路，对架空线路的设置欠缺充分认识，缺乏相关研究和准备工作不足，最终导致高压架空线路发生短路而迅速跳闸，若事故严重则会使整个线路烧火，严重影响线路作用的发挥。

3.强化安全运行管理，做好线路防雷有效措施

3.1防闪络——提高线路绝缘性能

防闪络是指在线路受雷击后绝缘但不发生闪络，主要依靠提高线路绝缘性能、降低塔杆的接地电阻等手段实现。高塔落雷时，由于塔顶电位高、感应过电压大、受绕击概率大，可在高塔上增加绝缘子串片数，同时增大大跨越档导、地线间距离，以降低线路跳闸率，提高线路绝缘性能。在土壤电阻率较低的土壤地区，应充分利用塔杆的自然接地电阻；而在土壤电阻率较高的土壤地区，则可利用多跟放射形接地体，或连续伸长接地体，或借助降阻剂降低接地电阻[4]。

经过总结青秀分局辖区共计发生4起配电线路跳闸故障事故经验，首先加强班员技能的培训，努力提高班员制作电缆终端头的水平，提高线路绝缘性能，使班组人员在验收时给施工队正确的指导与监督；然后制作10kV电缆终端头监制表，表格中明确规定制作步骤、施工环境、制作工艺。制作人按照监制表上的流程来制作电缆终端头、中间头，并且其工艺要达到表内规定的要求；最后，要求验收人员对电缆终端头制作过程中的关键步骤进行拍照留底，做好终端头的基础管理工作。

3.2防直击——架设避雷线

沿线路装设避雷线，能有效增强高压输电线路的耐雷性能，让输电线路免受雷电直击。架设避雷线，既可以起到良好的分流作用，减少流经塔杆的雷电流，降低塔顶电位；又可以利用对导线的耦合作用减小线路绝缘子的电压，同时降低导线上的感应过电压。一般来说，220 kV及以上高电压线路应全线架设避雷线，常用的110 kV也选择全线架设，而35 kV及以下的低压线路常在变电所的进线端架设1—2 km的避雷线。

3.3防停电——架设线路自动重合闸

线路绝缘子能在线路遭受雷击闪络跳闸后迅速自动恢复绝缘性能，自动重合闸的成功率更高达80%—90%，所以说安装自动重合闸装置对降低线路雷击事故发生率，保证高压架空线路的安全运行有着重要影响。

如2014年1月，110kV云景站10kV云琅910线新杨屋支01开关、10kV 云佛I911线新亿宏支01开关无故障现象跳闸，通过现场检查，发现开关接地良好，开关处于储能状态，零序保护定值偏小。按照智能开关区域判断为永久性故障后跳闸，从区域外故障不动作的特点判断，这两个开关的定值存在一定的缺陷。初步分析为线路新增负荷后，相应的开关定值没有进行相应的调整，在云南908线出现接地故障时，这两个开关受其影响而动作跳闸。

为有效解决这一问题，通过组织班员进行全面的排查，然后对于统计出来的158个智能开关进行定值核对与定值整定，最后组织设备主人调整智能开关定值，增加自动重合闸。经过此次定值调整专项工作后，青秀分局辖区内智能开关的误动跳闸次数由原来的0.5起/月减少至0.1起/月，提高电网运行的安全性。

3.4防建弧——消弧线圈接地处理

防建弧就是采用消弧线圈接地处理或在线路上安装避雷器等方式让输电线路发生闪络后不建立稳定的工频电弧。采用中性点经消弧线线圈接地方法，能让由雷击引起的绝大多数单相接地故障自动消除，不会引起线路短路和跳闸。而在

二相或三相落雷时，由于先对地闪络的一相相当于一条避雷线，增加了分流和对未闪络相的耦合作用，降低了未闪络相绝缘上的电压，有效提高了线路的耐雷水平[5]。

在曾参与南宁供电局“城中村用电改造专题研究”，针对城中村存在电网问题，对进户线进行改造，解决低压故障率高的问题，并且制定《城中村公变低压进户线改造技术规范》，主要对用户的电表的表前进线、表前空气开关和线夹进行更换，彻底提高设备安全稳定的运行，缓解低压抢修率高的问题。

4.结束语

总之，高压架空输电线路是确保电网输电正常的重要环节，在设计高压架空输电线路的防雷保护时，应全面考虑电网所在地的各情况，制定切实可行的防雷保护措施，借助质量可靠的防雷设备，定期做好配电网的防雷设施检查养护与维修，针对常见的配电网线路故障原因，做好有效预防，促进电力网安全可靠运行。

参考文献：

[1] 陈振国. 有关配电线路安全运行管理措施的探讨[J]. 科技风. 2013(20):86

[2] 阿涛，赵启鹏. 有关配电线路安全运行管理措施的探讨[J]. 科技风. 2013(20):272

[3] 方宏，周青. 高压架空输电线路防雷措施的研究与实践[J]. 南京工程学院学报(自然科学版). 2011(03):61—66

[4] 杨起风. 加强高压架空线路防雷保护的措施[J]. 冶金动力.2009(04):12—15

[5] 余治华. 探讨电力系统输电线路的防雷保护[J]. 广东科技.2009(04):129—130