通畅信息对高压输电线路的保护研究论文范文大全

第一篇：通畅信息对高压输电线路的保护研究论文

1河道非法采砂对输电线路的影响

输电线路分布广泛，地处旷野，跨越各种江河湖泊，长期处于露天之下运行，经常受到外部环境的影响。随着投运的输电线路不断增长以及快速发展的社会经济建设、城市化进程和高速铁路、高速公路等各种施工建设项目带来的隐患增多，输电线路遭受外力破坏的风险也随之增大。近几年的运行数据表明，除了雷击以外，外力破坏故障已经成为输电线路停运的主要原因。例如湖北省电力公司2014年220kV及以上输电线路因外力破坏跳闸54次，占跳闸总数的42.8%，严重威胁电网的安全稳定运行。在各种外破行为类型中，河道非法采砂是造成线路外破事故的主要原因之一。

河道非法采砂主要是由于采砂施工单位未经相关管理部门许可，在输电线路周围擅自进行采砂作业，造成线路设施损坏或故障，主要包括采砂施工作业过程中吊臂误碰导线导致线路跳闸、砂石堆放太高不满足与导线间的安全距离、采砂机肆意开采损伤基础等。河道非法采砂容易造成线路停运、杆塔基础外露、倒塔断线等。

2河道非法采砂导致线路危害的主要原因

2.1利益驱使

随着社会经济飞速发展，城市规模不断扩大，建筑市场对砂石资源需求量日益增大，砂石价格因此不断攀升。为获取暴利，不少采砂业主无证非法开采，严重忽视周边线路运行情况，随意堆放砂石，吊车施工时不注意与导线的距离，最终造成线路跳闸、设备损坏、人员伤亡等情况。此外，一些有证采砂业主为了获取更高的经济利益，在采砂施工过程中，不顾区域限制和周边线路环境，肆意开采，加大了线路跳闸概率。

2.2缺乏电力设施保护意识

河道非法采砂一般在较为偏远的江河地区进行，施工作业人员往往缺乏基本的高压输电线路防外破知识，不知道采砂吊臂应与高压输电线路保持多远的距离，同时对线路附近存在的危险点认识不足，更缺少必要的安全保护措施。而线路运行单位在维护线路时，由于地理位置偏远容易出现宣传工作不到位、采砂区域各类物防、技防措施不完备等情况，造成施工作业方缺乏足够的电力设施保护知识和自我保护意识，最终酿成线路停运、设备损坏和人员伤亡等后果。

3防止河道非法采砂的措施

根据河道非法采砂作业的特点，采砂业主及施工人员的心理，结合线路运行情况，可采取以下措施防治河道非法采砂作业：

第一，在线路规划选线阶段，应及时向各选线区段的地方政府的规划部门进行深入调研，了解未来3～5年内辖区河道采砂施工情况;同时应尽量避免线路经过江河湖泊和采砂施工区域，减少潜在的危险源，避开现有重要输电通道线路，加大两条相邻线路中心距离。

第二，在线路设计上，对于线路跨越河流时，应收集通航船舶及其附属物的最大高度，并在跨越距离上留出一定裕量，防止船舶在线路下方作业及行驶时触碰导线，造成线路跳闸事故。

第三，建立健全警企联防工作机制，成立电力警务室，担负起督导、指挥、协调打击盗窃破坏电力设施违法犯罪活动的工作任务，搭建起保护电力设施安全和企业治安环境的有效平台，查处、惩治河道非法采砂破坏等危害电力设施安全的违法犯罪行为。

第四，涉及电力设施保护区内严重影响输电线路安全运行的采砂施工等情况，应立即汇报给当地电力警务室，由电力警务室出警处置;对于存在重大安全隐患的，电力警务室可以报请市公安局进行办理。

第五，给输电线路造成重大损失的责任方，电力警务室协同辖区派出所依法对责任方进行传唤，并依据地方物价局价格认定中心出具的价格报告，对责任方进行立案查处。责任方态度认识较好的，与供电部门签订协议书，给予一定经济补偿;责任方态度恶劣的，依法进行拘留或逮捕。

第六，加大输电线路通道非法采砂安全隐患摸底排查，与政府相关部门开展整治非法采砂专项联合执法工作，加大力度打击因非法采砂造成电网事故的违法行为，追究其经济赔偿责任和刑事责任。

第七，加强与辖区内采砂施工单位的联系，了解清楚采砂施工计划、施工范围、进度要求等，然后根据施工计划、范围和进度提前制定应对防范措施。

第八，强化线路保护区河道采砂施工作业的监督管理，采取“以疏为主、以堵为辅、主动服务”的策略，主动了解情况，及时提供现场电力安全指导，协助做好预控措施。

第九，对线路保护区内的河道采砂作业区域展开特殊巡视，安排专人进行蹲守，开展现场施工安全把关，建立隐患信息点档案，制定各项应急预案，同时将现场情况上报调度，做好线路负荷转移预案，增强线路运行管控能力。

第十，综合考虑汛期、丰水季节特点及跨越点安全距离实际情况，按照相关标准规程设立永久性拦河线、限高架、安全警示标志(牌)等，标明电力线路下方穿越物体的限制高度和要求。

第十一，针对线路防采砂外破工作，线路运检单位要主动联系质量技术监督局、建设局等政府相关职能部门，收集沿线施工计划信息，及时组织人员开展现场勘察核实，对可能危及输电线路安全运行的外力破坏隐患，建立档案并定期持续观察;利用电力行政审批度、政企联动机制、内部会签制度开展吊车、铲车等移动作业车专题防外破信息收集、宣贯及预控工作;针对固定施工场所，推广使用保护桩、限高架(网)、限位设施、视频监视、激光报警等物防、技防措施;针对移动(流动)施工场所，采取在防护区内临时安插警示牌或警示旗、铺警示带、安装警示护栏等安全保护措施，并结合线路地段外破缺陷、隐患及历年线路运行经验，有针对性地开展专题宣传及状态性巡视工作;有条件时，可利用近电报警装置、视频在线监控装置、专职护线队巡防等技防、人防措施提高关键地段、关键时段以及重要线路通道的外破防控能力。其中，有专职护线力量的，要确保在5～11月施工密集期，重点区段通道巡视每天不少于1次，护线员每日巡视不少于2次。

目前，随着经济建设的需要，市场对砂石的需求量日益增高，河道采砂行业监管压力日益增大，肆意开采，随意堆沙现象日益严重，因此对于输电线路辖区内防止河道非法采砂外破的形势异常严峻。要改变这种现状，线路运行单位需要从线路设计、施工、线路运维、宣传培训、政企沟通、联合执法、物防技防等多个方面着手，以预防为主，以梳理为主，多措并举，从而减少外破事件的发生概率，提高线路运行的可靠性和稳定性，改善电网运行环境。

第二篇：高压输电线路铁塔检测平台

高压输电线路铁塔检测平台

输电线路许多电气参数受不同地域、不同污染、不同冷暖气流的影响靠人工巡视观察无法发现，最根本的办法是对不同影响、不同因素进行综合在线监测和处理分析。超高压输电铁塔运行监测分析平台可以对超高压输电铁塔上绝缘子与导线运行环境、运行性能进行在线监测、数据分析以及信息管理。平台包括在铁塔前端的监测装置、远程通信、后台数据处理中心。介绍前端的监测内容、监测方法、相关图像的获取与处理技术、远程无线移动数据传送等，特别对后台中心数据处理分析平台的分项数据分析、处理，以及对全系统数据的管理进行了更详细的论述。主要监测内容和目标 1.1 相关数据监测

表1.超高压输电铁塔运行监测分析平台所能监测到的相关数据。

1.2 相关图像监测

表 2.超高压输电铁塔运行监测分析平台所进行的相关图像 监测装置组成结构

图１为超高压输电铁塔运行监测分析平台的监测装置组成结构。

（1）电力电源模块。装置直接通过从电力线电磁感应获取电源，使用电力电源装置”中相应的电路模块即可。

（2）综合数据巡回检测模块。对于测量导线舞动的导线位置传感器，其数据使用专用通路单独输入；对于环境温度、环境湿度、导线温度、覆冰厚度、导线振动、泄漏电流、绝缘子盐密、雷击电流等多路传感检测，则分别使用 A / D 变换由监测装置自动进行数据提取。

（3）综合数据分析处理模块。此模块实现以下功能：检测温湿度及盐密数据并处理检测泄漏电流数据并越限分析处理，检测导线舞动、振动数据并分析处理，检测雷击电流数据并分析处理，检测导线温度数据并越限分析处理。

（4）图像监测与处理模块。实现对绝缘子表面色彩纹理图像提取，比对标准绝缘子表面纹理图像，分析绝缘子受污秽状况；实现对绝缘子串闪烙弧光图像提取，分析绝缘子泄漏程度；在低温高湿时实现对输电导线图像提取，分析导线覆冰状况，结合覆冰厚度监测，分析覆冰的危害；在振动和位移较强时实现对输电导线图像提取，分析导线舞动状况，分析可能发生的危害。

（5）基于无线移动通信方式的远程通信收发处理模块。该模块实现的功能包括：前端铁塔监测装置将所测数据通过 CDMA（或 GPRS）网对监测中心处理分析平台通信；接收监测中心分析平台的各类命令和校时；对在 CDMA（或 GPRS）没有覆盖的线路铁塔处使用无线射频方式补充传送、多跳接力通信。铁塔与输电线运行分析平台功能 3.1 绝缘子污秽与泄漏状况分析

根据所监视的绝缘子污秽图像和闪络弧光图像，结合所监测的绝缘子等效盐密值和泄漏电流数值，进行综合分析，掌握超高压线路铁塔上绝缘子泄漏的普遍规律和所在地受环境污染影响的特殊因素。

分析路线是：

根据绝缘子污秽图像和等效盐密数值，分析污秽等级，分析环境影响； 根据泄漏电流均值、峰值和泄漏脉冲计数，结合盐密与温湿度分析泄漏原因，分析超高电压不同于常规电压对绝缘子泄漏的影响，分析该铁塔所在环境的泄漏规律，分析绝缘子品质状况；

根据分析绝缘子泄漏电流数值超标，自动采集黑暗光线下闪络弧光图像，分析不同泄漏电流大小对应闪络弧光的特点，长期分析、跟踪绝缘子品质变化规律；

根据雷击数值，分析雷击过后绝缘子泄漏的变化和绝缘子品质的变化。3.2输电线路覆冰及其影响状况分析

利用冰厚监测传感器监测低温高湿情况下导线覆冰厚度，同时提取导线覆冰图像；根据图像分析覆冰状况，分析导线覆冰最大厚度、平均厚度、覆冰分布；分析覆冰引起的荷重及导线承受的拉力，分析和预测导线断股、断线的可能性，在适当的时候给出报警；长年观测记录，可分析出该基铁塔处环境温、湿度变化规律及覆冰规律。

3.3 铁塔遭雷击监测及雷击影响分析

利用雷击电流监测，可测得每次雷击电流大小、雷击时间；长期监测累积，可分析雷击频度、该基铁塔处雷击特点；每次雷击之后，通过所监测的盐密、泄漏电流、温湿度等数据，分析同样盐密与温湿度状况下，泄漏电流的变化，从而分析雷击对绝缘子泄漏的影响和雷击对绝缘子品质的损害。

3.4导线受外力舞动监测与分析

通过检测导线的振动与位移分析导线舞动的幅度、频度；通过舞动监测图像，分析舞动的方向与舞动大小。导线舞动图像识别的依据是：同一根导线舞动时在不同瞬间所处位置相对于静止平衡的位置是有差别的，导线舞动则向不同方向有偏移摆动；比较在一个时间段里不同图像帧中导线的位置，可以分析出导线是否舞动、舞动时的最大幅度等。系统对输电导线相对静止时的位置图像建立样本基准，提供舞动识别分析使用。

3.5平台数据管理与历史信息分析

平台数据管理与历史信息分析包括：月、季度运行监测信息统计分析，月、季度铁塔监测报警次数，月、季度铁塔泄漏记录与统计，月、季度铁塔雷击记录与统计，月、季度铁塔舞动记录与统计，冰雪季节，铁塔覆冰记录与统计；输电铁塔经年运行历史信息管理，输电铁塔基本信息，输电铁塔历年运行信息，输电铁塔历年泄漏故障信息，输电铁塔历年雷击故障信息；绝缘子盐密状态变化曲线，绝缘子泄漏状态变化曲线。

超高压输电铁塔上导线与绝缘子的运行性能关系到整回输电线路的运行安全，对铁塔上绝缘子与导线的运行性能以及环境对性能的影响进行在线监测非常必要。超高压输电铁塔运行监测分析平台可以管理所有监测数据，分析塔上环境与线路的运行状况，跟踪各种因素对绝缘子与导线的累积影响，掌握超高压输电线路运行的健康脉搏，对于输电线路乃至电网安全运行有着非常重要的意义。超高压输电铁塔运行监测分析平台已在一些线路上投运，在运行中不断完善。

第三篇：探讨高压输电线路设计中的问题

探讨高压输电线路设计中的问题

【摘要】高压输电线路作为电力系统的重要构成部分，是连接发电厂与变电站之间的纽带，它的作用就是分配和输送电能。因此，必须要按照国家的基本方针以及经济技术政策来进行线路设计，确保安全可靠、经济适用。本文主要探讨了高压输电线路设计中存在的问题，并提出了一点设计要点。

【关键词】高压输电线路设计要点问题

0引言

现阶段，我国的110kv以下高压输电线路就建立在架空的绝缘导体之上，之所以选择这种建设方式，主要是为了增大线路供电的可靠性，将线路的利用率提高到一个新的层次。从另一个角度来说，这种建设方式也极大地改变了线路杆塔原有的结构和布局，有的时候甚至可以节约工程所需材料，还能美化线路周边的自然环境。但是，在高压输电线路设计的过程中，却不断遇到新的问题，如开发线路路径选择困难，施工占地的民事工作难以协调，线路改造停电时间短。如何应对新形势，最大限度地满足电网建设需要已成为电力建设者共同关注的热点和难点问题。笔者在本文拟结合多年工作经验和体会，对高压输电线路设计中应注意的问题进行了探讨。

1高压输电线路的特点与存在的问题

高压输电线路同一般的普压、低压输电线路相比，具有下列特点：

（1）安全可靠是重中之重。因为高压输电线路它的输送容量是十分大的，通常都是主要电源点或者是负荷中心的能源输送线路，这些在电网中占据着举足轻重的地位，一旦发生安全事故，甚至可能导致经济瘫痪。

（2）线路的结构参数高。高压输电线路的绝缘子串长、杆塔高、吨位大、绝缘子片数多，如果发生倒塌事故，不仅十分难以修复，而且对于准备备用品与备用件这一工作也有着十分高的要求。

（3）线路的运行参数高。因为对于高压线路而言，额定电压基本较高，促使带电体周边的电场强度也很高。

（4）高压输电线路的线路长，且沿线地理环境复杂，常常穿山越岭，交通运输很困难，一旦维修，工作量很大。

2高压输电线路设计的问题及建议

2.1高压输电线路勘测施工与桩位复测

2.1.1勘测施工

线路的勘测施工是110kv高压输电线路设计施工的首要前提。在勘测线路过程中，设计施工人员应在线路可靠性、安全性、方便性得到保证的基础上，对线路路径方案进行优化设计，以降低线路投资、缩短线路长度。线路路径方案优化设计的前提条件为线路的运行条件、施工条件、技术指标和经济指标。所以，我们可以将线路勘测施工的过程视为考验设计施工人员责任意识和业务水平的一种过程。在高压输电线路勘测施工过程中，需要注意下述几点问题：第一，测绘工作者需要掌握设计的出发点，并与设计人员及时沟通交流，从而为测绘精度和效率的提高提供保证。第二，测绘人员需要在全面了解测绘知识的基础上，掌握部分的地质、输电线路设计方面的知识。第三，应避免记错或是测错转角和平均高差等较为重要的测绘数据，并严格遵守记录程序与操作程序来完成测绘工作，且要符合检核条件。第四，与渠道、公路等精度要求较高的线状测量工程相比，110kv高压输电线路仅仅需要对杆塔桩中间高差、转角的高度和距离等数据进行准确测量。

2.1.2桩位复测

110KV高压输电线路现场线路施工的首要环节是桩位复测，这也是确保整条高压输电线路中所有杆位都正确布置的主要措施。桩位复测指的是由设计人员现场校核测量交桩定位情况，通常包括耐张段长度、座标高程及杆位中心桩的档距等方面的内容；而转角塔位还涉及转角度、方向桩等项目。施工过程中尤其要注意杆位高程及中心桩，特别是要避免转角塔的中心桩与方向桩混淆问题。为了准确区分中心桩与方向桩，可通过颜色不同的木桩来代表中心桩和方向桩，并以桩位附近的标志性建筑、地形地物等对锁定桩位进行标注。

2.2架空线路的路径选择

线路的有效选择是一个不可或缺的重要环节，在设计时，要充分考虑到经过地区的地形和交通状况。一般来说，沿线交通并不繁琐，易于操纵，也会大大降低施工的难度，但是不可以凭借这些条件而把施工线路增加得较多。如果条件良好，那么可以把高压输电线路的路径安排在交通便捷、障碍物较少的地带，随着科学技术的不断革新进步，高压输电线路主要依靠现代化大型机械来完成，如果交通不畅达，很难将大型设备运输现场，这类设备也很难发挥特性，就一定会因此阻碍了施工的进程。总而言之，在尽可能的情况之下，要选择条件好、成本低、安全可靠的输电线路路径。

2.3杆塔选型

杆塔定位也是一项重点内容，首先要注意的是，一定要设计好距离，这里所说的距离是杆塔顶端与地面之间的距离，务必要按照数据做好运算，遵循科学、合理、安全的宗旨；其次，如果遇到特殊地形地势或者交通环境，要依据具体情况审慎设计，档距一定要设计得均匀，符合理论要求和实际需求，不宜出现较大的空当。值得注意的是，如果高压输电线路经过山地，应当首要做好杆塔稳固工作，像安全问题放在设计方案的重要位置。

杆塔型式不同，那么它在造价、施工、运行安全、运输以及占地等方面都不相同，杆塔工程的费用能占到整个工程的百分之三十到四十，因此选择正确的杆塔型式十分重要。由于高压架空导线必须要与地面、水面或者跨越物保持足够的安全距离，所以线路的杆塔一定要有相应的高度，以及线路拥有同杆高相匹配的合理的档距。因此，在设计的过程中，选择杆塔型式很麻烦，一根根来选没有效率，比较合理的设计方向是在尽可能大的范围里统一设计选型，但是也要具体问题具体分析，专用线路专门设计，不仅能够方便施工运输，还能降低工程造价。

2.4杆塔基础设计

在输电线路的结构当中，杆塔基础是十分重要的一部分，无论是说工程造价以及工期，还是说劳动消耗量，都是整个电网建设工程中的重头戏。杆塔基础的施工工期大约是整个工期的一半，其运输量也大约占到整个工程的一半以上，费用也达到了三分一那么多。因此，设计杆塔基础要注意：杆塔基础的坑深要以设计的施工基面为基准。在设计还没给出施工基面时，拉线基础的坑深应该是与拉线基础中心的地面标高相适应。

3高压输电线路的设计要点

3.1防雷与接地技术

110kv及以下高压输电线路所经过的地区，绝大多数都是人烟稀少的旷野，并且跨越面积较大，范围很广，一旦遇到雷击现象，就极其容易造成跳闸停电的事故，所以说，防雷和接地工作不容小觑。高压输电线路当中，最常采用的避雷方法是架设避雷线，作为一种有效可靠的避雷措施，避雷线不仅可以防止雷电直击导线，还可以在很大程度上完成分流工作，将杆塔上经过的电流降到最低。另外，使用线路避雷器也是一种行之有效方法，它的主要作用是钳电位，线路避雷器也分为多种，具体使用哪种也要根据实际情况来定。

3.2 气象条件确定

在线路设计当中，做好气象条件的选择工作是线路能够安全运行的保障。搜集有效的气象数据，正确划分气象区，这十分有利于完善线路的技术经济指标。在初勘阶段，设计人员

需走访线路途径的各个县市的气象台，掌握沿线的降雨量、相对湿度、大气温度、导线覆冰状况等等这些跟工程相关的气象参数。在终勘阶段，进一步调查，重点是对容易产生严重微气象条件的地形的调查，然后在设计的时候采取强效措施。

4结束语

伴随着我国整体经济实力的显著增强，对高压输电线路设计的要求也大幅度提高。110kv及以下高压输电线路是我国极其重要的供配电网，是完成电能输送的主要工具，可以说，它的可靠性直接影响到我国电力安全问题。因此，设计人员应当提升个人的综合素质和技术能力，完善输电线路设计，施工监理部门要加强管理，把全方位监测放在重要位置，最大程度上提高设计和施工质量。

【参考文献】

[1]覃弘达 对高压输电线路工程设计施工问题的探讨[J] 机电信息，2009（30）

[2]梁世奋 高压输电线路工程设计施工问题探讨[J] 科技咨询导报，2007（26）

[3]罗俊杰 谈高压输电线路设计的若干问题[J].商品与质量：建筑与发展.2012(6).

第四篇：输电线路保护区内施工安全措施要求

输电线路保护区内施工安全措施要求

根据国家《电力法》和《电力设施保护条例》的有关规定，电力线路保护区为线路保护区为导线边线向外延伸规定距离所形成的两平行面区域(500千伏线路为20米，220千伏线路为15米，110千伏线路为10米，)，若施工必需进入线路保护区内，业主单位落实施工单位需在施工前向东莞供电局输电管理所提交相关“保证输电线路安全技术措施方案”等备案资料，明确责任，落实保证人身和线路安全的安全措施，经审核同意后才能施工。主要安全技术措施要求如下：

一、施工前提交保护方案并经审核通过。

1、施工单位在工程开工前 15个工作日，应主动联系东莞供电局输电管理所提前了解施工范围内沿线电力设施分布情况，对于可能危及保护区内配电设施的作业，必须提出施工作业申请并提交保护方案经审核通过后才能施工。

2、提交的施工区域高压输电线路保护方案中需明确线下及线行侧的机械（桩机、吊机、挖土机、大型运输车等）施工位置图、作业方法、施工工程进度图、监督联系方式表等具体措施内容，在线路保护区范围内作业，均需施工安全措施做足做够后才能进行作业。

3、施工机械必须与线路导线保持足够的安全距离与500千伏线路导线保持8.5米以上安全距离，220千伏线路为6米以上，110千伏线路为4.5米以上)。如果现场施工机械高度高于导线，需有防止施工机械倾倒或摆动进入线路安全距离以内。

4、进行线路保护区内施工前，施工单位需签订保证线路安全 —1—的协议（见附件1），并交纳50万元安全保证金给供电局相关部门，违反协议条款时进行处罚扣除。

5、业主单位要督促施工单位认真落实好施工现场的各项安全、组织、技术措施，确保万无一失。

6、输电线路保护区内施工安全技术措施方案格式见附件2。

二、施工作业前开展安全知识培训。

1、在线路保护区或附近施工的特种机器施工司机进行电力安全知识培训，并通过考试合格后才允许进场施工。

2、特种机器施工司机要取得相应的操作证书并提供我局备案。

3、供电局协助施工单位对所有要进入线路保护区域内作业的施工人员进行安全教育，落实安全交底措施。

三、在线路保护区内施工作业必须设专人监护。

1、施工时必须专人监护，保证施工器械、材料等与导线保持足够的安全距离(与500千伏线路导线保持8.5米以上安全距离，220千伏线路为6米以上，110千伏线路为4.5米以上)，特别在使用大型机械施工过程中，必须注意保证施工机具、起吊材料等与导线间保持安全距离，以免发生线路跳闸或人身触电事故。

2、进入线路保护区内施工前，要求提前3天通知东莞供电局输电管理所线路运行人员，以便落实现场安全交底和监护。

3、东莞供电局监督人员有权对不听指挥违章施工的人员发出处罚通知单，按保证线路安全的协议内容对施工单位进行处罚。

四、其他注意事项。

1、在线路保护区内兴建员工宿舍属于高危性质违章建筑，施工单位或业主单位必须在高压输电线路保护区外进行办

公和宿舍设施规划。

2、如施工期间相关输电线路需执行保供电任务，或因设备故障需要抢修时，施工单位或业主单位必须停止施工或其他可能危及电力工作安全的作业，并积极配合东莞供电局开展相关工作。

第五篇：高压输电线路防雷技术探讨(张秀青)

高压输电线路防雷技术探讨

Discussion on Lightning Protection Techonology for High-V-wire

张秀青1，刘武2，于振波3

（1淄博市气象局防雷中心，山东 淄博 255048；2民航贵州空管分局建设办，贵阳 550012；3山东省雷电防护技

术中心，济南 250031）

摘要：通过某高压变电站因雷击经常停电的实际解决实例，就雷电对输电线路的威胁途径和破坏原理进行了分析，并提出了具体防雷技术。

关键词：高压；输电线路；防雷技术

引言

高压输电线路一般位于空旷地带，且线路敷设距离较长，因而遭受雷击和受雷电影响出现故障的概率非常高。某一新建变电站经常发生因雷击跳闸停电故障，严重影响了附近工厂企业的正常生产和人们的日常生活，为此，对该变电站进行了实地勘查，以期找出问题的根源，查找存在的问题隐患，提出相应的防护措施和对策。根据此次现场勘查情况和解决方案，依据雷电的破坏原理和相关的国家技术标准，现就高压输电线路的防雷技术做一分析和阐述。故障描述及现场勘查情况

据变电站工作人员描述：每到雷雨天气，经常发生跳闸停电故障。有时造成输电线路被雷击断，造成停电；有时仅仅因雷击造成跳闸，由于需要一定的时间进行检修，确认安全后才能合闸送电，因而影响生产，但设备未发现损坏。变电站内的设备未出现因雷击损害的现象。

现场勘查情况：该变电站为35kV变电站，孤立且周围比较空旷。输入线路为35kV，全线位于田野空旷地带，输出为10kV，部分线路位于空旷地带。35kV输电线路未全线架设避雷线，仅是靠近变电站的进线段架设了避雷线，10kV输电线路未架设避雷线。35kV输电线路的杆塔型式为有拉线的钢筋混凝土单杆，10kV输电线路的杆塔型式为无拉线的钢筋混凝土单杆。避雷线在每个杆塔处均做了接地，引下线设在钢筋混凝土杆塔中间，接地电阻均满足要求。变电站内避雷针较少，部分设备未在避雷针保护范围之内。雷电对输电线路的威胁途径

由于变电站内的设备未出现因雷击损害的现象，因而重点考虑对输电线路的保护。根据雷电的破坏原理，雷电对输电线路的威胁途径主要有以下几种：

（1）雷电直接击中高压输电线路产生直击雷过电压。

当雷电直接击中架空输电线路时，在雷击点产生的雷电过电压最大值可按下式确定： 雷击点过电压最大值

Us＝100I【1】

式中：Us是雷击点过电压最大值，单位为kV；

I是雷电流幅值，单位为kA。

直击雷过电压一般可达几千kV～1万kV，易导致线路绝缘发生闪络，对各类输电线路构成威胁。同时，当雷电直接击中输电线路时，由于雷电放电通道温度很高（可达6000～10000℃）和雷电冲击波作用，可直接击断输电线路，从而造成输电线路停电。

（2）雷击输电线路附近产生雷电感应过电压。

在架空输电线路附近发生雷云对地放电时，由于雷电的静电感应作用，会在输电线路上产生感应过电压。感应过电压的最大值可按下式确定：

UikphI【2】d

式中：Ui为雷击大地时感应过电压最大值，单位为kV；

I为雷电流幅值，单位kA；

h为输电线路距地面的平均高度，单位为m；

d为雷击点与输电线路的距离，单位为m；

kp为系数，当d＞65m时，一般取值为25Ω。

由此可知，输电线路上雷电感应过电压的最大值可达300～400kV，主要是对35kV及以下输电线路的绝缘存在较大威胁，从而造成跳闸停电，但对35kV以上线路的绝缘威胁则要小得多。

（3）雷击架空输电线路上的避雷线或杆塔顶端形成作用于输电线路绝缘的雷电反击过电压。当雷击架空输电线路上的避雷线或杆塔顶端时，形成的暂态高电压对输电线路造成反击，从而造成跳闸停电。该反击过电压的大小与雷电流参数、杆塔型式、避雷线与线路的距离、距地高度以及接地电阻等有关。防雷措施和对策

针对雷电对输电线路的破坏途径，采取相应的防护措施。

3.1直击雷过电压的防护措施

在输电线路上方架设避雷线可有效地减少雷电直击输电线路的概率，从而降低直击雷过电压的危害。根据电力行业标准DL/T620—1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》【3】的规定：330kV和500kV线路应沿全线架设双避雷线；220kV线路宜沿全线架设双避雷线；110kV线路一般沿全线架设避雷线；66kV线路当负荷重要且所经地区年平均雷暴日数为30天以上时宜沿全线架设避雷线；35kV及以下线路，一般不沿全线架设避雷线；在雷电活动强烈的区域和经常发生雷击故障的杆塔和线段，应架设避雷线。但从实际来看，一些输电线路，尤其是35kV及以下线路在架设时，未充分考虑实际情况，未考虑该地区的雷电活动情况或根本就缺少此方面的资料，按照规范要求全线未架设避雷线或仅是靠近变电站的进线段部分架设了避雷线，致使经常因雷击造成停电甚至造成线路被击断。

从该实例来看，尽管输电线路按照标准在靠近变电站的进线段部分架设了避雷线，但是，由于整个输电线路位于田野空旷地带，远端未架设避雷线的部分遭受直接雷击的概率仍然很高，造成输电线路中断，从而影响到该变电站的供电。为此，建议在空旷地带或多雷区，10kV和35kV及以上线路在架设时，应全线架设避雷线。

另外，利用钢筋混凝土电杆内的钢筋作接地引下线时，其钢筋与接地螺母、铁横担间应有可靠的电气连接。避雷针和避雷线的保护范围计算方法应采用国家标准GB50057规定的“滚球法”，而非“角度折线法”。（4）

3.2雷电感应过电压的防护措施

为减少雷电感应过电压对输电线路的影响，应采取以下措施：

（1）钢筋混凝土杆铁横担和钢筋混凝土横担线路的避雷线支架、输电导线横担与绝缘子固定部分或瓷横担固定部分之间，应有可靠的电气连接并与接地引下线相连。

（2）3V～10kV钢筋混凝土杆输电线路，宜采用瓷或其他绝缘材料的横担，当用铁横担时，输电线路应采用高一电压等级的绝缘子。

（3）与输电线路相连的电缆，应在其两端装设阀式避雷器或保护间隙。

3.3雷电反击过电压的防护措施

雷击点电压的大小除了与雷电流波形有关外，还与雷电流通过与该点连接的全部阻抗有关，如通过的杆塔、杆塔的接地装置以及通向相邻杆塔的避雷线等。为减小雷电反击过电压对输电线路绝缘的影响，应采取以下措施：

（1）尽量降低杆塔的接地电阻值。

（2）增大避雷线与输电导线之间的距离，对于35kV输电线路，避雷线与输电导线之间的距离不应小于3.0m。

（3）杆塔的型式影响杆塔的波阻和电感，建议在雷击频繁引起故障的区域，杆塔采用波阻和电感相对较小的铁塔或门型铁塔。

3.4其他防护措施和对策

（1）在经常因雷击停电的地区，或周围生产对供电的连续性有较高要求时，建议在输电线路上装设自动重合闸装置，使断路器跳闸后能够及时恢复，以缩短停电时间，提高供电的可靠性。

（2）对于3～10kV线路终端用户，可能由于雷击常造成RCD不应有的跳闸。当发生感应暂态雷电过电压时，由于过电压波属于高频波，在高频条件下容抗大大减小，从而引起RCD不应有的误动作，造成跳闸，影响正常用电。由于这种雷电过电压波作用时间极短，量级为微秒级，可采用带少许延时的RCD避免经常跳闸的问题。

（3）建议有重要设备和场所以及对供电要求高的生产单位自备柴油发电机，作为备用电源自动投入。

（4）应做好各终端厂区内变压器和低压配电系统的防雷，防止用电厂区内的设备因雷击遭到破坏。有条件的厂区，建议采用电缆直接埋地的方式入户。

（5）变电站内电气设备的进线处、架空线与电缆连接处应装设避雷器，防止沿输电线路传导来的雷电过电压波造成设备的毁坏。

（6）在变电站内增设避雷针，对整改变电站形成保护。

（7）定期对每根钢筋混凝土杆引下线的接地电阻进行检测，要求R≤10Ω。【4】 4 结束语

高压输电线路遭受雷击的事故时有发生，防雷技术人员在实际工作中也会时常面对此类问题。防雷技术人员不仅要掌握低压配电部分的防雷技术，也要理解雷电对高压输电线路的危害及其防护技术，才会更好的深入分析各种雷击引起的电力事故，找到真正的事故原因。

参考文献：

[1]《雷电防护标准汇编》编委会，中国标准出版社第四编辑室.雷电防护标准汇编.电力卷[S].北京：中国标准出版社，2009：380.[2]《雷电防护标准汇编》编委会，中国标准出版社第四编辑室.雷电防护标准汇编.电力卷[S].北京：中国标准出版社，2009：379.[3]《雷电防护标准汇编》编委会，中国标准出版社第四编辑室.雷电防护标准汇编.电力卷[S].北京：中国标准出版社，2009：386.[4]中华人民共和国机械工业部.(GB50057-94)建筑物防雷设计规范[S].北京：中国计划出版社，2000：20-26.作者简介：

:张秀青（1974年），女，籍贯：山东省茬平县冯屯梁庄，气象电子工程师，大学学历，自2002年以来一直从事防雷工作。