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摘要：随着电力工程的发展，高压输电线路广泛应用，高压架空线路施工量也随之增加。在外界环境的影响下，高压架空线路施工故障时有发生，对施工安全及进度造成不利影响。本文首先对高压架空线路施工故障及其原因进行分析，之后分别从检修、防雷以及监测等方面详细阐述了预防技术。
关键词：高压输电线路；故障原因；防雷措施
引言
电力系统包括诸干个环节，输电作为其中非常重要的部分。当前电力系统输电方式主要以电缆及架空线为主，远距离的高电压输送过程中主要采用的是架空线。高压架空输电线路作为电力系统中重要的输电线路，其运行的安全与电力系统的安全性、稳定性和可靠性具有直接的关系。高压架空输电线路运行过程中影响其运行安全的因素较多，其中最为主要的原因即为雷击，因此对于运行中的高压架空输电线路要做好防雷措施，保证其运行的安全。
1高压架空线路故障及原因分析
高压架空线路运行过程中，容易出现单相接地故障、短路故障、断路故障等。造成高压架空线路故障的主要原因有雷击、风雪和鸟类等自然因素以及人为外力因素造成的短路故障和断路故障。
1.1雷击故障
雷电是一种自然现象，雷电释放的瞬间产生几十安培甚至几百万安培的电流。雷击对电气设备的损坏分为直击雷和感应雷。直击雷指建筑物、电气设备或者电力电缆直接被雷电击中；感应雷指是由于电气设备附近容易产生电磁场，雷电入侵电力电缆、通信线等内部，导致电气设备产生瞬间过电压和过电流，如果超过了电气设备实际承载负荷，则导致电力故障。由感应雷引起的雷击事故约占雷害事故的80%~90%。如果雷电直接击中架空线路，则产生持续高温，让输电线路绝缘体融化起火，导致线路短路，造成大面积停电故障。雷击故障主要是由于架空线路防雷措施不全面或者架空线路防雷体系存在一定的缺陷。比如高压架空线路设计不合理，架空线路安装在雷电多发区域或者土壤电阻比较高的区域，这些区域受到雷击的概率比较大，容易发生雷击现象。
1.2杆塔故障
高压架空线路在运行过程中，受到风力、雪压、泥石流、地震等自然因素的影响。如果雪压的荷载超过架空线路设计的荷载，那么杆塔可能出现沉降、倾斜甚至倒塌现象。
1.3外力故障
外力故障指输电线路人为因素导致的跳闸故障。电力技术人员在检修过程中，没有按照输电线路施工标准和要求进行检修，让导线碰触到其他线，或者电气设备出现绝缘体破裂等问题。农业生产活动中，农民大量焚烧秸秆、稻草、烧山等行为，产生大量的烟雾，这些浓烟污染了线路绝缘体，导致短路故障。
2高压输电线路防雷措施
2.1架设避雷线
避雷线作为高压及超高压输电线路的防雷设施，能够避免雷电直击输电线，而且避雷线可以分担一部分雷电流，减少流入杆塔的电流，降低塔顶电位。同时避雷线还能够利用导线之间的耦合作用来降低绝缘线路上的电压，对导线起到重要的屏蔽作用，降低输电线路感应过电压。在避雷线架设过程中，通常是线路电压越高，避雷线造价则越低。
2.2降低杆塔接地电阻
在防雷措施中，比较直接有效的一种就是降低杆塔的接地电阻。塔顶电位的高低很大程度上决定于接地电阻值的大小，如果杆塔的接地电阻过于大，那么雷击时很容易造成塔顶电位上升，导致线路反击的状况。如果接地电阻的阻值合理，并且在雷电刚好击中塔顶或者避雷线时，接地电阻就会把很强的雷电流导入大地，进而保证了输电线路的安全。根据国家电网公司的管理标准，杆塔的接地电阻只有不超过100Ω时，雷击跳闸率才不会超过管理标准。
如果超过100Ω，就应该通过技术改造降低接地电阻。因为杆塔附近土壤电阻率与杆塔接地电阻是成正比的，所以当杆塔附近土壤的电阻率很高时，要通过使用降阻剂、换土、埋设足够长的接地体等方法降低杆塔附近土壤的电阻率。同时确保硅杆上避雷线以及接地装置的正常导通功能，对新建输电线路硅杆的导通性能要严格测试，内阻不合格的绝对不能使用。
2.3架设藕合地线
对于部分输电线路防雷工作中，在对杆塔接地电阻进行降低具有较大难度时，可以通过在输电线路下方架设地线，这种方法能够有效的降低绝缘子串上的电压。而且架设的藕合地线能够对一部分雷电流进行分散，对降低雷击跳闸率具有非常显著的作用。
2.4采用不平衡绝缘原则
同杆架设双回路的输电线路设置方法能够节省很多线路用地，但一般的防雷措施在此种线路中防雷效果不佳，这时就可以根据不平衡原则，让两个回路的绝缘子串片数不相等。在雷击时绝缘子片数较少的称为路先闪络，后闪络的导线就等于是地线，提高了另一回路导线的耐雷能力，确保另一回路能够继续供电。
2.5加装线路避雷器
高压架空输电线路中，部分处于雷电活动频繁地区内的线路，需要对其加装避雷器。这样在雷击发生时，当杆塔和导线之间电位差大于避雷器的动作电压时，避雷器则会发挥分流作用，以此来提升线路耐雷水平。
2.6高杆塔加强绝缘
部分特殊路段在架设输电线路时，需要利用较高的杆塔来完成架设工作，这有增加了杆塔的着雷机会。针对于这种高杆塔，在防雷方面则需要通过增加绝缘子串的片数或是增加塔头之间的距离，以此来提高输电线路的防雷能力。当杆塔较高时，输电线绕击率也会随之增加，因此当杆塔全长在40m以上而且装有避雷线时，这种情况下塔高每增加10米时，则需要增加一片绝缘子串，当塔高超过100m时，绝缘子串的数量则需要根据输电线路运行经验，并经过准确的计算来进行确定。
2.7建立高压架空线在线视频监控系统
高压架空线路由于运行环境复杂，在运行过程中，可能受到鸟害、空气污染、雷击、风雪等自然灾害的影响，导致线路发生电力故障。因此，需要对高压架空线路进行巡视，及时发现线路存在的问题，并进行检修。高压架空线在线视频监控系统是利用现代化图像数据采集技术、压缩编码解码技术、3G 通讯技术、超低功耗技术、视频监控技术等现代信息技术，对高压架空线路实行24h 实时监测，可以解决高压架空线路运行过程中出现的导线挂异物、导线覆冰、鸟害、雷击等问题。高清摄像头可以24h 监控输电线路的运行情况，并将采集的线路运行图像信息发送到监控中心，监控中心可以观看各个采集点的数据信息，及时发现线路存在的安全隐患，并采取有效的措施，防止电力事故的发生。并通过人工方式，在现场异常情况下连续抓拍或者摄像，达到24h 全天候监测的目的，减少电力巡视工作人员的工作强度，提高高压线路运行的安全性和可靠性，为线路管理和运营单位提供直观、可靠的线路信息，为线路运行管理提供决策参考。
3结语
电力工程的不断发展，使得高压输电线路施工变得更加普遍，尤其是高压架空线路的施工逐渐成为电力工程的重要组成部分。但由于受到外界环境因素的影响，当前高压线路施工意外事故的发生率大幅度上升，这不仅影响了工程的施工进度，也威胁了施工人员的安全，因此，在架空线路的施工过程中，技术人员应该根据线路的常见故障做好预防处理，并采取线路监控、装置检修、防雷处理等措施来提高高压架空线路的使用效率。
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