摘要：高压输电线路运行范围广、输送距离远、运行环境复杂，输电线路在运行过程中受到风、雪、雷电等自然因素和人为因素的影响，容易出现短路故障、杆塔故障、绝缘体破裂等问题，影响到输电线路运行的安全性和稳定性。通过分析高压输电线路常见故障的原因，并根据线路原因提出了相应的应对措施，提高高压输电线路的防雷性能，确保高压输电线路运行的正常有序运行。
关键词：高压输电线路；线路故障；防雷措施
高压输电线路作为输电线路的一种形式，在山区、丘陵、高山等区域广泛应用。由于高压输电线路运行环境比较复杂、运行阶段多，容易受到雷击、风雪等因素的影响，从而导致高压线路出现故障，导致线路起火，大面积区域停电，给电力用户的正常生活生产带来影响。探讨高压输电线路故障原因，并采取防雷措施，提高输电线路运行的安全性和稳定性具有重要意义。
1 高压输电线路故障及原因分析
高压输电线路运行过程中，容易出现单相接地故障、短路故障、断路故障等。造成高压输电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%。如果雷电直接击中输电线路，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输电线路防雷措施不全面或线路设计不合理，输电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
高压输电线路在运行过程中，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输电线路设计的荷载，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 安装杆塔智能监测系统
杆塔在运行初期，如果出现倾斜现象，巡线人员很难用肉眼观察判断出杆塔的变化。因此，需要采用智能化的数据监测装置对杆塔倾斜进行在线监测与雇主分析，及时发现杆塔故障。杆塔智能监测系统可以对杆塔的倾斜、振动、工频闪络、环境温度等情况进行监测，及时了解杆塔运行的安全性和可靠性。并根据杆塔监测数据信息，对可能存在的超标倾斜情况发出警报信息，提醒巡线人员及时对其进行加固检修，防止杆塔出现倒塔现象。
2.2 建立高压架空线在线视频监控系统
高压输电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，需要对高压输电线路进行巡视，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，对高压输电线路实行24h实时监测，可以解决高压输电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。
2.3 改进架空输电线路的防雷设计
2.3.1 架设避雷线
这是输电线路防雷击设计中最基础的一项措施，也是最有效的一项措施。它既能够有效防止雷电直击导线，还能够确保导线的屏蔽和耦合作用，同时也能够减小经过杆塔的电流。通常情况下，输电线路的电压越高，架设避雷线的效果也就越好，其造价在总造价中的比重也就越低[5]。电压在110kV以上的输电线路都应架设避雷线，同时根据不同的电压大小架设不同角度的避雷线，减小避雷线路的保护角度，有效减小雷电的集中率，同时要相应地增加杆塔的高度，并特别注意杆塔上两个相邻避雷线之间的设计距离。
2.3.2 安装输电线路自动重合闸装置
线路自动重合闸能够有效地减少雷击故障的发生，减少跳闸时间，提高输电线路运行的可靠性。安装输电线路自动重合闸装置，能够在输电线路受到雷电影响跳闸时自动重合成功，并能够迅速恢复线路的绝缘属性。
2.3.3 采用差绝缘或是不平衡绝缘的方式加强线路的绝缘设计
为了提高输电线路的防雷水平，可以适当加强线路的绝缘配合，改善线路绝缘子的性能。通过近几年输电线路建设的实践经验，在高的杆塔上增加绝缘子数量，能够提高绝缘子串的冲击闪络电压值，有效提高线路的抗雷能力，降低因雷击发生的跳闸故障。
2.3.4 安装线路型避雷器、增设塔顶的防雷拉线或是增加耦合地线等措施
有助于增强架空输电线路的防雷设计。安装线路型避雷器不管是对雷击导线、杆塔顶，或是避雷线的防雷都是很有效的[6]。而对于经常受到雷击的部分，可以在导线下加装一条耦合地线，帮助避雷线的耦合与分流，从而间接地降低接地电阻。同时，在雷击发生的重点区域，也可以通过架设塔顶的防雷拉线起到一定的屏蔽和分流作用。
2.4 改进架空输电线路的接地设计
首先，需要做好杆塔的接地设计。在架空输电线路的初步设计阶段，要做好线路沿线的实地考察，避开雷击频发路段，确定合理路线。在此基础上对线路杆位的土壤电阻率进行测量，合理设置杆塔接地装置，确定出最符合当地环境实情的接地形式。其次，降低接地电阻。对于在土壤电阻比较低的地方架设输电线路，需要充分利用拉线及杆塔基础等进行自然接地，尽可能降低接地电阻。而对于土壤电阻率比较大的地方，可以采取外引接地方式、放射型接地方式、复合接地方式、连续伸长接地方式、物理接地方式以及换土方式等有效手段，降低杆塔的接地电阻。另外，加长接地极也是一种有效降低接地电阻的方式。
2.5 使用降阻剂
随着电阻技术的不断进步，具有超高导电性的降阻剂得到逐步更新升级，在架空输电线路的接地设计中科学合理地使用降阻剂，能够通过有效降低接地电阻来实现输电线路防雷对于接地电阻的要求。降阻剂能够快速渗入到地面土壤中，大幅增加分散电流的范围，适合在土壤电阻率比较大的地方使用。
3结束语
综上所述，高压输电线路出现故障的原因主要受到雷击、风雪、人为等主、客观因素的影响，导致输电线路故障。通过安装防雷装置和防雷设备，提高高压输电线路的防雷水平，并安装杆塔智能监测系统和在线视频监控系统，对高压输电线路和杆塔进行实时监测，及时发现高压输电线路运行中可能存在的安全隐患，并采取有效的措施。
参考文献：
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