淺析高壓輸電線路檢修與維護

趙炎輝 張繼凱

摘要：隨著電網建設，輸電網絡的分布范圍擴大，給管理與故障監控帶來了困難,當前我國高壓輸電線路運行狀檢修主要采用紅外線檢測技術。文章針對高壓輸電線路中采用的紅外線狀態檢測技術進行分析，闡述該技術優勢、應用方法以及注意事項。

關鍵詞：狀態檢修；檢測原理；控制要點

中圖分類號：C35文獻標識碼： A

高壓輸電線路的安全性在我國的供電網絡中發揮著至關重要的作用，它直接影響整個國家電網供電的質量，一旦高壓輸電線路出現問題，會影響到大范圍內用戶的用電狀況，加

強高壓輸電線路的檢修與維護對保證國家電網供電安全意義重大，電力企業也把高壓輸電線路的檢修和維護作為日常工作內容。

一、高壓輸電線路的狀態檢修概述

狀態檢修技術是在近些年發展起來的新型的檢修模式與技術措施，狀態監控和診斷技術幫助對設備進行狀態和故障在線監測，判斷設備的異常情況，預測故障的發展趨勢而進行提前報警，并以此進行檢修計劃制定等。目前國內的狀態檢修主要是針對設備進行狀態監測和故障診斷。隨著技術推廣，電力系統也逐步開始應用狀態檢修，主要集中在發電設備、變電設備、輸電線路上，隨著信息技術迅速發展，數據庫規模也不斷擴大，針對電力設備的數據

信息已經可以幫助判斷各種運行狀態下的設備或者電纜的故障趨勢，從而幫助其設計檢修與維護的方式和時間節點，尤其是在高壓輸電線路的狀態檢修，更可以幫助電力網絡更好的維護網絡安全與運行穩定性。因為輸電網絡距離長，分布廣，因此在維護與檢修上增加了難度，而狀態檢修可以幫助對輸電線路進行常態化監控，并形成一個監控與維護相結合的維護模式，同時先進的監控方式與檢測技術，大大減少了網絡故障的同時也節約了人力與物力。

二、高壓輸電線路狀態檢修的基本原理

對高壓輸電線路的狀態檢修其基礎就是利用紅外線診斷技術對線路進行監控與檢測，以此幫助判斷故障的發展趨勢。其基本原理是：所有的物體在溫度上都具備自身的特征，其都高于絕對零度，且能發出不可見的紅外線，其溫度與輻射能量會影響紅外線的輻射強度。在電力設備運行的過程中也會因為能量的改變而發出不同的強度的輻射。高壓線路在野外工作，環境惡劣使其受到覆蓋、腐蝕等作用影響而其工作性能的降低，其會出現以下異常：金屬導流設備呼吸氧化而電阻增加從而出現局部的紅外輻射異常；絕緣設備老化介質損耗增加，改變了絕緣設備上的電壓分布出現差異，從而熱場出現分布不均。這樣的異?？梢岳眉t外線成像裝置對線路進行檢查，利用成像對設備發熱情況進行分析，由此來分析潛在的故障趨勢，從而指導對線路的檢修和維護，這就是狀態檢修技術的基本原理。

三、高壓輸電線路狀態檢修技術

狀態檢修的主要含義是指運用一定的技術設備，對高壓輸電線路的運行狀態進行監視，通過收集相關的狀態和故障信息來診斷高壓輸電線路的故障，并對故障發展的態勢做出預測，能夠在高壓輸電線路發生故障前，依據線路運行的情況對線路進行檢修。

1、相對溫差判斷法

當兩個設備型號、運行環境的溫度以及負荷電流等狀況相同，或者這些狀況差別較小時，比較兩個設備所處在的監測點的溫差，以及溫度較高的檢測點溫度上升的比值，這種方法就是相對溫差判斷法。這種方法多用于電流型致熱設備的故障判斷和分析，相對溫差判斷法的另一優勢環境溫度和負荷因素對診斷結果的影響可以忽略不計。

2、表面溫度判斷法

國家對高壓輸電設備正常運行時的表面溫度有具體的規定，紅外線設備可以收集設備表面的溫度值，再將具體的設備表面溫度值和規定的溫度值相比較，根據兩者的差值范圍來判斷設備存在的缺陷或故障。表面溫度判斷法操作和觀察簡單，具有很強的實用性。但是這種

方法也存在一定的缺陷。首先，當線路負荷低于一定程度時，設備故障位置發熱不足，容易出現誤判或者漏判的情況。其次，當前我國還未制定完善的高壓線路發熱標準，因此表面溫度判斷只能判斷部分設備運行情況和故障，多用于判斷簡單的外部發熱故障。

3、同類比較法

將不僅處在同一回路中的兩個同型設備，而且設備運行背景、運行環境問題和工作狀況也相同的兩個相同型號的設備進行比較來判斷設備故障的方法叫作同類比較法。在運用同類比較法過程中會出現一種特殊情況，如果三相設備在某個時間同時產生熱故障，也可能會出現誤判和漏判的情況。這種方法通常用于電壓致熱設備和電流致熱設備的故障分析。電壓致

熱設備除了采用這種方法之外，還可以采用允許溫差和溫升的方法判斷故障。

4、熱圖譜分析法

通過比較設備正常運行的熱成像圖譜和異常狀態下的熱成像圖譜兩者之間的差別，來判斷監測設備是否存在運行故障。這種方法更為精密，有效度更高，熱圖譜常用于電壓致熱設備的狀態檢測。

四、高壓輸電線路維護要點

由于高壓輸電線路通常處于戶外運行的狀態，高壓運行線路覆蓋范圍也極為廣泛，影響高壓輸電線路正常運行的因素可以分為人為破壞、社會因素和自然因素三類。隨著政府和電力企業對線路安全的宣傳，以及政府加大對破壞高壓輸電設備行為的打擊力度，由人為破壞

和社會因素造成的輸電線路故障比例逐漸減少。而由于自然因素的發生不受人為因素控制，高壓輸電安全更多地受自然因素的影響。筆者根據多年的高壓輸電線路檢修和維護經驗，介紹幾種主要的影響高壓輸電線路安全的自然因素，及其對自然因素災害多發區域內的線路維

護措施。

1、雷電跳閘問題及其解決措施

雷電問題是指當電場值到達極限時，強大的雷電流會損壞高壓輸電線路外部的絕緣設備，而導致輸電線路的故障，引起供電中斷或電力設備停止運行。雷電發生的隨機性強，也較為復雜，人力難以控制其發生。因此，在解決雷電跳閘問題時要根據具體的情況制定解決問題的措施。通常情況下，解決雷電跳閘故障的方式有各種類型的避雷裝置，提高線路的絕緣能力，或者降低桿塔接地電阻等方式。解決雷電跳閘故障措施中，自動合閘是最后的防御措施。自動合閘是指當雷電引發跳閘后，在一段時間內會重新合閘。自動合閘的方式有效地提高了輸電線路的持續性，緩解了因設備跳閘引起的停電狀況。

2、鳥害問題及其解決措施

鳥害是指鳥類攜帶的雜物落入導線內而造成短路和接地，鳥糞在導線上大量堆積引起跳閘事故。解決鳥害問題需要根據輸電線路路徑的具體情況來制定有效的措施，一般情況下先把路徑范圍劃分成重點防御區和一般防御區，在劃分防御區域后根據每個區域的鳥類情況采取措施。根據預防效果來區分，防鳥害技術可分為防和驅兩類，主要從聽覺和視覺以及化學這幾個方式來驅趕。根據不同地方多年的防鳥經驗，有效的防鳥措施必須是建立在對鳥類生活規律的基礎上，這樣才能采用綜合的防鳥措施，做到有的放矢。

3、覆冰問題及其解決措施

覆冰問題是指當導線上的冰層達到一定厚度而引起桿塔倒塔，或者出現斷線的情況。解決覆冰問題需要從線路設計階段就開始著手，線路設備要能夠在30年一遇的冰雪條件維持正常的運行，采用更多耐張塔來縮小檔距。正確設計電力傳輸路線，傳輸路線應盡量避開氣流和氣溫不穩定的地帶，在覆冰多發季節來臨前要做好線路的維護檢查工作，解決可能導致高壓輸電線路正常運行故障的不利因素，準備足夠的物資應對可能發生的覆冰災害；在覆冰季節來臨后要加強輸電線路的監測，對造成嚴重影響的部位應及時采取措施，減少覆冰給輸電線路帶來的影響。

4、加強日常巡邏

巡線人員的日常巡線工作在注意線路防護區、桿塔基礎、接地裝置這三設施或部位檢查的同時，還應該注意桿塔本體、導線地線絕緣子和附件這三個部位的檢查。要實時觀察輸電線路周邊植物生長狀態以及其他的外在因素引起的破壞，及時發現并排查可能存在的安全隱患，避免威脅高壓輸電線路運行安全。

結語

高壓線路的狀態檢修的方法主要是利用紅外線成像儀來進行設備的溫度觀測，針對溫度的改變來確定設備是否處在故障狀態或者異常狀態，此類方式在輸電線路中的應用優勢明顯，如果結合規范的操作和軟件設備等，則可以提高線路檢測的準確度和效率。

參考文獻

[1]胡浪.輸電線路檢修現狀及存在問題分析[J].機電信息,2011,(25)

[2]丁旭峰.輸電線路狀態檢修研究[D].鄭州:鄭州大學,2010,(1)