欧阳子正

摘 要：500kv超高压输电线路都是暴露在自然环境中，需要接受雷击、冰冻、雨淋等诸多恶劣的天气环境，容易出现断路的情况，导致线路出现故障。目前在诊断超高压输电线路故障中还没有显著有效的措施，多依靠专业人员目测，这种方法会给检修人员带来很大的安全隐患，同时会增加检修的成本。为了进一步加强对高压输电线路故障的预防，本文将就500kV超高压输电线路故障的预防措施展开探讨。

关键词：500kv；超高压输电；线路故障；预防措施

中图分类号： TM755 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）21-183-2

1 超高压输电线路的概况

500kV-1000kV电压等级输送的电能均为超高压输电。我们通常将220kV输电指标作为100%，无论是在每公里投资上、每千瓦时电输送百公里成本还是金属材料消耗量上，超高压输电都有所降低，明显提高了线路走廊的利用率。电压等级在330kV-765kV的电压都是超高电压，也就是说超高压电压等级包括330（345）千伏、400（380）千伏、500（550）千伏、765（750）千伏等。在社会经济发展的背景下，各界对用电量和电容量都有了更多的需要，超高压输电在这种背景下应运而生，换言之，超高壓输电是社会发展的产物，是电力产业进步的一个重要的标志。在各个行业和地区都已经离不开电能的应用，很多时候需要用到长距离的运输，为了降低运输成本，提高输电效率，需要应用超高压输电的方式。超高压输电比低压输电有着更多的优势，能够有效节省占地面积，降低运输过程中电能的损耗，同时也节省了输电工程投资成本，对社会的发展具有积极作用。

2 500kV输电线路在线路结构上的特点

在结构上500kV输电线路和220kV输电线路有着不同之处，相比之下，500kV有着自身的特点。

2.1 导线

500kV超高压输电线路采用的是分裂导线，也就是导线由三根或者四根组合而成，有着更大的机械负荷，选用的是单串或者双串xp-16绝缘子串作为悬垂绝缘子串。导线总拉力决定了所采用的绝缘子组装类型，一般采用双串xp-21或者双串xp-30形式。在很多工程中也选用xp-16型绝缘子组装。各条子导线组成了各相分裂导线，间隙棒固定子导线，从而避免在运动和正常运行中出现各个导线之间的接触，持续保持分裂状态。一般情况下，各个子导线之间大约保持40-50cm的距离，在国内，很多的超高压输电线路将子导线之间的距离保持在55cm来保证各个子导线之间的距离。次档距一般保持在30-60m的距离。

2.2 杆塔形式

铁塔是国内外500kV超高压输电线路常用的架设方式，自立式铁塔是国内常用的架设方式，按照导线排列状况分别架设成为干字型、酒杯型、猫头鹰等不同形状。在国外，部分超高压输电线路的架设采用的是过拉线塔。虽然铁塔在形式上和普通的线路并没有太大的区别，但是超高压输电线路都有着更加大的距离、更大的负荷力以及较大的塔头。

2.3 铁塔基础

钢筋混凝土自立式基础是500kV超高压输电线路铁塔最为常见的基础，如果当地的地质条件比较差，那么可能会选择使用灌注桩基础。以巴基斯坦Lahore-Gudu500kV输电线路为例，该地区地下水比较多，地质环境恶劣，所以采用了灌注桩基础。在国内，斜柱式基础成为了超高压输电线路架设常见的铁塔基础，这种基础设计更加合理，保证铁塔和基础轴线在同一倾斜度上，所以上部压力会直接传送到基础和地面，能够提高基础承载力同时降低混凝土用量。

3 超高压输电线路的故障预防措施

3.1 在线监测

在线检测输电线路运行状况。在线监测主要是通过各种探测仪器检测输电线路的温度、漏电情况等，通过设备将其转换为数据或者图像内容，使输电线路故障更加清晰地呈现出来，更容易断定故障点。同时，通过积累的相关资料能够加强线路状态运行状况预测。可以对故障多发点加强监测，并且做好评价，制定好故障应急方案，尽量降低故障率，提高处理效率。通过在线监测能够更加高效准确地断定故障点，同时降低了超高压对检修人员带来的危险，不但能够保障线路的安全运行，同时提高了工作人员的人身安全，有着良好的经济和社会效益，是未来的发展趋势。

3.2 量测

利用现代信息技术对现场进行量测。现代信息技术已经大大提高了线路巡视的效果和工作效率，比如RTK量测方式代替了传统的经纬仪、望远镜等实地测量方法，能够大大降低地形、植物、建筑物等障碍物的影响。工作人员在选定了控制点后可以假设RTK 精确定位控制点，通过控制无人机来航拍铁塔上空的状况。采用该技术能够实现自动化测量，能够提高测量的速度和精准度，同时通过数字模型的处理能够节省大量的整理数据的工作。该技术的应用还处于尝试之中，在超高压昆明局、特高压输电领域都有一定的应用，其他单位可以借鉴使用该技术。

3.3 绝缘子

各国在电力上的需求量都在持续上涨，所以各国的输电网为了适应电网发展和电力系统的需要都有着远距离、特高压的发展趋势，同时作为输电线路中一项重要的组成内容，绝缘子也需要进一步满足输电线路要求。复合绝缘子应运而生。复合绝缘子的主要组成是复合材料，有着较好的抗污闪性能，能够节省塔头，为线路的运行负担和维护难度提供帮助，有助于电网的进一步发展。如果电压较低，采用的绝缘子所用的材料多是陶瓷、玻璃等，但是如果是在特高压输电线路中就需要采用更高级别的绝缘子。瓷绝缘子无法满足特高压输电线路的需要，不能良好地发挥抗污闪性能。此外，复合绝缘子能够降低线路和铁架的重量，所以在超高压输电线路发展中复合绝缘子成为一项重要节点，目前美国、加拿大等发达国家已经有了一定的成果，很多工程都应用了复合绝缘子。我国企业人事到复合绝缘子对输电线路的重要影响，也逐渐开始使用这种材料。但是在应用过程中我们应当根据具体的情况进行选择。我国输电线路范围比较广泛，应当结合当地的天气、污染程度等状况和合理设计和选择不同等级的绝缘子。相信在未来发展中 ，复合绝缘子会在我国超高压输电线路故障预防中发挥更加重要的作用。

3.4 环境预防

例如常规的防山火办法无法在山火萌芽状态及时发送预警信息。信息化的设备能够实现现场监测数据和视频通过3G无线进行传输，当系统传感器监测到现场发生异常时，系统便立即发出报警信息，同时会通过网络将现场情况传送到信息监控中心，使运行维护人员能第一时间采取措施，让山火险情被控制在萌芽状态。山火卫星监测装置、直升机巡线、红外线遥测、GPS定位……随着这些高科技、新技术的逐步推行，这些设备的运用让电力公司在特高压线路运维中如虎添翼，大大提高了工作效率和安全系数。探索建立一个直升机、无人机和人工巡视三位一体化的巡线模式。现在国内无人机技术日臻成熟，公司将坚持科技运维的方针，总结轻型固定翼无人机的成功经验，推广应用适合地理人文环境条件的无人机超高压巡线模式。

4 结束语

国民经济的增长和国民生活水平的提高大大增加了社会对电能的需求量，同时电力运输行业也迎来了新的挑战。本文首先介绍了超高压输电线路的概况，从导线、杆塔形式、铁塔基础三方面分析了500kV输电线路结构上的特点，进而提出了一些预防超高压输电线路故障的措施。希望本文的提出能够为相关工作者提供一定的参考。

参 考 文 献

[1] 闫百祥.超高压输电线路故障测距研究[D].山东大学，2015.

[2] 张礼昌.±500kV超高压直流输电线路雷击成因分析及防雷措施探讨[J].无线互联科技，2015，21：60-62.

[3] 王凯奇，赵亚韦，陈承伟，王涵，邓传海.500kV超高压输电线路附近工频电场分析[J].电力科技与环保，2014，06：

1-4.

[4] 宫微.500kV超高压输电线路故障分析及防范措施[J].机电信息，2013，36：27+29.

[5] 孙晨宇.超高压输电线路继电保护的研究[D].兰州理工大学，2013.