架空線路安裝常見故障及預防研究

摘要：架空線路一般分布在城郊結合的地方，在運行中難免會受到外界的干擾而發(fā)生故障。本文就架空線路安裝常見的故障進行分析，并提出預防對策。

關鍵詞：架空線路；故障；預防

前言

架空線路分布在我國城郊結合的地方，住戶較為分散，存以點多、面廣以及線路長等問題。這些狀況存在較為明顯的是容易受到外界的干擾從而發(fā)生故障。因此，對常見的故障進行分析并預防，具有重要意義。

一、常見故障分析

實際上造成架空線故障因素比較多，主要有以下幾個方面的原因：

（一）斷線接地故障原因

10kV配電線路斷線、電源端懸空、負荷端接地故障時有發(fā)生，如圖1所示。

圖1 線路負荷端接地示意圖

由圖1可知，電源變壓器低壓側繞組為△接線，它輸出三相對稱的線電壓。根據(jù)電工網絡理論，我們可以虛擬一個等效的三相對稱Y接線電源取代它。由于精出電源的母線上接有三相電壓互感器，其Y接線的三相高壓繞組中性點接地，在電源正常運行時，虛擬的等效三相對稱Y接線電源中性點N與電壓互感器高壓繞組中性點同電位，因此中性點N對地也是零電位。當發(fā)生10kV配電線路斷線、電源端懸空、負荷端線路接地故障時，故降系統(tǒng)等效電路圖如圖2。

圖2 故障系統(tǒng)等效電路圖

（二）短路故障原因

（1）外力破壞，因超高車輛掛斷導線、車輛撞斷電桿及陰雨天氣樹線矛質突出，搭接在線路中異物比如彩帶、錄音帶、風箏等，以及鐵塔塔材金具被盜造成倒桿等。

（2）雷擊，隨著不斷增多架空絕緣線，雷擊事故的發(fā)生率也在逐漸增加，對于大城市來說，城市的配電線路的周邊多為高樓大廈此類的高層建筑，在高層建筑上大多是安裝了進雷設施的，以此，城市中的配電線路受到雷擊的影響較小，但是對于農村來講就不同了，農村架空線路遙布在丘陵、田野間及山坡上，處處都成為最高點，只要發(fā)生了雷擊，必然成為雷擊電流之通路。架空的絕緣線受到雷擊時會造成嚴重的雷擊事故；絕緣線采用的材料具有單向導電的特性，當雷云對地放電時，絕緣導線的導體中會感應過電壓，此時要其在絕緣表皮釋放出來是很難的；當架空裸線發(fā)生雷擊時，斷路器會啟動跳閘而切斷電弧，但是對于絕緣線來說，絕緣線層就會阻礙電弧在表面上移動，將電荷集中起來而發(fā)生擊穿放電的情況，斷路器還沒有開始動作就燒斷了導線，因雷擊電壓比較高，并且那一瞬間的電流也比較大，配電線路之間距離以及絕緣性能是不能夠承受的，必然造成線路間弧光短路或者擊穿對地絕緣，造成短路的發(fā)生。

（3）隨著城市化進程的不斷發(fā)展，城市道路改建不斷進行，在許多原先的道路經過擴寬、加高改造之后，導致原先位于道路旁邊位里的配電桿塔轉移到道路中間位置，并且部分道路的照明系統(tǒng)不夠完善與部分機動車輛違章行駛，從而把10kV架空線路中起到關健作用的架線電桿撞斷或者掛傾針，影響到架空線路的正常運行。

（三）施工質量與施工技術上的原因

施工質量與施工技術決定了架空線路是否能夠安全、穩(wěn)定、高效的運行，所以分析架空線路在施工質量與施工技術上的原因尤為重要。以下是關于架空線路在施工質量與施工技術上發(fā)生故障的原因分析：

（1）10kV配電區(qū)的高壓跌落式保險和避雷器運行時間較長或質量較低未能及時進行更換或校驗，容易被擊穿從而導致線路停電故障。

（2）線路施工中的施工技術水平和施工質量要求不一致，從而導致線夾、隔離開關、引線連接不牢固，在設備長時間運行之后，很有可能發(fā)生由于連接處不牢固導致產生大童的熱而燒毀線路的故障。

（3）在架空線路中的有些配電設備由于之前設計不足或設備在長期運行之后沒有進行及時維護而導致的設備老化現(xiàn)象，都極有可能導致整個架空線路系統(tǒng)無法正常運行。

（4）在10kV配電線路中，對于具有保護功能的柱上油開關，存在著實際負荷與保護調試不一致的情況，從而造成油開關的保護功能誤動，線路出現(xiàn)頻繁的斷電現(xiàn)象。

（5）在10kV配電線路中處于運行狀態(tài)的桿塔有些基礎不夠牢固，從而出現(xiàn)傾抖甚至歪倒現(xiàn)象.使線路不能正常運行。

（四）用戶側設備故障原因分析

隨著城市化進程的不斷推進，10kV高壓用戶也越來越多，高壓用戶所使用的電房設備往往缺乏管理和維護，導致設備存在嚴重陳舊和老化等隱患，再加上進雷器老化不合格、缺乏防止小動物短路的有效措施以及絕緣狀況差等原因，所以由于用戶側設備故障而導致的配電線路系統(tǒng)故障時有發(fā)生，并且此故障常常會引起配電饋線跳閘。

（五）環(huán)境污染故障原因分析

在南方城市，特別是靠海城市，經過長期的海風侵蝕，10kV配電線路會出現(xiàn)桿塔及線路嚴重銹蝕的情形，從而導致斷線事故。再加上部分工廠向大氣排放污染性氣體，導致瓷絕緣子沾上大量巖塵，由于空氣濕度較大，設備表面容易受潮，從而增加了導電性能而發(fā)生閃絡事故。

以上分析的是一些常見的10kV架空線路故障。這些故障，對線路的危害極大，給鐵路供電可靠性造成較大影響。下面就如何減少10kV架空線路的故障，保障線路安全運行談談反故障措施。

二、防范對策

（一）提高配網的運行環(huán)境

（1）防大風和雷擊事故措施

適當?shù)男藜粲绊懓踩╇姷臉淠?，對樹木生長茂盛的城市街道，可提高10kV線路電桿高度到18m，使導線高度高于樹冠高度。在10kV架空線路比較空曠的地方，應采取更換并安裝支柱式絕緣子、安裝金屬氧化物避雷器、檢查并整改接地裝里等措施來防止雷擊事故。

（2）解決環(huán)境污染措施

對于配電設備在化工企業(yè)附近的區(qū)域，應時配電設備進行更換瓷絕緣子、金具、絕緣導線及防銹蝕等工作；至于設備污染問題，應及時更換劣質瓷瓶、定期清掃瓷絕緣子等設備，把事故進免在萌芽階段。

（3）避免外力破壞措施

對于中小學生，應加強宣傳教育，禁止在10kV架空線路附近放風箏等違規(guī)操作，勸告不要打破線路絕緣子，不要攀登帶電桿塔，更不要往導線上扔鐵絲等異物。為了減少機動車輛對輸電線的破壞，應在輸電線兩旁設1警示牌等醒目標志，進免機動車輛因違規(guī)而導致對輸電線路的破壞。

（二）優(yōu)化配網結構

加裝聯(lián)絡及分段斷路器，減少故障和停電檢修范圍。針對跳閘嚴重的線路，盡快進行線路改造，使設備達到安全要求?？s小供電半徑，控制線路總長在Skm以內，供電半徑在2-3km，主干線的截面不小于185mm2。

（三）加大電力設施保護力度，合理安排檢修計劃

（1）加大電力設施保護條例和電力法的宣傳力度。發(fā)動群眾進行保護線路，同時緊密配合會安部門，依靠法律嚴厲打擊犯罪分子盜竊電力設施的犯罪行為。

（2）運行主管部門應如期進行線路檢修并做好檢修計劃，及早處理掉影響線路安全運行的事故隱患和重大缺陷，爭取做到防患于未然。

（四）使配電線路自動化進行故障指示

縮短檢修時間，提高設備質量。大力推廣封閉式電器及斷路器，使設備安全穩(wěn)定運行。對于有條件的地方，可以逐步采用電檢測裝五，重點考慮自動化運行配電線路，在配電線路發(fā)生故障時，對于故障區(qū)段能夠自動隔離，對于非故障區(qū)段能夠自動恢復供電。

（5）從設備、技術方面提高防范能力，提升本質安全水平

對城鎮(zhèn)新建線路采用絕緣導線，對人群密集地區(qū)、人流童高路段的線路進行電纜化或絕緣化改造；推動城鎮(zhèn)“三級漏?！钡陌惭b，逐步解決城鎮(zhèn)低壓竹配電系統(tǒng)漏保投運率低的問題；提高對高壓線路失地故障點的查找及故障應急處里能力；對10kV線路（特別是絕緣導線）加裝線路避雷器，降低雷擊斷線率；各變電站當?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)、中央音響信號等應及時準確對接地故障進行報警，對10k V系統(tǒng)失地、斷線故障所反映的設置應滿足現(xiàn)場需求。

三、結束語

10kV配電線路比較復雜，需要電力企業(yè)投入更多的資金和精力保證線路的安全通暢，及時地采用新技術和新設備替代原有的配電設施，為居民生活和企業(yè)生產等提供穩(wěn)定的用電環(huán)境，促進社會經濟的穩(wěn)定發(fā)展。

作者簡介：

李振棠，男（1970年-），廣東佛山三水人，主要從事電力工程施工、從事電氣設備維修工程管理工作。