10kV架空线路常见故障及防范措施

钱若晨 舒能文

摘要：10kV架空线作为配网重要的组成部分，与电力用户紧密联系，其运行状况直接决定了电能质量和电力用户用电感受。文章通过架空线路运行经验分析，从10kV架空线路常见故障类型以及原因入手，进而提出相关防范措施，加强常见故障的防范管理，提升整个配网的运行水平。

关键词：10kV配网；架空线路；常见故障；防范管理

中图分类号：TM726文献标识码：A文章编号：1009-2374（2014）24-0163-0210kV配网处于整个电网较底层的位置，负责将电能从变电站传输至社会各个角落，其运行状况直接影响着电力用户用电感受以及供电可靠性，随着经济社会的发展，社会各界对电能需求的增长以及电能质量要求的提高，近年来电网基础建设重心已经开始向着配网倾斜。除了做好配网基础建设工作外，加强配网管理也十分重要，而10kV架空线路作为配网的重要组成部分，如何减少其发生故障已成为一项有意义的研究课题。

110kV架空线路常见故障特征分析

1.1单相接地故障特征分析

经过多年配网运行经验以及大量文献分析，10kV架空线路大部分的故障都是单相接地故障。一般来说10kV配网通常为中性点不接地运行方式，在该运行方式下发生单相接地故障时，故障相对地电压下降，非故障相对地电压升高，总体线电压仍保持对称，系统可带“病”运行1～2小时，给排除故障提供较充裕时间，对用户的连续供电影响较小。但是因为非故障相对地电压的升高必然会对线路绝缘造成压力，因此带“病”工作时间不能过长，否则很容易引起绝缘击穿从而扩大事故范围。

单相接地故障分为完全接地和不完全接地两类。完全接地是故障相直接（通过良导体）接地，此时故障相对地电压为零，非故障相对地电压升高至线电压。不完全接地是故障相通过高阻或电弧接地，此时故障相对地电压下降，非故障相对地电压升高但低于线电压。

1.2短路故障特征分析

短路故障分为相间短路和三相短路。相间短路是指两相导线之间连接从而形成短路，三相短路是指三相导线之间连接形成短路。

短路故障根据短路连接电阻的大小通常可分为金属性短路和非金属性短路。金属性短路是指短路连接电阻基本为零，短路电流很大，造成危害较大。非金属性短路是指短路连接电阻值不为零，短路电流较金属性短路要小，但往往持续时间较长，造成的危害可能比金属性短路更大。

1.3 断路故障特征分析

断路故障是指架空线路回路中发生断线，使得电流不能正常导通。

当架空线路发生断路故障时，三相电路不对称造成用电事故，特别是电动机缺相运行可能会被烧坏。同时断路故障的断路点（特别是未一下断开的短路点）在断开的瞬间会产生弧光进而产生高温，可能会引燃断路点附近易燃物造成火灾。

210kV架空线路常见故障原因分析

2.1单相接地故障原因分析

单相接地故障原因引起因素较杂，海盐地区主要原因有以下几种：

2.1.1线路通道因素。线路通道周边有树是比较常见的，特别是农村区域的架空线，树枝接触到导线可能会造成单相接地故障。

2.1.2鸟害因素。由于生态环境的改善，鸟类逐渐增多，在线路横担上筑巢的现场十分常见，遇到潮湿阴雨天气鸟巢的柴禾与导线之间容易放电从而造成单相接地故障。

2.1.3过负荷因素。在夏季等负荷高峰期间线路可能过负荷，一些导线接头等容易加速氧化并烧断，造成单相接地故障。

2.2短路故障原因分析

2.2.1异物因素。该类因素主要是线路周边的生活生产垃圾（废铁丝、风筝、彩带等）飘至导线上，导致短路故障的发生。

2.2.2雷击因素。因城市建筑普遍较高同时避雷设施较为完善，城市架空线路基本很少发生雷击事件。雷击主要发生在农村比较空旷的地方，由于雷击巨大的电压峰值比较容易造成架空线路空气绝缘击穿，引起导线间的弧光短路。

2.2.3鸟害因素。鸟类对于线路的影响除了容易引起单相接地故障外，也很容易引起短路故障。由于鸟类喜欢筑巢在支出杆、耐张杆等上，而往往这些部位导线较为密集，鸟类在起飞降落或者衔柴禾时容易使两项导线搭通，从而引起相间短路。

2.2.4设备因素。由于设备本身原因，例如线路弧垂过大、运行时间较长从而绝缘性能降低等，也可能会造成线路短路故障的出现。

2.3断路故障原因分析

2.3.1外力因素。由于车辆撞击或者周边工地野蛮施工，使得架空线路遭到破坏，造成架空线路断线。

2.3.2雷击因素。无论是裸导线或者绝缘导线遭受直击雷时，由于瞬间强大在雷击位置瞬间产生的大量热量，造成导线熔断。当绝缘导线遭受感应雷时，往往会引起两相或三相导线发生闪络，相对地电弧在电磁力和热应力的作用下，弧腹向负荷侧的上空漂移，两相电弧交汇易发展成相间电弧，由于绝缘层的阻拦，电弧根集中在击穿点持续燃烧，导线会很快的被整齐烧断。

310kV架空线路常见故障防范措施

由于单相接地故障、短路故障以及断路故障的原因互有重叠，因此以因素种类来划分，从可操作性和实用性为出发点阐述故障防范措施。

3.1线路通道清理

应定期进行线路通道的清理。及时修剪线路下方以及周围的树木，减少树枝碰触导线的可能，防止发生单相接地故障。同时关注线路通道周围的其他杂物，例如杂物堆、工地等，防止异物飘落到导线上造成短路

故障。

3.2防外力破坏措施

3.2.1部分线路杆塔由于位置原因易遭受车辆等碰撞，在无法进行杆塔迁移的情况下，装设防撞围墩以及在杆身上涂刷红白相间反光漆，以达到防撞和警示的作用。

3.2.2对于在线路通道周围施工的情况，应及时与施工业主单位进行联系并发放风险告知书，同时加强危险点的监控，及时制止可能破坏线路的行为。

3.2.3成立警企联络室，通过和公安部门密切联系，加强对于线路设备偷盗行为的打击力度。

3.2.4加强电力设施保护宣传，提高老百姓电力设施保护意识。

3.3防雷害措施（主要针对绝缘导线）

3.3.1安装架空避雷线。安装架空避雷线是一种比较常用的防雷方法，该方法能够较为有效的防止绝缘线路感应雷电过电压。

3.3.2安装氧化锌避雷器。在架空线路开关、杆上熔断器等防雷少数重要部位采用氧化锌避雷器，能够对有限的过电压（如雷电过电压或操作过电压）起到有效的限压保护。

3.3.3其他措施。安装防雷绝缘子、放电间隙以及长闪络避雷器等。

3.3.4定期检查接地装置电阻，确保接地装置工况良好。

3.4防鸟害措施

3.4.1防鸟装置。结合长期的防鸟经验，海盐公司研制了新型三维仿生驱鸟装置，能够带点安装在横担上，效果比较显著。

3.4.2绝缘涂料及绝缘包覆。利用绝缘涂料和绝缘包覆对线路绝缘老化部分进行补强，对鸟害易发部位的裸露导体进行绝缘化处理，降低鸟害发生几率。

3.5 加强巡视运检

3.5.1定期巡视。对于架空线路要定期进行巡视，及时发现和排除运行隐患。特别是在夏季高温等负荷高峰期，除了特巡外还应对线路进行红外测温，防止过负荷造成导线熔断。

3.5.2加强检修。根据线路的实际情况，应有计划的制定检修方案，保证线路始终运行在良好状态。

4结语

10kV架空线路的稳定运行对于供电可靠性十分重要，但由于架空线路运行环境的暴露，受影响的因素较多，容易出现故障。综上所述，本文对10kV架空线路常见故障特征以及原因进行了较为详细的分析，并结合多年的实际线路运检经验，从可操作性和实用性两方面提出了多项故障防范措施。希望能够抛砖引玉，吸引更多的人来关注10kV架空线路的管理。

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作者简介：钱若晨（1987—），男，江苏姜堰人，嘉兴恒创电力设计研究院有限公司海盐分公司助理工程师，研究方向：电气工程及其自动化。