减少10?kV架空配电线路树障故障措施研究

夏中晨 胡如意

[摘    要]据统计，10 kV配电线路故障跳闸原因中，树障原因导致的线路跳闸占跳闸总次数的20%，仅次于雷击和外力破坏，成为造成配电线路故障跳闸的第三大原因。配电线路一旦发生故障，将会直接影响人们正常的生产生活，同时给供电企业造成直接的经济损失，给社会造成极其不良的影响。文章对配网线路的树障原因进行分析，并且提出研究出树木定向倒落绕树系绳工具，利用该工具取代传统的人员爬树、登高系绳作业方式，通过人员在地面控制实现绳索高空绕树的操作，降低了清理树障时的作业风险，大大提高了工作效率，有效地降低10 kV配网线路的故障，提高供电的可靠性。

[关键词]配电线路;树障故障;树木定向倒落;绕树系绳工具

[中图分类号]TM76 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2020）11–0–03

[Abstract]According to statistics， the line tripping caused by tree barrier accounts for 20% of the total tripping times， which is second only to lightning strike and external force failure， and becomes the third major cause of fault tripping of distribution line. Once the power distribution line fails， it will directly affect people's normal production and life， at the same time， it will cause direct economic losses to the power supply enterprises， and will cause extremely bad influence to the society. This paper analyzes the causes of tree barrier in distribution line， and puts forward a tree directional fall-down tree tether tool， which is used to replace the traditional personnel climbing tree and climbing tether operation.

[Keywords]distribution line; tree barrier failure; tree directional fall; tree winding lanyard tool

电力系统中，配电系统由变电站、高压配电线路、配电变压器、低压配电线路以及相应的控制保护设备组成。配电线路又分为架空线路和地下电缆，一般大城市（特别是市中心区）、旅游区、居民小区等多采用地下电缆，农村、山区中压架空配电线路由于负荷密度较小、分散，供电线路较长，导线截面积较小，一般采用树枝状放射式供电。城市及近郊区中压架空配电线路一般采用放射式环网架设，当变电所设备及线路检修或故障时，可将非检修或非故障线路转由其他电源线路供电，提高供电可靠性及运行灵活性。而农村、山区、城郊一般植被都比较茂密，尤其是在南方地区，由于配电一般架设高度在8～15 m左右，因此树障对配电线路的安全稳定运行的影响尤为突出。

为了及时掌握线路运行状况、沿线环境变化情况，并做好护线宣传工作。按照运行规程要求，10 kV线路（包括分支线）城区一般每月巡视一次，郊区及农村每季度至少巡视一次;380 V及以下线路和低压接户线每季度至少巡视一次，新建线路投运后一个月内应巡视一次。配电工作中，由于低压线路、电缆、变压器数量巨大，主要抢修工作是出现事故后的抢修，因此经常需要清理紧急树障。

1 10 kV架空配电线路的树障原因分析

“綠水青山，就是金山银山”，随着人与自然和谐生态观越来越强，城市的绿化、农村的环境保护越来越来好，农民也充分利用闲置土地种植大量的经济林，这样不免就会有大量的高杆作物生长在在10 kV中压线路的线路走廊下方或附近。为了保障导线与树木之间的安全距离，确保线路安全稳定运行，运维人员需要对树障进行修枝、矮化或砍伐。但是由于植物具有向阳性，大多数树木会向阳光照射充足的线路侧倾斜生长，因此在清理树障过程中，如果不对树木导向进行有效地控制，树木倒下时非常容易倒在线路上引起线路跳闸，影响线路的安全稳定运行。

2 10 kV架空配电线路树障防范措施

（1）从设计源头把关。在新建线路设计图纸审核过程中，充分考虑地形地貌和树木最终生长高度，尽量避开跨越林区或园林区，严格遵守配电线路设计规范及公司相关制度要求，必要时采取高跨方案，从源头确保工程设计符合标准要求。

（2）工程验收把关。设备运行单位对新建线路验收时，严格按照配电线路验收标准执行，要求施工单位对不满足运行要求的树障进行清理，并充分考虑地形地貌和树木最终生长高度，要求施工单位必须与线路经过的林区或园林区维护单位签订树木修剪砍伐协议，工程资料移交时将相关协议一并移交设备运行部门，待施工单位全部完成青赔及线行内树木隐患清理以后，方可允许线路送电投运。

（3）加强线路差异化运维。对线路树障隐患区域开展差异化运维，缩短巡视周期，建立树障统计台帐，对树障进行隐患等级划分，按照树障隐患严重程度，将树障隐患分为紧急、重大、一般三个等级，并按轻重缓急有计划地对威胁线路安全运行的高杆植物进行清理。

（4）加大树障清理力度。依法签订树木修剪砍伐补偿协议，及时对威胁线路安全运行的高杆植物进行清理。清理树障时如果出现争议，造成清理树障进度无法推进，应及时联系当地政府相关部门协调解决，必要时可以采取起诉等措施进行处理。

（5）加大宣传力度。开展保护电力设施安全宣传，到树障隐患区段设立禁止在线路保护区种植高杆作物警示牌及挂宣传横幅，同时积极与村委会、农户沟通联系，告知树障造成的人身触电风险。

3 常见清理树障方式分析

清障树障时，要严格按照安规的要求进行。根据《中国南方电网有限责任公司电力安全工作规程》第70页中的14.7规定“14.7.1砍剪树木通道树木时，对10 kV带电线路距离不足1 m时，应采取停电或采用绝缘隔离等防护措施进行处理。14.7.3待砍剪的树木下面和倒树范围内不准有人逗留。14.7.5树枝接触或接近高压带电导线时，应将高压线路停电或用绝缘工具使树枝远离带电导线，采取措施之前人体不应接触树木。14.7.6为防止树木（树枝）倒落在导线上，应设法用绳索将其拉向与导线相反的方向。”常见的清理树障的方式有以下五种，本文对这五种清理树障方式的优缺点进行了深入分析。

（1）人力徒手辅助定向倒落。当一名工作人在进行树障砍伐时，另一名工作人员用手将树木向导线的反方向推，使树木定向倒落，不发生树障引起线路跳闸事故。但是人力徒手推树力量有限，树木受力点在重心以下，树木重量超过人力范围后，人力徒手辅助定向倒落失效，树木会向重心方向倒落，造成线路跳闸，同时对工作人员造成触电风险。

（2）传统绳索辅助定向倒落。工作人员通过梯子、爬树或抛掷的方式将绳索固定在树木重心以上的位置，多名工作人员和同时利用绳索对砍伐树木进行定向倒落控制，当一名工作人在进行树障砍伐时，其他工作人利用绳索将树木向导线的反方向拉，使树木定向倒落。这种方法效果极佳，但是人员通过梯子上树或人工爬树都存在高空坠落的风险，若是在树木距离导线安全距离不足的情况下爬树，会对工作人员造成触电风险，而且抛掷绳索的成功率较低，因此也存在明显弊端。

（3）长柄镰刀清理方式。工作人员使用长柄镰刀对靠近导线的树枝进行清理，这种方式费时费力，且只能修剪较小的树枝，清理效果不佳。且清理靠近导线的树枝时若操作不当，极易误伤导线，对工作人员造成触电风险。

（4）带电作业车辅助清理方式。利用带电作业对导线进行绝缘隔离，工作人员在高空作业车上利用油锯或砍刀进行树障清理工作。这种方式安全系数高、效率高、清理效果好，但是对现场环境要求较高，一些场地带电作业车无法进入则不能使用带电作业车辅助清理方式，而且带电作业成本较高，不经济。

（5）停电清理方式。工作人员进行现场勘查后，对影响树障清理的线路提出停电申请，将线路转为检修状态，然后直接对树障进行清理。这种方式安全系数高、效率高、清理效果好，但是直接影响供电可靠性。

4 研制树木定向倒落绕树系绳工具

《中国南方电网有限责任公司电力安全工作规程》规定：树枝接触或接近线路的树木时，应将高压线路停电或用绝缘工具使树枝远离带电导线，采取措施之前人体不应接触树木。为防止树木倒落在导线上，应设法用绳索将其拉向与导线相反的方向。在清理树障的工作中，为防止树木倒落在导线（房屋或经济作物）上，应设法用绳索将其拉向与导线（房屋或经济作物）相反的方向。而目前在工作中，系绳的方法通常是抛掷绳索、或通过人员爬树、或利用竹梯登高来完成，然而抛掷绳索成功率较低，人员爬树和上竹梯都存在高空坠落的风险，若树木与导线距离不足时还会有人员触电的风险。在树木高处系绳，使树木定向倒落是清理树障过程中风险最高、难度最大的工作，急需改进。

本文设计了一款树木定向倒落绕树系绳工具，在清理树障工作中，人员在地面即可通过树木定向倒落绕树系绳工具将绳索系在树杆指定位置上，来控制树木的倒向，取代人员爬树、上竹梯的登高作业。通过应用树木定向倒落绕树系绳工具，可以完全杜绝树障清理时发生高空坠落的风险，大大节约清理树障工作的时间，也减轻清理树障人员的工作量，能够安全高效地的完成清理树障的工作，提高作业水平和工作效率，实现技术进步和创新。

树木定向倒落绕树系绳工具由伸缩式绝缘杆和绕树装置组成，绕树装置固定在绝缘杆的顶端，工作人员采用可伸缩的绝缘杆作支撑，将牵引绳的一头送至树木的绑扎点，工作人员只需拉动牵引绳的另一端，触动绕树装置的开关，绕树装置即转动将牵引绳绕过树枝，然后用牵引绳带绳索绕树，完成对树木的绑扎工作。工作效率大大提高。该工作通过应用树木定向倒落绕树系绳工具，可以完成30 m以下树木的绕树系绳工作（绑扎点在3～15 m），可以完全杜绝树障清理时发生高空坠落的风险，操作方法简单，使用方便，大大节约清理树障工作的时间，也减轻清理树障人员的工作量，能够安全高效地完成清理樹障的工作，提高作业水平和工作效率，实现技术进步和创新。

5 结语

本文通过对10 kV架空配电线路树障原因进行分析，并提出树障防范措施，通过对常见清理树障方式的优缺点分析，取长补短，设计了一款树木定向倒落绕树系绳工具。本文提出的树障防范措施可以有效地减少树障隐患，设计出的树木定向倒落绕树系绳工具，可以完全取代人员爬树、上竹梯的登高作业，可以完全杜绝树障清理时发生高空坠落的风险，大大节约清理树障工作的时间，也减轻清理树障人员的工作量，能够安全高效的完成清理树障的工作，提高作业水平和工作效率，从而提高配电线路的供电可靠性，实现技术进步和创新。

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