220kV輸電線(xiàn)路耐張線(xiàn)夾斷裂初步分析及運(yùn)維建議

錢(qián)詩(shī)林　張遠(yuǎn)　王飛　郭星　李媛

（國(guó)網(wǎng)河南省電力公司電力科學(xué)研究院，河南　鄭州　450052）

220kV輸電線(xiàn)路耐張線(xiàn)夾斷裂初步分析及運(yùn)維建議

錢(qián)詩(shī)林張遠(yuǎn)王飛郭星李媛

（國(guó)網(wǎng)河南省電力公司電力科學(xué)研究院，河南鄭州450052）

耐張線(xiàn)夾作為輸電線(xiàn)路的重要金具之一，耐張線(xiàn)夾的斷裂會(huì)對(duì)電網(wǎng)安全運(yùn)行產(chǎn)生嚴(yán)重影響，本文根據(jù)實(shí)際案例，分析了220kV石索線(xiàn)耐張線(xiàn)夾斷裂的原因并提出了應(yīng)對(duì)措施，對(duì)耐張線(xiàn)夾的運(yùn)維和確保輸電線(xiàn)路安全運(yùn)行具有借鑒意義。

耐張線(xiàn)夾；斷裂；故障分析；運(yùn)維建議

耐張線(xiàn)夾主要用于將導(dǎo)線(xiàn)或者避雷線(xiàn)固定在非直線(xiàn)桿塔的耐張絕緣子串上，既承受導(dǎo)線(xiàn)間或?qū)Ь€(xiàn)與絕緣子串之間的張力，又要承受電氣負(fù)荷，是確保高壓輸電線(xiàn)路安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要金具。目前由于電網(wǎng)老化、耐張線(xiàn)夾的施工或設(shè)計(jì)缺陷導(dǎo)致斷線(xiàn)的事故時(shí)有發(fā)生，對(duì)電網(wǎng)安全運(yùn)行產(chǎn)生嚴(yán)重影響。本文分析了220kV石索線(xiàn)耐張線(xiàn)夾斷裂的原因并提出了應(yīng)對(duì)措施與建議，對(duì)電力公司耐張線(xiàn)夾的運(yùn)維和確保輸電線(xiàn)路安全運(yùn)行具有借鑒意義。

1　線(xiàn)路概況及故障情況

220kV石索線(xiàn)于2001年10月17日帶電運(yùn)行，線(xiàn)路全長(zhǎng)32.367km，共107基桿塔，其中1#～100#塔導(dǎo)線(xiàn)型號(hào)為2×LGJ-185，100#～107#塔導(dǎo)線(xiàn)型號(hào)為L(zhǎng)GJQ-300，地線(xiàn)型號(hào)為GJ-50。

2013年12月2日06時(shí)20分，國(guó)網(wǎng)河南省鄭州供電公司220千伏石索1、石203高頻方向、高頻閉鎖距離零序保護(hù)動(dòng)作跳閘，重合成功，石索2高頻方向、高頻閉鎖距離零序保護(hù)動(dòng)作跳閘，重合成功。故障相A相，測(cè)距石佛變6.65公里。

2　巡視情況及處理

故障發(fā)生后，巡視人員立即對(duì)220kV石索線(xiàn)全線(xiàn)進(jìn)行故障巡視，并根據(jù)索河變測(cè)距情況，對(duì)測(cè)距范圍內(nèi)的12#-32#內(nèi)的輸電線(xiàn)路進(jìn)行重點(diǎn)巡視。2013年12月08時(shí)40分巡視到28#-29#線(xiàn)下時(shí)，發(fā)現(xiàn)石索線(xiàn)28#右相大號(hào)側(cè)外線(xiàn)導(dǎo)線(xiàn)的帕爾普耐張預(yù)絞式耐張線(xiàn)夾連接處斷裂，導(dǎo)致導(dǎo)線(xiàn)弧垂降低，急需要停電處理。2013年12月08時(shí)45分石索線(xiàn)停電搶修，其它線(xiàn)段巡視無(wú)異常，2013年12月15時(shí)15分，處缺完畢，送電正常。

220kV石索線(xiàn)28#～29#位于鄭州北四環(huán)與西四環(huán)交叉口東北方向，地處農(nóng)田，故障當(dāng)天天氣晴朗，氣溫為2℃。

故障現(xiàn)場(chǎng)情況詳見(jiàn)下圖1所示：

3　故障初步分析

220kV石索線(xiàn)28#是2007年大修更換的鐵塔，耐張線(xiàn)夾使用的帕爾普預(yù)絞式耐張線(xiàn)夾，引流接續(xù)采用帕爾普的引流接續(xù)。自2010年起，運(yùn)維人員使用紅外測(cè)溫儀進(jìn)行線(xiàn)路普測(cè)時(shí)就發(fā)現(xiàn)帕爾普預(yù)絞式耐張線(xiàn)夾和預(yù)絞式引流接續(xù)有發(fā)熱的現(xiàn)象，在2011年鄭州公司220千伏II濱柳91#塔C相引流線(xiàn)，采用帕爾普預(yù)絞絲接續(xù)，在大負(fù)荷條件下發(fā)熱導(dǎo)致引流線(xiàn)熔斷，引起線(xiàn)路跳閘。

針對(duì)預(yù)絞式耐張線(xiàn)夾發(fā)熱引發(fā)的線(xiàn)路跳閘問(wèn)題，國(guó)網(wǎng)河南省電力公司多次組織技術(shù)分析及交流會(huì)，聘請(qǐng)廠家、行業(yè)專(zhuān)家對(duì)事故原因進(jìn)行分析，主要從施工工藝、產(chǎn)品質(zhì)量及材質(zhì)等方面進(jìn)行分析：

斷開(kāi)處位置示意圖

斷開(kāi)的預(yù)絞式耐張線(xiàn)夾和受傷的導(dǎo)線(xiàn)

小號(hào)側(cè)均壓環(huán)上的放電痕跡

拆除后的預(yù)絞式耐張線(xiàn)夾

導(dǎo)線(xiàn)放電痕跡

局部的特寫(xiě)

（1）施工工藝原因：因僅鄭州地區(qū)出現(xiàn)預(yù)絞絲發(fā)熱問(wèn)題，各地市未見(jiàn)報(bào)告預(yù)絞絲發(fā)熱問(wèn)題，施工工藝原因?yàn)楣收显蛑饕獞岩梢蛩?。針?duì)這一問(wèn)題，國(guó)網(wǎng)河南省電力公司2012年4月份，邀請(qǐng)北京帕爾普預(yù)絞絲生產(chǎn)廠家來(lái)鄭州對(duì)施工隊(duì)伍進(jìn)行培訓(xùn)。通過(guò)培訓(xùn)，經(jīng)驗(yàn)交流，證實(shí)施工方法及施工工藝與廠家指導(dǎo)方法一致。

圖1　故障現(xiàn)場(chǎng)照片

（2）產(chǎn)品質(zhì)量原因：經(jīng)過(guò)查閱鄭州供電公司輸電線(xiàn)路檔案，所有使用的耐張線(xiàn)夾均有驗(yàn)收合格標(biāo)志等，物資為直接從廠家進(jìn)貨。

（3）預(yù)絞絲材質(zhì)及產(chǎn)品原理缺陷問(wèn)題：由于廠家表示材質(zhì)檢測(cè)需寄往美國(guó)總部，暫未對(duì)預(yù)絞絲材質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)。

初步分析認(rèn)為預(yù)絞絲采用為鋼材質(zhì)，而與導(dǎo)線(xiàn)接觸為鋁材質(zhì)，不同金屬在電場(chǎng)作用下，會(huì)發(fā)生電腐蝕，隨著使用時(shí)間的增長(zhǎng)，220kV石索線(xiàn)28#右相大號(hào)側(cè)外線(xiàn)帕爾普預(yù)絞式耐張線(xiàn)夾逐漸老化，導(dǎo)致預(yù)絞式耐張線(xiàn)夾發(fā)熱進(jìn)而引起斷裂，致使耐張線(xiàn)夾與絕緣子脫落，引流線(xiàn)受力后彈起過(guò)程中對(duì)小號(hào)側(cè)橫擔(dān)端均壓環(huán)發(fā)電，造成此次線(xiàn)路跳閘故障。

通過(guò)此次耐張線(xiàn)夾斷裂導(dǎo)致線(xiàn)路跳閘故障，暴露電力公司在耐張線(xiàn)夾運(yùn)維方面存在以下問(wèn)題：

（1）對(duì)預(yù)絞絲的運(yùn)維能力不足，由于該產(chǎn)品從美國(guó)引進(jìn)，國(guó)內(nèi)對(duì)其使用方法、維護(hù)手段、檢測(cè)手段以及鑒定方法等方面存在不足。

（2）針對(duì)使用帕爾普生產(chǎn)的預(yù)絞式耐張線(xiàn)夾多次發(fā)熱引發(fā)跳閘的問(wèn)題，2013年鄭州供電公司對(duì)60基有重要跨越線(xiàn)路上使用帕爾普生產(chǎn)的預(yù)絞式耐張線(xiàn)夾，已經(jīng)基本更換完畢，還有492基桿塔還沒(méi)有進(jìn)行更換。若將上述預(yù)絞絲全部更換，相當(dāng)于將近十年來(lái)的線(xiàn)路改造工作全部更換，其需要投入大量的人力、物力以及電網(wǎng)的停電配合。

（3）對(duì)于未更換的預(yù)絞絲，沒(méi)有有效的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)手段。因預(yù)絞絲發(fā)熱具有偶然性，同一地點(diǎn)存在連續(xù)幾天紅外發(fā)熱檢測(cè)不一致情況。而目前暫無(wú)有效全面監(jiān)控手段，只能通過(guò)地毯式全面排查，查找缺陷點(diǎn)。

4　運(yùn)維建議

鑒于近年來(lái)預(yù)絞絲越來(lái)越多的在我省輸電線(xiàn)路應(yīng)用，但運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)較少，研究不夠深入，為避免預(yù)絞式耐張線(xiàn)夾發(fā)熱進(jìn)而引起斷裂事故的發(fā)生，現(xiàn)對(duì)預(yù)絞絲的使用建議如下：

（1）對(duì)110千伏以上使用預(yù)絞絲的線(xiàn)路進(jìn)行紅外測(cè)溫排查，對(duì)存在發(fā)熱隱患的預(yù)絞絲進(jìn)行整改；

（2）開(kāi)展專(zhuān)題研究，針對(duì)預(yù)絞絲及同類(lèi)產(chǎn)品編制指導(dǎo)意見(jiàn)，制定施工、驗(yàn)收、運(yùn)維標(biāo)準(zhǔn)；

（3）對(duì)于老舊線(xiàn)路（導(dǎo)線(xiàn)表面氧化層較厚，不易打磨的）禁止耐張和引流使用預(yù)絞絲接續(xù)；搶修采用預(yù)絞絲時(shí)，需根據(jù)線(xiàn)路情況選擇性使用，并嚴(yán)格施工工藝。

（4）耐張線(xiàn)夾、跳線(xiàn)禁止使用預(yù)絞絲接續(xù)；重要線(xiàn)路和特殊地段要慎用預(yù)絞絲；工程驗(yàn)收時(shí)要特別加強(qiáng)對(duì)預(yù)絞絲的驗(yàn)收工作，杜絕纏繞不緊密、有縫隙等現(xiàn)象。

（5）加強(qiáng)對(duì)預(yù)絞絲及同類(lèi)產(chǎn)品的檢測(cè)，增加紅外測(cè)溫頻次，發(fā)現(xiàn)缺陷立即進(jìn)行整改；加強(qiáng)與調(diào)度的協(xié)作，當(dāng)使用預(yù)絞絲線(xiàn)路工作電流接近或超過(guò)導(dǎo)線(xiàn)最大載流量的75%時(shí)，應(yīng)立即組織紅外測(cè)溫檢查。

5　結(jié)論

本文以220kV石索線(xiàn)耐張線(xiàn)夾斷裂引發(fā)跳閘為實(shí)例，初步分析了其跳閘原因，對(duì)目前省內(nèi)采用的耐張線(xiàn)夾存在問(wèn)題進(jìn)行了剖析，并對(duì)下步運(yùn)維工作提出了相應(yīng)的建議，對(duì)耐張線(xiàn)夾的運(yùn)維和確保輸電線(xiàn)路安全運(yùn)行具有一定的借鑒意義。

［1］夏德森.耐張線(xiàn)夾在架空線(xiàn)路中的應(yīng)用［J］，電力金具，2008，25（1）:7-14.

［2］馮愛(ài)軍，金榕.影響導(dǎo)線(xiàn)壓接握著力的因素分析［J］，電力建設(shè)，2011，32（11）:85-88.

［3］周立波，黃曉明，包建強(qiáng)等.220kV輸電線(xiàn)路耐張壓接管鋼芯拉斷原因與防范［J］.電世界，2008（10）38-40.

［4］蔡向暉.500kV緊湊型線(xiàn)路耐張線(xiàn)夾斷裂事故分析［J］.華北電力技術(shù)，2003（3）26-28.

［5］劉純，熊亮，陳紅冬等.500kV輸電線(xiàn)路耐張線(xiàn)夾鋼錨斷裂分析［J］.上海電力，2010（4）:26.

［6］張午陽(yáng)，李世勉，周媛.一種輸電線(xiàn)路耐張線(xiàn)夾失效斷裂原因分析［J］.重慶電力高等專(zhuān)科學(xué)校學(xué)報(bào)，2013（12）:47-49.

［7］胡加瑞，謝億，劉純，陳紅冬，龍毅.輸電線(xiàn)路耐張線(xiàn)夾典型缺陷探析［J］.華北電力技術(shù)，2013（4）:34-37.

［8］黃學(xué)能，張?jiān)?，潘龍斌，楊流?500kV線(xiàn)路耐張線(xiàn)夾斷裂原因分析［J］.廣西電力，2012（12）:63-65.

TM75

A

1003-5168（2015）11-080-02

錢(qián)詩(shī)林（1986-），男，工程師，碩士，研究方向：輸變電工程電磁環(huán)境及高電壓技術(shù)。