10Kv架空絕緣導(dǎo)線在設(shè)計(jì)運(yùn)行中的注意事項(xiàng)及故障原因分析

李小渭

[摘要]架空絕緣導(dǎo)線，是一種新穎的線路材料，與常見(jiàn)的常規(guī)裸導(dǎo)線具有很大的區(qū)別，并且具有不可替代的優(yōu)勢(shì)作用。解決了常規(guī)裸導(dǎo)線中的相關(guān)問(wèn)題，在供電系統(tǒng)的配電網(wǎng)中得以廣泛應(yīng)用。本文簡(jiǎn)介了10Kv架空絕緣導(dǎo)線的優(yōu)勢(shì)，分析了在設(shè)計(jì)運(yùn)行中的故障和原因，并針對(duì)其問(wèn)題提出相應(yīng)的解決措施與在設(shè)計(jì)運(yùn)行中應(yīng)注意的有關(guān)事項(xiàng)。

[關(guān)鍵詞]10Kv架空絕緣導(dǎo)線；設(shè)計(jì)；運(yùn)行；注意事項(xiàng)；故障；原因分析

10Kv架空絕緣導(dǎo)線較之于常規(guī)裸導(dǎo)線有一定的優(yōu)勢(shì)，但是在架空線路的運(yùn)行過(guò)程中，常常會(huì)由于架設(shè)工藝和自然環(huán)境而影響正常供電，給人民的正常生活帶來(lái)不便，并造成安全隱患和社會(huì)經(jīng)濟(jì)損失。近年來(lái)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，電網(wǎng)的絕緣化率也不斷提高，但是在我國(guó)，由于城鄉(xiāng)居民密集廣泛、分布不均勻，用電負(fù)荷點(diǎn)多面廣，10Kv的配網(wǎng)線路點(diǎn)多，區(qū)域廣，線路長(zhǎng)和導(dǎo)線線徑小等問(wèn)題。同時(shí)，由于外圍因素復(fù)雜多樣，使得10Kv架空絕緣導(dǎo)線在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)較多的故障問(wèn)題。

一、10Kv架空絕緣導(dǎo)線的優(yōu)勢(shì)

10Kv架空絕緣導(dǎo)線相較于常規(guī)裸導(dǎo)線具有以下優(yōu)勢(shì)：

1、良好的絕緣性能。由于絕緣導(dǎo)線的外圍多了一層絕緣層，厚度為2.5mm-3.4mm的耐候交聯(lián)聚乙烯材料，有效地防止了因外物引起的相間短路，提高了同桿架設(shè)回路數(shù)，和中壓供電系統(tǒng)的供電可能性，并防止因角叉跨越造成感應(yīng)電觸電事故的發(fā)生。

2、腐蝕性程度小。由于絕緣導(dǎo)線的外皮多了一層絕緣層，因而降低了腐蝕程度，提高了線路的使用壽命和連續(xù)供電的可靠性。

3、有利于城鎮(zhèn)建設(shè)與綠化，減少線樹(shù)矛盾，降低線路的接地故障。

4、節(jié)約架空線路的占用空間，縮小線路走廊，節(jié)省資金與材料，解決了因通道制約等問(wèn)題。

5、深入負(fù)荷中心，降低了供電區(qū)域的供電半徑，提高了電壓質(zhì)量，節(jié)約線路電能順勢(shì)，降低電壓損失，提高供電可靠性。

二、10Kv架空絕緣導(dǎo)線常見(jiàn)故障及其原因分析

10Kv架空絕緣導(dǎo)線在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中存在許多故障，主要故障有以下幾方面原因。

（一）施工不當(dāng)造成的故障問(wèn)題

在使用架空絕緣導(dǎo)線時(shí)，由于缺乏經(jīng)驗(yàn)，沿用的普通架空裸導(dǎo)線的實(shí)施技術(shù)要求，施工質(zhì)量與技術(shù)未達(dá)到架空絕緣導(dǎo)線的要求標(biāo)準(zhǔn)，從而導(dǎo)致了事故的發(fā)生。

1、10Kv配電區(qū)的高壓跌落式保險(xiǎn)與避雷器的運(yùn)行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或是設(shè)備質(zhì)量不合格，并且在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中未能定時(shí)、及時(shí)的檢測(cè)、更換，從而由于雷電擊穿導(dǎo)致線路停電故障的發(fā)生。

2、在線路的施工過(guò)程中施工技術(shù)水平與施工質(zhì)量要求缺乏統(tǒng)一性、規(guī)范性，從而導(dǎo)致線夾、隔離開(kāi)關(guān)和引線連接的牢固等問(wèn)題，并且在設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間使用過(guò)程中由于連接不牢固導(dǎo)致產(chǎn)生超負(fù)荷的熱量，從而導(dǎo)致線路燒毀，形成故障。

3、在架空路線過(guò)程中，由于采用的部分配電設(shè)備在設(shè)計(jì)方面存在缺陷，或是在長(zhǎng)期使用運(yùn)行過(guò)程中未能及時(shí)的維護(hù)、保養(yǎng)、更換而導(dǎo)致設(shè)備老化，從而致使整個(gè)鉸孔線路系統(tǒng)的癱瘓。

4、10Kv的配電線路中，由于對(duì)具有保護(hù)功能的柱上開(kāi)關(guān)，實(shí)際負(fù)荷與保護(hù)的調(diào)試定值不一致，從而造成開(kāi)關(guān)保護(hù)功能的誤動(dòng)情況，導(dǎo)致線路頻繁斷電。

10Kv配電線路中運(yùn)行的桿塔基礎(chǔ)不牢固，出現(xiàn)桿塔傾斜或是歪倒現(xiàn)象，導(dǎo)致線路不能正常運(yùn)行。

5、未按照絕緣線路架設(shè)工藝標(biāo)準(zhǔn)要求，開(kāi)口處的導(dǎo)線應(yīng)恢復(fù)絕緣，易造成檔距內(nèi)導(dǎo)線因進(jìn)水增加導(dǎo)線質(zhì)量和容易遭受雷擊。

（二）斷線接地故障

10Kv配電路線在運(yùn)行過(guò)程中，時(shí)常出現(xiàn)線路斷線、電源端懸空和負(fù)荷端接地故障。

1、線路導(dǎo)線或是臺(tái)架引下線發(fā)生段落或是搭掛在橫擔(dān)上。

2、線路絕緣體或是10Kv避雷器、熔斷器絕緣被擊穿。

3、樹(shù)木短接；落雷；鳥(niǎo)害；風(fēng)偏過(guò)大，與建筑物距離過(guò)近等。

4、配電變壓器高壓繞組單相絕緣被擊穿或是接地。

（三）短路故障

10Kv配電線路短路故障的具體原因如下：

1、由于超高車輛掛斷導(dǎo)線，車輛撞斷電桿，惡劣天氣下的樹(shù)線鉤掛等，以及線路中存在的彩帶、風(fēng)箏等搭接異物和其它金屬材料被盜而造成了倒桿現(xiàn)象等。

2、由于農(nóng)村地區(qū)地形復(fù)雜多樣，架空路線常常遍布在丘陵、田間及山坡等地，地處最高點(diǎn)，且缺乏避雷設(shè)施。因此，一旦出現(xiàn)雷雨天氣，容易遭受雷擊。發(fā)生雷擊時(shí)，斷路器自動(dòng)啟動(dòng)跳閘切斷電弧，但是由于絕緣導(dǎo)線材料的單向?qū)щ娞匦?，阻止了電弧在表面移?dòng)，使得電荷集中發(fā)生擊穿放電的情況，斷路器燒毀，造成瞬間電流量過(guò)大，致使線路短路。

3、由于經(jīng)濟(jì)和城市化的快速發(fā)展，城市道路建設(shè)事業(yè)發(fā)展迅速，一些老舊的電線配電桿位于道路中間。同時(shí)，由于道路照明不良或是其他因素造成的交通事故，撞擊電桿，導(dǎo)致電桿傾斜或斷裂，從而影響了架空線路的正常運(yùn)行。

（四）導(dǎo)線自身因素

1、由于我國(guó)地形的復(fù)雜多樣性，地理位置位于富雷區(qū)，在發(fā)生雷擊事故后，由于絕緣導(dǎo)線采用的是半導(dǎo)電屏蔽和交聯(lián)聚乙烯作為絕緣導(dǎo)線的絕緣層，其半導(dǎo)體材料具有單向?qū)щ娦阅?。因此，在雷電天氣，絕緣導(dǎo)線的半導(dǎo)體很容易與雷云釋放的大氣過(guò)電壓產(chǎn)生感應(yīng)過(guò)電，其電流難以通過(guò)絕緣導(dǎo)線的線表皮進(jìn)行釋放；另一方面是由于絕緣導(dǎo)線在遭受雷擊后，其電磁機(jī)理的特殊性，導(dǎo)致雷擊斷線。

2、進(jìn)水氧化。基于絕緣導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)以及安裝條件，當(dāng)水分進(jìn)入倒顯內(nèi)部后不能揮發(fā)，進(jìn)而造成導(dǎo)線的氧化損壞。絕緣導(dǎo)線的絕緣層破裂或是未封頭，自然水分會(huì)通過(guò)毛細(xì)血管的吸泓作用而進(jìn)入到導(dǎo)線內(nèi)部。由于環(huán)境污染在成水的酸化作用，與鋁導(dǎo)線發(fā)生氧化作用，進(jìn)而導(dǎo)致導(dǎo)線的腐蝕，降低導(dǎo)線強(qiáng)度，出現(xiàn)鼓肚或斷線現(xiàn)象，進(jìn)而縮短了導(dǎo)線的壽命。

3、導(dǎo)線發(fā)熱、弧垂增大。絕緣導(dǎo)線與鋼心鋁絞線的規(guī)格相同，使得絕緣導(dǎo)線的電流載量較小。當(dāng)絕緣導(dǎo)線加上絕緣層之后，導(dǎo)線的整體散熱性較差，導(dǎo)致導(dǎo)線的電流承載量低于裸導(dǎo)線的承載量。

同時(shí)，由于絕緣導(dǎo)線的線檔距不能大于50米，但是在實(shí)踐安裝過(guò)程中由于受地形因素的影響，一些桿塔的距離遠(yuǎn)超100米，在高溫天氣下，絕緣導(dǎo)線的弧垂增大，從而形成安全隱患。

三、10Kv架空絕緣導(dǎo)線故障解決措施

針對(duì)以上故障問(wèn)題，提出相應(yīng)的解決措施，下面進(jìn)行具體分析。

（一）提升設(shè)備、技術(shù)方面的防范能力，從而提升本質(zhì)安全

1、在10Kv架空絕緣導(dǎo)線的安裝過(guò)程中，要嚴(yán)格按照其安裝技術(shù)要求實(shí)行。對(duì)施工人員進(jìn)行定期培訓(xùn)，熟練、掌握安裝技能，確保工藝流程的安全性。

2、對(duì)城鎮(zhèn)新建道路的配電線路采用絕緣導(dǎo)線，將人群密集和人流量較大的地區(qū)、道路等的線路進(jìn)行絕緣化改造或優(yōu)化。

3、強(qiáng)化10Kv配電線路的避雷裝置的安裝設(shè)置，從而降低雷擊造成的電線斷裂斷路頻率。

4、加強(qiáng)對(duì)故障高發(fā)點(diǎn)的應(yīng)急處理能力。建立電站監(jiān)控系統(tǒng)，及時(shí)、準(zhǔn)確的對(duì)故障進(jìn)行報(bào)警。

（二）優(yōu)化配網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境

1、適當(dāng)?shù)膶?duì)影響供電安全的樹(shù)木進(jìn)行修剪，樹(shù)木較為茂盛的街道地區(qū)，可提高10Kv線路的電桿高度，提升導(dǎo)線高度。在10Kv架空線路較為空曠的路段，安裝支柱式絕緣子、金屬氧化物避雷器或增加架空地線，并定期對(duì)裝置進(jìn)行檢查、維修、更換，進(jìn)而防止雷擊和大風(fēng)造成的線路事故。

2、聯(lián)合相關(guān)環(huán)境部門，對(duì)當(dāng)?shù)氐墓I(yè)建設(shè)環(huán)境進(jìn)行整改。同時(shí)，對(duì)相應(yīng)的配電設(shè)備進(jìn)行更換，做好絕緣、防腐蝕工作；及時(shí)修檢、更換老化、劣質(zhì)的絕緣設(shè)備，定期清理絕緣設(shè)備，從根源上阻止故障。

（三）加大保護(hù)力度，制定合理檢修計(jì)劃

1、提高電力設(shè)施保護(hù)與相關(guān)法律的宣傳力度。讓廣大人民群眾正確認(rèn)識(shí)電力設(shè)施的重要性，支持、參與到保護(hù)線路的實(shí)際行動(dòng)中，配合相關(guān)部門打擊盜竊電力設(shè)施的犯罪行為。

2、電力運(yùn)行的主管部門，要加強(qiáng)線路檢修計(jì)劃的制定，定期對(duì)線路進(jìn)行修檢、維護(hù)，及時(shí)、消除線路存在的安全隱患和重大缺陷，確保線路的運(yùn)行安全。

（四）絕緣導(dǎo)線選型

由于常用的絕緣導(dǎo)線最大的電流承載面為300mm²，絕緣導(dǎo)線的導(dǎo)線規(guī)格與裸導(dǎo)線的規(guī)格相同，承載量較小，且加上絕緣層后容易發(fā)熱。因此，在進(jìn)行導(dǎo)線的設(shè)計(jì)選型時(shí)，絕緣導(dǎo)線的規(guī)格要選用大一檔的導(dǎo)線。同時(shí)，為了防止導(dǎo)線拉力過(guò)大，耐張線夾將直接夾在導(dǎo)線的絕緣子上，并且絕緣導(dǎo)線的最大張力一般都采用的是41N/mm²左右。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，10Kv架空絕緣導(dǎo)線的廣泛應(yīng)用，是電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。為達(dá)到高效、優(yōu)質(zhì)、可靠地電能質(zhì)量，電力部門還需投入大量資金來(lái)確保其運(yùn)行的安全、通暢。在電力需求量較大的今天，要加強(qiáng)電力設(shè)備及其配電線路的建設(shè)與管理，制定科學(xué)、合理的檢修計(jì)劃，及時(shí)維修、檢查、更換、保養(yǎng)；加強(qiáng)宣傳力度，提高民眾的安全用電意識(shí)，從而為配電線路提供良好的環(huán)境，保障人民的正常生活需要，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步發(fā)展。