沿海地區(qū)10kV配電線路故障成因及防范措施

黃皓暉

摘 要：沿海地區(qū)有著特殊的氣候環(huán)境與地理?xiàng)l件，使得配網(wǎng)線路面臨著更多、更為復(fù)雜的干擾。沿海地區(qū)10kV配網(wǎng)線路故障率近年來(lái)不斷上升，這與沿海地區(qū)特殊的地理環(huán)境、氣候條件密不可分，必須加強(qiáng)配網(wǎng)線路故障率的控制，并采取針對(duì)性防范措施。本文分析了沿海地區(qū)10kV配網(wǎng)故障因素，并針對(duì)這些因素探討了解決對(duì)策。

關(guān)鍵詞：沿海地區(qū)；10kV配網(wǎng)線路；故障成因；對(duì)策

中圖分類號(hào)：TM75 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

近年來(lái)，10kV配網(wǎng)線路故障率不斷上升，特別是沿海環(huán)境中，配網(wǎng)線路時(shí)常面臨著更為復(fù)雜的威脅，為了提高配網(wǎng)線路故障的防范效果，就要找出故障的成因，分析故障的干擾性因素，并對(duì)應(yīng)采取防范性對(duì)策。

一、沿海地區(qū)10kV配網(wǎng)線路故障成因

特殊環(huán)境條件下，配網(wǎng)線路將遭受不同程度地影響，對(duì)于沿海地區(qū)來(lái)說(shuō)，配網(wǎng)線路暴露于一個(gè)沿海環(huán)境，將受到以下因素威脅，而發(fā)生故障：

1.多雨水汽，臺(tái)風(fēng)海風(fēng)

沿海地區(qū)特殊的地理位置決定了這一地域的配網(wǎng)線路將遭受頻繁的降水、水汽以及臺(tái)風(fēng)等的威脅。例如：每逢高溫夏季，沿海區(qū)域水汽凝重、降水頻繁，空氣內(nèi)部水汽聚集，大規(guī)模的水汽或雨水作用于配網(wǎng)線路或設(shè)備，使得線路與設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間處于潮濕狀態(tài)，從而導(dǎo)致其絕緣度下降，絕緣度降至規(guī)定數(shù)值，整個(gè)系統(tǒng)的安全不保，甚至形成故障。同時(shí)，沿海地區(qū)是臺(tái)風(fēng)多見(jiàn)區(qū)，巨大的臺(tái)風(fēng)會(huì)對(duì)整個(gè)配網(wǎng)系統(tǒng)帶來(lái)破壞性威脅，引發(fā)線路短路、斷裂等。

2.雷擊閃絡(luò)，威脅不斷

沿海地區(qū)雨季雷電天氣不斷，雷電頻繁出現(xiàn)，配網(wǎng)線路長(zhǎng)期遭遇雷電襲擊，如果外部防雷不到位，系統(tǒng)絕緣度下降等都可能導(dǎo)致絕緣閃絡(luò)現(xiàn)象，嚴(yán)重情況下甚至出現(xiàn)線路斷裂、避雷器受損等，避雷器無(wú)法發(fā)揮保護(hù)功能，從而出現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的故障。

3.鹽霧腐蝕

鹽霧現(xiàn)象是沿海地區(qū)獨(dú)有的自然現(xiàn)象，這是因?yàn)楹ＫS風(fēng)涌動(dòng)中會(huì)將其內(nèi)部大量鹽分帶入空氣，逐漸降落至配網(wǎng)線路，會(huì)在配網(wǎng)線路表層結(jié)成鹽層，帶來(lái)一定的腐蝕作用。

第一，線路表層過(guò)于濃重的鹽分堆積，可能帶來(lái)電離腐蝕破壞，造成導(dǎo)線變脆、風(fēng)化，絕緣層受損，最終線路斷裂。

第二，絕緣子受鹽分的腐蝕則可能被強(qiáng)電場(chǎng)電離，最終出現(xiàn)一層薄膜，具有一定的導(dǎo)電性，進(jìn)而出現(xiàn)電暈放電現(xiàn)象，絕緣子表層溫度也存在巨大差異，從而出現(xiàn)絕緣子爆炸，導(dǎo)線接地等問(wèn)題。而且由于強(qiáng)電場(chǎng)的影響，絕緣子表層鹽分堆積，能夠?qū)щ姡瑥亩斐删€路中更多電流流出，電流過(guò)多地泄漏，則可能出現(xiàn)短路故障。

第三，鹽霧還會(huì)腐蝕其他的線路、設(shè)備等，例如：變壓器、避雷器等，在鹽霧的侵蝕下，功能可能受到影響，運(yùn)轉(zhuǎn)失靈，從而釀成更嚴(yán)重的故障。

4.過(guò)載故障

沿海地區(qū)多為經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)區(qū)，工業(yè)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展使得電量需求持續(xù)上升，這樣一些局部的線路、設(shè)備等則無(wú)法向更多的用戶提供供電服務(wù)需求，從而出現(xiàn)局部線路高負(fù)載供電，超負(fù)載運(yùn)行等問(wèn)題，每逢用電高峰時(shí)期，超載、超負(fù)荷運(yùn)行問(wèn)題最為突出。其中變壓器的超載運(yùn)轉(zhuǎn)，會(huì)使得其表面溫度過(guò)熱，這樣就使得變壓器更容易腐蝕、受損、絕緣度下降，相關(guān)線路也失去應(yīng)有的絕緣性能，各項(xiàng)電氣設(shè)備失去了其所應(yīng)有的絕緣度時(shí)，則可能出現(xiàn)擊穿性短路，甚至可能引發(fā)短路，釀成火災(zāi)故障。

5.污閃故障

污閃故障也是沿海地區(qū)配網(wǎng)線路面臨的又一大故障，特別是隨著沿海工業(yè)的發(fā)展、交通運(yùn)輸事業(yè)的進(jìn)步，使得大量的污染性氣體排向室外，各種污染物、腐蝕性氣體附著在配網(wǎng)線路以及絕緣子表層，每逢雨季以及海風(fēng)較大的季節(jié)，污染物與水體交融會(huì)形成一種具有導(dǎo)電性的物質(zhì)，從而可能導(dǎo)致污染故障。

二、沿海地區(qū)10kV配電線路故障的防范對(duì)策

1.科學(xué)防范氣候因素威脅

沿海地區(qū)特殊的自然條件應(yīng)該成為故障防范的核心之一，具體可以從以下方面做起：

（1）驅(qū)潮、通風(fēng)。對(duì)一切暴露于潮濕環(huán)境的設(shè)備、線路等做好通風(fēng)工作，排除濕氣的干擾，保持一切設(shè)備所處環(huán)境的通風(fēng)。

（2）臺(tái)風(fēng)預(yù)防，加強(qiáng)安全保護(hù)。臺(tái)風(fēng)威脅會(huì)導(dǎo)致配網(wǎng)桿塔傾倒、斷線等，配網(wǎng)管理部門(mén)必須提前做好臺(tái)風(fēng)預(yù)測(cè)工作，提前采取措施。例如：檢查桿塔是否牢固，排查有無(wú)松弛、松動(dòng)，將桿塔設(shè)置于檔距超大的線路中間，嘗試設(shè)置防風(fēng)拉線來(lái)牢固桿塔，而且確保線路緊致，預(yù)測(cè)其所承受的臺(tái)風(fēng)等級(jí)，以此來(lái)預(yù)防臺(tái)風(fēng)風(fēng)偏故障。而且也要做好附近樹(shù)木、樹(shù)枝等的修剪工作，預(yù)防樹(shù)枝與配網(wǎng)線路的糾纏所導(dǎo)致的故障。同時(shí)，要重點(diǎn)檢查岸堤附近的桿塔根基，出現(xiàn)根基松動(dòng)的，要積極地填土并強(qiáng)化保護(hù)。

（3）強(qiáng)化避雷保護(hù)。雷電襲擊是配網(wǎng)系統(tǒng)面臨的又一大問(wèn)題，為了控制雷電襲擊，應(yīng)該嘗試配設(shè)防雷設(shè)備，而且要定期測(cè)試其防雷功效，要及時(shí)調(diào)換達(dá)不到安全防雷標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備，改換新的防雷保護(hù)設(shè)備，充分保護(hù)系統(tǒng)的安全。

2.鹽霧腐蝕的控制對(duì)策

沿海區(qū)域配網(wǎng)線路長(zhǎng)期處于相對(duì)惡劣的環(huán)境中，鹽霧腐蝕是一大亟待解決的威脅，對(duì)此通常選擇下面的控制對(duì)策：

第一，把握設(shè)計(jì)階段，源頭防范。配網(wǎng)設(shè)計(jì)階段就要針對(duì)配網(wǎng)線路、設(shè)備的防鹽霧性能提出特殊的規(guī)定，要檢查所選用的線路、設(shè)備的耐腐蝕性能，抗鹽分標(biāo)準(zhǔn)等，優(yōu)選耐腐蝕型材料，而且重點(diǎn)保護(hù)距海水更近的線路安全，優(yōu)選鋼芯鋁絞線作為配網(wǎng)線路材質(zhì)，或者選擇鋼芯銅絞線來(lái)充當(dāng)線路，提升其抗腐蝕能力。

第二，擴(kuò)大瓷件泄漏距離，以此來(lái)保護(hù)絕緣子安全，控制鹽霧的威脅，可以在絕緣子表層涂抹一層阻隔物，例如：有機(jī)硅、蠟層等來(lái)發(fā)揮保護(hù)作用，控制鹽霧的腐蝕與破壞。要經(jīng)常清理絕緣子，減少帶有鹽霧的灰塵的腐蝕作用，或者引進(jìn)硅膠絕緣子來(lái)發(fā)揮安全保護(hù)功能。通常來(lái)說(shuō)，硅膠絕緣子具有一定的優(yōu)勢(shì)，例如：質(zhì)地輕、耐腐蝕性強(qiáng)、抗污染性能優(yōu)等。有著超強(qiáng)的抗污染能力，適合用于絕緣子的保護(hù)。

3.過(guò)載監(jiān)測(cè)，預(yù)測(cè)性試驗(yàn)

配網(wǎng)線路過(guò)載或超載運(yùn)行也將引發(fā)故障，對(duì)此供電企業(yè)需要及時(shí)檢查與關(guān)注配網(wǎng)系統(tǒng)的負(fù)荷大小，科學(xué)分配與分布負(fù)荷，盡量使負(fù)荷均勻分布，控制超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。遇到特殊的用電需求較大的季節(jié)，可以引進(jìn)遠(yuǎn)紅外測(cè)溫設(shè)備來(lái)監(jiān)測(cè)不同線路、設(shè)備等的溫度，當(dāng)溫度偏離常規(guī)時(shí)，就要檢查原因并作出處理，保護(hù)線路與設(shè)備安全，預(yù)防高溫灼燒，要加大巡檢力度，及時(shí)預(yù)測(cè)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并及時(shí)處理與解決。

配網(wǎng)線路的故障防范最關(guān)鍵是要本著“預(yù)防”的原則，要定期對(duì)各項(xiàng)設(shè)備，例如：變壓器、避雷器、開(kāi)關(guān)等實(shí)施測(cè)試，主要從其絕緣性、防雷性等方面進(jìn)行檢測(cè)，要確保檢測(cè)結(jié)果達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，一旦發(fā)現(xiàn)不合格的設(shè)備必須積極進(jìn)行調(diào)換、整頓與改革，同時(shí)，也要及時(shí)更新達(dá)不到要求的相關(guān)設(shè)備，以此來(lái)確保各項(xiàng)設(shè)備都達(dá)到合格的安全指標(biāo)，這樣才能從根源上防范故障。

4.加大污閃故障的防范力度

污閃故障也是配網(wǎng)系統(tǒng)面臨的又一大故障，其防范工作應(yīng)該重點(diǎn)從以下方面做起：

第一，定期核查絕緣子。查看其是否處于正常運(yùn)行狀態(tài)，絕緣子的絕緣性能是否達(dá)標(biāo)，檢查其表層有無(wú)污染物、雜物，及時(shí)清除其灰塵等，保持絕緣子的性能穩(wěn)定與安全。

第二，優(yōu)化升級(jí)絕緣子。嘗試設(shè)置多片絕緣子，以此來(lái)提升其電壓等級(jí)，發(fā)揮其絕緣保護(hù)功能。

結(jié)語(yǔ)

沿海地區(qū)由于環(huán)境較為特殊，配網(wǎng)系統(tǒng)會(huì)面臨著較常規(guī)地域更多的外力威脅，要從設(shè)計(jì)階段入手將特殊的不良因素，例如：鹽腐蝕、水汽潮濕等納入考慮范圍，選擇適應(yīng)性的線路與設(shè)備，做好配網(wǎng)系統(tǒng)保護(hù)工作，減少水汽等不良因素的腐蝕與破壞，維護(hù)配網(wǎng)系統(tǒng)的安全，保護(hù)系統(tǒng)常規(guī)性運(yùn)轉(zhuǎn)，減少故障問(wèn)題的出現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]李天友.配電技術(shù)[M].北京：中國(guó)電力出版社，2007.

[2]陳文高.配電系統(tǒng)可靠性實(shí)用基礎(chǔ)[M].北京：中國(guó)電力出版社，1998.

[3]林育生.沿海地區(qū)10kV線路及設(shè)備運(yùn)行的防污閃技術(shù)探討[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2011（31）：122-122.