10kV配電線路故障原因分析及防范措施

謝亮

摘 要：10kV配電線路故障發(fā)生后，故障點兩側(cè)導(dǎo)線周邊會形成復(fù)雜度更高的故障，對整個電力資源供應(yīng)系統(tǒng)的平穩(wěn)運行造成嚴(yán)重沖擊。因此，文章以幾個常見的10kV配電線路故障入手，剖析了10kV配電線路故障出現(xiàn)的原因，并提出了幾點針對性預(yù)防與處理措施，以期為10kV配電線路故障問題的及時、有效解決提供一定借鑒。

關(guān)鍵詞：10kV;配電線路;接地故障

10kV配電線路的安全、平穩(wěn)運行在很大程度上取決于10kV配電線路發(fā)生故障的概率。這種情況下，根據(jù)10kV配電線路在電力資源供應(yīng)過程中的可靠性表現(xiàn)，剖析10kV配電線路故障發(fā)生概率影響因素及對應(yīng)的預(yù)防與治理措施，人為地控制10kV配電線路的故障發(fā)生概率，對于維護10kV配電線路的運行效益、降低電力資源使用者的平均停電時間就具有非常重要的意義。

一、10kV配電線路故障的表現(xiàn)

1、單相接地故障

單相接地故障主要是在10kV配電線路一相不完全接地而經(jīng)高電阻、電弧接地時，故障相電壓較小，非故障相電壓持續(xù)升高至超出相電壓，致使電壓繼電器動作發(fā)出接地信號。

2、雷擊故障

雷擊故障涉及了雷電直擊10kV配電線路、雷擊配電線路周邊地面或物體兩種情況。前者又可稱之為直擊雷過電壓，后者又可稱之為電磁感應(yīng)過電壓[1]。

3、斷線故障

斷線故障多表現(xiàn)為單相斷線、多相斷線，常與10kV配電線路單相接地故障同時出現(xiàn)，形成復(fù)合型故障，處理難度較大，影響范圍較廣。

二、10kV配電線路故障的原因

1、單相接地故障原因

10kV配電線路單相接地故障的出現(xiàn)，與導(dǎo)線斷線落地、導(dǎo)線搭接橫擔(dān)、絕緣子綁扎不牢固、導(dǎo)線風(fēng)偏過大、導(dǎo)線與建筑物距離過小等具有較大聯(lián)系。除此之外，配電變壓器高壓繞組導(dǎo)向絕緣擊穿、絕緣子破裂、清障不力、外力傷害、同桿架設(shè)導(dǎo)線上層橫擔(dān)拉帶脫落等，也會導(dǎo)致10kV配電線路出現(xiàn)單相接地故障。

2、雷擊故障原因

由于10kV配電線路經(jīng)過地理環(huán)境高度復(fù)雜，再加上配電線路建設(shè)中塔桿不可避免的配置了抱箍、頂套、金屬連接螺栓等類似于避雷針結(jié)構(gòu)的迎面先導(dǎo)，極易吸引雷電云層電荷，引發(fā)雷擊事故[2]。同時由于線路周邊突起物對雷云所攜帶的電荷具有吸引力，會促使10kV配電線路電壓直接與向下行進過程中的雷云電荷開展電位疊加，引發(fā)雷擊事故。

3、斷線故障原因

近幾年，10kV配電線路斷線故障發(fā)生頻率呈現(xiàn)出增高趨勢，導(dǎo)致10kV配電線路發(fā)生斷線的原因較多，主要有機械外力致斷線（樹害、車輛穿梭、施工、導(dǎo)線盜竊、金具等）、電氣作用致斷線（短路故障、電場不均勻）、惡劣天氣致斷線（導(dǎo)線著雷）、施工質(zhì)量不佳致斷線（導(dǎo)線磨損、瓷橫擔(dān)質(zhì)量不佳等）幾種類型。

三、10kV配電線路故障的防范措施

1、單相接地故障防范

根據(jù)10kV配電線路單相接地故障誘因，線路運行維護人員應(yīng)從多個視角入手，制定完善的防范管理方案。

第一，完善線路運行管理績效考核制度。將10kV配電線路運行管理中單相接地故障出現(xiàn)次數(shù)、因接地故障停電時間與負(fù)責(zé)人、負(fù)責(zé)部門的工資薪金緊密聯(lián)系。督促10kV配電線路運行管理負(fù)責(zé)人嚴(yán)格把控線路質(zhì)量，更換與標(biāo)準(zhǔn)不相符的導(dǎo)線，杜絕老化劣質(zhì)產(chǎn)品。

第二，在10kV配電線路運行過程中，嚴(yán)格依據(jù)《10kV配電線路運行維護規(guī)程》、《10kV配電線路巡視操作規(guī)程》、《架空線路巡視規(guī)程》等相關(guān)規(guī)程，有計劃地進行巡視。在巡視期間，從導(dǎo)線在絕緣子中綁扎牢固性、電桿頂端鳥類停留情況、導(dǎo)線與建筑物或樹木間距離、橫擔(dān)或拉帶螺栓牢固性、導(dǎo)線弧垂范圍、拉線完整性等方面，細心查找線路缺陷漏洞，及時排除重復(fù)跳閘問題。

第三，綜合利用流動宣傳車、標(biāo)語張貼等方式，向區(qū)域周邊群眾宣傳10kV配電線路單相接地故障保護的重要意義。積極與林業(yè)部門、林農(nóng)溝通，及時拆除與導(dǎo)線距離過近建筑物，砍伐或剪修與導(dǎo)線距離過近樹木，保證線路安全運行。

2、雷擊故障防范

除安裝避雷器以外，10kV配電線路也可以通過設(shè)置架空避雷線、強化線路元件絕緣強度、強化配電線路防雷設(shè)施管理等方面，全面防控10kV配電線路運行階段遇到的雷擊故障風(fēng)險。

第一，避雷器安裝。避雷器在放電時可以泄出雷電荷并在短時間內(nèi)恢復(fù)絕緣特性，降低10kV配電線路遭受雷擊時跳閘概率。因此，線路維護人員可以選擇質(zhì)量較為優(yōu)良且為無間隙結(jié)構(gòu)的氧化鋅電阻避雷器，將雷擊下線路電流控制在幾百微安范圍內(nèi)。需要注意的是，在10kV配電線路安裝避雷器后，應(yīng)盡量控制接地電阻處于一個較小的范圍，以保證雷電荷順利泄放。

第二，架空避雷線設(shè)置。架空避雷線具有獨特的電磁屏蔽作用，可以保證配電線路平穩(wěn)運行，但無法有效處理雷電繞擊問題。因此，在成本預(yù)算較高且無雷電繞擊風(fēng)險的區(qū)域，可以選擇架空避雷線設(shè)置的方式，防范雷擊故障。

第三，提升線路元件絕緣強度。雷擊針式絕緣子是10kV配電線路運行過程中招致雷擊事故的主要類型，其大多是由于針式絕緣子元件質(zhì)量不佳、強度不足。因此，10kV配電線路維護人員應(yīng)加強對線路元件特別是絕緣子元件的管理，更換絕緣強度更高的元件，提高整體防雷能力。

第四，強化線路防雷設(shè)施管理。在線路元件管理的基礎(chǔ)上，為了保證已建設(shè)的防雷擊電氣設(shè)備發(fā)揮良好效用，10kV配電線路管理人員應(yīng)根據(jù)《電力設(shè)施保護條例》的相關(guān)內(nèi)容，定期對防雷設(shè)置進行維護保養(yǎng)及檢測檢修，保證防雷設(shè)施在10kV配電線路雷擊事故預(yù)防中優(yōu)良作用的充分發(fā)揮。

3、斷線故障防范

10kV配電線路斷線故障不僅會影響故障負(fù)荷側(cè)電壓質(zhì)量，而且會燒毀電動機，降低電力資源供應(yīng)可靠性。因此，為了降低斷線故障發(fā)生率，針對地形復(fù)雜度較高、交通不夠便利、氣候條件較為惡劣的地段，10kV配電線路運行維護人員應(yīng)與建設(shè)施工技術(shù)人員配合，提升桿塔設(shè)計強度并制定針對性防斷線措施以及明確的導(dǎo)地線、拉線金具強度要求。特別是在導(dǎo)線截面、檔距均處于一個較大的等級時，應(yīng)優(yōu)先應(yīng)用雙絕緣瓷橫擔(dān)，配合紅外測溫技術(shù)，全面檢測10kV配電線路的接線金具（線夾、壓接管）的溫度，以便及時發(fā)現(xiàn)10kV配電線路中底線、導(dǎo)線斷股問題及時采取有效措施，避免因溫度超高熔斷導(dǎo)線而造成的斷電、火災(zāi)事故[3]。

除上述防范措施以外，為了避免直線桿的針式瓷瓶綁扎位置出現(xiàn)斷線故障，10kV配電線路維護人員可以應(yīng)用爬距更大的多裙針式瓷瓶、瓷橫擔(dān)，更換耐壓水平處于較低等級的單裙針式瓷瓶。同時依據(jù)工程實施及驗收要求，于直線桿瓷瓶綁扎位置進行導(dǎo)線繞包鋁包帶操作，根據(jù)瓷瓶綁扎兩側(cè)露出3.0cm以上為標(biāo)準(zhǔn)控制繞包長度。在日常巡視時，也可以根據(jù)瓷瓶綁扎位置兩側(cè)露出鋁包帶完整性判定瓷瓶被損傷，及時登桿查證并更換。

綜上所述，單相接地故障、雷擊故障、斷線故障是10kV配電線路運行過程中出現(xiàn)概率較高的故障，與線路老化、管理不當(dāng)、雷暴天氣、人為破壞等因素具有一定關(guān)系。因此，10kV配電線路管理者應(yīng)加強對線路故障預(yù)防與治理的重視。從10kV配電線路改造入手，將老化舊線路更換為更高標(biāo)準(zhǔn)的合格導(dǎo)線。同時強化線路維護管理，提高線路巡視頻率，拓展線路定期檢修維護范圍，在管理者工資薪金與線路跳閘次數(shù)、停電時間之間建立緊密聯(lián)系，為10kV配電線路的平穩(wěn)運行提供保障。

參考文獻：

[1]代艷君. 10kV配電線路故障查找和處理措施[J]. 通信電源技術(shù)， 2019， 36（05）：157-158.

[2]方建民. 10kV配電線路故障原因及防范措施分析[J]. 通訊世界， 2018， 333（02）：190-191.

[3]張雪磊. 10kV配電網(wǎng)中配電線路故障自動定位與隔離技術(shù)分析[J]. 山東工業(yè)技術(shù)， 2019， 289（11）：179-179.

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