架空輸電線路的故障與防護(hù)技術(shù)分析

曾波 吳昆霖

摘要：架空輸電線一旦發(fā)生故障，如果不能及時(shí)處理，就會(huì)影響電力企業(yè)的正常運(yùn)行。又因?yàn)槠溥\(yùn)輸?shù)木嚯x長，且中間需要經(jīng)歷諸多復(fù)雜的地形，所以難免會(huì)在使用的過程中發(fā)生故障。所以，本文先對(duì)架空輸電線路出現(xiàn)的故障進(jìn)行全面的分析，再分析使用過程中所需要用到的防護(hù)措施。

關(guān)鍵詞：架空輸電線路;線路故障;防護(hù)措施

架空輸電線路跨域大、距離長，經(jīng)過地形復(fù)雜，容易受到雷擊、外力破壞和鳥害等各種各樣的自然災(zāi)害影響，導(dǎo)致出現(xiàn)線路跳閘故障。每一次跳閘事故，除了給系統(tǒng)帶來沖擊之外，還會(huì)損壞絕緣子、導(dǎo)線等設(shè)施，給系統(tǒng)運(yùn)行留下安全隱患。因此，及時(shí)準(zhǔn)確找到故障點(diǎn)，并對(duì)線路進(jìn)行修復(fù)是系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)的一項(xiàng)重要工作。與此同時(shí)，找出每一次故障跳閘的原因，可以發(fā)現(xiàn)在輸電線路運(yùn)行維護(hù)工作中的不足，有利于采取針對(duì)性的管理和技術(shù)手段來提高輸電線路運(yùn)行的可靠性。目前，輸電線路故障類型的判別大部分還依賴于現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行人員的經(jīng)驗(yàn)，未形成一套系統(tǒng)的判斷導(dǎo)則，導(dǎo)致部分線路跳閘原因分析較為隨意，易受人為因素和考核指標(biāo)的影響，不同單位技術(shù)實(shí)力和經(jīng)驗(yàn)也所有差異，在辨識(shí)故障原因方面難免出現(xiàn)偏差。因此，開展架空輸電線路故障特征辨識(shí)研究，制定一套規(guī)范的輸電線路故障類型辨識(shí)導(dǎo)則顯得尤為重要。

一、輸電線路的故障原因

1.架空輸電線路鳥害故障原因

很多的架空輸電線路分布在田間地頭，氣候適宜，生物資源豐富，為鳥類提供了良好的生存空間。鳥類在筑巢期間，經(jīng)常會(huì)叼運(yùn)巢材，這就給電網(wǎng)的安全運(yùn)行帶來威脅。首先，在筑巢時(shí)，鳥類喜歡就地取材，如草莖、金屬絲和包裝帶等，常常會(huì)因?yàn)槌膊呐c帶電導(dǎo)線之間的安全距離不足，導(dǎo)致跳閘故障的出現(xiàn)。其次，在輸電鐵塔20～30m高度之間，是鳥類筑巢的最佳位置，而且筑巢時(shí)間往往是在雷雨且多風(fēng)的三月份，因此，巢材容易被吹散，導(dǎo)致與帶電導(dǎo)線距離不足，增加放電事故發(fā)生的概率。最后，鳥類的糞便會(huì)沿著電線下落，引發(fā)潮濕的空氣中局部空氣間隙擊穿現(xiàn)象，進(jìn)而發(fā)生線路跳閘事故。

2.絕緣子的故障和質(zhì)量問題

某些絕緣子的工藝和質(zhì)量不能夠達(dá)到相關(guān)的要求，所完成的絕緣子就會(huì)在表面產(chǎn)生裂縫。這些裂縫在平時(shí)可能不會(huì)造成嚴(yán)重的后果。但是一旦在運(yùn)輸、貯存和安裝的過程中發(fā)生碰撞事故，則很有可能對(duì)絕緣子的質(zhì)量造成影響。如果遇到雷擊的，則會(huì)在短時(shí)間就將絕緣子的頭部擊穿，之后絕緣子就會(huì)失去其作用。另外，在大風(fēng)、雷擊和一些強(qiáng)對(duì)流天氣的環(huán)境下，絕緣子污閃事件也頻頻發(fā)生。當(dāng)霧天、雨天和一些強(qiáng)對(duì)流天氣中的污穢長期積累于絕緣子的表面，則會(huì)在不知覺中降低絕緣子本身的耐污強(qiáng)度。而閃絡(luò)事故則通常會(huì)發(fā)生在秋冬季節(jié)。

3.雷電引起的線路故障

雷電天氣很容易在線路本身的內(nèi)部形成過電壓，從而誘發(fā)閃絡(luò)事件和跳閘事件。此外，雷擊也會(huì)在輸電線路的表面形成非常明顯的放電痕跡。如果絕緣子質(zhì)量不佳甚至?xí)虼巳刍?。某些瓷類的絕緣子甚至?xí)谑褂玫倪^程中出現(xiàn)燒傷和脫落的現(xiàn)象。如果絕緣子是由玻璃制成的，則很容易因?yàn)槔讚舳纬删W(wǎng)狀的裂紋。有些雷擊非常猛烈，所以很容易對(duì)輸電線路造成永久性損傷。有些雷擊事故還會(huì)使得絕緣子完全脫落，避雷針或者導(dǎo)地線路也會(huì)因此被折斷。

二、架空輸電線路防護(hù)措施

1.絕緣子故障的預(yù)防措施

一方面，在安裝絕緣子之前就一定要挑選質(zhì)量過關(guān)的絕緣子，把質(zhì)量不合格的絕緣子完全剔除在外。另外一方面，絕緣子在運(yùn)輸?shù)倪^程中很容易發(fā)生破裂的現(xiàn)象，所以在運(yùn)輸?shù)倪^程中尤其需要對(duì)其做好保護(hù)措施，這樣才能夠保證不發(fā)生絕緣子破裂的現(xiàn)象。在使用絕緣子的過程中，也要定期對(duì)絕緣子進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)絕緣子在使用的過程中存在任何問題，則要隨時(shí)進(jìn)行更換。如果安裝錯(cuò)誤型號(hào)的絕緣子也會(huì)因此引發(fā)故障，所以在安裝之前就一定要選擇型號(hào)合適的絕緣子。

2.防止鳥害措施有超聲驅(qū)鳥

我國大多數(shù)的架空輸電線路建在空曠的野外，且覆蓋面非常廣泛，受鳥類活動(dòng)的影響較大，但我們又不能大肆捕殺鳥類。因此，利用超聲波（現(xiàn)代電子與傳感技術(shù)結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)）的方法驅(qū)趕鳥類，不僅可以有效的防治鳥害，而且不會(huì)傷害鳥類，維持了自然界的生態(tài)平衡。相關(guān)部門和電力公司應(yīng)該大力推廣超聲波驅(qū)鳥技術(shù)，進(jìn)而提高架空輸電線路的覆蓋率，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。在桿塔上安裝驚鳥物體。借鑒經(jīng)驗(yàn)，電力公司可以在架空輸電線路的塔桿上安裝各種驚鳥物體，進(jìn)而驅(qū)逐鳥類。可以利用掛死鳥、稻草人、風(fēng)車、反光鏡片等等，需要注意的是，各種方法要輪流使用，一種方法在一段時(shí)間內(nèi)有效，時(shí)間一長，有些方法就會(huì)失效。安裝防鳥裝置。在架空輸電線路上，安裝防鳥裝置可以有效防治鳥害。常見的防鳥裝置有：防鳥擋板、防鳥罩、防鳥網(wǎng)。其中，為彌補(bǔ)防鳥擋板的強(qiáng)度低、難以緊固的不足，人們發(fā)明了防鳥罩。為防止鳥害的發(fā)生，電力公司必須多項(xiàng)措施共同使用，進(jìn)行綜合治理，即采取全線裝防鳥罩，重點(diǎn)地段加裝防鳥刺等方法進(jìn)行綜合治理，有效遏制鳥害事故的發(fā)生。在線路的絕緣子串上方加裝保護(hù)措施。在架空輸電線路的絕緣子上方加裝保護(hù)措施，可以有效預(yù)防鳥害，例如，裝防護(hù)罩或大沿瓷絕緣子，可以使鳥類在這些裝置上活動(dòng)、排便等，減少鳥巢掉落造成的跳閘事故。此外，電力公司的工作人員可以從鳥類的種群分布、生活習(xí)性、遷徙特點(diǎn)等方面進(jìn)行研究，進(jìn)而有效地引導(dǎo)鳥類適應(yīng)新的生活環(huán)境，減少對(duì)輸電線路的損害。

3.雷電預(yù)防措施

為了能夠更好地預(yù)防雷電對(duì)架空輸電線路造成的損傷，尤其應(yīng)該有效地更新防雷模式。目前，傳統(tǒng)的防雷措施已經(jīng)不能夠很好地跟上時(shí)代的發(fā)展，尤其應(yīng)該將輸電線路的防雷措施換代升級(jí)。一方面應(yīng)該將避雷針和防雷網(wǎng)結(jié)合起來進(jìn)行防雷。另外一方面，也尤其應(yīng)該運(yùn)用高性能的絕緣材料來有效提升架空輸電線路的絕緣能力。必要時(shí)也可以有效運(yùn)用更強(qiáng)導(dǎo)電能力的復(fù)合材料來有效降低接地的電阻。這些措施都能夠有效地防雷。

結(jié)束語：

只有更好地從諸多方面來進(jìn)行協(xié)調(diào)才能夠使得架空輸電線路更穩(wěn)定地進(jìn)行工作，以期電力系統(tǒng)能更好的服務(wù)于人類社會(huì)，為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。且為了能夠更好地提高架空輸電線路的使用質(zhì)量，尤其需要加快、加大和加深對(duì)架空輸電線路安全方面的研究和維護(hù)，從而才能夠?qū)⒓芸蛰旊娋€路的維護(hù)提升到一個(gè)更高的境界。

參考文獻(xiàn)：

[1]王瓊，藍(lán)耕.全國供用電工人技能培訓(xùn)教材/配電線路/高級(jí)工[M].中國電力出版社，2015（5）：138-143.

[2]阮錫江.淺議10kV農(nóng)村架空線路常見故障及應(yīng)對(duì)措施[J].華東科技（學(xué)術(shù)版），2016（3）：29-33.