高壓架空輸電線路大跨越段斷線處置措施探討

袁慧勇 胡怡

摘 ?要：隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，用電安全必須提升，在電力傳輸及電網(wǎng)布局的過(guò)程中高壓架空線的安全運(yùn)行顯得尤為重要。高壓架空線是電力系統(tǒng)輸變電網(wǎng)絡(luò)的核心裝備，高壓架空線故障會(huì)導(dǎo)致整條線路甚至整個(gè)電網(wǎng)區(qū)域的癱瘓，所以高壓架空線的故障排查與防護(hù)是目前的重要任務(wù)之一。因此文章結(jié)合實(shí)例，就高壓架空輸電線路大跨越段斷線處置措施展開(kāi)分析。

關(guān)鍵詞：高壓架空輸電線路;大跨越段;斷線;處置措施

架空線路作為輸電網(wǎng)中的重要組成部分，其安全穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)電網(wǎng)及用戶至關(guān)重要。架空線路與室內(nèi)電力設(shè)備不同，其暴露在曠野中，分布廣，線路易受損，斷線情況經(jīng)常發(fā)生，從而引起供電故障甚至跳閘斷電故障，導(dǎo)致供電可靠性差。架空輸電線路斷線處置措施可為線路安全運(yùn)行提供保障。

1 高壓架空線斷線原因分析

1.1 雷擊因素

雷擊分為直擊雷和感應(yīng)雷。（1）直擊雷：是帶電云層（雷云）與建筑物、其他物體、大地或防雷裝置之間發(fā)生的迅猛放電現(xiàn)象，并由此伴隨而產(chǎn)生的電效應(yīng)、熱效應(yīng)或機(jī)械力等一系列的破壞作用。（2）感應(yīng)雷：指雷云之間或雷云對(duì)地之間的放電而在附近的架空線路、埋地線路、金屬管線或類似的傳導(dǎo)上產(chǎn)生感應(yīng)電壓。

1.2絕緣子情況

高壓架空導(dǎo)線長(zhǎng)久以來(lái)一直受到風(fēng)擺的外力作用以及自身重力的影響，靠近塔側(cè)的導(dǎo)線容易出現(xiàn)金屬疲勞，造成損傷，日常電流電弧也會(huì)在絕緣層損傷處造成絕緣老化，這就可以推斷出高壓架空線斷線處多在靠近桿塔一端的原因。另外，觀看高壓架空線斷口處，有類似金屬斷裂的特點(diǎn)，是因?yàn)榘殡S著工頻續(xù)流電弧燒熔絕緣導(dǎo)線的熱過(guò)程，加上由于電位差所形成的電弧及產(chǎn)生的電磁推力Fn（為電流交變所產(chǎn)生的反向拉力），再加上導(dǎo)線本身的重力，更加容易在該點(diǎn)發(fā)生斷裂。絕緣子故障如圖1所示。

2 工程概況

某高壓架空輸電線路大跨越段 39# - 42#桿，耐張段全長(zhǎng) 643 m，位于山區(qū)地段，土壤為風(fēng)化巖石。此耐張段線下重要跨越物較多且集中，越高速一條、國(guó)道一條、35 kV 架空輸電線路兩條、10 kV 架空輸電線路一條、穿 220 kV 架空輸電線路一條。2019 年 4 月，地方受松線蟲(chóng)防治砍伐松樹(shù)影響，導(dǎo)致 40# - 41#桿 A 相導(dǎo)線斷線。

3處置措施

專業(yè)技術(shù)人員通過(guò)對(duì)斷點(diǎn)周邊環(huán)境及線路運(yùn)行狀況調(diào)查，制定了臨時(shí)處置措施與永久處置措施相結(jié)合的方式對(duì)線路斷點(diǎn)進(jìn)行修復(fù)，既快速恢復(fù)了供電，也為線路后期安全穩(wěn)定運(yùn)行消除了隱患。

3.1臨時(shí)處置措施

采用導(dǎo)線接續(xù)壓接對(duì)斷線點(diǎn)進(jìn)行臨時(shí)處理。具體措施如下：鉗壓鋁絞線時(shí)，壓模順序從一端開(kāi)始向另一端上下交錯(cuò)進(jìn)行施壓。鉗壓 LGJ - 185 型極其以下鋼芯鋁絞線時(shí)，用 1 根接續(xù)管，其壓模順序自管中央開(kāi)始向兩端交錯(cuò)施壓。鉗壓 LGJ-240 鋼芯鋁絞線時(shí)，使用兩根接續(xù)管，首尾串聯(lián)。導(dǎo)線壓接時(shí)，作業(yè)人員將鉗壓機(jī)的模口與被壓導(dǎo)線擺放垂直，并用手固定接續(xù)管，讓?？趯?duì)準(zhǔn)已劃好的印記，一模一模的按順序交錯(cuò)壓過(guò)去，嚴(yán)禁先壓好一邊再壓另一邊，壓接后的接續(xù)管彎曲度不應(yīng)大于管長(zhǎng)的 2% ，有明顯彎曲校直時(shí)應(yīng)用橡膠錘墊好木片輕敲整形，不能用鐵錘敲打。在壓接過(guò)程中，要隨時(shí)檢查鉗壓模數(shù)和模距，不能多壓和少壓，壓接時(shí)應(yīng)均勻使力，不得過(guò)快、過(guò)猛。該臨時(shí)處置措施優(yōu)點(diǎn)是施工難度小、成本低，對(duì)線路周邊環(huán)境影響小，能快速恢復(fù)供電，減少因停電帶來(lái)的損失。缺點(diǎn)是按規(guī)范要求，如接續(xù)強(qiáng)度能達(dá)到導(dǎo)線最大允許斷線張力的 95% （ 即不小于 61. 1 kN） 時(shí)方為合格，但因施工時(shí)條件受限，壓接后未能也無(wú)法進(jìn)行張力試驗(yàn)（ 施工規(guī)范沒(méi)有現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)要求） ，接續(xù)強(qiáng)度是否滿足要求不能校驗(yàn)，線路運(yùn)行存在一定的安全隱患。

3.2永久處置措施

由于導(dǎo)線接續(xù)壓接處理后導(dǎo)線無(wú)法進(jìn)行張力試驗(yàn)，因此采用 39# - 42#桿段桿塔改造作為該線路斷點(diǎn)的永久處置措施。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量及實(shí)際情況，提出改造方案如下：更換受損段導(dǎo)線，消除線路運(yùn)行安全隱患。新增#39 + 1 耐張塔，使得跨越段桿塔及其布設(shè)方式符合反措規(guī)定，滿足安全運(yùn)行要求。改造#40 - #42 段桿塔接地，減小雷擊對(duì)線路的影響，改善線路安全運(yùn)行條件。清除#39 + 1 - - #41 部分樹(shù)木，更換#40、#41 部分老化絕緣子，從而保證線路運(yùn)行安全。具體方案描述： 在#40 桿前 68 m 左右處新建 1 基1A3 - J1 /24M 耐張塔 （ #39 + 1 塔） ，將原 #39 - - #42耐張段分為#39 - - #39 + 1 和#39 + 1 - - #42 兩耐張段，可縮短耐張段長(zhǎng)，改善桿塔及耐張段受力條件，提高線路的安全運(yùn)行系數(shù)。關(guān)鍵在于，此方案既可減少導(dǎo)線更換量（ 只需更換#39 + 1 - - #42 段 A 相 343 m/實(shí)際需求導(dǎo)線 360 m） ，又可減少被跨越段停電作業(yè)時(shí)間，使得重要跨越段完全滿足規(guī)范及反措要求，確保運(yùn)行安全。如此一來(lái)，其桿塔安全穩(wěn)定性能可提髙 50%以上，且因耐張段改短，其弧垂相應(yīng)調(diào)整，導(dǎo)線水平拉應(yīng)力下降30% ，相應(yīng)導(dǎo)線安全性提高30% ，無(wú)論承力方面還是布設(shè)型式方面，均完全達(dá)到反措要求?；A(chǔ)施工時(shí)無(wú)須停電，待基礎(chǔ)澆制好后，進(jìn)行鐵塔安裝前，停35kV某線1，在停電且驗(yàn)電無(wú)誤后，組立#39 + 1 新塔，且提前在#39 + 1、#42 桿塔處做好臨時(shí)拉線，清理好樹(shù)障，展放好需更換段導(dǎo)線。鐵塔組立檢查完畢，停35kV某線 1、35 kV 某線 1、10 kV 某線，在停電且驗(yàn)電無(wú)誤后，在#39 + 1 塔掛線，控制好導(dǎo)地線弧垂后，做好耐張，然后將線在新耐張塔處將導(dǎo)線開(kāi)斷。再做#39 -#42 段線，更換 A 相導(dǎo)線，更換絕緣子，調(diào)整好弧垂后進(jìn)行安裝。

總之，高壓架空線的主要影響因素是天氣環(huán)境及絕緣子的絕緣情況，要每年做好預(yù)防性試驗(yàn)，排除有可能出現(xiàn)故障的因素，不能過(guò)載運(yùn)行，也不能長(zhǎng)期滿負(fù)荷運(yùn)行，要控制好每個(gè)因素的影響。架空線路大跨越段發(fā)生斷線故障時(shí)，采取合理有效的處置措施，可盡快恢復(fù)供電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，減少損失。上述斷線處置措施為行業(yè)內(nèi)類似處理提供了較好的借鑒。

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