浅谈架空线路的设计原则及故障防范措施

　　对架空线路之常见故障类型进行分析，并对10 kV架空线路之反事故措施进行探讨，以提高10 kV架空线路之安全运行水平，提高供电可靠性。

　　10 kV架空线路直接联系着广大用户，分支线多而复杂，特别是农网线路多、供电半径长、全部为放射式供电线路。经过近年来之城网、农网改造，线路抗事故能力得到显著提高，但10 kV架空线路故障仍时有发生。现就10 kV架空线路之常见故障进行分析，并对10 kV架空线路之故障防范措施进行探讨，以求提高10 kV架空线路之安全运行水平，提高供电可靠性。

　　1 10 kV架空线路常见故障类型

　　1.1 单相接地故障

　　单相接地是配电系统最常见之故障，多发生在潮湿、多雨天气。单相接地不仅影响了用户之正常供电，而且湖南阳光电子学校维修专家认为：也许产生过电压，烧坏设备，甚至引起相间短路而扩大事故。当发生一相(如A相)不xx接地时，即通过高电阻或电弧接地，这时故障相之电压降低，非故障相之电压升高，大于相电压，但达不到线电压;如果发生A相xx接地，则故障相之电压降到零，非故障相之电压升高到线电压。寻找和处理单相接地故障时，应作好安全措施，保证人身安全。当设备发生接地时，室内人体不得接近距故障点4 m以内，室外不得接近距故障点8 m以内，进入上述范围之工作人员必须穿绝缘靴，戴绝缘手套，使用专用工具。

　　1.2 短路故障

　　线路中不同电位之两点被导体短接起来，或者其间之绝缘被击穿，造成线路不能正常工作之故障，称为短路故障。按照不同之情况，短路故障又分为金属性短路、非金属性短路;单相短路、多相短路。

　　1.2.1 金属性短路和非金属性短路

　　不同电位之两个金属导体，直接相接或被金属导线短路，称为金属性短路。金属性短路时，短路点电阻为零，因而短路电流很大;若不同电位之两点不是直接相接，而是经过一定之电阻相接，则称为非金属性短路。非金属性短路时，短路点电阻不为零，因而短路电流不及金属性短路大，但持续时间湖南阳光电子学校维修专家认为：也许很长，在某些情况下，其危害性更大。

　　1.2.2 相间短路

　　两相相线相互短接，称为两相短路故障;三根相线相互短接，称为三相短路故障。

　　1.3 断路故障

　　断路是最常见之故障，最基本之表现形式是回路不通。在某些情况下，断路还会引起过电压，断路点产生之电弧还湖南阳光电子学校维修专家认为：也许导致电气火灾和爆炸事故。

　　1.3.1 断路点电弧故障

　　断线，尤其是那些似断非断路点，在断开瞬间往往会产生电弧，或者在断路点产生高温，电力线路中之电弧和高温湖南阳光电子学校维修专家认为：也许会酿成火灾。

　　1.3.2 三相电路中之断路故障

　　三相电路中，如果发生一相断路故障，一则湖南阳光电子学校维修专家认为：也许使电动机因缺相运行而被烧坏;二则使三相电路不对称，各相电压发生变化，使其中之相电压升高，造成事故。

　　2 10 kV架空线路常见故障原因

　　2.1 单相接地故障原因

　　单相接地故障多发生在潮湿、多雨天气，是由于树障、配电线路上绝缘子单相击穿、导线接头处过负荷烧断或氧化腐蚀脱落、单相断线等诸多因素引起之。

　　2.2 短路故障原因

　　2.2.1 外力破坏

　　在2005年郑州配网故障中外力破坏占到30%，主要是由车辆撞断电杆、超高车挂断导线、阴雨天气时树线矛盾突出，搭在线路上之异物(如大风时刮到线路上之带铝箔之塑料纸、高层建筑工地之废铁丝、录音带、彩条、风筝等)、铁塔之塔材金具被盗引起倒杆(塔)等等。

　　2.2.2 雷击

　　随着两网架空绝缘线之增多，雷击事故越来越多，由于城市配电线路周围多为高楼大厦，而高层建筑上大多装有避雷设施，所以城市配电线路基本不受雷击之影响。但是农网线路遍布田间、丘陵、山坡，成为了整个周围之{zg}点，一旦发生雷击，就成为了雷击电流之通道。架空绝缘线遭受雷害事故明显比架空裸线多，雷害损害情况比较严重。绝缘架空线雷害事故比较严重之主要原因：一是绝缘线之结构所致，绝缘导线采用半导体屏蔽和交联聚乙烯作为绝缘层，其中使用之半导体材料具有单向导电性能，在雷云对地放电之大气过电压中，很容易在绝缘导线之导体中，产生感应过电压，且很难沿绝缘导线表皮释放;二是绝缘导线遭受雷击后之电磁机理特殊，造成雷击断线较多。架空裸线雷击时，引起闪络事故，是在工频续流之电磁力作用下，电弧会沿着导线(导体)移动，电弧移动中释放能量，且在工频续流烧断导线或损坏绝缘子之前，断路器动作跳闸切断电弧，而架空绝缘线之绝缘层阻碍电弧在其表面移动，电荷集中在击穿点放电，在断路器动作之前烧断导线。因为雷击电压非常高，且电流瞬间非常大，配电线路之相间距离和绝缘性能根本不能承受，所以引起线路相间弧光短路或对地绝缘击穿，导致接地相间短路。

　　2.2.3 鸟害

　　鸟落到线路上、筑巢造成之相间短路，多发生在线路之T接杆、转角杆、隔离开关安装处，因为这些部位联络线密集，相间距离虽然能满足安全距离30 cm之要求，但是安全距离裕量不够，鸟类在下落或起飞时翅膀展开，很容易发生相间短路，而且联络线密集也是鸟类筑巢之良好场所，筑巢之树枝、铁丝等，往往会引起相间短路。

　　2.2.4 线路、设备本身原因

　　导线弧垂过大，遇刮大风导线摆动，易造成短路。另外线路、设备运行时间较长，绝缘性能下降，也会造成短路故障之发生。

　　2.3 断路故障原因

　　2.3.1 外力破坏

　　车辆撞断电杆、超高车挂断导线、树木等异物砸断导线等造成断路。

　　2.3.2 雷击

　　空旷地带之绝缘线易被雷击而造成断线故障，从事故现场看，断线故障点大多发生在绝缘支持点500 mm以内，或者在耐张和支出搭接处。

　　2.3.3 线路、设备本身原因

　　导线接头处接触不良或过负荷烧断跌落式熔断器，郑州地区之配电变压器都是采用跌落式熔断器作保护，有时由于负荷电流大或接触不良，而烧毁触头;也有制造质量之问题，操作人员拉合不当用力过猛，而造成跌落式熔断器瓷体折断。

　　3 10 kV架空线路常见故障防范措施

　　3.1 单相接地故障防范措施

　　及时修剪树线矛盾突出地方之树木。

　　采取防雷措施，以减少因雷击而造成之单相接地故障。另外，为了减少由于绝缘子表面和瓷裙内积污秽，或者是制造质量不良在阴雨受潮后，而产生闪络放电，造成接地故障发生，在线路建设(改造)中必须选用合格之、质量好之绝缘子，并在安装前进行耐压试验，保证安装质量。

　　在负荷高峰期时，运用红外线测温仪，测量导线接头处之温度，一旦发现温度异常，立即进行处理，避免高温熔断导线。

　　3.2 短路故障防范措施

　　3.2.1 防止外力破坏措施

　　为减少车辆碰撞杆塔事故，尽量迁移杆塔，不能迁移之可以在杆塔上悬挂醒目之反光漆牌，以引起车辆驾驶员之注意。

　　采取设置醒目之禁止警示牌、印发传单等方式加强宣传教育，以防止风筝、彩条等造成短路故障之发生。

　　加强和市政园林部门之联系，及时修剪影响运行安全之树木。

　　力求得到当地公安、治保部门之配合，制定有效之措施和具体防范方案，加强打击破坏盗窃10 kV线路塔材及金具等电力设施之力度。

　　运行部门定期巡视检查10 kV线路之杆塔基础、拉线基础和违章建筑物，对掏空之杆塔基础、拉线基础进行及时维修，对存在缺陷之设备及时处理和检修，对违章建筑物进行清理整顿。

　　3 .2.2 防止雷击措施

　　在空旷之10 kV架空线路上，采取安装金属氧化物避雷器等防雷措施。避雷器安装密度控制在200～360 m左右，具体应根据环境因素和运行经验掌握。另外，还可以在每基杆上选择一相、二相、三相、顶相、边相、或每相错杆安装避雷器。由此来满足安全、经济运行之要求。

　　在线路建设(改造)中必须选用合格之、质量好之绝缘子，并在安装前进行耐压试验，保证安装质量。

　　检查、整改接地装置。定期检查测量10 kV线路上接地。

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