架空輸電線路絕緣子掉串故障研究

摘 要：絕緣子是架空輸電線路中使用數(shù)量最多的部件，同時(shí)也是引發(fā)輸電線路故障的重點(diǎn)部件。文章以東莞110kV葵玉輸電線N17塔絕緣子掉串事故為例，主要闡述了架空輸電線路絕緣子掉串故障產(chǎn)生的原因，分析絕緣子掉串事故的危害性，并經(jīng)過進(jìn)一步探索找出防治架空輸電線路絕緣子掉串事故發(fā)生的具體措施。

關(guān)鍵詞：絕緣子；掉串故障；應(yīng)對(duì)措施

1 絕緣子及絕緣子掉串事故

絕緣子主要應(yīng)用于輸電線路的鋪設(shè)，起到增加線路的爬電距離、防止電流回地的作用。根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)可以把絕緣子分為不同的類型，現(xiàn)在架空輸電線路中比較常用的主要有：鋼化玻璃絕緣子、合成絕緣子等。在使用數(shù)量多以及絕緣子自身易壞易損的原因下，架空輸電線路中絕緣子污閃事故、掉串事故等問題頻繁發(fā)生，其中掉串事故是最常見、危害較大的事故。

絕緣子掉串指的是在架空輸電線路中由于風(fēng)雨雷電等自然原因以及包括操作失誤在內(nèi)的多種人為原因造成的絕緣子串脫落的現(xiàn)象，它加大了架空線路的維護(hù)費(fèi)用，導(dǎo)致了輸電線路的不暢通，給人們的生活、工作帶來不便。

2 架空輸電線路絕緣子掉串事故產(chǎn)生的原因分析

2.1 自然原因

由于自然環(huán)境、技術(shù)限制等方面的因素，架空輸電線路的各部分部件都是在野外工作，各種惡劣的環(huán)境不可避免，直接造成了絕緣子掉串事故的發(fā)生。自然原因下的架空輸電線路絕緣子掉串事故可以分為霧閃掉串、雷擊掉串、附冰掉串等多種類型，110kV葵玉架空輸電線路絕緣子掉串事故發(fā)生的直接原因，就是因微風(fēng)振動(dòng)引起絕緣子串的U形掛環(huán)螺母松動(dòng)脫離螺栓，最終導(dǎo)致掉串。

2.2 架空輸電工程設(shè)計(jì)操作不合理

我國現(xiàn)有的架空輸電技術(shù)已經(jīng)達(dá)到一定的完備程度，但是在設(shè)計(jì)和操作方面還是存在一些明顯的不足。在設(shè)計(jì)方面不能實(shí)際情況實(shí)際分析是主要問題，110kV葵玉輸電線N17塔采用雙掛點(diǎn)雙串合成絕緣子掛線方式，由于地勢(shì)特殊，出現(xiàn)N17塔絕緣子掛點(diǎn)處導(dǎo)線大號(hào)側(cè)高小號(hào)側(cè)低，呈一定角度傾斜，從而導(dǎo)致大號(hào)側(cè)絕緣子不受力，給設(shè)備帶來安全隱患（圖1所示）。另外，操作過程中絕緣子固定工作不到位、型號(hào)使用錯(cuò)誤、位置不當(dāng)?shù)葐栴}也是導(dǎo)致絕緣子掉串事故發(fā)生的主要原因。

2.3 維檢、維修人員工作不積極

維護(hù)人員對(duì)絕緣子維護(hù)不及時(shí)，絕緣子“帶病工作”也是導(dǎo)致發(fā)絕緣子掉串的誘因。110kV葵玉架空輸電線工程竣工完成后在驗(yàn)收過程中沒有發(fā)現(xiàn)存在絕緣子掉串事故的隱患（圖2），顯示出維檢人員對(duì)工作的不負(fù)責(zé)任。造成110kV葵玉架空輸電線路絕緣子掉串事故的發(fā)生的原因之一就是，C相（中相）大號(hào)側(cè)絕緣子的U形掛環(huán)缺少保護(hù)插銷（圖3），但運(yùn)維人員沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)造成的。

2.4 架空輸電線路部件老化、落后

架空輸電線路主要設(shè)在野外露天的環(huán)境下工作，長(zhǎng)期受到太陽暴曬、風(fēng)雨侵蝕，這在無形之中就對(duì)絕緣子等部件在抗冷熱、抗腐蝕等方面提出了更嚴(yán)格的要求。我國在架空輸電方面已有相當(dāng)長(zhǎng)的一段歷史，這在促進(jìn)了在架空輸電方面技術(shù)提高的同時(shí)，也顯示出輸電線路部件使用時(shí)間過長(zhǎng)的問題，絕緣子作為主要部件當(dāng)然也包括在內(nèi)。另外，我國目前主要使用的磁懸式絕緣子和有機(jī)合成絕緣子，在長(zhǎng)期的暴曬、重壓等惡劣條件下，容易發(fā)生爆裂，直接導(dǎo)致絕緣子掉串事故的發(fā)生。

3 防治架空輸電線路絕緣子掉串事故發(fā)生的具體措施

3.1 尋找合適的絕緣子，積極開發(fā)更高性能的絕緣子材料

鋼化玻璃絕緣子具有強(qiáng)大的抗壓性和穩(wěn)定性，易維護(hù)、使用壽命長(zhǎng)也是它不可多得的優(yōu)點(diǎn)之一；合成絕緣子作為目前在輸電線路中最普遍使用的絕緣子，在抗擊性、防水性方面有自己的優(yōu)勢(shì)。這兩類絕緣子都有自己的優(yōu)劣勢(shì)，在線路鋪設(shè)過程中應(yīng)該根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況決定采用那種質(zhì)量的絕緣子。另外，在環(huán)境污染越來越重、空氣質(zhì)量越來越差的工業(yè)社會(huì)，為了預(yù)防絕緣子掉串事故的發(fā)生，盡可能的減少因設(shè)備故障帶來的損失，絕緣子制作單位應(yīng)該積極開發(fā)擁有更好性能的絕緣子材料，使輸電線路更通暢。

3.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，增強(qiáng)方案的可行性

一個(gè)精良的設(shè)計(jì)方案對(duì)整個(gè)工程的實(shí)施有重要的、大綱性的指導(dǎo)作用，這就要求施工單位應(yīng)該盡可能的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，在對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)做細(xì)致考察之后，對(duì)方案進(jìn)行評(píng)估并提出整改方案，提高方案的可行性。例如，在土質(zhì)比較疏松的南方地區(qū)進(jìn)行架空輸電線路的鋪設(shè)時(shí)，首先就應(yīng)該夯實(shí)地基，然后針對(duì)當(dāng)?shù)囟嘤甑那闆r應(yīng)用防水性好的有機(jī)合成絕緣子；在寒冷的東北地區(qū)，面對(duì)高寒的環(huán)境，擁有強(qiáng)大抗壓性、穩(wěn)定性的鋼化玻璃絕緣子就是不二之選。其次還體現(xiàn)在絕緣子等部件的設(shè)計(jì)方面，為了應(yīng)對(duì)打雷的情況可以在在輸電線路中加入避雷針，降低對(duì)設(shè)備的損害，還可以添加一層耐用、結(jié)實(shí)的防護(hù)膜防止太陽的暴曬和雨雪的侵蝕。

3.3 加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)工作的落實(shí)，實(shí)行“責(zé)任到人”的責(zé)任制度

在整個(gè)輸電線路運(yùn)作過程中，有關(guān)輸電線路設(shè)備等在日常的維護(hù)是大于它們損壞之后的維修工作的，把有可能誘發(fā)事故發(fā)生的各種因素扼殺在搖籃之中，畢竟防患于未然的成本是要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于事故發(fā)生之后補(bǔ)救措施的成本的。對(duì)此，可以從制度和具體維護(hù)措施兩個(gè)方面著手：

在制度上實(shí)行“責(zé)任到人”的責(zé)任制度，把維護(hù)工作分成具體的“責(zé)任塊”，平均的分配到每一個(gè)責(zé)任人手中，出現(xiàn)問題責(zé)任人付全部的責(zé)任。具體的維護(hù)措施方面，首先要保證每天正常的巡查工作。為了提高工作效率以及工作質(zhì)量，可以配備直升飛機(jī)增強(qiáng)巡視范圍。其次，巡查過程中有損壞、老化的設(shè)備應(yīng)注意及時(shí)更換，不能“帶傷上陣”，松動(dòng)的設(shè)備要及時(shí)固定。

4 結(jié)束語

絕緣子是架空輸電線路鋪設(shè)過程中的重要部件，一旦發(fā)生故障將會(huì)影響整個(gè)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，也在一定程度上威脅著人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，掉串故障作為輸電線路中經(jīng)常出現(xiàn)的事故，對(duì)它所做的研究工作對(duì)輸電線路的正常、穩(wěn)定運(yùn)行有著重要意義。

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