淺談10kV配電架空線路斷線故障檢測(cè)與試驗(yàn)技術(shù)

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摘要：新時(shí)期，國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，也促進(jìn)了供電企業(yè)的發(fā)展。在實(shí)際的供電線路出現(xiàn)故障的過程中，供電企業(yè)能夠及時(shí)采取有效的措施進(jìn)行解決，進(jìn)而全面的提高了供電線路供電的可靠性。本文為了保證配電線路的安全可靠運(yùn)行，必須按規(guī)程規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)和周期對(duì)有關(guān)線路技術(shù)參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)分析，供同行參考。

在電力系統(tǒng)中，高壓電力設(shè)備運(yùn)行的安全性與可靠性必須要得到有效的保障，否則，任何可能的后者潛在的事故隱患便會(huì)給國(guó)民經(jīng)濟(jì)的正常運(yùn)行造成可以預(yù)見的甚至是實(shí)質(zhì)性的損害。本文就電力設(shè)備的高壓試驗(yàn)技術(shù)及其相關(guān)安全技術(shù)進(jìn)行了分析和探討。關(guān)鍵詞：電力設(shè)備；高壓試驗(yàn)技術(shù)；安全技術(shù)；

關(guān)鍵詞：供電企業(yè)；故障危害；配電線路檢測(cè)；試驗(yàn)技術(shù)

一、常見線路故障

1、配電設(shè)備問題引起的故障

在配電網(wǎng)線路發(fā)生了故障后，電壓的大小跟斷線故障點(diǎn)的位置是緊密相關(guān)的，有很多的配電設(shè)備未檢修或久未更換，就會(huì)產(chǎn)生配電設(shè)備不能正常工作而引起的線路事故。如：配電線路上的絕緣子設(shè)備破裂，就會(huì)引起配電線路的異常接地現(xiàn)象，由于絕緣子久未清理，上面的污垢可能就會(huì)引起絕緣電阻的降低、放電等現(xiàn)象，如果跳線的話還可能造成配電線路的事故發(fā)生，甚至發(fā)生人身傷亡事故。還有一些配電設(shè)備，可能工作人員的操作不當(dāng)，而導(dǎo)致的配電線路短路等現(xiàn)象。

2、雷擊造成的線路故障

眾所周知，在配電網(wǎng)線路中，引起接電故障發(fā)生的因素有較多，主要有以下一些因素，目前，很多的線路都采用的是高空架線的方式配送線路。而且，還有一些線路之間的距離比較遠(yuǎn)，中間線路的區(qū)域較為空曠，沒有一些高大的建筑物以及防雷擊的措施，尤其是在雨季時(shí)或是雷雨較多的地區(qū)遭到雷擊破壞的程度越來越大。在線路以及線路上的設(shè)備遭到雷擊后，很容易會(huì)出現(xiàn)絕緣子損壞、線路斷線、避雷器損壞、配電變壓器燒毀等一些電網(wǎng)線路事故。

3、單相接地故障的原因

在配電網(wǎng)線路運(yùn)行中，當(dāng)配電線路發(fā)生接地故障的原因主要有以下幾個(gè)方面：①是導(dǎo)線在絕緣子上固定活綁扎不夠牢固，導(dǎo)致線路脫落到地上或橫擔(dān)，進(jìn)而造成了單相接地的故障。②是有些部分的拉線線路被盜后，導(dǎo)致線路落到了導(dǎo)線上。③是配電網(wǎng)變壓器的高壓接頭斷線，使其無法進(jìn)行正常的導(dǎo)線連接。④是配電網(wǎng)變壓器的高壓繞組的單相絕緣接地或擊穿。⑤是導(dǎo)線線路上的分支熔斷器擊穿或絕緣。⑥是樹木的短接，樹木的短接問題是較為常見的造成配電線路單相接地的主要原因，主要就是由于這些外在的原因造成配電線路單相接地。根據(jù)近幾年對(duì)發(fā)生單相接地故障的調(diào)查，大多的都是由于樹木短接、絕緣子擊穿、異物搭接、導(dǎo)線斷線等主要原因。

二、絕緣子檢測(cè)

1.絕緣子的測(cè)驗(yàn)

在電力高壓試驗(yàn)中，電氣設(shè)備絕緣預(yù)防性試驗(yàn)是保證設(shè)備安全運(yùn)行的重要措施。通過試驗(yàn)，絕緣電阻測(cè)量是最為方便、簡(jiǎn)單的預(yù)防性試驗(yàn)，而現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試檢測(cè)絕緣子的絕緣電阻方法可分為停電測(cè)試和帶電測(cè)試兩種。檢測(cè)設(shè)備通常是絕緣電阻表。常用的測(cè)試儀表有ZC25B—4或ZC25—4型絕緣電阻表，其測(cè)量范圍為0-1000MΩ，額定輸出電壓為1000V，試驗(yàn)電壓有效值為1500V。

（1）試驗(yàn)過程中，關(guān)于現(xiàn)場(chǎng)停電檢測(cè)絕緣子電阻。現(xiàn)場(chǎng)停電檢測(cè)絕緣子電阻，如圖1所示。

（a） （b）

圖1 用兆歐表在停電線路上測(cè)試絕緣子

a.測(cè)試懸式絕緣子；b.測(cè)試針式絕緣子

一般來說，在線路發(fā)生多相斷線的故障時(shí)，電流其變化的情況是相同的，所以檢測(cè)時(shí)，首先應(yīng)斷開架空線路兩端總開關(guān)，并在開關(guān)的操縱手柄上掛“有人工作，禁止合閘”的警告牌，將線路進(jìn)行可靠接地。登桿測(cè)試絕緣子時(shí)，應(yīng)將絕緣電阻表的測(cè)試線換成兩根同規(guī)格的電線，以便一個(gè)人在地上測(cè)試，一個(gè)人登桿。也可不登桿，當(dāng)測(cè)試夾子夠不著絕緣子時(shí)，可用簡(jiǎn)易的測(cè)試桿將測(cè)試線引長(zhǎng)后再進(jìn)行測(cè)試。

為了說明問題，在試驗(yàn)過程中，我們通常是用絕緣電阻表進(jìn)行測(cè)試。而常用的測(cè)試儀表有ZC25B—4或ZC25—4型絕緣電阻表，其測(cè)量范圍為0一1000MΩ，額定輸出電壓為1000V，試驗(yàn)電壓有效值為1500V。

（2）大家都知道，由于絕緣子的周圍灰形成電磁場(chǎng)，按照絕緣子的分布情況，確定電力設(shè)備中的絕緣狀態(tài)是否發(fā)生劣化或絕緣子內(nèi)部是否存在缺陷，所以，在運(yùn)行線路中帶電測(cè)試絕緣子。在運(yùn)行線路中帶電測(cè)試絕緣子串上的電壓分布的目的是驗(yàn)證絕緣子串上分布電壓正常與否，而判斷絕緣子的質(zhì)量情況。然而由于受電桿接地和絕緣子串的電容影響，在整個(gè)絕緣子串中承受電壓最大的是靠近導(dǎo)線的第一片絕緣子，后面各片所承受的電壓則依次減小，中間的絕緣子上承受的電壓是最小的.而靠近模擔(dān)處的絕緣子所受電壓又略高一些。用絕緣測(cè)試桿進(jìn)行帶電檢測(cè)絕緣子電壓分布必須嚴(yán)格執(zhí)行帶電作業(yè)操作規(guī)程。

在配電線路運(yùn)行過程中，有的線路設(shè)備的質(zhì)量較差，設(shè)備也不符合要求，所以檢測(cè)時(shí)應(yīng)至少有兩人操作（一人操作，一/監(jiān)護(hù)并作記錄）：操作人在操作時(shí)，應(yīng)與帶電部分保持足夠的距離，操作人手拿測(cè)試桿，不準(zhǔn)握于護(hù)環(huán)以上；監(jiān)護(hù)人應(yīng)全程注視操作人的操作遇有不安全的動(dòng)作，應(yīng)及時(shí)制止。

建議提高線路的耐雷水平，但提高線路的耐雷水平時(shí)，避免因線路提高絕緣水平而不被雷擊，以免發(fā)生危險(xiǎn)。在雨、雪、霧和潮濕天氣或有大風(fēng)時(shí)禁止進(jìn)行測(cè)試工作，對(duì)于線間距離較小的轉(zhuǎn)角桿塔以及換位桿塔，不能使用絕緣子測(cè)標(biāo)桿進(jìn)行測(cè)量。在測(cè)試中，發(fā)現(xiàn)不良絕緣子達(dá)到全串的半數(shù)時(shí)，應(yīng)停止測(cè)試，以免造成接地故障。對(duì)于35kv及以下電壓的電力架空線路的針式絕緣子不得采用絕緣子測(cè)試桿進(jìn)行測(cè)試。

2.絕緣子泄露電流的測(cè)試

（1）在進(jìn)行測(cè)試時(shí)，是一項(xiàng)危險(xiǎn)的工作，安全工作非常重要，對(duì)于實(shí)驗(yàn)的操作程序，要按照相關(guān)的操作程序和規(guī)范進(jìn)行，對(duì)于絕緣子泄漏電流的檢測(cè)。通常情況下，電力設(shè)備的絕緣耐壓試驗(yàn)在進(jìn)行之前不允許進(jìn)行破壞性試驗(yàn)。而且配電線路設(shè)計(jì)采用針式絕緣子的情況是比較廣泛的。由于針式絕緣子在線路電壓的作用下，其絕緣性能程度不同就有不同數(shù)值的泄漏電流流入大地。為此，根據(jù)上述特性，利用絕緣測(cè)試桿將絕緣子的泄漏電流引向測(cè)試桿的微安表，即可讀出泄漏電流值。它是由探測(cè)接觸叉，電阻R1、R2，二極臂VDl一VD2橋式整流器及微安表，絕緣桿（可做成多節(jié)可拆卸式），接地線，接地極等組成。絕緣子測(cè)試桿除購(gòu)買外，也可以自制。

（2）配電線路開展檢測(cè)工作時(shí)，可以采用絕緣子測(cè)試桿測(cè)量絕緣子泄漏電流的試驗(yàn)方法。 配電線路開展檢測(cè)工作時(shí)，根據(jù)狀態(tài)分配情況，將220v交流電源火線接于“試表接頭”端，零線接到儀表的“接地線”端，觀察微安表的指示。而開展工作，是為確保測(cè)試桿工作可靠，在使用前應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)和檢查。如檢查絕緣桿表面的絕緣是否完好，有無損壞，各接頭是否連接緊密等。測(cè)試時(shí)應(yīng)注意事項(xiàng)與上述用絕緣桿檢測(cè)絕緣子基本相同。但測(cè)試前（上桿前）必須先將測(cè)試桿的接地極插入地中。接地極插入地中的深度必須大于0.3m。

三、配電架空線路絕緣電阻及導(dǎo)線接頭測(cè)試

1.配電架空線路絕緣電阻

配電線路開展工作時(shí)，一般情況下，配電線路絕緣電阻的檢測(cè)必須先將該線路停電，然后用2500V的接地?fù)u表從絕緣電阻表上的“y”端引接線到架空配電線路的某一相導(dǎo)線鈕接，“E”端則鈕接地線。測(cè)量結(jié)束后，應(yīng)斷開“L”端鈕的引線，再停止搖動(dòng)手柄，防止線路電容電流向絕緣電阻表放電，最后還應(yīng)將線路導(dǎo)線進(jìn)行放電處理，即完成線路導(dǎo)線電阻測(cè)試工作。

2.導(dǎo)線接頭測(cè)試

通過分析和判斷，在條件允許的情況下，根據(jù)實(shí)際情況對(duì)架空線路上的導(dǎo)線接頭發(fā)生故障的原因有以下幾點(diǎn)：一是機(jī)械力的損壞；二是導(dǎo)線連接不良使接觸電阻值增大。兩者又是互相影響的，導(dǎo)線接頭燒壞，就會(huì)降低機(jī)械強(qiáng)度，更容易被拉斷。為了判斷導(dǎo)線接頭的性能，可根據(jù)絕緣電阻下降的倍率K值（或稱“接電阻比”或絕緣電阻比較系數(shù)）來衡量。當(dāng)電阻比超過2時(shí)，就必須盡快將該接頭剪斷重新連接。對(duì)于接頭電阻比大于1.2而小于2的接頭，也應(yīng)當(dāng)作為缺陷加強(qiáng)監(jiān)督或安排在下一次檢修中處理。測(cè)試導(dǎo)線接頭電阻比的方法，可分為帶電測(cè)試相停電測(cè)量?jī)煞N。

（1）為加強(qiáng)配電線路的工作，停電線路上接頭電阻比的測(cè)試是必不可少，而停電測(cè)試接頭，通常情況下，都是結(jié)合線路停電檢修時(shí)進(jìn)行的，測(cè)試方法分為電流表一用電流表一毫伏表測(cè)試法測(cè)試時(shí)，還要將電流表A和變阻器、蓄電瓶串接起來，用較長(zhǎng)的絕緣導(dǎo)線通過接線掛鉤，接到線路導(dǎo)線接頭的兩側(cè)；然后調(diào)節(jié)變阻器，通過電流表觀察，保持一定的電流值。

（2）對(duì)于電力設(shè)備來說，一般也需要進(jìn)行周期性的例行試驗(yàn)，隱患問題，防止因此發(fā)生重大的事故。還可以通過，帶電線路上接頭電阻比的測(cè)試。帶電測(cè)試導(dǎo)線接頭的電阻比的基本原理是通過測(cè)試導(dǎo)線中通過的負(fù)荷電流所產(chǎn)生的電壓降來進(jìn)行的。