架空輸電線路常見故障及預防措施分析

季龍三

摘 要：近幾年，人們在生活與工業用電方面明顯增加，有關電力體系的安全輸電問題也日益成為人們關注的重點，現在電力體系多采用架空輸電線路的方式進行輸電作業，然而由于輸電線路分布區域廣、距離長、桿塔架設地區環境較為復雜等特征，架空輸電線路在運轉期間會因為氣候等多種不利因素而引發故障，影響電力體系的安全運行，嚴重的甚至有造成大面積停電的可能。文章主要從架空輸電線路經常出現的故障起因著手研究，并對相應故障的預防策略進行分析。

關鍵詞：架空輸電線路；常見故障分析；預防措施

中圖分類號TM75 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）32-0090-02

引言

現今，經濟的發展與技術的提升讓電力體系整體設備也有所增強，同時系統整體可以選用自動化的方式進行監控，而生活與工業用電量的增加，無形中提升了對電力體系的考驗與安全輸電的要求，需要電力系統加大對輸電線路的維護與檢修。然而架空輸電線路通常所處地理環境復雜，且長時間處在露天環境下，極易受到惡劣環境的影響，產生較大的故障，嚴重的會出現大面積停電的現象，為人們生活與工作帶來一定損失；而輸電線路故障排除的難度較大，需要提前對其容易發生的故障進行一定的預防，避免大損失的出現，本文即針對架空輸電線路常見故障及其相應預防策略進行分析。

1 架空輸電線路常見故障類型及其特點

架空輸電線路是電力體系與輸電網絡的主要組成，其承擔著大部分的工業與生活輸電任務，也是電力體系中最容易發生故障的部分。其常見故障依照性質劃分，主要分為瞬時類故障與永久類故障，其中瞬時類故障主要有雷電過電壓引發的閃絡與鳥類所導致的短路等，永久性故障多是由于氣候或設備本身等原因引起的，如冰雪類天氣或線路老化等所引發的瞬時過電壓擊穿輸電線路絕緣裝置，設備安裝、風暴、地震等引發的輸電線路永久性短路等問題。依照其具體類區分，可以分為橫向與縱向故障，其中橫向故障主要為單相、兩相與三相短路，縱向故障主要有一相與兩相斷線問題，這些故障極易引發輸電線路出現跳閘等事故，因此需要在發生故障的第一時間找出其故障原因，有針對性的解決問題，或提前針對某項故障做好預防措施。

1.1 鳥類危害的特征

鳥類會經常降落在架空輸電線路上進行休憩，但其對輸電線路也是存在危害的，其危害主要來自于筑巢、飛行以及鳥糞等造成的閃絡。鳥類在輸電線路上所筑巢穴的材料多為樹枝，樹枝在干燥的天氣中對線路的影響不大，一旦碰到陰雨天氣，巢穴極易被風吹落到導線或絕緣子上，容易造成架空輸電線路接地短路事故，嚴重的可能會出現燒斷導地線等事故；且鳥類飛行期間其叼著的樹枝等物體也容易降落到輸電線路上，一旦這些物體降落在絕緣子均壓環或桿塔與導線絕緣之間的縫隙時，極易形成線路故障，而其鳥糞落在桿塔橫擔上時，會造成線路絕緣子的污染，遇到潮濕的天氣或者是大霧天氣時會極易產生閃絡事故。

1.2 雷電擊打形成的跳閘

雷電天氣擊打架空輸電線路極易在線路內部形成過電壓，此過電壓因為源自電力體系外部，也被稱之為外部過電壓，通常分為感應與直接雷過電壓兩種，過電壓最易導致線路內部出現閃絡與跳閘現象，而雷擊閃絡放電主要是由跳閘引起的，會在輸電線路絕緣子表面形成較為明顯的放電痕跡，通常來說，絕緣子受到雷擊與放電的影響后，會發生鐵件熔化的現象，其瓷質材料表面會有燒傷脫落的情況，玻璃材質的原件將直接形成網狀裂紋。雷擊有可能造成輸電線路的永久類故障，此類故障通常是由于雷擊過程中造成了輸電線路的瓷質絕緣子完整脫落、避雷針斷線或導地線路斷線等。也可能會在電閘重合后，再度恢復到絕緣性質，造成此種現象的主要原因在于通常空氣絕緣是可自動恢復絕緣，空氣絕緣被擊穿后可以自行恢復，重新形成絕緣空氣間隙。

1.3 輸電線路覆冰故障的特征

線路覆冰主要是由于惡劣的冰雪或風暴天氣，以及受溫度、濕度等影響而形成的，此種現象下空氣變化較大，容易在線路表面附著冰層，且冰層會隨著降溫，逐漸加厚，冰層一旦形成，將會對輸電線路產生負荷過大、絕緣子冰閃等現象，進而形成桿塔變形、倒塔或絕緣子受損與閃絡的故障，負荷主要由線路自身重量、覆冰重量以及風力產生，特定情況中，輸電線路將會產生較大幅度與頻率的診斷，也就是舞動，這將對輸電線路的安全可靠運行產生直接影響。具體覆冰現象如圖1。

1.4 絕緣子污穢閃絡的特征

通常來說，輸電線路的絕緣子需要在內外部過電壓與長時間的電壓運轉下也能安全輸電，然而長時間的運轉會在其表面形成污穢，這些污穢容易在霧、雨與融冰雪等天氣中，降低絕緣子本身的耐污強度，造成輸電線路在輸送電壓期間形成污穢閃絡故障。污穢閃絡事故一般容易發生在潮濕的天氣當中，比如小雨、雨夾雪等，反而在暴雨或大雨天氣中由于雨水會將線路表面的污穢沖刷干凈，發生閃絡的現象比較少，而且由于秋季與冬季雨水偏少，且容易形成大霧等潮濕天氣，閃絡事故通常多發生在秋季末期與冬季。

2 架空輸電線路常見故障的預防措施

2.1 防雷電的預防措施

在架空輸電線路的故障中雷電所造成的雷擊導致的線路跳閘故障占很大的比重，因此為了保障架空輸電線路的穩定性與安全性，對雷電的預防應該放到一個重要的位置。在傳統的機構式的防雷措施，嚴重根不上現代化電網的發展要求，目前對防雷措施有了進一步的升級與改變。現在架空線路進行防雷擊大多數選用防繞擊避雷針，再配合上完善的避雷網，應用高性能的絕緣材料提升架空輸電線路的絕緣能力，使用導電能力更強的復合材料降低接地線的電阻等等，這些措施在防雷電方面都有明顯的效果。

2.2 桿塔倒塌事故預防措施

要防止桿塔倒塌事故的發生，首先要在進行架空線路路線設計時，就需要把一些不利因素考慮進去，因為造成桿塔倒塌事件的主要原因，大多數因為地質原因或者天氣原因造成的，地質方面的原因主要有地面不實易塌陷，地面水力侵蝕力度過大的區域，交通受損維護不便的區域，地勢過高容易冰凍的地區。天氣方面主要風力較大的風口區域、高原區域，容易放電的特殊地形，受冰雪影響較大的區域等等，諸如以上這些地區在架設架空輸電線路時要盡量去避免這些倒塌事故多發地帶，可以有效的降低倒塌事故的發生。

2.3 架空輸電線路的污閃預防措施

要解決架空輸電線路的污閃事故的發生，最重要的一點就是要建立完善的污閃管理系統，負責污閃的各級管理部門需要明確分工，明確其職責，加強污閃事故的預防能力和應急解決能力。對架空輸電線路上的絕緣材料要定期檢查，保持其良好的工作狀態，并通過在線監測等手段時刻監測其運行狀態，對天氣變化劇烈的地區要進行重點關注，并制定好詳細的防污閃分布圖。還有就是在鳥類較多的地區要做好防鳥措施等等。

2.4 架空輸電線路的掉線或斷線預防措施

要做好架空輸電線路的掉線或斷線的預防措施，首先一點就是在線路架設之前就需要考慮到線路因各種外界物理條件的變化產生的影響，例如因風力原因產生的風振現象，因氣溫變化而產生的熱脹冷縮現象，要嚴格計算傳輸導線、接地線和絕緣子等構成部件在各種條件下的變化幅度，要設置在一個合理的范圍之內，既要保證線路的導電性能，又要使各種參數都在條件允許的閥值之內。并且要對各段線路做好運營管理，在春秋季節要定期進行巡檢工作，一定要細致，對出現銹蝕較為嚴重或失去彈性的部件要做好及時更換。

3 結束語

要維護好架空輸電線路的正常穩定的運行工作，需要諸多方面的協調，共同發揮作用，隨著社會經濟的迅速發展，用電量也在急增，因此，架空輸電線路的安全問題，將影響著整個電力供應系統能否正常運轉，為了保障其穩定性和安全性，我們需要投入更大的人力和物力，提升專業人員的專業程度，加快、加大、加深架空線路安全運行方面的研究與維護。力求將之提高到一個更高的水平。

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