減少10?kV架空配電線路樹障故障措施研究

夏中晨 胡如意

[摘? ? 要]據統計，10 kV配電線路故障跳閘原因中，樹障原因導致的線路跳閘占跳閘總次數的20%，僅次于雷擊和外力破壞，成為造成配電線路故障跳閘的第三大原因。配電線路一旦發生故障，將會直接影響人們正常的生產生活，同時給供電企業造成直接的經濟損失，給社會造成極其不良的影響。文章對配網線路的樹障原因進行分析，并且提出研究出樹木定向倒落繞樹系繩工具，利用該工具取代傳統的人員爬樹、登高系繩作業方式，通過人員在地面控制實現繩索高空繞樹的操作，降低了清理樹障時的作業風險，大大提高了工作效率，有效地降低10 kV配網線路的故障，提高供電的可靠性。

[關鍵詞]配電線路;樹障故障;樹木定向倒落;繞樹系繩工具

[中圖分類號]TM76 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2020）11–0–03

[Abstract]According to statistics， the line tripping caused by tree barrier accounts for 20% of the total tripping times， which is second only to lightning strike and external force failure， and becomes the third major cause of fault tripping of distribution line. Once the power distribution line fails， it will directly affect people's normal production and life， at the same time， it will cause direct economic losses to the power supply enterprises， and will cause extremely bad influence to the society. This paper analyzes the causes of tree barrier in distribution line， and puts forward a tree directional fall-down tree tether tool， which is used to replace the traditional personnel climbing tree and climbing tether operation.

[Keywords]distribution line; tree barrier failure; tree directional fall; tree winding lanyard tool

電力系統中，配電系統由變電站、高壓配電線路、配電變壓器、低壓配電線路以及相應的控制保護設備組成。配電線路又分為架空線路和地下電纜，一般大城市（特別是市中心區）、旅游區、居民小區等多采用地下電纜，農村、山區中壓架空配電線路由于負荷密度較小、分散，供電線路較長，導線截面積較小，一般采用樹枝狀放射式供電。城市及近郊區中壓架空配電線路一般采用放射式環網架設，當變電所設備及線路檢修或故障時，可將非檢修或非故障線路轉由其他電源線路供電，提高供電可靠性及運行靈活性。而農村、山區、城郊一般植被都比較茂密，尤其是在南方地區，由于配電一般架設高度在8～15 m左右，因此樹障對配電線路的安全穩定運行的影響尤為突出。

為了及時掌握線路運行狀況、沿線環境變化情況，并做好護線宣傳工作。按照運行規程要求，10 kV線路（包括分支線）城區一般每月巡視一次，郊區及農村每季度至少巡視一次;380 V及以下線路和低壓接戶線每季度至少巡視一次，新建線路投運后一個月內應巡視一次。配電工作中，由于低壓線路、電纜、變壓器數量巨大，主要搶修工作是出現事故后的搶修，因此經常需要清理緊急樹障。

1 10 kV架空配電線路的樹障原因分析

“綠水青山，就是金山銀山”，隨著人與自然和諧生態觀越來越強，城市的綠化、農村的環境保護越來越來好，農民也充分利用閑置土地種植大量的經濟林，這樣不免就會有大量的高桿作物生長在在10 kV中壓線路的線路走廊下方或附近。為了保障導線與樹木之間的安全距離，確保線路安全穩定運行，運維人員需要對樹障進行修枝、矮化或砍伐。但是由于植物具有向陽性，大多數樹木會向陽光照射充足的線路側傾斜生長，因此在清理樹障過程中，如果不對樹木導向進行有效地控制，樹木倒下時非常容易倒在線路上引起線路跳閘，影響線路的安全穩定運行。

2 10 kV架空配電線路樹障防范措施

（1）從設計源頭把關。在新建線路設計圖紙審核過程中，充分考慮地形地貌和樹木最終生長高度，盡量避開跨越林區或園林區，嚴格遵守配電線路設計規范及公司相關制度要求，必要時采取高跨方案，從源頭確保工程設計符合標準要求。

（2）工程驗收把關。設備運行單位對新建線路驗收時，嚴格按照配電線路驗收標準執行，要求施工單位對不滿足運行要求的樹障進行清理，并充分考慮地形地貌和樹木最終生長高度，要求施工單位必須與線路經過的林區或園林區維護單位簽訂樹木修剪砍伐協議，工程資料移交時將相關協議一并移交設備運行部門，待施工單位全部完成青賠及線行內樹木隱患清理以后，方可允許線路送電投運。

（3）加強線路差異化運維。對線路樹障隱患區域開展差異化運維，縮短巡視周期，建立樹障統計臺帳，對樹障進行隱患等級劃分，按照樹障隱患嚴重程度，將樹障隱患分為緊急、重大、一般三個等級，并按輕重緩急有計劃地對威脅線路安全運行的高桿植物進行清理。

（4）加大樹障清理力度。依法簽訂樹木修剪砍伐補償協議，及時對威脅線路安全運行的高桿植物進行清理。清理樹障時如果出現爭議，造成清理樹障進度無法推進，應及時聯系當地政府相關部門協調解決，必要時可以采取起訴等措施進行處理。

（5）加大宣傳力度。開展保護電力設施安全宣傳，到樹障隱患區段設立禁止在線路保護區種植高桿作物警示牌及掛宣傳橫幅，同時積極與村委會、農戶溝通聯系，告知樹障造成的人身觸電風險。

3 常見清理樹障方式分析

清障樹障時，要嚴格按照安規的要求進行。根據《中國南方電網有限責任公司電力安全工作規程》第70頁中的14.7規定“14.7.1砍剪樹木通道樹木時，對10 kV帶電線路距離不足1 m時，應采取停電或采用絕緣隔離等防護措施進行處理。14.7.3待砍剪的樹木下面和倒樹范圍內不準有人逗留。14.7.5樹枝接觸或接近高壓帶電導線時，應將高壓線路停電或用絕緣工具使樹枝遠離帶電導線，采取措施之前人體不應接觸樹木。14.7.6為防止樹木（樹枝）倒落在導線上，應設法用繩索將其拉向與導線相反的方向。”常見的清理樹障的方式有以下五種，本文對這五種清理樹障方式的優缺點進行了深入分析。

（1）人力徒手輔助定向倒落。當一名工作人在進行樹障砍伐時，另一名工作人員用手將樹木向導線的反方向推，使樹木定向倒落，不發生樹障引起線路跳閘事故。但是人力徒手推樹力量有限，樹木受力點在重心以下，樹木重量超過人力范圍后，人力徒手輔助定向倒落失效，樹木會向重心方向倒落，造成線路跳閘，同時對工作人員造成觸電風險。

（2）傳統繩索輔助定向倒落。工作人員通過梯子、爬樹或拋擲的方式將繩索固定在樹木重心以上的位置，多名工作人員和同時利用繩索對砍伐樹木進行定向倒落控制，當一名工作人在進行樹障砍伐時，其他工作人利用繩索將樹木向導線的反方向拉，使樹木定向倒落。這種方法效果極佳，但是人員通過梯子上樹或人工爬樹都存在高空墜落的風險，若是在樹木距離導線安全距離不足的情況下爬樹，會對工作人員造成觸電風險，而且拋擲繩索的成功率較低，因此也存在明顯弊端。

（3）長柄鐮刀清理方式。工作人員使用長柄鐮刀對靠近導線的樹枝進行清理，這種方式費時費力，且只能修剪較小的樹枝，清理效果不佳。且清理靠近導線的樹枝時若操作不當，極易誤傷導線，對工作人員造成觸電風險。

（4）帶電作業車輔助清理方式。利用帶電作業對導線進行絕緣隔離，工作人員在高空作業車上利用油鋸或砍刀進行樹障清理工作。這種方式安全系數高、效率高、清理效果好，但是對現場環境要求較高，一些場地帶電作業車無法進入則不能使用帶電作業車輔助清理方式，而且帶電作業成本較高，不經濟。

（5）停電清理方式。工作人員進行現場勘查后，對影響樹障清理的線路提出停電申請，將線路轉為檢修狀態，然后直接對樹障進行清理。這種方式安全系數高、效率高、清理效果好，但是直接影響供電可靠性。

4 研制樹木定向倒落繞樹系繩工具

《中國南方電網有限責任公司電力安全工作規程》規定：樹枝接觸或接近線路的樹木時，應將高壓線路停電或用絕緣工具使樹枝遠離帶電導線，采取措施之前人體不應接觸樹木。為防止樹木倒落在導線上，應設法用繩索將其拉向與導線相反的方向。在清理樹障的工作中，為防止樹木倒落在導線（房屋或經濟作物）上，應設法用繩索將其拉向與導線（房屋或經濟作物）相反的方向。而目前在工作中，系繩的方法通常是拋擲繩索、或通過人員爬樹、或利用竹梯登高來完成，然而拋擲繩索成功率較低，人員爬樹和上竹梯都存在高空墜落的風險，若樹木與導線距離不足時還會有人員觸電的風險。在樹木高處系繩，使樹木定向倒落是清理樹障過程中風險最高、難度最大的工作，急需改進。

本文設計了一款樹木定向倒落繞樹系繩工具，在清理樹障工作中，人員在地面即可通過樹木定向倒落繞樹系繩工具將繩索系在樹桿指定位置上，來控制樹木的倒向，取代人員爬樹、上竹梯的登高作業。通過應用樹木定向倒落繞樹系繩工具，可以完全杜絕樹障清理時發生高空墜落的風險，大大節約清理樹障工作的時間，也減輕清理樹障人員的工作量，能夠安全高效地的完成清理樹障的工作，提高作業水平和工作效率，實現技術進步和創新。

樹木定向倒落繞樹系繩工具由伸縮式絕緣桿和繞樹裝置組成，繞樹裝置固定在絕緣桿的頂端，工作人員采用可伸縮的絕緣桿作支撐，將牽引繩的一頭送至樹木的綁扎點，工作人員只需拉動牽引繩的另一端，觸動繞樹裝置的開關，繞樹裝置即轉動將牽引繩繞過樹枝，然后用牽引繩帶繩索繞樹，完成對樹木的綁扎工作。工作效率大大提高。該工作通過應用樹木定向倒落繞樹系繩工具，可以完成30 m以下樹木的繞樹系繩工作（綁扎點在3～15 m），可以完全杜絕樹障清理時發生高空墜落的風險，操作方法簡單，使用方便，大大節約清理樹障工作的時間，也減輕清理樹障人員的工作量，能夠安全高效地完成清理樹障的工作，提高作業水平和工作效率，實現技術進步和創新。

5 結語

本文通過對10 kV架空配電線路樹障原因進行分析，并提出樹障防范措施，通過對常見清理樹障方式的優缺點分析，取長補短，設計了一款樹木定向倒落繞樹系繩工具。本文提出的樹障防范措施可以有效地減少樹障隱患，設計出的樹木定向倒落繞樹系繩工具，可以完全取代人員爬樹、上竹梯的登高作業，可以完全杜絕樹障清理時發生高空墜落的風險，大大節約清理樹障工作的時間，也減輕清理樹障人員的工作量，能夠安全高效的完成清理樹障的工作，提高作業水平和工作效率，從而提高配電線路的供電可靠性，實現技術進步和創新。

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