10kV架空線路故障的預控方法

王海光

摘要：當前，隨著我國社會經濟的快速發展，電力建設規模也在不斷擴大，特別是10kV架空線路的應用極為廣泛，其運行是否安全，穩定直接影響著人們日常生活質量。但是，10kV架空線路出現故障的原因較多，且出現故障的概率較高，這對電力的正常輸送造成了極大的影響。本文結合北京市地區10kV配電網架空線路故障統計，對高壓架空線線路的故障從技術角度進行了分析，并提出通過優化設計圖紙、堅持施工前技術交底、嚴格控制施工過程等方面來提高配電網運行的可靠性，為城市發展提供電力保障。

關鍵詞：高壓架空線路，線路故障，中間頭，預控

一、架空線路的故障分析

1、故障原因

在發生架空線路事故中，以中間接頭為主，占整個架空線路故障的80%以上，其余為架空線路本體故障和防雷接地故障造成。

架空線路制作工藝引起的故障以中間接頭的故障為主，具體原因包括：

1）人員方面。由于外施人員用工形式多樣，目前用工趨于年輕化，部分作業人員雖然已取得中間接頭制作的相應資質，但現場實踐經驗欠缺，作業過程中對施工現場的整體把控能力不強，當部分施工環境發生變化時不能采取有效的措施應對。另外就是人員責任心，懈怠工作會使作業成果質量低下，留下安全隱患。

2）施工機械方面。單位的施工機械管理不當，在作業過程中不能保證施工機械的性能完好、資料齊全。用以測量的儀器儀表未檢定合格，測量器具的不準直接導致施工精度的下降。

3）資料方面。施工前，要編制專項施工方案，并審批合格，要有書面的技術交底資料，以及供電公司要求的相關審批手續。往往資料不齊全反映出的是準備工作未準備好，多數情況會有安全隱患。

4）技術方面。由于部分施工人員的施工水平未達到要求，導致制作的中間接頭的強度、導電性、絕緣性不符合相關規定。主要為制作過程中誤傷架空線本體的絕緣、中間接頭的選位、以及制作完成后對中間接頭的保護措施不合理導致機械強度不夠、未按規定做相關線路試驗等。

5）環境方面。在惡劣天氣中作業，不僅對作業質量產生影響，也會造成安全隱患。如雨、雪天氣，風沙天氣，或者空氣相對濕度達到85%以上。

2、架空線路故障分類

（1）故障類型

10kV架空線路故障按照類型可分為短路故障和斷線故障。具體為單相接地故障、兩相短路、兩相短路接地、三相短路、單相斷線、兩相斷線以及三相斷線等7種故障類型。其中，中間接頭的故障以單相接地和相間故障為主，外力破壞故障多為斷線接地故障。

二、架空線路故障的預控

1、優化設計圖紙

（1）架空線路中間接頭連接要求

1）每根導線在每一個檔距內只準有一個接頭：但在跨越公路、河流、鐵路、重要建筑物、電力線和通信線等處，導線和避雷線均不得有接頭。

2）不同材料、不同截面或不同捻回方向的導線連接，只能在桿上跳線內連接。

3）接頭處的機械強度不低于導線自身強度的90%。電阻不超過同長度導線電阻的1.2倍。

4）耐張桿、分支桿等處的跳線連接，可以采用T形線架和并溝線夾連接。

5）架空線的壓接方法，可分為鉗壓連接、液壓連接和爆壓連接。

（2）導線初伸長補償的原則

1）新架導線的初伸長可采用弧垂減小的方法進行，但弧垂減小的幅值與導線的類型、使用檔距、安全系數及載流量均相關。典型設計中僅提出推薦的經驗數值，使用時須根據導線使用的實際情況做相應調整，使運行一段時間后的導線弧垂與弧垂表一致。

2）考慮導線均采用松弛張力架線，安全系數取值較大，導線的初伸長建議采用以下處理方式：代表檔距60m及以下的耐張段不考慮初伸長的補償（直接根據弧垂表查取的數值進行架線）;代表檔距60m以上的耐張段導線的初伸長補償為：JKL YJ系列絕緣鋁線和JL系列鋁絞線按導線應力弧垂表查取數值乘0.9進行架線，JL/G1A系列鋼芯鋁絞線按導線應力弧垂表查取數值乘0.92進行架線。

2、嚴格執行技術交底

（1）組織施工圖紙會審

施工圖紙會審應由項目技術負責人組織。一般按班組到項目部、各專業到綜合的順序進行。使圖紙會審有好的效果，會審前應通知會審人員仔細閱圖，核對數據，聯系實際，做好參會準備。會后應對會議記錄匯總，分送相關單位。

（2）施工技術交底管理

1）施工技術交底組織

技術交底應分層次展開，直至交底到施工操作人員。交底必須在作業前進行，并有書面交底資料。在工程開工前界定重要項目，對于重要項目的技術交底文件，應由項目技術負責人審核或批準，交底時技術負責人應到位。

2）施工技術交底內容

施工技術交底是有層次、有重點、有針對性的一項重要的技術管理制度內容，交底應在開工前進行，并貫穿施工全過程。技術交底人員應認真填寫表格并簽字，接受交底人也應在交底記錄上簽字。交底資料和記錄應由交底人或資料員進行收集、整理，并妥善保存。竣工后作為工程檔案進行歸檔。

3、嚴控架空線路制作過程

（1）放線架線

1）線盤架設

放線時，將軸杠兩端放在線架的托架上。調整放線架，使其兩端一樣高，并使線盤脫離地面。放避雷線（鋼絞線）時，可把該導線套人放線盤上進行。

2）放線要求

放鋁線或鋼芯鋁線時，應在每根電桿的橫擔上預掛3只開口滑輪，待導線拉至每根電桿處，用繩子將導線提起，嵌人滑輪。繼續拖拉導線時，使其沿滑輪移動。導線應一根一根地施放。線盤處應留有經驗的人員看守，負責檢查導線質量。放線時應有可靠的聯絡信號，沿途還要有人看護導線，使其不受損傷、不打環扣。

（2）導線架線弧垂查找方法

根據架線耐張段的代表檔距Li和架線時的氣溫在架線氣象條件欄中采用插人法查取相應弧垂數值fi，并根據5.3（1）及5.3（2）要求進行導線初伸長的補償，然后根據f2=（L2/Li）2×fi計算出觀察檔施工弧垂f2，其中Li為代表檔距，L2為觀察檔距。

（3）導線的連接方法

導線連接的質量直接關系到整個線路能否安全可靠地長期運行。對導線連接的基本要求是：連接牢固可靠、接頭電阻小、機械強度高、耐腐蝕耐氧化、電氣絕緣性能好。需連接的導線種類和連接形式不同，其連接的方法也不同。常用的連接方法有絞合連接、緊壓連接、焊接等。連接前應小心地剝除導線連接部位的絕緣層，注意不可損傷其芯線。

1）絞合連接

絞合連接是指將需連接導線的芯線直接緊密絞合在一起。銅導線常用絞合連接方法有：單股銅導線的直接連接，單股銅導線的分支連接，多股銅導線的直接連接，多股銅導線的分支連接，單股銅導線與多股銅導線的連接，同一方向的導線的連接，雙芯或多芯電線電纜的連接。

2）緊壓連接

緊壓連接是指用銅或鋁套管套在被連接的芯線上，再用壓接鉗或壓接模具壓緊套管使芯線保持連接。銅導線（一般是較粗的銅導線）和鋁導線都可以采用緊壓連接，銅導線的連接應采用銅套管，鋁導線的連接應采用鋁套管。緊壓連接前應先清除導線芯線表面和壓接套管內壁上的氧化層和粘污物，以確保接觸良好。

3）焊接

焊接是指將金屬（焊錫等焊料或導線本身）熔化融合而使導線連接。電工技術中導線連接的焊接種類有錫焊、電阻焊、電弧焊、氣焊、釬焊等。

（4）導線連接處的絕緣處理

為了進行連接，導線連接處的絕緣層已被去除。導線連接完成后，必須對所有絕緣層已被去除的部位進行絕緣處理，以恢復導線的絕緣性能，恢復后的絕緣強度應不低于導線原有的絕緣強度。導線連接處的絕緣處理通常采用絕緣膠帶進行纏裹包扎。一般電工常用的絕緣帶有黃蠟帶、滌綸薄膜帶、黑膠布帶、塑料膠帶、橡膠膠帶等。絕緣膠帶的寬度常用20mm的，使用較為方便。

（5）線路試驗

1）測量絕緣子和線路的絕緣電阻

懸式絕緣子和支柱絕緣子的絕緣電阻測量：

每片懸式絕緣子的絕緣電阻值，不應低于300MΩ;35kV及以下的支柱絕緣子的絕緣電阻值，不應低于500M;采用2500V兆歐表測量絕緣子的絕緣電阻值，可按同批產品數量的10%抽查;棒式絕緣子不進行此項試驗。

懸式絕緣子和支柱絕緣子的交流耐壓試驗：

35kV及以下的支柱絕緣子，可在母線安裝完畢后一起進行試驗，試驗電壓應符合高壓電氣設備絕緣的工頻耐壓試驗電壓標準的規定。35kV多元件支柱絕緣子的交流耐壓試驗值應符合規定，測量并記錄線路絕緣電阻值。

2）測量35kV以上線路的工頻參數可根據繼電保護、過電壓等專業的要求進行。

3）檢位線路條相兩側的相位應一致。

4）擊合閘試驗

在額定電壓下對空載線路的沖擊合閘試驗，應進行3次。

5）測量桿塔的接地電阻值/應符合設計的規定。

6）導線接頭測試

電壓降法：正常的導線接頭兩端的電壓降，一般不超過同樣長度導線的電壓降的1.2倍。溫度法：紅外線測溫儀，可距被測點一定距離外進行測溫，通過導線接頭溫度的測量，來檢驗接頭的連接質量。

結語

城市配電網架空線的故障率直接決定著城市的供電可靠性，而架空線故障修復能力反映城市配電網的搶修水平。因此，在配電網建設的設計階段就應嚴格把控。在架空線維護過程中通過加強運行監護，完善識別標記，加強運行巡視來減小架空線受外力破壞帶來的風險。同時，在架空線故障處理時，應根據科學合理的方法及時進行故障處理，以此來提高城市配電網供電可靠性。