淺談架空線路的故障處理

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架空線路各部件除了承受正常的機(jī)械負(fù)荷和電力負(fù)荷外，還需經(jīng)受自然苦難的伏擊，因而使架空線路日趨損壞而引起故障。例如：由于濕度的變化，會使鐵塔和金屬構(gòu)件發(fā)生銹蝕：由于溫度變化會引起導(dǎo)線張力發(fā)生變化，易造成絕緣子和其他部件損壞；由于大風(fēng)等，會使導(dǎo)線產(chǎn)生振動、騰躍、甚至碰線，易造成斷線、倒桿；由于有小雨和煙霧易引起臟污的絕緣子發(fā)生閃絡(luò)甚至擊穿，造成架空線路跳閘事故。另外還有鳥獸、樹木、風(fēng)箏、洪水等，都能引起架空線路故障。本文將就架空線路故障的產(chǎn)生理由、現(xiàn)象、危害性及采取的措施等舉行探討。

1導(dǎo)線的斷股、損傷和閃絡(luò)燒傷故障

刮風(fēng)會使導(dǎo)線、架空地線發(fā)生振動或搖擺造成斷股，甚至發(fā)生導(dǎo)線之間相碰形成相間短路，燒傷導(dǎo)線造成跳閘而使線路停電。導(dǎo)線的振動和斷股一般發(fā)生在導(dǎo)線懸掛處。

1．1產(chǎn)生故障的理由

(1)引線馳度較大且細(xì)而輕，易受風(fēng)吹搖擺。長期以來，在被線夾握住的地方，鋁線因反復(fù)曲折而在彎曲片面“疲乏”，開頭發(fā)生單股折斷，逐步進(jìn)展到由外層到內(nèi)層斷股。導(dǎo)線斷股后，有效面積裁減，機(jī)械強(qiáng)度降低，每股所受的拉力增加，因此便加速了斷股的進(jìn)展，同時未斷股的電流密度增加，引起導(dǎo)線因過載而發(fā)熱，結(jié)果造成斷線。

(2)當(dāng)風(fēng)速在0.5－4m/s時，輕易引起導(dǎo)線周期性的上、下振動，導(dǎo)致導(dǎo)線斷股。

(3)當(dāng)風(fēng)速在5-20m/s時，由于振幅較大，易引起全檔導(dǎo)線做波浪式的起伏運動，造成相問或?qū)Ь€對地的閃絡(luò)，導(dǎo)致線路停電事故。

(4)在5-8級大風(fēng)時，架空線路的各相導(dǎo)線搖擺不一，如線間距離較小或各相導(dǎo)線馳度不均衡時，就會發(fā)生碰線事故或線間放電閃絡(luò)故障。

(5)導(dǎo)線、架空地線在制造上有缺陷，如有斷股等處境，或因受大氣中水分及腐蝕性氣體的作用，使導(dǎo)線氧化、生銹變質(zhì)而減弱機(jī)械強(qiáng)度，于是在刮大風(fēng)時亦會引起斷線。

1．2預(yù)防措施

(1)對于風(fēng)吹搖擺較大的導(dǎo)線，應(yīng)舉行調(diào)整，松的應(yīng)調(diào)緊，或在兩桿塔中間加裝一根桿塔，以縮短檔距，使導(dǎo)線穩(wěn)定。

(2)在線夾鄰近的導(dǎo)線上加裝防震錘、護(hù)線條，以防止導(dǎo)線振動。護(hù)線條是用與導(dǎo)線一致的材料制成的，形狀是中間粗兩頭細(xì)的一根根鋁棍。在線夾處用這種護(hù)線條將導(dǎo)線纏裹起來，就能加強(qiáng)導(dǎo)線的機(jī)械強(qiáng)度，并且在導(dǎo)線發(fā)生振動時，可以防止導(dǎo)線在線夾出口處發(fā)生強(qiáng)烈的曲折。

防震錘由兩個外形如杯子的生鐵組成，兩個生鐵塊分別固定在一根鋼絞線的兩端，而鋼絞線的中部用夾子固定在導(dǎo)線上。在導(dǎo)線振動時，防震錘由于它的重量和彈性使起到阻礙導(dǎo)線振動的作用。

(3)對耐張塔上的跳線，應(yīng)留神其搖擺的處境，在最大擺度時應(yīng)不至于對桿塔、橫擔(dān)或拉線發(fā)生放電，如有這種可能，一般可用絕緣子串來固定，亦可在跳線上附加一鐵棍，這樣就能有效地解決跳線因受風(fēng)而搖擺。

2導(dǎo)線馳度超過允許值而造成導(dǎo)線弧光短路故障

導(dǎo)線架設(shè)在桿塔上，在相鄰兩座桿塔間，均垂下一個弧形曲線，其下垂的幅度稱為弧垂或馳度。相鄰兩桿的水平距離稱為檔距。導(dǎo)線馳度大小與檔距長度、導(dǎo)線重量、架線松緊以及氣溫、風(fēng)、冰雪等自然條件有關(guān)，但應(yīng)符合設(shè)計規(guī)定。如導(dǎo)線馳度超過允許值，將會造成架空線路的故障，務(wù)必實時舉行調(diào)整，以確保線路安好運行。

假設(shè)導(dǎo)線在架空線路架設(shè)時未拉緊，或在運行中因受機(jī)械負(fù)荷、電力負(fù)荷、風(fēng)、雨、雪、冰、雷電的影響造成馳度過大時，便會使對地距離相應(yīng)裁減。此時，若導(dǎo)線型號小、架構(gòu)及型式不適合、相間或相對地之間距離較小時，在遇到系統(tǒng)中持續(xù)短路時的過電壓、龍卷風(fēng)、高氣溫柔重負(fù)荷等的影響，導(dǎo)線就會發(fā)生搖擺，從而造成相間和相對桿塔之間發(fā)生放電，嚴(yán)重時會引起弧光短路事故；若導(dǎo)線型號大時，在遇大風(fēng)時導(dǎo)線就會發(fā)生搖擺，因而使接頭鄰近的導(dǎo)線和隔離開關(guān)的支持瓷瓶損壞：若隔離開關(guān)的支持瓷瓶不堅韌，那么會發(fā)生搖擺，引起隔離開關(guān)接頭接觸不良或動、靜觸頭之間相互摩擦。因此，務(wù)必對導(dǎo)線舉行調(diào)整，將導(dǎo)線收緊，使其馳度符合允許值，以保證線路的安好運行。

由于電氣設(shè)備或架構(gòu)的根基下沉使導(dǎo)線拉緊，這樣加大了導(dǎo)線的拉力，減小了導(dǎo)線的機(jī)械強(qiáng)度。此時，若遇冬季氣溫低，且通過導(dǎo)線的電流又小，那么會使導(dǎo)線拉長和拉斷，同時損壞電氣設(shè)備。如隔離開關(guān)引線拉緊后，使隔離開關(guān)瓷瓶拉歪，造成瓷瓶從鐵帽下拉斷或使隔離開關(guān)的動、靜觸頭之間接觸不良，嚴(yán)重時會將合上的隔離開關(guān)拉開，引起動、靜觸頭之間放電，有可能進(jìn)展成三相弧光短路事故。因此，務(wù)必對導(dǎo)線舉行調(diào)整，將導(dǎo)線放松，以保證線路的安好運行。

3導(dǎo)線發(fā)熱故障

架空導(dǎo)線大片面采用鋼芯鋁線，而鋼芯鋁線的允許溫度為70℃。導(dǎo)線在正常運行時，不應(yīng)超過允許溫度，應(yīng)監(jiān)視導(dǎo)線的實際負(fù)荷電流不應(yīng)超過安好電流。由于導(dǎo)線的過負(fù)荷運行，會使導(dǎo)線溫度超過允許值，從而引起導(dǎo)線強(qiáng)烈氧化，使鋁導(dǎo)線外觀起泡或發(fā)白，銅導(dǎo)線外觀發(fā)紅或有紅斑，長時間過負(fù)荷運行，就會損壞導(dǎo)線。

導(dǎo)線因過負(fù)荷發(fā)熱后，會使金屬抗拉強(qiáng)度降低，如鋁線超過100℃、銅線超過150℃、鋼絞線超過150℃、鋼線超過300℃時，其抗拉強(qiáng)度便急速下降。此外，導(dǎo)線長期發(fā)熱，會使金屬慢性退火，從而降低導(dǎo)線的機(jī)械強(qiáng)度，此時如遇短路故障，由于電動力的影響，就會使導(dǎo)線變形或斷裂。因此，察覺導(dǎo)線過負(fù)荷時，應(yīng)降低負(fù)荷，使電流在額定值以內(nèi)，從而確保架空線路的安好運行。

4導(dǎo)線的雷害故障

4．1故障的理由分析

大氣過電壓是指由于雷擊引起的過電壓，又稱雷電過電壓，此種過電壓是由直擊雷和感應(yīng)雷所引起的。在架空線路的全部事故中，約占40％－60％為雷害引起的，

線路鄰近落雷所引起的過電壓叫感應(yīng)過電壓，其數(shù)值可達(dá)成100kV左右，最高可達(dá)成300kV。這對110kV以上的架空線路是沒有什么危害性，由于線路絕緣水平能夠承受這種過電壓，可對35kV級以下的架空線路是有很大的危害性，很輕易引起絕緣子對地發(fā)生閃絡(luò)，更加是絕緣子外觀臟污或絕緣缺陷時，更輕易發(fā)生故障。

假設(shè)雷電直接落到線路上，由于雷電電壓很高，對任何架空線路均是危害的；假設(shè)雷電直擊鐵塔時，鐵塔上會產(chǎn)生很高的電壓，從而引起雷電波反攻導(dǎo)線的現(xiàn)象，使鐵塔與導(dǎo)線間的絕緣發(fā)生閃絡(luò)，此時導(dǎo)線上也有很高的感應(yīng)過電壓，一般可達(dá)成300－400kV，這可能引起相鄰兩相間的絕緣子閃絡(luò)。當(dāng)雷電直擊導(dǎo)線時，也會引起桿塔與導(dǎo)線間的絕緣發(fā)生閃絡(luò)。當(dāng)雷電直接落在桿塔中間架空地線上時，會產(chǎn)生高壓的雷電波，該雷電一般經(jīng)接地線而流人大地，但是，若桿塔的接地裝置不合格，或?qū)Ь€與架空地線之間距離不夠時，亦可能在架空地線與導(dǎo)線之間發(fā)生閃絡(luò)。

雷電過電壓所引起的絕緣閃絡(luò)或相間閃絡(luò)主要是電弧短路造成，隨著系統(tǒng)短路容量的大小以及電弧持

續(xù)時間長短的不同，其破壞程度也不同，可能引起絕緣子燒傷或完全破壞，甚至是導(dǎo)線過熱熔化或燒斷。

當(dāng)線路遭遇雷擊發(fā)生故障引起跳閘后，電弧就會熄滅。此時，假設(shè)絕緣子和導(dǎo)線的燒傷并不嚴(yán)重，那么應(yīng)將線路停電，然后舉行修理。

4．2防雷措施

為保證架空線路的安好運行，務(wù)必采取以下防雷措施：

(1)在架空線路上架設(shè)架空地線

架空地線可以遮住導(dǎo)線，主要是養(yǎng)護(hù)導(dǎo)線不受直接雷擊，使雷盡量落在架空地線本身上，并通過桿塔上的金屬片面和埋設(shè)在地下的接地裝置，使雷電流人大地，從而保證了線路的安好運行。

由于架空地線的防雷效果較好，造價低廉，所以，110kV及以上的架空線路均采用架空地線。

(2)用管型避雷器養(yǎng)護(hù)架空線路

管型避雷器主要有外部火花間隙和內(nèi)部火花間隙組成，正常時，外部間隙把管型避雷器和系統(tǒng)電壓隔開，使避雷器在線路正常運行時不受電壓作用。當(dāng)線路遭遇雷擊時，外部間隙和內(nèi)部間隙先后被擊穿，使雷電流流人大地。放電時，由于管內(nèi)有很大的電流通過而形成猛烈的電弧，此時管內(nèi)溫度很高。管內(nèi)纖維材料在高溫作用下而分解出大量的氣體，在很短時間內(nèi)能使管內(nèi)產(chǎn)生很大氣壓，此氣體以很快的速度向管外排出，造成猛烈的縱向吹動，使電弧熄滅，全部過程所需時間僅0.01－0.02s內(nèi)。

(3)養(yǎng)護(hù)間隙防雷

在中性點直接接地的電網(wǎng)中，養(yǎng)護(hù)間隙被擊穿時，要發(fā)生短路現(xiàn)象，其理由是養(yǎng)護(hù)間隙擊穿時，就和中性點接地處形成單相短路回路。在中性點不接地的電網(wǎng)中，當(dāng)兩相間隙同時擊穿時，就要發(fā)生相間短路。由于間隙擊穿時不能自動滅弧，所以會引起電源斷路器自動跳閘，因此，養(yǎng)護(hù)間隙雖然對設(shè)備能起養(yǎng)護(hù)作用，但不能保證對用戶的連續(xù)供電。為了保證線路的連續(xù)供電，在裝有養(yǎng)護(hù)間隙的線路上，應(yīng)有自動重合閘裝置，以裁減線路停電故