10kV架空线路故障的预控方法

王海光

摘要：当前，随着我国社会经济的快速发展，电力建设规模也在不断扩大，特别是10kV架空线路的应用极为广泛，其运行是否安全，稳定直接影响着人们日常生活质量。但是，10kV架空线路出现故障的原因较多，且出现故障的概率较高，这对电力的正常输送造成了极大的影响。本文结合北京市地区10kV配电网架空线路故障统计，对高压架空线线路的故障从技术角度进行了分析，并提出通过优化设计图纸、坚持施工前技术交底、严格控制施工过程等方面来提高配电网运行的可靠性，为城市发展提供电力保障。

关键词：高壓架空线路，线路故障，中间头，预控

一、架空线路的故障分析

1、故障原因

在发生架空线路事故中，以中间接头为主，占整个架空线路故障的80%以上，其余为架空线路本体故障和防雷接地故障造成。

架空线路制作工艺引起的故障以中间接头的故障为主，具体原因包括：

1）人员方面。由于外施人员用工形式多样，目前用工趋于年轻化，部分作业人员虽然已取得中间接头制作的相应资质，但现场实践经验欠缺，作业过程中对施工现场的整体把控能力不强，当部分施工环境发生变化时不能采取有效的措施应对。另外就是人员责任心，懈怠工作会使作业成果质量低下，留下安全隐患。

2）施工机械方面。单位的施工机械管理不当，在作业过程中不能保证施工机械的性能完好、资料齐全。用以测量的仪器仪表未检定合格，测量器具的不准直接导致施工精度的下降。

3）资料方面。施工前，要编制专项施工方案，并审批合格，要有书面的技术交底资料，以及供电公司要求的相关审批手续。往往资料不齐全反映出的是准备工作未准备好，多数情况会有安全隐患。

4）技术方面。由于部分施工人员的施工水平未达到要求，导致制作的中间接头的强度、导电性、绝缘性不符合相关规定。主要为制作过程中误伤架空线本体的绝缘、中间接头的选位、以及制作完成后对中间接头的保护措施不合理导致机械强度不够、未按规定做相关线路试验等。

5）环境方面。在恶劣天气中作业，不仅对作业质量产生影响，也会造成安全隐患。如雨、雪天气，风沙天气，或者空气相对湿度达到85%以上。

2、架空线路故障分类

（1）故障类型

10kV架空线路故障按照类型可分为短路故障和断线故障。具体为单相接地故障、两相短路、两相短路接地、三相短路、单相断线、两相断线以及三相断线等7种故障类型。其中，中间接头的故障以单相接地和相间故障为主，外力破坏故障多为断线接地故障。

二、架空线路故障的预控

1、优化设计图纸

（1）架空线路中间接头连接要求

1）每根导线在每一个档距内只准有一个接头：但在跨越公路、河流、铁路、重要建筑物、电力线和通信线等处，导线和避雷线均不得有接头。

2）不同材料、不同截面或不同捻回方向的导线连接，只能在杆上跳线内连接。

3）接头处的机械强度不低于导线自身强度的90%。电阻不超过同长度导线电阻的1.2倍。

4）耐张杆、分支杆等处的跳线连接，可以采用T形线架和并沟线夹连接。

5）架空线的压接方法，可分为钳压连接、液压连接和爆压连接。

（2）导线初伸长补偿的原则

1）新架导线的初伸长可采用弧垂减小的方法进行，但弧垂减小的幅值与导线的类型、使用档距、安全系数及载流量均相关。典型设计中仅提出推荐的经验数值，使用时须根据导线使用的实际情况做相应调整，使运行一段时间后的导线弧垂与弧垂表一致。

2）考虑导线均采用松弛张力架线，安全系数取值较大，导线的初伸长建议采用以下处理方式：代表档距60m及以下的耐张段不考虑初伸长的补偿（直接根据弧垂表查取的数值进行架线）;代表档距60m以上的耐张段导线的初伸长补偿为：JKL YJ系列绝缘铝线和JL系列铝绞线按导线应力弧垂表查取数值乘0.9进行架线，JL/G1A系列钢芯铝绞线按导线应力弧垂表查取数值乘0.92进行架线。

2、严格执行技术交底

（1）组织施工图纸会审

施工图纸会审应由项目技术负责人组织。一般按班组到项目部、各专业到综合的顺序进行。使图纸会审有好的效果，会审前应通知会审人员仔细阅图，核对数据，联系实际，做好参会准备。会后应对会议记录汇总，分送相关单位。

（2）施工技术交底管理

1）施工技术交底组织

技术交底应分层次展开，直至交底到施工操作人员。交底必须在作业前进行，并有书面交底资料。在工程开工前界定重要项目，对于重要项目的技术交底文件，应由项目技术负责人审核或批准，交底时技术负责人应到位。

2）施工技术交底内容

施工技术交底是有层次、有重点、有针对性的一项重要的技术管理制度内容，交底应在开工前进行，并贯穿施工全过程。技术交底人员应认真填写表格并签字，接受交底人也应在交底记录上签字。交底资料和记录应由交底人或资料员进行收集、整理，并妥善保存。竣工后作为工程档案进行归档。

3、严控架空线路制作过程

（1）放线架线

1）线盘架设

放线时，将轴杠两端放在线架的托架上。调整放线架，使其两端一样高，并使线盘脱离地面。放避雷线（钢绞线）时，可把该导线套人放线盘上进行。

2）放线要求

放铝线或钢芯铝线时，应在每根电杆的横担上预挂3只开口滑轮，待导线拉至每根电杆处，用绳子将导线提起，嵌人滑轮。继续拖拉导线时，使其沿滑轮移动。导线应一根一根地施放。线盘处应留有经验的人员看守，负责检查导线质量。放线时应有可靠的联络信号，沿途还要有人看护导线，使其不受损伤、不打环扣。

（2）导线架线弧垂查找方法

根据架线耐张段的代表档距Li和架线时的气温在架线气象条件栏中采用插人法查取相应弧垂数值fi，并根据5.3（1）及5.3（2）要求进行导线初伸长的补偿，然后根据f2=（L2/Li）²×fi计算出观察档施工弧垂f2，其中Li为代表档距，L2为观察档距。

（3）导线的连接方法

导线连接的质量直接关系到整个线路能否安全可靠地长期运行。对导线连接的基本要求是：连接牢固可靠、接头电阻小、机械强度高、耐腐蚀耐氧化、电气绝缘性能好。需连接的导线种类和连接形式不同，其连接的方法也不同。常用的连接方法有绞合连接、紧压连接、焊接等。连接前应小心地剥除导线连接部位的绝缘层，注意不可损伤其芯线。

1）绞合连接

绞合连接是指将需连接导线的芯线直接紧密绞合在一起。铜导线常用绞合连接方法有：单股铜导线的直接连接，单股铜导线的分支连接，多股铜导线的直接连接，多股铜导线的分支连接，单股铜导线与多股铜导线的连接，同一方向的导线的连接，双芯或多芯电线电缆的连接。

2）紧压连接

紧压连接是指用铜或铝套管套在被连接的芯线上，再用压接钳或压接模具压紧套管使芯线保持连接。铜导线（一般是较粗的铜导线）和铝导线都可以采用紧压连接，铜导线的连接应采用铜套管，铝导线的连接应采用铝套管。紧压连接前应先清除导线芯线表面和压接套管内壁上的氧化层和粘污物，以确保接触良好。

3）焊接

焊接是指将金属（焊锡等焊料或导线本身）熔化融合而使导线连接。电工技术中导线连接的焊接种类有锡焊、电阻焊、电弧焊、气焊、钎焊等。

（4）导线连接处的绝缘处理

为了进行连接，导线连接处的绝缘层已被去除。导线连接完成后，必须对所有絕缘层已被去除的部位进行绝缘处理，以恢复导线的绝缘性能，恢复后的绝缘强度应不低于导线原有的绝缘强度。导线连接处的绝缘处理通常采用绝缘胶带进行缠裹包扎。一般电工常用的绝缘带有黄蜡带、涤纶薄膜带、黑胶布带、塑料胶带、橡胶胶带等。绝缘胶带的宽度常用20mm的，使用较为方便。

（5）线路试验

1）测量绝缘子和线路的绝缘电阻

悬式绝缘子和支柱绝缘子的绝缘电阻测量：

每片悬式绝缘子的绝缘电阻值，不应低于300MΩ;35kV及以下的支柱绝缘子的绝缘电阻值，不应低于500M;采用2500V兆欧表测量绝缘子的绝缘电阻值，可按同批产品数量的10%抽查;棒式绝缘子不进行此项试验。

悬式绝缘子和支柱绝缘子的交流耐压试验：

35kV及以下的支柱绝缘子，可在母线安装完毕后一起进行试验，试验电压应符合高压电气设备绝缘的工频耐压试验电压标准的规定。35kV多元件支柱绝缘子的交流耐压试验值应符合规定，测量并记录线路绝缘电阻值。

2）测量35kV以上线路的工频参数可根据继电保护、过电压等专业的要求进行。

3）检位线路条相两侧的相位应一致。

4）击合闸试验

在额定电压下对空载线路的冲击合闸试验，应进行3次。

5）测量杆塔的接地电阻值/应符合设计的规定。

6）导线接头测试

电压降法：正常的导线接头两端的电压降，一般不超过同样长度导线的电压降的1.2倍。温度法：红外线测温仪，可距被测点一定距离外进行测温，通过导线接头温度的测量，来检验接头的连接质量。

结语

城市配电网架空线的故障率直接决定着城市的供电可靠性，而架空线故障修复能力反映城市配电网的抢修水平。因此，在配电网建设的设计阶段就应严格把控。在架空线维护过程中通过加强运行监护，完善识别标记，加强运行巡视来减小架空线受外力破坏带来的风险。同时，在架空线故障处理时，应根据科学合理的方法及时进行故障处理，以此来提高城市配电网供电可靠性。