一起500 kV架空線路子導線斷線故障分析

紀華享

（國網(wǎng)福建省電力有限公司檢修分公司，福建 福州 350013）

1 故障概述

近年，福建省內(nèi)一條500 kV輸電線路發(fā)生BC相短路故障，重合閘閉鎖[1]?，F(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)在49號與50號桿塔之間第3間隔棒處，B相（上相）4號子導線（型號為4×LGJX-400/35，四分裂鋁包鋼芯鋁絞線）發(fā)生斷線，如圖1，斷線一端下落后碰到正下方的C相導線（鼓形塔，C相為下相位于B相正下方，A相為中相位于線路最外側(cè)），導致BC相間故障，另一端掉落過程中觸碰下方一條220 kV線路，先后引起該線路B相（上相）和A相（中相）對地短路，同時斷裂子導線最終搭落在220 kV導地線上，見圖2。

圖1 B相子導線斷線現(xiàn)場圖

圖2 子導線另一端搭落220 kV線路

2 故障原因分析

經(jīng)檢查子導線斷頭，發(fā)現(xiàn)斷頭處有多種斷口，其主要斷口形狀如圖3—圖6。鋁絞線最外層一側(cè)斷口為長斜口（見圖3），其相對一側(cè)外層和內(nèi)層鋁絞線斷口大多為短斜口（見圖4），此外還有幾股鋁絞線斷口已變薄變細并有彎曲變形（見下頁圖5），內(nèi)部7股鋼絞線斷口則極為平整（見下頁圖6）。此外，觀察發(fā)現(xiàn)大部分鋁絞線斷面已氧化變黑，僅3股鋁絞線和中間的鋼絞線斷口較新，說明此次子導線掉落前，基本僅有鋼絞線承受著水平拉力。分析鋁絞線長斜口疑為導線不斷磨損所致，鋁絞線短斜口斷口呈切割狀，且切割面平整，而鋁絞線變薄變細則更符合拉伸變形的情況。鋼絞線斷口呈杯突狀，有明顯的縮頸變形，這與實驗室拉伸斷口情況一致?，F(xiàn)場縮頸變形更為明顯，此情況與鋼絞線在溫度較高時長期拉力作用下的斷口狀況相似[2]。

圖3 鋁絞線長斜口圖片（右側(cè)為斷口）

圖4 鋁絞線短斜口圖片（右側(cè)為斷口）

現(xiàn)場拆除第2、第3和第4共三處間隔棒，檢查各間隔棒情況，發(fā)現(xiàn)第3間隔棒（斷線處間隔棒）斷線子導線線夾內(nèi)部一側(cè)磨損痕跡明顯，而另一側(cè)磨損痕跡較輕，如圖7所示。結(jié)合前面鋁絞線一側(cè)的長斜口疑為導線不斷磨損所致，說明線路運行中子導線確實存在不斷摩擦線夾內(nèi)側(cè)的情況，且摩擦主要發(fā)生在一側(cè)，這也與子導線一側(cè)磨損嚴重相吻合，同時也表明子導線未被緊壓。進一步檢查發(fā)現(xiàn)圖7線夾外邊沿處（紅色圈住部位）也存在磨損痕跡，而其他子導線線夾均未發(fā)現(xiàn)外邊沿磨損痕跡，結(jié)合子導線未被緊壓狀況，分析間隔棒線夾壓接子導線時將其中一股壓接在線夾外邊沿處。外邊沿處壓有一股導線時，會使得線夾實際壓接孔徑變大，線夾內(nèi)部導線難以與線夾緊貼，同時外邊沿壓有導線時線夾外側(cè)上下邊沿會存有空隙?，F(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)第3間隔棒線夾上下邊沿確實存有空隙，如圖8。

圖5 鋁絞線彎曲變形圖片（右側(cè)為斷口）

圖6 鋼絞線斷口圖片（右側(cè)為斷口）

故此，判斷間隔棒安裝過程中壓住子導線，線夾內(nèi)子導線與線夾不斷磨損致子導線外側(cè)部分鋁絞線發(fā)生斷股。對于鋼絞線斷口情況，分析為溫度較高時長期拉力作用下拉斷引起，對于斷口呈細薄及彎曲變形的鋁絞線（主要有3股鋁絞線），細查其斷口均較新，判斷為此次斷線時拉伸斷裂產(chǎn)生的。

圖7 第3間隔棒斷線子導線線夾

圖8 線夾壓緊狀況

綜合判斷斷線的原因為子導線未被壓緊，長期運行中存在子導線磨損、電啃噬以及高溫發(fā)熱等情況，最終導致了子導線斷線。

3 結(jié)語

此次500 kV線路子導線斷線故障搶修工作艱巨、陪停線路多、影響大，為避免再次發(fā)生類似故障，提出如下建議[3]：

1）設(shè)計時優(yōu)先采用帶橡膠的間隔棒，避免子導線與線夾直接摩擦；

2）加強基建施工和工程驗收的質(zhì)量把關(guān)，杜絕安裝質(zhì)量問題；

3）在線路檢修時應(yīng)加強走線檢查，加強間隔棒、防震錘等線夾位置的檢查，重點做好大檔距、大高差和重要跨越地區(qū)的走線檢查工作；

4）定期開展全線巡視，對各間隔棒要進行紅外測溫，發(fā)生異常及時進行分析排查。