10kV 配電線路常見故障及改進(jìn)研究

王韜 盧明明

（國網(wǎng)吉林省電力有限公司吉林供電公司，吉林 吉林市 132000）

引言：10kV 配電線路的運(yùn)行環(huán)境具有相對較高的復(fù)雜性，所以10kV配電線路在運(yùn)行階段必須面對各種故障所帶來的影響，如接地故障、跳閘故障等，通過對常見故障的原因進(jìn)行分析并開展針對性優(yōu)化，能夠令10kV配電線路的運(yùn)行安全性得到大幅提高。因此，有必要對10kV 配電線路常見故障與故障改進(jìn)行分析，以此來保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)營。

一、10kV 配電線路的故障危害

10kV 配電線路作為我國電力體系的重要組成部分，是輸送電力能源時(shí)的主要通道之一，因此配電線路的穩(wěn)定性將會(huì)對供電效果帶來非常嚴(yán)重的影響。若電能無法保證穩(wěn)定供給，就會(huì)在影響人們生活工作的同時(shí)影響國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度，進(jìn)而造成嚴(yán)重?fù)p失，因此必須解決配電線路的故障問題，以此來保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)[1]。通常情況下，配電線路所面對的故障多數(shù)與環(huán)境有關(guān)，因?yàn)榕潆娋€路需要長時(shí)間露天工作，因此很容易在雷擊、鳥害以及雨水腐蝕等情況下出現(xiàn)故障問題，只有找到適合的配電線路故障解決方法，才能夠?qū)⒐收衔：抵磷畹?，進(jìn)而保證10kV 配電線路的正常工作。

二、10kV 配電線路常見故障分析

（一）導(dǎo)線故障

在配電線路運(yùn)行期間，導(dǎo)線的布置點(diǎn)位情況將會(huì)對導(dǎo)線的運(yùn)行使用效果帶來非常大的影響，當(dāng)導(dǎo)線位置不佳且無法調(diào)整位置時(shí)，就將會(huì)促使導(dǎo)線和建筑、樹木的距離變得十分接近，此時(shí)的建筑與樹木便會(huì)成為導(dǎo)線的潛在故障源。建筑與樹木不僅會(huì)提高導(dǎo)線附近的清理難度，還有可能因?yàn)闃淠旧L、動(dòng)物筑巢等因素而導(dǎo)致導(dǎo)線故障問題的發(fā)生。對于配電線路而言，導(dǎo)線故障多數(shù)都可以進(jìn)行提前預(yù)防，因此必須強(qiáng)化導(dǎo)線巡檢，以強(qiáng)化監(jiān)管的方式來掌握導(dǎo)線的實(shí)際運(yùn)行情況，若在導(dǎo)線運(yùn)行期間發(fā)現(xiàn)異常問題的發(fā)生，便應(yīng)該及時(shí)處理導(dǎo)線異常，以此來防止導(dǎo)線故障的發(fā)生。除此之外，如城市旅游開發(fā)等外界因素同樣有可能導(dǎo)致導(dǎo)線故障問題的發(fā)生，所以必須查明原因方能著手解決配電線路的導(dǎo)線問題[2]。

（二）線路絕緣擊穿與引線斷線

每一條10kV 配電線路所在的環(huán)境都各不相同，當(dāng)配電線路在潮濕、臟污的環(huán)境條件下長期運(yùn)行時(shí)，線路刀閘、開關(guān)等零部件便容易發(fā)生絕緣擊穿的情況，而為了避免線路絕緣擊穿現(xiàn)象的出現(xiàn)，就應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注配電線路的定期運(yùn)維，并通過強(qiáng)化線路監(jiān)管的方式來掌握線路運(yùn)行情況。當(dāng)絕緣擊穿問題發(fā)生后，需要及時(shí)采用線路檢測的方式來完成線路擊穿放電區(qū)域的定位。

在配電線路中，當(dāng)配電變壓器擊穿高壓繞組單相絕緣后將會(huì)出現(xiàn)故障，10kV 配電網(wǎng)在常規(guī)運(yùn)行狀態(tài)下，配變引線等部件將會(huì)在極端環(huán)境與長期運(yùn)行過程中逐漸老化，而且老化速度將會(huì)隨著時(shí)間推移而不斷加快，出現(xiàn)老化問題后的配變引線其故障管理要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于全新的引線。引線故障老化后將會(huì)影響到配電線路的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致斷線問題的發(fā)生。

（三）雷擊故障

10kV 配電線路在運(yùn)行階段必須重視雷擊所帶來的影響，雷擊作為常見故障問題將會(huì)引發(fā)跳閘等故障的發(fā)生，雷擊問題的主要產(chǎn)生原因可以歸結(jié)為以下幾點(diǎn)：第一，線路位置。配電線路的安裝位置多數(shù)在室外，如果選擇在山區(qū)、河流等區(qū)域來進(jìn)行配電線路的安裝，就會(huì)導(dǎo)致配電線路的雷擊概率在地形、環(huán)境等多種因素下出現(xiàn)大幅提高，而且個(gè)別特殊區(qū)域往往更加容易聚集雷云，由于雷云的云層普遍偏低，因此在此類特殊地段中還有可能引發(fā)多次重復(fù)性雷擊問題的發(fā)生。第二，配電線路絕緣性能不佳。配電線路在長時(shí)間的持續(xù)運(yùn)行中，其線路老化速度將會(huì)不斷加快，老化后的配電線路其絕緣效果將會(huì)有所降低，此時(shí)的線路往往更加容易受到雷擊帶來的影響。第三，避雷措施問題。在設(shè)計(jì)配電線路時(shí)，因?yàn)槔讚舾怕矢咔椅：Υ?，所以必須重點(diǎn)考慮雷擊所帶來的故障影響，合理使用避雷措施是降低雷擊概率的關(guān)鍵，但是很多配電線路卻會(huì)因?yàn)楸芾自O(shè)備質(zhì)量、檢修不及時(shí)等問題而影響到避雷器的使用效果，進(jìn)而導(dǎo)致雷擊故障問題的發(fā)生。第四，運(yùn)維問題。10kV 配電線路的運(yùn)維質(zhì)量極為關(guān)鍵，對于配電線路而言，通過定期開展線路檢測能夠有效保證配電線路性能滿足運(yùn)行條件，若未能通過定期運(yùn)維工作來掌握配電線路的真實(shí)運(yùn)行狀態(tài)，就無法保證配電線路具有足夠的避雷效果，進(jìn)而導(dǎo)致雷擊故障的出現(xiàn)概率大幅提高[3]。

（四）動(dòng)物故障

對于10kV 配電線路而言，動(dòng)物故障是極為常見的線路故障問題，在配電線路安裝期間，諸如電線桿、配電箱等很多電力設(shè)備都會(huì)選擇直接安放在地面，安裝在地面上電力設(shè)備有可能在鳥類、老鼠等動(dòng)物的影響下而發(fā)生故障。尤其是在處于野外的空曠地區(qū)安裝配電線路，還會(huì)引發(fā)小動(dòng)物在電力設(shè)備附近筑巢，進(jìn)而導(dǎo)致潛在電力風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生概率大幅提高。在各種小動(dòng)物中，鳥害故障問題最為常見，因?yàn)轼B雀可以通過飛行落在配電線路以及其他配電設(shè)備上，所以在針對配電線路解決動(dòng)物故障問題時(shí)，要將鳥害問題放在首位，只有這樣才能夠進(jìn)一步提高故障處理質(zhì)量。

三、10kV 配電線路常見故障的改進(jìn)分析

（一）導(dǎo)線問題的改進(jìn)

為了避免導(dǎo)線問題的發(fā)生，應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注導(dǎo)線的布置位置情況，通過選擇合理的導(dǎo)線布置位置，能夠有效避免因?yàn)橥饨缫蛩囟霈F(xiàn)的導(dǎo)線問題。例如處于城區(qū)位置的導(dǎo)線，相對更加容易因?yàn)檎`觸而導(dǎo)致故障問題的發(fā)生，在汽車通行、組織伐木時(shí)都有可能出現(xiàn)誤觸導(dǎo)線的情況。所以為了防止此類導(dǎo)線問題的出現(xiàn)，就應(yīng)該由相關(guān)部門牽頭來強(qiáng)化電力防護(hù)宣傳，以此來助力當(dāng)?shù)厝罕姌淞㈦娏Ψ雷o(hù)意識(shí)。然后通過在個(gè)別城市道路的彎道、路口等位置設(shè)置警示牌，這樣便可以提醒車輛、施工隊(duì)避免誤觸問題的發(fā)生。除此之外，還可以注意對導(dǎo)線脫落故障的處理，在配電線路長期運(yùn)行中，絕緣子等電力設(shè)備會(huì)在老化之后出現(xiàn)脫落的情況，老化后的線路會(huì)受到熱脹冷縮、閃絡(luò)所帶來的影響，為了避免此類問題的發(fā)生，可以選擇采用線夾等方式來實(shí)現(xiàn)對導(dǎo)線的固定，以此來避免因松動(dòng)問題而出現(xiàn)導(dǎo)線脫落的情況。需要注意的是，為了保證導(dǎo)線得以實(shí)現(xiàn)長時(shí)間的穩(wěn)定運(yùn)行，還應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注導(dǎo)線的監(jiān)督管理，通過全面落實(shí)線路定期檢測的方式來確認(rèn)導(dǎo)線的運(yùn)行質(zhì)量，進(jìn)而避免導(dǎo)線故障的發(fā)生。

（二）線路擊穿與引線故障防治

配電線路需要長時(shí)間在室外環(huán)境下運(yùn)行，當(dāng)室外出現(xiàn)極端氣候條件時(shí)，如雷擊、冰雹、暴雨等天氣，就會(huì)導(dǎo)致配電線路的運(yùn)行質(zhì)量受到影響，絕緣擊穿多數(shù)都是由雷擊所引發(fā)的，所以應(yīng)該定期加強(qiáng)防雷監(jiān)管來保證避雷器狀態(tài)，以此來避免雷擊問題的發(fā)生，在檢修過程中還應(yīng)該注意清潔工作的開展，若在清潔檢查期間發(fā)現(xiàn)其表面存在閃絡(luò)等情況，就必須及時(shí)進(jìn)行處理，以此來提高配電線路運(yùn)行安全性[4]。導(dǎo)線故障問題的影響因素有很多，諸如線路老化、樹木斷裂、鳥巢壓線等，通過定期檢查并針對樹木高度、鳥巢大小來進(jìn)行處理，能夠在一定程度上減少此類問題的發(fā)生。

（三）配電線路的防雷措施

為了提高配電線路的防雷性能指標(biāo)，就必須結(jié)合實(shí)際情況來提高線路絕緣水平，由于雷擊現(xiàn)象在不同區(qū)域的發(fā)生概率各不相同，所以可以結(jié)合歷史情況來劃分重點(diǎn)防雷區(qū)域，然后通過針對性提高區(qū)域線路的絕緣厚度來強(qiáng)化配電線路的絕緣能力。通常情況下，配電線路在運(yùn)行期間，若線路絕緣能力存在不足之處，就容易導(dǎo)致配電線路出現(xiàn)閃絡(luò)的情況。因此在安裝配電線路時(shí)，必須重點(diǎn)關(guān)注對于絕緣水平的提高，提高配電線路的絕緣能力可以選擇增加絕緣子片數(shù)量的方式以及更新絕緣設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。若要選擇增加絕緣子片數(shù)量的方式提高絕緣水平，就必須提前計(jì)算數(shù)量增加時(shí)的合理性，否則便無法讓配電線路的絕緣效果達(dá)到最佳。在對絕緣子進(jìn)行更換處理時(shí)，應(yīng)該考慮絕緣子更換完成后的絕緣效果與更換經(jīng)濟(jì)性，若更換絕緣子的代價(jià)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于配電線路的正常運(yùn)行，就無法通過這種方式來提高絕緣性能。對于配電線路而言，若其絕緣屬于鐵橫擔(dān)，可以通過更換瓷橫擔(dān)的方式來增加雷擊抵抗力，并能夠利用改變絕緣子型號(hào)的方式來增加絕緣性[5]。

配電線路在建設(shè)過程中，避雷器是不可缺少的重要組件，通過合理選用避雷器可以促使雷擊發(fā)生概率顯著降低。在選擇避雷器時(shí)，要結(jié)合環(huán)境因素的實(shí)際情況來合理選擇更加適合的避雷器，因?yàn)椴煌芾灼髌淠芰?cè)重點(diǎn)各有不同，所以適用的環(huán)境有所差異，若避雷器的選擇過于盲目，就會(huì)導(dǎo)致避雷器在運(yùn)行過程中的使用壽命受到影響。例如氧化鋅避雷器具有重量輕、體積小等優(yōu)勢，而且其抗污染、散熱能力同樣不俗，所以在地方狹小且環(huán)境較為惡劣的情況下能夠保證運(yùn)行質(zhì)量。氧化鋅避雷器能夠通過電流吸收的方式來防止配電線路產(chǎn)生過電壓的問題，通過在設(shè)置階段適當(dāng)保留一定空隙，還能夠延緩配電線路老化問題的發(fā)生。各種不同的避雷器其適用條件差異非常大，所以有必要結(jié)合避雷器優(yōu)勢與實(shí)際使用條件來選擇相對更加適合的避雷器，以此來將雷擊故障問題降至最低。

（四）動(dòng)物防治

配電線路需要在戶外進(jìn)行安裝，各種戶外動(dòng)物都有可能影響到外界配電線路的正常運(yùn)行，很多裸露設(shè)備都會(huì)在動(dòng)物的觸碰、啃食中出現(xiàn)故障。例如隔離刀閘在運(yùn)行期間就可能因?yàn)槔鲜蟮挠|碰而出現(xiàn)接地的故障問題。動(dòng)物不僅會(huì)對戶外線路帶來影響，室內(nèi)線路同樣可能在動(dòng)物的影響下出現(xiàn)運(yùn)行故障問題。因此針對戶外配電線路應(yīng)該注意加裝護(hù)套來進(jìn)行防護(hù)，然后結(jié)合防鼠器等設(shè)備來進(jìn)一步提高防護(hù)效果。室內(nèi)線路則可以利用鐵砂網(wǎng)等防護(hù)裝置來降低小動(dòng)物出入所造成的線路故障問題。

對于配電線路而言，在所有動(dòng)物問題中，鳥害的影響最為嚴(yán)重，鳥害作為不可預(yù)知的線路災(zāi)害，只有采用適合的方法才能有效降低鳥害帶來的影響，鳥害處理方法如下：第一，驅(qū)鳥器。超聲波、風(fēng)力驅(qū)鳥器都可以大幅降低鳥害對線路的影響。超聲波驅(qū)鳥器可以利用超聲波刺激鳥類神經(jīng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對周圍鳥類的干擾。鳥類在超聲波的覆蓋范圍內(nèi)很難正常生存，因此鳥類將會(huì)遠(yuǎn)離裝有超聲波驅(qū)鳥器的配電線路。雖然超聲波驅(qū)鳥器的壽命長且運(yùn)行非常穩(wěn)定，但是因?yàn)槠湓靸r(jià)偏高，所以很難得到普及，在重點(diǎn)配電線路中可以利用該類驅(qū)鳥器來保證驅(qū)鳥效果。風(fēng)力驅(qū)鳥器屬于傳統(tǒng)驅(qū)鳥裝置，可以利用轉(zhuǎn)動(dòng)、反光來完成對鳥類的干擾。風(fēng)力驅(qū)鳥器造價(jià)極低且不需要養(yǎng)護(hù)，但是在長期應(yīng)用中卻會(huì)讓鳥類逐漸適應(yīng)驅(qū)鳥器所帶來的影響[6]。第二，鳥巢清理。在定期巡檢配電線路時(shí)，若發(fā)現(xiàn)鳥巢則應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行清理，以此來降低鳥巢所帶來設(shè)備隱患。需要注意的是，因?yàn)轼B巢位置具有固定性，因此在拆除鳥巢后，鳥巢有可能重新搭建，因此可以選擇在周圍的樹干上，結(jié)合鳥類習(xí)慣來進(jìn)行鳥巢搭建，進(jìn)而降低鳥巢帶來的影響。

結(jié)論：總而言之，10kV 配電線路作為電力系統(tǒng)中的重要組成部分，通過對其故障進(jìn)行分析，能夠保證配電線路運(yùn)行質(zhì)量的進(jìn)一步提高。相信隨著更多人了解到配電線路故障所帶來的影響，10kV 配電線路的故障改進(jìn)方法一定會(huì)更加完善。