10kV線路接地故障及處理方法的研究

余偉彬

摘 要：本文主要針對(duì)10 kV線路接地故障及處理方法展開了研究，在提出了問題的基礎(chǔ)上，對(duì)接地故障的原因作了系統(tǒng)的分析，并給出了一系列相應(yīng)的處理方法，以期能為有關(guān)方面的需要提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：10 kV線路；接地故障；斷路器；單相接地

中圖分類號(hào)：TM862 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.18.120

1 問題的提出

接地故障是10 kV線路中最常見的故障之一，分別為三相短路接地、兩相接地、單相接地。三相短路接地和兩相接地會(huì)引起線路跳閘。由于10 kV系統(tǒng)中性點(diǎn)一般不接地，所以，當(dāng)10 kV線路發(fā)生單相接地后，接地電流較小，允許短時(shí)間運(yùn)行，但其畢竟是電力系統(tǒng)的一種異常狀態(tài)。10 kV線路接地運(yùn)行可能對(duì)人身、設(shè)備造成損害，如果再發(fā)生另外一相接地，或不同線路的不同相接地，則會(huì)形成相間接地短路，進(jìn)而造成斷路器跳閘。10 kV線路發(fā)生單相接地后，一般需要停電搶修，從而降低了供電可靠性。

2 接地故障原因分析

接地故障原因主要有以下10個(gè)：①樹障引發(fā)線路接地。因?yàn)闃湔锨宄豕ぷ鞑粡氐?，線路通道未達(dá)到規(guī)定要求，村民砍樹導(dǎo)致樹木倒在導(dǎo)線上，引發(fā)線路接地。高山地區(qū)也發(fā)生過樹木被冰雪壓斷、被大風(fēng)吹斷后倒在導(dǎo)線上引起線路接地事故的情況。此外，還有因線路邊坡滑坡造成樹木倒在線上引發(fā)接地的情況。②雷擊閃絡(luò)造成的線路接地。導(dǎo)線在遭到雷擊情況下會(huì)發(fā)生瓷瓶閃絡(luò)，導(dǎo)線通過電弧、橫擔(dān)接地。除了瓷瓶炸裂會(huì)形成永久性接地故障外，一般情況下，因雷擊瞬時(shí)單相接地線路會(huì)自行恢復(fù)絕緣，兩相或三相雷擊閃絡(luò)線路會(huì)跳閘。③劣質(zhì)瓷瓶或老化瓷瓶絕緣擊穿、炸裂造成接地。運(yùn)行中出現(xiàn)過懸瓶、針瓶在電網(wǎng)電壓正常、天氣晴好的情況下絕緣擊穿或炸裂的事故，其原因是瓷瓶質(zhì)量差。④對(duì)同桿架設(shè)或交叉跨越的低壓線、弱電線放電接地。10 kV線路與同桿架設(shè)或被跨越的低壓線、弱電線距離不足，當(dāng)10 kV線路弧垂變化達(dá)到放電距離時(shí)，會(huì)對(duì)低壓線、弱電線放電，進(jìn)而造成接地，這種接地的危害較大，一般會(huì)燒毀用戶電器設(shè)備。⑤倒桿和導(dǎo)線斷線落地引發(fā)接地。導(dǎo)線斷線及倒桿也是線路接地故障常見原因之一，特別是在老舊線路易發(fā)生斷線事故。⑥針式瓷瓶扎線松脫造成導(dǎo)線掉到橫擔(dān)或其他設(shè)備上接地。⑦跳線對(duì)桿塔、線路設(shè)備放電接地。跳線因風(fēng)偏、斷線等原因?qū)U塔或其他設(shè)備放電造成接地。⑧線路上變壓器、開關(guān)、避雷器、跌落保險(xiǎn)設(shè)備故障造成接地。變壓器某相擊穿（引線對(duì)外殼、引線對(duì)鐵芯局部放電）、柱上開關(guān)某相絕緣擊穿、避雷器某相擊穿、跌落保險(xiǎn)某相瓷柱炸裂造成線路接地。⑨線路交叉跨越施工時(shí)，因事故造成帶電線路通過施工線路、機(jī)具接地。這種情況一般發(fā)生在帶電作業(yè)或臨近帶電作業(yè)的過程中，產(chǎn)生的后果非常嚴(yán)重。⑩非線路設(shè)備故障的假接地。當(dāng)變電站電壓互感器一次側(cè)或二次側(cè)熔斷器熔斷一相時(shí)，熔斷相的接地電壓表指示為0，其他兩相正?；蚵缘停斐山拥丶傧?；變電站空投10 kV母線時(shí)，因電壓互感器引起鐵磁諧振，造成假接地。

3 10 kV線路接地故障的處理方法

3.1 外力破壞

企業(yè)應(yīng)履行告知和宣傳義務(wù)，進(jìn)行電力設(shè)施保護(hù)及安全用電宣傳。比如，可向農(nóng)戶發(fā)放印有電力設(shè)施保護(hù)知識(shí)的撲克牌、環(huán)保購(gòu)物袋，可印制農(nóng)電工名片，由農(nóng)電工逐一發(fā)到轄區(qū)每一名農(nóng)戶手中，名片有服務(wù)、聯(lián)系、舉報(bào)等多種功能，在宣傳安全用電及保護(hù)電力設(shè)施的同時(shí)，告知其遇到線下砍樹等問題時(shí)及時(shí)與農(nóng)電工、當(dāng)?shù)毓╇娝?lián)系。

10 kV線路運(yùn)行管理單位應(yīng)建立樹障臺(tái)賬，清理樹障應(yīng)達(dá)到規(guī)程、規(guī)范要求。對(duì)于特殊地段和農(nóng)村釘子戶，電力部門應(yīng)與當(dāng)?shù)卣謽I(yè)、城建、國(guó)土等部門協(xié)調(diào)配合，組成專班做好清障工作。對(duì)已建成的10 kV線路，可考慮征用10 kV線下通道，打樁界定10 kV線路保護(hù)區(qū)。新建或改造10 kV線路時(shí)，應(yīng)采用絕緣導(dǎo)線，以消除樹障危害。

強(qiáng)化線路保護(hù)區(qū)施工作業(yè)的監(jiān)督管理，建立與線路保護(hù)區(qū)內(nèi)施工單位的有效聯(lián)系、溝通機(jī)制，要主動(dòng)服務(wù)，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)協(xié)調(diào)，提供現(xiàn)場(chǎng)電力安全指導(dǎo)，以防線下施工機(jī)械碰線為重點(diǎn)，加強(qiáng)施工作業(yè)點(diǎn)的監(jiān)護(hù)，防止施工機(jī)械碰線的發(fā)生。加快推進(jìn)線路防外破標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)工作。建立線路保護(hù)區(qū)內(nèi)、外破隱患點(diǎn)的檔案，建立線路防外破管理屬地化聯(lián)動(dòng)機(jī)制。

針對(duì)湖泊、池塘邊10 kV線下釣魚、線路附近放風(fēng)箏的情況，警示標(biāo)志要齊全，要建立檔案，要對(duì)附近危險(xiǎn)人員進(jìn)行排查，發(fā)放溫馨提示通知書或宣傳資料。

針對(duì)山區(qū)爬行動(dòng)物和飛行動(dòng)物引起的線路接地，可采取技防措施，配電變壓器高、低壓側(cè)樁頭、跌落保險(xiǎn)及避雷器上可裝絕緣防護(hù)罩。飛鳥在導(dǎo)線或桿塔上起落造成線路接地的情況易在一個(gè)地方重復(fù)發(fā)生，可通過線路改造，比加大線間距離來解決此問題。

3.2 雷擊閃絡(luò)

對(duì)易遭雷擊的10 kV線路進(jìn)行防雷綜合治理，重雷區(qū)及特別重要的10 kV架空線路宜架設(shè)避雷線；導(dǎo)線呈三角形排列的線路，可在頂線上加裝氧化鋅避雷器或在電桿頂端加裝避雷針，線路大檔距及重要跨越段可架設(shè)避雷線并提高線路絕緣水平；10 kV線路相互交叉或與較低電壓等級(jí)線路、通信線路、廣播電視線路等弱電線路交叉時(shí)，交叉檔兩端的鋼筋混凝土桿或鐵塔（上、下方線路共4基），無論有沒有避雷線，均應(yīng)接地。

與架空線路連接的長(zhǎng)度超過50 m的電纜，應(yīng)在其兩端裝設(shè)氧化鋅避雷器或保護(hù)間隙；長(zhǎng)度不超過50 m的電纜，只要在與架空線路連接處裝設(shè)即可，避雷器或保護(hù)間隙接地引下線應(yīng)與電纜金屬外皮共同接地，接地電阻應(yīng)在10 Ω以下。對(duì)于多雷區(qū)，供電可靠性要求較高的線路宜采用高電壓等級(jí)的絕緣子，以減少雷擊跳閘和斷線事故。

3.3 瓷瓶絕緣擊穿、炸裂接地事故

找到劣質(zhì)瓷瓶的批次，全部更換此批設(shè)備，否則瓷瓶隨時(shí)可能擊穿、炸裂。對(duì)運(yùn)行多年的老化瓷瓶進(jìn)行更換，更換時(shí)應(yīng)將針瓶換成棒式絕緣子，以加強(qiáng)線路絕緣。

3.4 低壓線或弱電線放電接地

應(yīng)進(jìn)行“三線”清理，不允許弱電線掛在電線桿塔上。對(duì)同桿架設(shè)或被跨越的低壓線路進(jìn)行整改，保證高低壓線路的安全距離。線路運(yùn)行維護(hù)單位應(yīng)建立交叉跨越臺(tái)賬，加強(qiáng)線路日常巡視，加強(qiáng)大負(fù)荷、覆冰、大風(fēng)情況下的線路特巡，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。

3.5 倒桿和導(dǎo)線斷線

對(duì)于老舊線路，要逐步進(jìn)行改造，未改造之前，要通過加強(qiáng)巡視、檢查、維護(hù)、檢修來保證線路的安全運(yùn)行。新建或改造線路，要采取防倒桿、斷線的反事故措施。

3.6 針式瓷瓶扎線松脫

提高針式瓷瓶綁扎質(zhì)量。對(duì)于重冰區(qū)10 kV線路，可通過縮小線路檔距、縮小線路耐張段長(zhǎng)度等手段改善直線桿針瓶（棒式絕緣子）扎線的受力情況，并按周期對(duì)線路進(jìn)行登桿巡視，發(fā)現(xiàn)綁扎缺陷及時(shí)處理。

3.7 跳線對(duì)桿塔、設(shè)備放電

校核跳線對(duì)桿塔、橫擔(dān)的凈空距離，充分考慮風(fēng)偏、熱脹冷縮的影響，確保跳線對(duì)地的安全距離，跳線連接要可靠。

3.8 設(shè)備故障接地

加強(qiáng)配電變壓器、柱上開關(guān)、避雷器等設(shè)備設(shè)施的日常維護(hù)，按周期進(jìn)行巡視及預(yù)防性試驗(yàn)，確保設(shè)備不帶病運(yùn)行。避雷器選型要確保質(zhì)量，電壓參數(shù)要正確。對(duì)老化的跌落保險(xiǎn)進(jìn)行更換。在新建及改造工程中，盡量采用進(jìn)口跌落保險(xiǎn)或合資企業(yè)生產(chǎn)的跌落保險(xiǎn)。

3.9 線路交叉跨越施工

同桿架設(shè)線路、交叉跨越線路、平行架設(shè)線路施工過程中盡量不帶電作業(yè)。如果必須帶電作業(yè)，則要做好特殊的安全技術(shù)措施。

3.10 非線路設(shè)備故障的假接地判別

單相接地有多種情況，發(fā)生完全金屬性接地故障時(shí)，接地相電壓為0或接近0，非故障相電壓升高 倍，且持續(xù)不變；發(fā)生間歇接地故障時(shí)，接地相電壓時(shí)減時(shí)增，非故障相電壓時(shí)增時(shí)減，或有時(shí)正常；發(fā)生弧光接地故障時(shí)，非故障相電壓有可能升高到額定電壓的2～3倍。

當(dāng)10 kV系統(tǒng)三相電壓嚴(yán)重不平衡時(shí)，應(yīng)先通過三相電壓變化情況來判斷是真接地還是假接地。此時(shí)。如果變電站正空投10 kV母線，則先要考慮是否為電壓互感器鐵磁諧振造成的假接地；如果電壓指示一相為0，其他兩相正常或略低，則要考慮電壓互感器一次或兩次側(cè)熔斷器熔斷；如果未出現(xiàn)上述兩種情況，則10 kV系統(tǒng)是真接地，變電站值班人員應(yīng)根據(jù)當(dāng)時(shí)的具體情況穿上絕緣靴，仔細(xì)檢查變電站內(nèi)10 kV設(shè)備，最后考慮線路接地。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著我國(guó)電網(wǎng)規(guī)模的逐漸增大，對(duì)線路運(yùn)行的穩(wěn)定性和有效性有了更高的要求。在10 kV線路中，我們需要通過采取各種處理的方法，減少線路接地故障的發(fā)生，從而大大提高供電可靠性，促進(jìn)我國(guó)供電線路的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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[2]王亞男，王維.10 kV線路接地原因及預(yù)防措施分析[J].硅谷，2014（15）.

〔編輯：張思楠〕