10kV配電線路故障原因分析及防范措施

謝亮

摘 要：10kV配電線路故障發生后，故障點兩側導線周邊會形成復雜度更高的故障，對整個電力資源供應系統的平穩運行造成嚴重沖擊。因此，文章以幾個常見的10kV配電線路故障入手，剖析了10kV配電線路故障出現的原因，并提出了幾點針對性預防與處理措施，以期為10kV配電線路故障問題的及時、有效解決提供一定借鑒。

關鍵詞：10kV;配電線路;接地故障

10kV配電線路的安全、平穩運行在很大程度上取決于10kV配電線路發生故障的概率。這種情況下，根據10kV配電線路在電力資源供應過程中的可靠性表現，剖析10kV配電線路故障發生概率影響因素及對應的預防與治理措施，人為地控制10kV配電線路的故障發生概率，對于維護10kV配電線路的運行效益、降低電力資源使用者的平均停電時間就具有非常重要的意義。

一、10kV配電線路故障的表現

1、單相接地故障

單相接地故障主要是在10kV配電線路一相不完全接地而經高電阻、電弧接地時，故障相電壓較小，非故障相電壓持續升高至超出相電壓，致使電壓繼電器動作發出接地信號。

2、雷擊故障

雷擊故障涉及了雷電直擊10kV配電線路、雷擊配電線路周邊地面或物體兩種情況。前者又可稱之為直擊雷過電壓，后者又可稱之為電磁感應過電壓[1]。

3、斷線故障

斷線故障多表現為單相斷線、多相斷線，常與10kV配電線路單相接地故障同時出現，形成復合型故障，處理難度較大，影響范圍較廣。

二、10kV配電線路故障的原因

1、單相接地故障原因

10kV配電線路單相接地故障的出現，與導線斷線落地、導線搭接橫擔、絕緣子綁扎不牢固、導線風偏過大、導線與建筑物距離過小等具有較大聯系。除此之外，配電變壓器高壓繞組導向絕緣擊穿、絕緣子破裂、清障不力、外力傷害、同桿架設導線上層橫擔拉帶脫落等，也會導致10kV配電線路出現單相接地故障。

2、雷擊故障原因

由于10kV配電線路經過地理環境高度復雜，再加上配電線路建設中塔桿不可避免的配置了抱箍、頂套、金屬連接螺栓等類似于避雷針結構的迎面先導，極易吸引雷電云層電荷，引發雷擊事故[2]。同時由于線路周邊突起物對雷云所攜帶的電荷具有吸引力，會促使10kV配電線路電壓直接與向下行進過程中的雷云電荷開展電位疊加，引發雷擊事故。

3、斷線故障原因

近幾年，10kV配電線路斷線故障發生頻率呈現出增高趨勢，導致10kV配電線路發生斷線的原因較多，主要有機械外力致斷線（樹害、車輛穿梭、施工、導線盜竊、金具等）、電氣作用致斷線（短路故障、電場不均勻）、惡劣天氣致斷線（導線著雷）、施工質量不佳致斷線（導線磨損、瓷橫擔質量不佳等）幾種類型。

三、10kV配電線路故障的防范措施

1、單相接地故障防范

根據10kV配電線路單相接地故障誘因，線路運行維護人員應從多個視角入手，制定完善的防范管理方案。

第一，完善線路運行管理績效考核制度。將10kV配電線路運行管理中單相接地故障出現次數、因接地故障停電時間與負責人、負責部門的工資薪金緊密聯系。督促10kV配電線路運行管理負責人嚴格把控線路質量，更換與標準不相符的導線，杜絕老化劣質產品。

第二，在10kV配電線路運行過程中，嚴格依據《10kV配電線路運行維護規程》、《10kV配電線路巡視操作規程》、《架空線路巡視規程》等相關規程，有計劃地進行巡視。在巡視期間，從導線在絕緣子中綁扎牢固性、電桿頂端鳥類停留情況、導線與建筑物或樹木間距離、橫擔或拉帶螺栓牢固性、導線弧垂范圍、拉線完整性等方面，細心查找線路缺陷漏洞，及時排除重復跳閘問題。

第三，綜合利用流動宣傳車、標語張貼等方式，向區域周邊群眾宣傳10kV配電線路單相接地故障保護的重要意義。積極與林業部門、林農溝通，及時拆除與導線距離過近建筑物，砍伐或剪修與導線距離過近樹木，保證線路安全運行。

2、雷擊故障防范

除安裝避雷器以外，10kV配電線路也可以通過設置架空避雷線、強化線路元件絕緣強度、強化配電線路防雷設施管理等方面，全面防控10kV配電線路運行階段遇到的雷擊故障風險。

第一，避雷器安裝。避雷器在放電時可以泄出雷電荷并在短時間內恢復絕緣特性，降低10kV配電線路遭受雷擊時跳閘概率。因此，線路維護人員可以選擇質量較為優良且為無間隙結構的氧化鋅電阻避雷器，將雷擊下線路電流控制在幾百微安范圍內。需要注意的是，在10kV配電線路安裝避雷器后，應盡量控制接地電阻處于一個較小的范圍，以保證雷電荷順利泄放。

第二，架空避雷線設置。架空避雷線具有獨特的電磁屏蔽作用，可以保證配電線路平穩運行，但無法有效處理雷電繞擊問題。因此，在成本預算較高且無雷電繞擊風險的區域，可以選擇架空避雷線設置的方式，防范雷擊故障。

第三，提升線路元件絕緣強度。雷擊針式絕緣子是10kV配電線路運行過程中招致雷擊事故的主要類型，其大多是由于針式絕緣子元件質量不佳、強度不足。因此，10kV配電線路維護人員應加強對線路元件特別是絕緣子元件的管理，更換絕緣強度更高的元件，提高整體防雷能力。

第四，強化線路防雷設施管理。在線路元件管理的基礎上，為了保證已建設的防雷擊電氣設備發揮良好效用，10kV配電線路管理人員應根據《電力設施保護條例》的相關內容，定期對防雷設置進行維護保養及檢測檢修，保證防雷設施在10kV配電線路雷擊事故預防中優良作用的充分發揮。

3、斷線故障防范

10kV配電線路斷線故障不僅會影響故障負荷側電壓質量，而且會燒毀電動機，降低電力資源供應可靠性。因此，為了降低斷線故障發生率，針對地形復雜度較高、交通不夠便利、氣候條件較為惡劣的地段，10kV配電線路運行維護人員應與建設施工技術人員配合，提升桿塔設計強度并制定針對性防斷線措施以及明確的導地線、拉線金具強度要求。特別是在導線截面、檔距均處于一個較大的等級時，應優先應用雙絕緣瓷橫擔，配合紅外測溫技術，全面檢測10kV配電線路的接線金具（線夾、壓接管）的溫度，以便及時發現10kV配電線路中底線、導線斷股問題及時采取有效措施，避免因溫度超高熔斷導線而造成的斷電、火災事故[3]。

除上述防范措施以外，為了避免直線桿的針式瓷瓶綁扎位置出現斷線故障，10kV配電線路維護人員可以應用爬距更大的多裙針式瓷瓶、瓷橫擔，更換耐壓水平處于較低等級的單裙針式瓷瓶。同時依據工程實施及驗收要求，于直線桿瓷瓶綁扎位置進行導線繞包鋁包帶操作，根據瓷瓶綁扎兩側露出3.0cm以上為標準控制繞包長度。在日常巡視時，也可以根據瓷瓶綁扎位置兩側露出鋁包帶完整性判定瓷瓶被損傷，及時登桿查證并更換。

綜上所述，單相接地故障、雷擊故障、斷線故障是10kV配電線路運行過程中出現概率較高的故障，與線路老化、管理不當、雷暴天氣、人為破壞等因素具有一定關系。因此，10kV配電線路管理者應加強對線路故障預防與治理的重視。從10kV配電線路改造入手，將老化舊線路更換為更高標準的合格導線。同時強化線路維護管理，提高線路巡視頻率，拓展線路定期檢修維護范圍，在管理者工資薪金與線路跳閘次數、停電時間之間建立緊密聯系，為10kV配電線路的平穩運行提供保障。

參考文獻：

[1]代艷君. 10kV配電線路故障查找和處理措施[J]. 通信電源技術， 2019， 36（05）：157-158.

[2]方建民. 10kV配電線路故障原因及防范措施分析[J]. 通訊世界， 2018， 333（02）：190-191.

[3]張雪磊. 10kV配電網中配電線路故障自動定位與隔離技術分析[J]. 山東工業技術， 2019， 289（11）：179-179.

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