架空輸電線路的故障與防護技術分析

曾波 吳昆霖

摘要：架空輸電線一旦發生故障，如果不能及時處理，就會影響電力企業的正常運行。又因為其運輸的距離長，且中間需要經歷諸多復雜的地形，所以難免會在使用的過程中發生故障。所以，本文先對架空輸電線路出現的故障進行全面的分析，再分析使用過程中所需要用到的防護措施。

關鍵詞：架空輸電線路;線路故障;防護措施

架空輸電線路跨域大、距離長，經過地形復雜，容易受到雷擊、外力破壞和鳥害等各種各樣的自然災害影響，導致出現線路跳閘故障。每一次跳閘事故，除了給系統帶來沖擊之外，還會損壞絕緣子、導線等設施，給系統運行留下安全隱患。因此，及時準確找到故障點，并對線路進行修復是系統運行維護的一項重要工作。與此同時，找出每一次故障跳閘的原因，可以發現在輸電線路運行維護工作中的不足，有利于采取針對性的管理和技術手段來提高輸電線路運行的可靠性。目前，輸電線路故障類型的判別大部分還依賴于現場運行人員的經驗，未形成一套系統的判斷導則，導致部分線路跳閘原因分析較為隨意，易受人為因素和考核指標的影響，不同單位技術實力和經驗也所有差異，在辨識故障原因方面難免出現偏差。因此，開展架空輸電線路故障特征辨識研究，制定一套規范的輸電線路故障類型辨識導則顯得尤為重要。

一、輸電線路的故障原因

1.架空輸電線路鳥害故障原因

很多的架空輸電線路分布在田間地頭，氣候適宜，生物資源豐富，為鳥類提供了良好的生存空間。鳥類在筑巢期間，經常會叼運巢材，這就給電網的安全運行帶來威脅。首先，在筑巢時，鳥類喜歡就地取材，如草莖、金屬絲和包裝帶等，常常會因為巢材與帶電導線之間的安全距離不足，導致跳閘故障的出現。其次，在輸電鐵塔20～30m高度之間，是鳥類筑巢的最佳位置，而且筑巢時間往往是在雷雨且多風的三月份，因此，巢材容易被吹散，導致與帶電導線距離不足，增加放電事故發生的概率。最后，鳥類的糞便會沿著電線下落，引發潮濕的空氣中局部空氣間隙擊穿現象，進而發生線路跳閘事故。

2.絕緣子的故障和質量問題

某些絕緣子的工藝和質量不能夠達到相關的要求，所完成的絕緣子就會在表面產生裂縫。這些裂縫在平時可能不會造成嚴重的后果。但是一旦在運輸、貯存和安裝的過程中發生碰撞事故，則很有可能對絕緣子的質量造成影響。如果遇到雷擊的，則會在短時間就將絕緣子的頭部擊穿，之后絕緣子就會失去其作用。另外，在大風、雷擊和一些強對流天氣的環境下，絕緣子污閃事件也頻頻發生。當霧天、雨天和一些強對流天氣中的污穢長期積累于絕緣子的表面，則會在不知覺中降低絕緣子本身的耐污強度。而閃絡事故則通常會發生在秋冬季節。

3.雷電引起的線路故障

雷電天氣很容易在線路本身的內部形成過電壓，從而誘發閃絡事件和跳閘事件。此外，雷擊也會在輸電線路的表面形成非常明顯的放電痕跡。如果絕緣子質量不佳甚至會因此熔化。某些瓷類的絕緣子甚至會在使用的過程中出現燒傷和脫落的現象。如果絕緣子是由玻璃制成的，則很容易因為雷擊而形成網狀的裂紋。有些雷擊非常猛烈，所以很容易對輸電線路造成永久性損傷。有些雷擊事故還會使得絕緣子完全脫落，避雷針或者導地線路也會因此被折斷。

二、架空輸電線路防護措施

1.絕緣子故障的預防措施

一方面，在安裝絕緣子之前就一定要挑選質量過關的絕緣子，把質量不合格的絕緣子完全剔除在外。另外一方面，絕緣子在運輸的過程中很容易發生破裂的現象，所以在運輸的過程中尤其需要對其做好保護措施，這樣才能夠保證不發生絕緣子破裂的現象。在使用絕緣子的過程中，也要定期對絕緣子進行檢查，如果發現絕緣子在使用的過程中存在任何問題，則要隨時進行更換。如果安裝錯誤型號的絕緣子也會因此引發故障，所以在安裝之前就一定要選擇型號合適的絕緣子。

2.防止鳥害措施有超聲驅鳥

我國大多數的架空輸電線路建在空曠的野外，且覆蓋面非常廣泛，受鳥類活動的影響較大，但我們又不能大肆捕殺鳥類。因此，利用超聲波（現代電子與傳感技術結合計算機技術）的方法驅趕鳥類，不僅可以有效的防治鳥害，而且不會傷害鳥類，維持了自然界的生態平衡。相關部門和電力公司應該大力推廣超聲波驅鳥技術，進而提高架空輸電線路的覆蓋率，提高企業的經濟效益。在桿塔上安裝驚鳥物體。借鑒經驗，電力公司可以在架空輸電線路的塔桿上安裝各種驚鳥物體，進而驅逐鳥類。可以利用掛死鳥、稻草人、風車、反光鏡片等等，需要注意的是，各種方法要輪流使用，一種方法在一段時間內有效，時間一長，有些方法就會失效。安裝防鳥裝置。在架空輸電線路上，安裝防鳥裝置可以有效防治鳥害。常見的防鳥裝置有：防鳥擋板、防鳥罩、防鳥網。其中，為彌補防鳥擋板的強度低、難以緊固的不足，人們發明了防鳥罩。為防止鳥害的發生，電力公司必須多項措施共同使用，進行綜合治理，即采取全線裝防鳥罩，重點地段加裝防鳥刺等方法進行綜合治理，有效遏制鳥害事故的發生。在線路的絕緣子串上方加裝保護措施。在架空輸電線路的絕緣子上方加裝保護措施，可以有效預防鳥害，例如，裝防護罩或大沿瓷絕緣子，可以使鳥類在這些裝置上活動、排便等，減少鳥巢掉落造成的跳閘事故。此外，電力公司的工作人員可以從鳥類的種群分布、生活習性、遷徙特點等方面進行研究，進而有效地引導鳥類適應新的生活環境，減少對輸電線路的損害。

3.雷電預防措施

為了能夠更好地預防雷電對架空輸電線路造成的損傷，尤其應該有效地更新防雷模式。目前，傳統的防雷措施已經不能夠很好地跟上時代的發展，尤其應該將輸電線路的防雷措施換代升級。一方面應該將避雷針和防雷網結合起來進行防雷。另外一方面，也尤其應該運用高性能的絕緣材料來有效提升架空輸電線路的絕緣能力。必要時也可以有效運用更強導電能力的復合材料來有效降低接地的電阻。這些措施都能夠有效地防雷。

結束語：

只有更好地從諸多方面來進行協調才能夠使得架空輸電線路更穩定地進行工作，以期電力系統能更好的服務于人類社會，為我國經濟發展做出貢獻。且為了能夠更好地提高架空輸電線路的使用質量，尤其需要加快、加大和加深對架空輸電線路安全方面的研究和維護，從而才能夠將架空輸電線路的維護提升到一個更高的境界。

參考文獻：

[1]王瓊，藍耕.全國供用電工人技能培訓教材/配電線路/高級工[M].中國電力出版社，2015（5）：138-143.

[2]阮錫江.淺議10kV農村架空線路常見故障及應對措施[J].華東科技（學術版），2016（3）：29-33.