关于城市配电线路故障分析和预防措施的探讨

宋海勇

连云港供电公司配电运检中心，江苏 连云港 222004

0 引言

随着我国社会的不断发展，人民生活质量不断提高，供电需求日益增加，近年来连云港供电公司供电量每年都保持着10%以上的增长，2010年更是达到了30%以上。这对城市配电网的安全可靠运行要求越来越高。目前10 kV配电线路占整体配电网络的60%～80%，在生产及生活中发挥着重要的作用，但也经常发生事故，且引起事故的原因多种多样。不但给供电企业造成经济损失、影响广大居民的正常生产和生活用电，而且在很大程度上影响了供电企业的优质服务水平。为了有效解决10 kV配电线路的故障频发问题，应该对已经发生的事故进行分析，找出造成配电网故障的基本规律，并采取有效的防护措施。

1 配网常见故障类型

1）外力破坏造成的故障：l0kV线路延伸至城市各个角落，线路通道远比输电网复杂，交跨各类线路、道路、建筑物、构筑物、堆积物等较多，极易引发线路故障的，具体以下几个方面：

（1）城区大部分线路架设在公路边，经济发展所带来的交通繁忙以及少数驾驶员的违章驾驶，引起的车辆撞到电杆，造成倒杆、断杆等事故发生，主要表现在重型车辆撞杆和带有翻斗的车辆不收回斗臂行驶造成拉断电杆等；

（2）城市建设步伐加快，旧城改造进程中，有大量的市政施工。在社会固定资产投资增幅明显的背景下，所带来的建设项目快速增长。而基建、市政项目施工时，盲目施工对配网造成破坏，主要表现在两个方面：一是基面开挖伤及地下敷设电缆；二是施工机械、物料超高、超长碰触带电部位或破坏杆塔；

（3）城市规模日趋扩大，原来处于农村空旷地带中的配电线路正逐步被扩大的城市建筑物延伸包围。虽然线路建设在先，但仍然出现部分违章建筑物，直接威胁了线路的安全运行；

（4）导线悬挂异物类。婚庆公司、酒店、宾馆在一些重大活动庆典中，在电力线路附近施放含锡箔纸的“庆典礼炮”和彩带，学校、社区、广场附近放风筝，城市生活垃圾中的漂浮塑料、市区周边农田用的塑料薄膜等物体，也对配网的安全运行造成了隐患；

（5）动物危害。如鼠、猫、蛇等动物爬到配电变压器上造成相间短路，鸟同时从配电设备桩头上起飞或降落时造成相间短路；

（6）盗窃引发的事故比例虽小，但危害程度极大。盗窃电力设施的犯罪分子没有专业知识，往往贪图蝇头小利置电网安全而不顾，造成的剪断导线、倒杆、倒塔等重大恶性事故危害非常大。更有甚者，会造成人身伤亡事故，带来极坏的社会影响。

2）树木造成的故障随着城市建设的不断发展，城市绿化进入高速发展期，在带来宜人环境的同时，对配电线路带来安全影响。譬如，在供电企业组织人员清理树障的过程中，部分单位、居民对清除树障的重要性认识不足，不予配合，甚至拒绝、阻碍，漫天要价，使线路隐患不能够及时清理，一遇刮风下雨，极易造成导线对树木放电或树枝断落后搭在线上造成短路，风雨较大时，甚至会发生整棵树倒在线路上，压迫或压断导线，引发线路事故。

3）雷击造成的事故。近年，电力企业大量采用绝缘导线来解决通道安全和树线矛盾问题，由于绝缘导线的特点，加上其沿涂地形多为空旷，附近少有高大建筑物，所以在每年的雷雨季中常遭雷击，由此产生的事故是10kV架空线路最常见的。其现象有绝缘子击穿或爆裂、断线、避雷器爆裂、配变烧毁等

4）用户产权设施造成的故障。用户产权电力设施普遍存在管理不善、配电房防护措施不完善、电缆沟坍塌积水等问题。一部分多年的老型号电力设备依然运行，一方面，这些老型号的设备相对现行的运行要求、技术标准偏低；另一方面，这些运行已久的设备，其内部绝缘老化严重，经高温或风吹雨淋后易发生故障。因缺乏维护，内部故障时，分界点的开关未跳闸或高压保险未熔断，甚至有的单位直接将高压保险短接，造成越级跳柱上开关甚至变电站开关，而且发生故障后抢修困难、修复期长。部分客户在销户时，为了节省拆除的费用或者为了躲避电费，就利用线路停电机会，直接将变压器等设备拆除，而留下高压T接线，悬挂在空中，带来极大的安全隐患，在不符合带电作业条件情况下，只能按事故处理程序停电处理。这些不负责任的做法，造成供电企业的经济损失姑且不论，更重要的是一点一点地损害供电企业的社会信誉。

5）配电设备方面的因素

（1）配电变压器故障。由于配电变压器本身故障或操作不当引起弧光短路；

（2）绝缘子破裂，导致接地或绝缘子脏污导致闪络、放电、绝缘电阻降低，跳线烧断搭到铁担上；

（3）避雷器、跌落保险、柱上开关质量较低或运行时间较长未能定期进行校验或更换，击穿后形成线路停电事故；

（4）老旧配电设备，因长期运行绝缘水平降低，易出故障。

6）电力电缆方面的因素

电力电缆长期在地表下运行，环境相对安全，但也有两方面的隐患。一是电缆路径初始建设时未按规定质量要求施工，造成外力容易破坏电缆通道，同时破坏电缆绝缘。二是电缆的接头部位相当脆弱，如果不按工艺施工或者采用质量较差的电缆接头，肯定会造成电缆故障。由于电缆故障相比架空线路故障更难查找，因此电力电缆故障也是我们不能忽略的问题。

7）管理方面的因素运行管理中影响配网安全的主要因素是巡视不到位、消缺不及时。巡视不到位，主要是人员技能素质不高、责任心不强，对导线在运行中磨损、断股等缺陷以及设备缺陷等未能及时发现，对电缆、设备等存在的隐蔽缺陷难以及时发现，对于可以通过测温手段发现的接头处缺陷发现不及时。消缺不及时，主要是消缺管理流程不清晰、检修质量不高、责任考核不落实。这些管理上存在的薄弱点，使一般缺陷往往得不到及时消除，甚至扩大为紧急缺陷，直至发生设备故障。

2 10kV配网故障的防范措施

2.1 针对天气因素采取的反事故措施

1）提高绝缘子的耐雷水平，特别是针式绝缘子的耐雷水平。根据近几年来的运行经验，耐张点的悬式绝缘子在雷击时极少发生闪络故障，故障发生点集中在针式绝缘子上，进一步提高绝缘子的耐雷水平有助于提高线路的防雷能力。此种方式，虽然提高了一点线路造价，但性价比较好；

2）安装线路避雷器。在10kV配电网每隔150m左右装设金属氧化物避雷器、在线路较长易受雷击的线路上装设金属氧化物避雷器或防雷金具，以及在变压器高低压侧装设相应电压等级的避雷器，是一个经济、简单、有效的措施；

3）穿刺型防弧金具安装方便，密封性能好，金具高压电极与绝缘导线紧密接触，多次耐受电弧烧灼，运行安全可靠，值得推广应用，但穿刺型防弧金具如遭遇大的雷电流则只能使用一次，会增加安装成本；

4）安装线路耦合屏蔽线。实践证明，在城市中如有架空线路下方安装有金属钢绞线的地方遭遇雷击的概率很小。此种方式必须在线路架设时一并考虑，否则单独停电安装，会对可靠性带来极大影响；

5）定期检测接地网，确保接地网的接地阻值合格；

6）加强气象部门的联系，积累资料，达到预警条件的气象灾害时，提前采取防范措施，最大限度地避免和减少气象灾害所造成的损失。

2.2 针对外力破坏采取的反事故措施

1）为杜绝或减少车辆碰撞杆塔事故，可以在交通道路的杆塔上涂上醒目的反光漆，在拉线上加套反光标志管，以引起车辆驾驶员的注意，对遭受过碰撞的杆塔，可设置防撞混凝土墩，并刷上反光漆。由于反光漆维护较繁琐，也建议有条件的地方采用反光标志带，效果更好；

2）通过电视、电台、网络、散发宣传单、张贴宣传画、粉刷标语等形式，宣传《电力法》、《电力设施保护条例》，对广大群众进行护线宣传和电力知识教育。在宣传教育的基础上，通过执法系统加大外力破坏特别是盗窃者的打击力度；

3）健全线路杆塔、埋地电缆警告牌、标志牌等；

4）加强对配电线路的巡视，做好线路的清障工作。保证线路通道符合规程要求，及时清理整顿防护区内危及线路安全运行的树木。针对违章建筑进行解释、劝阻、下发隐患通知书，并抄送市政府安全部门备案，以明确责任；

5）与城建、规划部门加强联系，配合做好线路规划通道，在设计、施工等阶段严格实施，减少电力通道原因造成的事故隐患。

2.3 加强配电线路的建设、维护、运行管理工作

1）加大配网建设改造力度，使配网结构、变电站布置趋于合理，对配电变压器、配电线路上的绝缘子、避雷器等设备（包括配网使用的各类金具选型及质量），定期进行试验、检查，及时处理设备缺陷，提高运行水平。对于柱上油开关、高耗能配变、老旧配电盘柜等早期投运的老旧设备，逐步淘汰；

2）配电线路上加装柱上真空开关，缩小故障范围，减少停电面积和停电时间，有利于快速查找故障。为了减少电力电缆故障的巡视时间，建议采用环网站代替电缆分支箱的使用；

3）制定并完善事故应急预案，开展经常性的反事故演习活动。配电网反事故演习不宜过大，每次演习应有针对性；

4）有计划性地对线路、设备进行巡视，定期开展负荷监测和红外测温。特别是负荷高峰期，密切注意馈线、配变的负荷情况，及时调整负荷平衡，避免接头、连接线夹等因过载发热烧毁；

5）加强线路的运行管理工作。签订管理责任书，做到故障原因未查到不放过，故障不彻底排除不放过，把线路跳闸次数、跳闸停电时间与责任单位、责任人的经济效益相挂钩考核；

6）加强业务培训，提高综合素质。建立激励机制，使运行人员思想到位、巡线到位、处理故障到位；

7）制定线路现场运行规程和各种管理制度，建立技术档案如杆塔明细表、交叉跨越、配网结线图等，并备有各种运行记录，如巡视检查记录、缺陷处理记录等；

8）加强用户设备管理工作。对用户设备的管理不能放松。对重大设备缺陷要及时下发通知书，阐述设备故障对自身带来的危害改善用户电力设备的运行水平，并报送政府安全部门。

2.4 针对环境采取的措施

1）政府已加大节能减排工作力度，关停了小水泥生产企业等污染企业，在还市民一片净土蓝天的同时，也为配电线路提供了一个良好的外部运行环境；

2）刷防污涂料，增大爬距等。

2.5 应用新技术新设备

1）随着城市用电负荷的不断增长，配电网络的规模越来越大，接点和支路也越来越多，年长日久杆塔上的编号会日渐模糊，给检修和巡线造成很大的不便，应用GPS系统，顺利导航并准确定位每一根杆塔、配变位置，工作效率就可以大大改观；

2）实现配网自动化，对配电网进行实时监测，随时了解网络中各元件的运行工况，及时发现隐患；

3）在新建或改造的配电线路中的分段、分支开关采用绝缘和灭弧性能好，检修周期长，高寿命无油化的真空断路器，逐步取消刀闸等已发生故障的设备，以减少线路分断点的故障；

4）安装小电流接地自动选线装置，此装置能够自动选择出发生单相接地故障线路，时间短，准确率高，改变传统人工选线方法，对非故障线路减少不必要的停电，提高供电可靠性，防止故障扩大；

5）在配电线路T接点支路上装设线路接地故障指示器，用以辅助故障范围及性质的指示。

3 结论

城市的发展离不开电力的可靠供给，10kV配电网是电力系统与用户直接相连的重要环节，也是整个电力网络的末梢神经系统。因其运行环境比较复杂，故障成因也是多种多样的。应在实践中不断地认真总结和分析，从中找出事故的原因，并且不断地将分析出的对策用于生产实践，这样才能使配电网的健康得到保证，使城市的发展更加一帆风顺。