试论10 kV配电线路故障原因分析及预防措施

潘国强

（广东电网公司清远佛冈供电局，广东佛冈 511600）

试论10 kV配电线路故障原因分析及预防措施

潘国强

（广东电网公司清远佛冈供电局，广东佛冈 511600）

随着智能化电网的发展，配电线路故障成为了严重影响其发展的重要因素，导致其出现故障的因素非常多，而要有效预防配电线路故障，那么对问题根源进行把握非常关键，故对导致配电线路故障的因素进行分析，并对问题提出相应的预防措施。

配电线路；故障；单相接地；预防措施

1 配电线路的常见故障形式

由于10 kV的配电线路本身就涉及了诸多设备，加之线路非常长，这使得配电线路的维护工作极难开展，为此，往往电力企业很少会给予有效的保护措施，这使得配电线路出现故障的可能大大增加。

通过对影响正常线路运行的故障进行统计分析，可以分为三种形式，分别为过流跳闸、速断跳闸和接地。其中速断跳闸主要是在出现短路现象时，对设备实施的一种保护情况[1]。

这种保护动作切除故障非常迅速，接线也较为简单，同时动作也非常可靠，但这种保护动作受到保障范围系统运行方式的影响，无法对全长进行有效的保护。过流跳闸主要是指在出现永久性的相间短路情况时，也就是说两个电源之间出现短接现象的情况下，其与变电站之间的回路电流也因此增加，变电所的继电保护装置会随即根据过流定值与速断快速采取保护措施，进而迅速出现线路跳闸断电的保护现象。

相对来说单相接地就非常难以查找，由于其无法通过跳闸来进行保护，故若当用户在使用中出现侧出问题时，其跌落式熔断器也未进行跌落，那么就没有较为明显的判断标志。为此，当出现接地故障时，只有通过打火的方式进行巡视，而这种故障也只有在夜间带电情况才能够更好的发现，白天开展起来是有很大难度的。

2 10 kV配电线路常见故障原因

配电线路故障包括外力破坏和设备电气故障两方面，但无论是外力破坏方面的雷击、倒杆、断线，还是电气故障方面的短路、接地，一般情况下线路故障跳闸常见原因有以下几点。

2.1 单相接地故障

单相接地短路是指火线（任何一相电）没有经过负载直接和地线接通，在380/220供电系统或其他接地系统中，由于变压器的中性线是接地的，而且接地电阻很小，火线（任何一相电）没有经过负载直接和地线接通，瞬间将产生很大的电流，烧断电线、配电设备或跳闸等，所以单相接地短路是严重的事故，是电力系统尽量要避免的。单相接地故障的特点会出现零序电压、零序电流的获取、零序电流保护、方向性零序电流保护。

10 kV配电线路出现单相接地故障的原因主要是由于这种配电线路的结构更为复杂，在特殊的季节和农村地区就容易出现这种故障，由于导线被风刮落或者是配电变压器台上的10 kV避雷器或10 kV熔断器尽缘击穿，导致了配电变压器高压绕组单相尽缘击穿或接地。

2.2 鸟害

有相关文献报道通过对配电线路故障原因进行勘察发现，大约有24.3%的故障是由于鸟害所致，且主要表现为四种情况：一是由于园林建设不到位，鸟类在无法找到合适树木的情况下，将鸟巢建筑在配电线路上，而鸟类在建巢时所采用的各种构筑材料靠近或接触带电的导线，故极易导致短路或者接地障碍。二是鸟巢吸引了大量的其他动物或者蛇类爬上设备和杆塔，而在猫、蛇等的引导下形成了接地回路。此外，由于乌鸦等在捕食小动物时，使得动物的内脏以及皮毛等残留在设备上，致使部分或全部短接线路绝缘子，最后形成了两相短路或单相接地的情况，最终导致设备出现故障。三是一些大型的鸟类在设备或导线上嬉戏等，导致设备因此出现跳闸的情况。四是鸟类粪便在绝缘子表面大量堆积，长时间下来最终形成了污闪，尤其是当出现大雾以及雨雪等恶劣天气时，极易导致线路障碍，与此同时，一些大型鸟类在导线上方泄粪，最后粪便在空中呈现为线状，形成了一个接地短路，这种情况所带来的后果是，极难发现隐患[2]。

2.3 自然灾害

自然灾害是致使配电线路出现故障的主要因素之一，其中雷击所导致的情况常见。由于配电线路架空需要较长的路径，又因为其所经过的地形较为空旷，在周围并无其他大型建筑的情况下，当雷雨季节到来时，配电线路设备极易在雷击的影响下遭受重创，进而致使配电线路出现故障。其中避雷器爆裂、配变烧毁以及绝缘子爆裂或被击穿等都是较为常见的故障现象。

2.4 设备因素

由于配电线路线本身有着较长的线长，同时分布非常广加之分支分厂多，相应的需要使用大量的设备，当然这些设备中难免会有老化严重并且质量参差不齐等情况的出现，加之设备中的绝缘材料其绝缘能力也因此下滑，当遭遇到电压的冲击时，绝缘材料因此被击穿并放电故导致故障跳闸；而另有一部分设备由于老旧原因，其绝缘子主要表现为灵值、低值，在对项目进行改造时，未对其进行及时的更换，加之一部分线路设备已经超期使用了8-10年，其本身就存在较大的安全隐患。

2.5 外部因素

由于配电线路主要是面向用户端的，线路交跨各种道路、建筑物、堆积物、线路以及构筑物等非常多，通常情况下，线路通道相较于输电网更加复杂，且非常容易出现线路故障。

伴随着城市的快速发展，旧城改造以及市政施工项目也越来越多，而在这些工程建设中，极易导致配网因此遭到损伤，其中较为常见的有：基面开挖或地下敷设导致电缆在挖掘中遭受到损伤；由于物料超高超长，施工机械经常会破坏杆塔或碰触到带电的部位。

2.6 用户因素

跌落保险是一种较为多见的配电变压器短路保护开关，其操作较为方便，经济实惠，断开点也非常明显，同时其还具有非常强大的外环境性等特点，故在配电网中被广泛用于对设备投、切以及侧作用保护装置，且在实际操作过程中，其具有较好的质量和选型问题，非常容易导致弧光短路和保险管烧断等情况，当用户出现保险故障的情况时，由于其不具有相应的备件，故在出现保险跌落的情况时，采用不合格的保险来进行更换，根据实际情况了解到，不少用户采用铜丝钩或铝丝钩等来进行连接，并将其作为保险丝的替代，而再次出现保险跌落的情况时，其设备也相应会发生故障。在出现弧光短路的情况时，由于不会致使保险及时熔断，故很难发挥其保护作用，而这时上级设备则会做出相应的保护动作，进而导致大范围的停电。

3 10 kV配电线路常见故障预防措施

3.1 全面预防

为了配电线路得到较好的运行，使线路故障发生的频率降低，需要进行全面的预防。首先要定期检测，对配电线路进行分片检测，检测的内容不但要包括线路是否损耗及线路周围的环境情况，还应该对配电线路的绝缘子、熔断器或者避雷器等设备进行定期的检测。

检测的设备如果过时，应该及时更新，以保证配电线路的良好运行。运用采取缩小配电网的供电半径、增大导线线径或者使用低能耗的配电等措施来改善电端电压的质量。以上这些预防措施，都是为了保证配电线路正常的运行。

3.2 加强配电设备管理

伴随着配电线路的逐渐覆盖，其规模也随之增加，城乡用电负荷也在不断增加，这使得支路和接点不断增加，故在进行巡线和检修的过程中，由于使用年限时间通常较长，其杆塔上的编号也逐渐被模糊，这使得检修人员的检修工作很难开展，为此，每年应当对杆塔进行重新的编号，并对杆塔的位置等情况进行处理；在配电线路T接点支路上，应注意对辅助故障性质和范围的了解，可配备相应的接地故障指示器和断路器。

在对配电线路进行改造或新建时，为了避免出现线路断路器的情况，可采用真空断路器用于分支和分段开关中。

3.3 加强气候因素预防

由于雷电、霜冻以及大雾等天气情况都会导致线路故障，故可通过加强与气象部门的合作，及时把握地方气象情况，持续对气象变化进行关注，及时对强对流天气采取相应措施进行有效的保护。

当出现雷电天气时，应当积极加强对相关设备的检修，建议在进行设备的安装时，应当采用耐雷水平较高的绝缘子，根据多年的经验来看，当线路遭到雷击情况时，其故障往往集中在针式绝缘子上，为此，应当不断加强针式绝缘子的抗雷能力，这在很大程度上可对线路进行保护。

与此同时，运用穿刺型防护金具来进行推广，由于其本身有着非常好的密封性，加之绝缘导线与高压电极之间有着紧密接触，故能够实现耐受能力的提高，确保配电线路能够更加安全地运行。

3.4 加强鸟害的预防

在对鸟害进行预防时，应当结合地方实际情况来定，找准同一种更加符合地区特点且经济的预防措施，与此同时，还应当对相关设备情况进行巡视，使鸟害能够得到有效控制。安置驱鸟器，驱鸟器主要是通过风车以及光反射来实现鸟类的驱散，使鸟类不敢停留在杆塔上，但这种方法并不长久，仅在短时间内有效。

装置相应的防鸟刺，在安装防鸟刺时，应将其装置在横担关键部位，避免鸟类在此处停留。装置智能的语音驱鸟器，可通过运用鸟类天敌的声音，让鸟类惊恐不敢接近，这种驱鸟器的效果非常显著，同时还可有效避免周围电力设施不会因此受到伤害，但这种设备的投入成本却非常高，且若处于居民区则不适用。

运用绝缘过线的方式，对经常出现鸟害部位的转角、耐张、终端杆采取相应的保护，通过加装导线绝缘保护套或者将过线替换为绝缘导线的方式来实现，这种方式效果较为显著，且操作也非常简单，成本较低，更加容易被接受。运用绝缘架空导线，针对鸟害非常严重的地段，通过绝缘化治理的方式来加强绝缘导线的更换。

3.5 预防私自使用铜丝或铝丝钩挂进行连接

当出现跌落保险的情况时，应当及时对其进行更换，供电所或者一线班组应当将其作为常用备件，并定期对备件数量进行核查，预防用户乱用钩丝的情况出现。加大对用户设备监督的管理力度，提高设备准入制度，对用户工程验收管理进行强化管理，倡导新技术、新材料、新工艺和新设备的推广使用。

与此同时，加大用户的宣传教育力度，鼓励用户家中常备合格的备品备件，确保其能够合格的进行接引。强化对设备的巡视管理，及时对钩丝进行更换，做好有效的防跌落工作，避免发生越级动作。

4 结语

综上所述，通过对配电线路的常见故障进行分析，找出常见故障发生的原因，总结出规律，从而采取强有力的措施进行预防，保证配电线路运行的可靠性。同时，加强配电线路的维修检查，以降低发生线路故障的几率，为配电线路的良好运行做好充分的准备。

［1］付亚军.对10 kV配电线路常见故障的若干思考［J］.黑龙江科技信息，2010（31）：57-58.

［2］敖蕾蕾，王慧芳，杜振东.电网状态检修决策研究［J］.机电工程，2014（5）：639-643.

［3］徐运生.农网10 kV配电线路故障原因分析及预防措施［J］.电源技术应用，2013，8（15）：197-198.

Causes Analyzing of the Failure of 10 kV Distribution Lines and Preventive Measures Discussion

PAN Guo-qiang
（Guangdong Grid Co.，Ltd.，Qingyuan Fogang Power Supply Bureau，Qingyuan511600，China）

With the development of intelligent power grid，power distribution line fault has become an important factor seriously affect its development，but the factors which caused the failure is many，to prevent the distribution line fault of the root of the problem is the key to grasp，so this paper analyzes the factors leading to distribution line faults，and puts forward the corresponding preventive measures for the problems.

distribution line；fault；single phase grounding；preventive measures

TM72

：A

：1009－9492(2014)12－0117－03

10.3969/j.issn.1009-9492.2014.12.028

潘国强，男，1963年生，广东佛冈人，大学专科，工程师。研究领域：电气运行及维护。

(编辑：向 飞)

2014－06－17