一起500 kV架空线路子导线断线故障分析

纪华享

（国网福建省电力有限公司检修分公司，福建 福州 350013）

1 故障概述

近年，福建省内一条500 kV输电线路发生BC相短路故障，重合闸闭锁[1]。现场检查发现在49号与50号杆塔之间第3间隔棒处，B相（上相）4号子导线（型号为4×LGJX-400/35，四分裂铝包钢芯铝绞线）发生断线，如图1，断线一端下落后碰到正下方的C相导线（鼓形塔，C相为下相位于B相正下方，A相为中相位于线路最外侧），导致BC相间故障，另一端掉落过程中触碰下方一条220 kV线路，先后引起该线路B相（上相）和A相（中相）对地短路，同时断裂子导线最终搭落在220 kV导地线上，见图2。

图1 B相子导线断线现场图

图2 子导线另一端搭落220 kV线路

2 故障原因分析

经检查子导线断头，发现断头处有多种断口，其主要断口形状如图3—图6。铝绞线最外层一侧断口为长斜口（见图3），其相对一侧外层和内层铝绞线断口大多为短斜口（见图4），此外还有几股铝绞线断口已变薄变细并有弯曲变形（见下页图5），内部7股钢绞线断口则极为平整（见下页图6）。此外，观察发现大部分铝绞线断面已氧化变黑，仅3股铝绞线和中间的钢绞线断口较新，说明此次子导线掉落前，基本仅有钢绞线承受着水平拉力。分析铝绞线长斜口疑为导线不断磨损所致，铝绞线短斜口断口呈切割状，且切割面平整，而铝绞线变薄变细则更符合拉伸变形的情况。钢绞线断口呈杯突状，有明显的缩颈变形，这与实验室拉伸断口情况一致。现场缩颈变形更为明显，此情况与钢绞线在温度较高时长期拉力作用下的断口状况相似[2]。

图3 铝绞线长斜口图片（右侧为断口）

图4 铝绞线短斜口图片（右侧为断口）

现场拆除第2、第3和第4共三处间隔棒，检查各间隔棒情况，发现第3间隔棒（断线处间隔棒）断线子导线线夹内部一侧磨损痕迹明显，而另一侧磨损痕迹较轻，如图7所示。结合前面铝绞线一侧的长斜口疑为导线不断磨损所致，说明线路运行中子导线确实存在不断摩擦线夹内侧的情况，且摩擦主要发生在一侧，这也与子导线一侧磨损严重相吻合，同时也表明子导线未被紧压。进一步检查发现图7线夹外边沿处（红色圈住部位）也存在磨损痕迹，而其他子导线线夹均未发现外边沿磨损痕迹，结合子导线未被紧压状况，分析间隔棒线夹压接子导线时将其中一股压接在线夹外边沿处。外边沿处压有一股导线时，会使得线夹实际压接孔径变大，线夹内部导线难以与线夹紧贴，同时外边沿压有导线时线夹外侧上下边沿会存有空隙。现场检查发现第3间隔棒线夹上下边沿确实存有空隙，如图8。

图5 铝绞线弯曲变形图片（右侧为断口）

图6 钢绞线断口图片（右侧为断口）

故此，判断间隔棒安装过程中压住子导线，线夹内子导线与线夹不断磨损致子导线外侧部分铝绞线发生断股。对于钢绞线断口情况，分析为温度较高时长期拉力作用下拉断引起，对于断口呈细薄及弯曲变形的铝绞线（主要有3股铝绞线），细查其断口均较新，判断为此次断线时拉伸断裂产生的。

图7 第3间隔棒断线子导线线夹

图8 线夹压紧状况

综合判断断线的原因为子导线未被压紧，长期运行中存在子导线磨损、电啃噬以及高温发热等情况，最终导致了子导线断线。

3 结语

此次500 kV线路子导线断线故障抢修工作艰巨、陪停线路多、影响大，为避免再次发生类似故障，提出如下建议[3]：

1）设计时优先采用带橡胶的间隔棒，避免子导线与线夹直接摩擦；

2）加强基建施工和工程验收的质量把关，杜绝安装质量问题；

3）在线路检修时应加强走线检查，加强间隔棒、防震锤等线夹位置的检查，重点做好大档距、大高差和重要跨越地区的走线检查工作；

4）定期开展全线巡视，对各间隔棒要进行红外测温，发生异常及时进行分析排查。