10kV配电线路故障原因分析及防范措施

谢亮

摘 要：10kV配电线路故障发生后，故障点两侧导线周边会形成复杂度更高的故障，对整个电力资源供应系统的平稳运行造成严重冲击。因此，文章以几个常见的10kV配电线路故障入手，剖析了10kV配电线路故障出现的原因，并提出了几点针对性预防与处理措施，以期为10kV配电线路故障问题的及时、有效解决提供一定借鉴。

关键词：10kV;配电线路;接地故障

10kV配电线路的安全、平稳运行在很大程度上取决于10kV配电线路发生故障的概率。这种情况下，根据10kV配电线路在电力资源供应过程中的可靠性表现，剖析10kV配电线路故障发生概率影响因素及对应的预防与治理措施，人为地控制10kV配电线路的故障發生概率，对于维护10kV配电线路的运行效益、降低电力资源使用者的平均停电时间就具有非常重要的意义。

一、10kV配电线路故障的表现

1、单相接地故障

单相接地故障主要是在10kV配电线路一相不完全接地而经高电阻、电弧接地时，故障相电压较小，非故障相电压持续升高至超出相电压，致使电压继电器动作发出接地信号。

2、雷击故障

雷击故障涉及了雷电直击10kV配电线路、雷击配电线路周边地面或物体两种情况。前者又可称之为直击雷过电压，后者又可称之为电磁感应过电压[1]。

3、断线故障

断线故障多表现为单相断线、多相断线，常与10kV配电线路单相接地故障同时出现，形成复合型故障，处理难度较大，影响范围较广。

二、10kV配电线路故障的原因

1、单相接地故障原因

10kV配电线路单相接地故障的出现，与导线断线落地、导线搭接横担、绝缘子绑扎不牢固、导线风偏过大、导线与建筑物距离过小等具有较大联系。除此之外，配电变压器高压绕组导向绝缘击穿、绝缘子破裂、清障不力、外力伤害、同杆架设导线上层横担拉带脱落等，也会导致10kV配电线路出现单相接地故障。

2、雷击故障原因

由于10kV配电线路经过地理环境高度复杂，再加上配电线路建设中塔杆不可避免的配置了抱箍、顶套、金属连接螺栓等类似于避雷针结构的迎面先导，极易吸引雷电云层电荷，引发雷击事故[2]。同时由于线路周边突起物对雷云所携带的电荷具有吸引力，会促使10kV配电线路电压直接与向下行进过程中的雷云电荷开展电位叠加，引发雷击事故。

3、断线故障原因

近几年，10kV配电线路断线故障发生频率呈现出增高趋势，导致10kV配电线路发生断线的原因较多，主要有机械外力致断线（树害、车辆穿梭、施工、导线盗窃、金具等）、电气作用致断线（短路故障、电场不均匀）、恶劣天气致断线（导线着雷）、施工质量不佳致断线（导线磨损、瓷横担质量不佳等）几种类型。

三、10kV配电线路故障的防范措施

1、单相接地故障防范

根据10kV配电线路单相接地故障诱因，线路运行维护人员应从多个视角入手，制定完善的防范管理方案。

第一，完善线路运行管理绩效考核制度。将10kV配电线路运行管理中单相接地故障出现次数、因接地故障停电时间与负责人、负责部门的工资薪金紧密联系。督促10kV配电线路运行管理负责人严格把控线路质量，更换与标准不相符的导线，杜绝老化劣质产品。

第二，在10kV配电线路运行过程中，严格依据《10kV配电线路运行维护规程》、《10kV配电线路巡视操作规程》、《架空线路巡视规程》等相关规程，有计划地进行巡视。在巡视期间，从导线在绝缘子中绑扎牢固性、电杆顶端鸟类停留情况、导线与建筑物或树木间距离、横担或拉带螺栓牢固性、导线弧垂范围、拉线完整性等方面，细心查找线路缺陷漏洞，及时排除重复跳闸问题。

第三，综合利用流动宣传车、标语张贴等方式，向区域周边群众宣传10kV配电线路单相接地故障保护的重要意义。积极与林业部门、林农沟通，及时拆除与导线距离过近建筑物，砍伐或剪修与导线距离过近树木，保证线路安全运行。

2、雷击故障防范

除安装避雷器以外，10kV配电线路也可以通过设置架空避雷线、强化线路元件绝缘强度、强化配电线路防雷设施管理等方面，全面防控10kV配电线路运行阶段遇到的雷击故障风险。

第一，避雷器安装。避雷器在放电时可以泄出雷电荷并在短时间内恢复绝缘特性，降低10kV配电线路遭受雷击时跳闸概率。因此，线路维护人员可以选择质量较为优良且为无间隙结构的氧化锌电阻避雷器，将雷击下线路电流控制在几百微安范围内。需要注意的是，在10kV配电线路安装避雷器后，应尽量控制接地电阻处于一个较小的范围，以保证雷电荷顺利泄放。

第二，架空避雷线设置。架空避雷线具有独特的电磁屏蔽作用，可以保证配电线路平稳运行，但无法有效处理雷电绕击问题。因此，在成本预算较高且无雷电绕击风险的区域，可以选择架空避雷线设置的方式，防范雷击故障。

第三，提升线路元件绝缘强度。雷击针式绝缘子是10kV配电线路运行过程中招致雷击事故的主要类型，其大多是由于针式绝缘子元件质量不佳、强度不足。因此，10kV配电线路维护人员应加强对线路元件特别是绝缘子元件的管理，更换绝缘强度更高的元件，提高整体防雷能力。

第四，强化线路防雷设施管理。在线路元件管理的基础上，为了保证已建设的防雷击电气设备发挥良好效用，10kV配电线路管理人员应根据《电力设施保护条例》的相关内容，定期对防雷设置进行维护保养及检测检修，保证防雷设施在10kV配电线路雷击事故预防中优良作用的充分发挥。

3、断线故障防范

10kV配电线路断线故障不仅会影响故障负荷侧电压质量，而且会烧毁电动机，降低电力资源供应可靠性。因此，为了降低断线故障发生率，针对地形复杂度较高、交通不够便利、气候条件较为恶劣的地段，10kV配电线路运行维护人员应与建设施工技术人员配合，提升杆塔设计强度并制定针对性防断线措施以及明确的导地线、拉线金具强度要求。特别是在导线截面、档距均处于一个较大的等级时，应优先应用双绝缘瓷横担，配合红外测温技术，全面检测10kV配电线路的接线金具（线夹、压接管）的温度，以便及时发现10kV配电线路中底线、导线断股问题及时采取有效措施，避免因温度超高熔断导线而造成的断电、火灾事故[3]。

除上述防范措施以外，为了避免直线杆的针式瓷瓶绑扎位置出现断线故障，10kV配电线路维护人员可以应用爬距更大的多裙针式瓷瓶、瓷横担，更换耐压水平处于较低等级的单裙针式瓷瓶。同时依据工程实施及验收要求，于直线杆瓷瓶绑扎位置进行导线绕包铝包带操作，根据瓷瓶绑扎两侧露出3.0cm以上为标准控制绕包长度。在日常巡视时，也可以根据瓷瓶绑扎位置两侧露出铝包带完整性判定瓷瓶被损伤，及时登杆查证并更换。

综上所述，单相接地故障、雷击故障、断线故障是10kV配电线路运行过程中出现概率较高的故障，与线路老化、管理不当、雷暴天气、人为破坏等因素具有一定关系。因此，10kV配电线路管理者应加强对线路故障预防与治理的重视。从10kV配电线路改造入手，将老化旧线路更换为更高标准的合格导线。同时强化线路维护管理，提高线路巡视频率，拓展线路定期检修维护范围，在管理者工资薪金与线路跳闸次数、停电时间之间建立紧密联系，为10kV配电线路的平稳运行提供保障。

参考文献：

[1]代艳君. 10kV配电线路故障查找和处理措施[J]. 通信电源技术， 2019， 36（05）：157-158.

[2]方建民. 10kV配电线路故障原因及防范措施分析[J]. 通讯世界， 2018， 333（02）：190-191.

[3]张雪磊. 10kV配电网中配电线路故障自动定位与隔离技术分析[J]. 山东工业技术， 2019， 289（11）：179-179.

（国网绵阳游仙供电公司  四川  绵阳  621000）