架空输电线路的故障与防护技术分析

曾波 吴昆霖

摘要：架空输电线一旦发生故障，如果不能及时处理，就会影响电力企业的正常运行。又因为其运输的距离长，且中间需要经历诸多复杂的地形，所以难免会在使用的过程中发生故障。所以，本文先对架空输电线路出现的故障进行全面的分析，再分析使用过程中所需要用到的防护措施。

关键词：架空输电线路;线路故障;防护措施

架空输电线路跨域大、距离长，经过地形复杂，容易受到雷击、外力破坏和鸟害等各种各样的自然灾害影响，导致出现线路跳闸故障。每一次跳闸事故，除了给系统带来冲击之外，还会损坏绝缘子、导线等设施，给系统运行留下安全隐患。因此，及时准确找到故障点，并对线路进行修复是系统运行维护的一项重要工作。与此同时，找出每一次故障跳闸的原因，可以发现在输电线路运行维护工作中的不足，有利于采取针对性的管理和技术手段来提高输电线路运行的可靠性。目前，输电线路故障类型的判别大部分还依赖于现场运行人员的经验，未形成一套系统的判断导则，导致部分线路跳闸原因分析较为随意，易受人为因素和考核指标的影响，不同单位技术实力和经验也所有差异，在辨识故障原因方面难免出现偏差。因此，开展架空输电线路故障特征辨识研究，制定一套规范的输电线路故障类型辨识导则显得尤为重要。

一、输电线路的故障原因

1.架空输电线路鸟害故障原因

很多的架空输电线路分布在田间地头，气候适宜，生物资源丰富，为鸟类提供了良好的生存空间。鸟类在筑巢期间，经常会叼运巢材，这就给电网的安全运行带来威胁。首先，在筑巢时，鸟类喜欢就地取材，如草茎、金属丝和包装带等，常常会因为巢材与带电导线之间的安全距离不足，导致跳闸故障的出现。其次，在输电铁塔20～30m高度之间，是鸟类筑巢的最佳位置，而且筑巢时间往往是在雷雨且多风的三月份，因此，巢材容易被吹散，导致与带电导线距离不足，增加放电事故发生的概率。最后，鸟类的粪便会沿着电线下落，引发潮湿的空气中局部空气间隙击穿现象，进而发生线路跳闸事故。

2.绝缘子的故障和质量问题

某些绝缘子的工艺和质量不能够达到相关的要求，所完成的绝缘子就会在表面产生裂缝。这些裂缝在平时可能不会造成严重的后果。但是一旦在运输、贮存和安装的过程中发生碰撞事故，则很有可能对绝缘子的质量造成影响。如果遇到雷击的，则会在短时间就将绝缘子的头部击穿，之后绝缘子就会失去其作用。另外，在大风、雷击和一些强对流天气的环境下，绝缘子污闪事件也频频发生。当雾天、雨天和一些强对流天气中的污秽长期积累于绝缘子的表面，则会在不知觉中降低绝缘子本身的耐污强度。而闪络事故则通常会发生在秋冬季节。

3.雷電引起的线路故障

雷电天气很容易在线路本身的内部形成过电压，从而诱发闪络事件和跳闸事件。此外，雷击也会在输电线路的表面形成非常明显的放电痕迹。如果绝缘子质量不佳甚至会因此熔化。某些瓷类的绝缘子甚至会在使用的过程中出现烧伤和脱落的现象。如果绝缘子是由玻璃制成的，则很容易因为雷击而形成网状的裂纹。有些雷击非常猛烈，所以很容易对输电线路造成永久性损伤。有些雷击事故还会使得绝缘子完全脱落，避雷针或者导地线路也会因此被折断。

二、架空输电线路防护措施

1.绝缘子故障的预防措施

一方面，在安装绝缘子之前就一定要挑选质量过关的绝缘子，把质量不合格的绝缘子完全剔除在外。另外一方面，绝缘子在运输的过程中很容易发生破裂的现象，所以在运输的过程中尤其需要对其做好保护措施，这样才能够保证不发生绝缘子破裂的现象。在使用绝缘子的过程中，也要定期对绝缘子进行检查，如果发现绝缘子在使用的过程中存在任何问题，则要随时进行更换。如果安装错误型号的绝缘子也会因此引发故障，所以在安装之前就一定要选择型号合适的绝缘子。

2.防止鸟害措施有超声驱鸟

我国大多数的架空输电线路建在空旷的野外，且覆盖面非常广泛，受鸟类活动的影响较大，但我们又不能大肆捕杀鸟类。因此，利用超声波（现代电子与传感技术结合计算机技术）的方法驱赶鸟类，不仅可以有效的防治鸟害，而且不会伤害鸟类，维持了自然界的生态平衡。相关部门和电力公司应该大力推广超声波驱鸟技术，进而提高架空输电线路的覆盖率，提高企业的经济效益。在杆塔上安装惊鸟物体。借鉴经验，电力公司可以在架空输电线路的塔杆上安装各种惊鸟物体，进而驱逐鸟类。可以利用挂死鸟、稻草人、风车、反光镜片等等，需要注意的是，各种方法要轮流使用，一种方法在一段时间内有效，时间一长，有些方法就会失效。安装防鸟装置。在架空输电线路上，安装防鸟装置可以有效防治鸟害。常见的防鸟装置有：防鸟挡板、防鸟罩、防鸟网。其中，为弥补防鸟挡板的强度低、难以紧固的不足，人们发明了防鸟罩。为防止鸟害的发生，电力公司必须多项措施共同使用，进行综合治理，即采取全线装防鸟罩，重点地段加装防鸟刺等方法进行综合治理，有效遏制鸟害事故的发生。在线路的绝缘子串上方加装保护措施。在架空输电线路的绝缘子上方加装保护措施，可以有效预防鸟害，例如，装防护罩或大沿瓷绝缘子，可以使鸟类在这些装置上活动、排便等，减少鸟巢掉落造成的跳闸事故。此外，电力公司的工作人员可以从鸟类的种群分布、生活习性、迁徙特点等方面进行研究，进而有效地引导鸟类适应新的生活环境，减少对输电线路的损害。

3.雷电预防措施

为了能够更好地预防雷电对架空输电线路造成的损伤，尤其应该有效地更新防雷模式。目前，传统的防雷措施已经不能够很好地跟上时代的发展，尤其应该将输电线路的防雷措施换代升级。一方面应该将避雷针和防雷网结合起来进行防雷。另外一方面，也尤其应该运用高性能的绝缘材料来有效提升架空输电线路的绝缘能力。必要时也可以有效运用更强导电能力的复合材料来有效降低接地的电阻。这些措施都能够有效地防雷。

结束语：

只有更好地从诸多方面来进行协调才能够使得架空输电线路更稳定地进行工作，以期电力系统能更好的服务于人类社会，为我国经济发展做出贡献。且为了能够更好地提高架空输电线路的使用质量，尤其需要加快、加大和加深对架空输电线路安全方面的研究和维护，从而才能够将架空输电线路的维护提升到一个更高的境界。

参考文献：

[1]王琼，蓝耕.全国供用电工人技能培训教材/配电线路/高级工[M].中国电力出版社，2015（5）：138-143.

[2]阮锡江.浅议10kV农村架空线路常见故障及应对措施[J].华东科技（学术版），2016（3）：29-33.