架空输电线路外力破坏的故障问题以及处理方法研究

牛振东，柏亭潇，李婷婷，严占林

（国网甘肃省电力公司甘南供电公司，甘肃甘南 747000）

0 引言

针对架空输电线路，外力破坏作为常见性问题，也是安全运行的重点、难点。处于新时代背景下，人们生产生活与电力资源已无法分离，保障输电线路安全，也是促进电力事业发展的重要保障。现阶段，经济社会正在快速发展，我国城市建设步伐也在不断加快，针对输电线路的防护，因倒杆短路、违章栽树施工等外力因素影响，使得外力破坏事件逐渐增加，给电力企业造成巨大经济损失。笔者根据自身多年的电力运维经验，主要分析架空输电线路外力破坏的故障问题，探讨相关处理方法。

1 架空输电线路外力破坏的故障类型分析

1.1 异物短路

在架空线路上，有时会碰上导电性物体，或有漂浮性导电物体剐蹭，极易引起相间短路，或相地短路。在晴好天气时，如果人们放风筝，或向天空抛东西，或气球放入空中，也易刮到输电线路，进而引起异物短路问题。

1.2 吊车碰线

针对输电线路，如果附近正好有吊车，在吊起重物过程中，因吊臂与线路之间的距离较近，线路和地面极易出现短接问题，进而引起大面积停电。如果事态较为严重，还会引起人员伤亡。

1.3 违章施工

因为输电杆塔随处可见，而市民用土喜欢在杆下取土，极易引起输电杆倒塔问题，或引起杆塔不稳定。特别是一些建筑施工，因施工不够规范，加上输电线路和地面距离较短，线路极易产生跳闸问题。同时，因违章施工的多样化特点，使得线路跳闸问题逐年频发。

1.4 易燃物短路问题

如果输电线路的下方堆放易燃物品，在燃烧过程中，烟雾会漂浮在天空之中，因输电线路的导线下方，空气绝缘强度较低，使得相间绝缘，或相地绝缘被击穿，进而出现闪络问题。此外，若有锡纸彩带，极易产生相间短路，或者相地短路问题。

1.5 山火

如果因自然因素，或人为因素，引起山林起火，或导致周围空气产生电离，而空气之间就会产生带电介质，会导致空气绝缘强度有所下降。若处于输电线路的跨越区域，就会产生短路，或闪络问题，进而导致线路跳闸。

1.6 盗窃问题

针对架空输电线路，因大多数设备并未有包装，长期暴露在外，且并未有专人看护，钢脚螺帽、接地极和变压器铜芯经常被盗，有的还出现变压被盗问题，引起大面积停电，对人们生产、生活造成严重性影响。

2 架空输电线路外力破坏的形式与原因

2.1 违章植树、违章建筑

在经济建设过程中，个人或部分单位未遵照电力法律法规，没有经过授权，就在输电线路的保护区域内开展房屋建设，这种问题屡见不鲜，使得输电线路保护和非法建筑之间的矛盾日益突出，输电线路的下方障碍很难得到清除。同时，因输电线路破坏存在较大的随意性，使得线路运维难度不断加大，不仅损害了电力经济损失，更破坏了线路运行的稳定性，进而导致社会秩序遭到破坏，在工农业生产以及人们生产生活方面，也会引起严重影响。

例如，对于新建工程或改扩建工程，因早期协调不到位，与当地区域居民的矛盾没有得到及时解决，使得线路下方树木、建筑物，在输电线路的投运之前，并未得到及时处理，而新的违章植树、建筑又层出不穷，由于新老问题交织，导致输电线路的问题处理，处于一种被动状态。在开展树木修剪过程中，经常也遭到恶意阻工，强行索赔、谩骂等行为频发，使得正常维护工作受阻，降低了线路运行安全性。

2.2 线路保护区的公共活动较多

在架空输电线路附近，经常有居民跳广场舞、放风筝，或企业举办庆典活动，使得许多庆祝物品，与空中输电线路缠绕，进而产生单相接地，或出现相间短路问题。同时，因商业活动数量较多，为烘托气氛，商家通常会通过彩条、氢气球装饰，待商业活动完成后，这些装饰品又无人拆除，而气球、彩条飘向空中，因气压增大，在破坏后掉落到输电线路上，极易引起线路短路问题。

3 架空输电线路防外力破坏技术分析

3.1 红外探测

在防外力破坏保护中，通过红外探测设备，探测人体发射红外设。并按照红外探头开展探测。在探头装置具有感应源功能，当碰到外界红外辐射，便可起着良好的收集效果。若红外辐射出现温度变化，在探头感应源上，就会释放电荷，再通过红外控测装置，传输所监测信号。同时，红外探测设备具备声控探测系统，在收集到信号后，利用防护声控探头，可收集声音信号。使用这种探测技术，极易受到外界环境和因素的约束，进而导致误报问题，有的还会出现短路失灵问题，这种技术逐渐被取代。

3.2 微波感应探测

这种技术主要运用于防盗破坏，按照微波感应的在线监测技术，处于输电线路的10m 范围内，通过微波感应技术，探测移动物体，并收集信号后，可对现场效果进行监控。若遇到偷盗行为，或对电力设施进行破坏，微波感应装置就会发出噪声。但是，加速度传感器在收集偷盗信号时，会出现信号敲打、割据问题，如果想要监控杆塔偷盗行为，必须通过相关技术进行杂音消除。

3.3 雷达探测

在防外力破坏保护中，使用雷达探测器，探测范围极广，且具备较高的灵敏度，属于一种先进的监测系统，是立足多普勒理论，而研发出的新型预警系统。使用该系统，是利用雷达波，有效监测输电线路的外力破坏。在传输雷达波过程中，高压线磁声强度、传输时间，可通过传感器探测。同时，利用雷达探测器，可确定输电线路、物体之间的有效距离，如果超出警戒值，就会发出现场报警。如果输电线路遭受物体破坏，通过调度监控中心，可实现后台实时处置。

4 架空输电线路的外力破坏措施

4.1 加强线路通道的危险点监控

针对架空输电线路，要想消除安全隐患，需派专人进行值守，避免隐患进一步扩展。同时，向违章个人、单位发放违章隐患通知书，开展法律法规宣传，并与其签订线路安全协议。在建筑施工现场，应设置警示牌，对于施工的安全距离、电力破坏危害、施工注意事项都应标注清晰。针对施工便道，需与施工单位进行配合，设置车辆限高牌，尤其要加大施工单位安全管理人员、机械操作人员、现场监理人员的安全授课，通过典型案例，促使施工单位提升电力安全防护知识，了解输电线路遭受到破坏的危害。

4.2 通过雷达触警，实现联动警示

在架空输电线路的保护中，运用雷达预警装置，在正对地面设置雷达装置，确保监控区域形成一种扇形保护区。在两级塔之间，所有范围能够全部覆盖。根据现场状况，若监测区域只在两级塔的垂直范围，就算发现异常问题，就会出现事后处理问题，即使雷达触发报警，也错过了最佳的保护时间。为此，针对这种状况，必须实现预防目的。在物体未达到垂直范围，即出现警灯警示。在前端设计中，可运用三块雷达，形成前、中、后的三个监测范围，做到监测无死角。如果物体移动到雷达监测位置，监测设备即可获取斜面测量距离，利用垂直、斜面的夹角，快速计算物体垂直高度，利用预警模型，判定可能发生的风险。若超出安全距离，模块也会将信号发送到集中控制单元，并发出灯光、声音等警示，以达到预防目的。

4.3 制定科学管理方案

对于架空输电线路管理，是线路运营维护的关键，需保证管理方案科学性。所以，在日常检查中，检查人员需保持认真、细心的工作态度，保证输电线路安全。此外，需通过定期维护，结合设备运行、周期以及负荷，制定合理的维护计划，保证输电线路的高质量运行。同时，按照维护工作实际，保存好维护记录，以便于后续维护交底。在输电维护管理中，其技术人员工作态度以及专业技能高低，也影响着线路管理质量。因此，需根据线路维护需求，提升技术人员的教育培训力度，确保技术人员掌握专业知识，提升责任教育力度和工作责任感，有效提高输电线路的维护质量。

4.4 科学解决安全隐患问题

因外界环境和人为因素影响，线路破坏行为和现象频发。因此，需提升线路巡查力度。如果设备村问题、隐患，需及时进行上报，以及时消除安全隐患，有效提高设备的消缺率。此外，在日常维护管理中，需动态掌控设备运行情况，做到线路有问题，及时消除安全隐患，促进各项检测技术的有效落实。如采取多种措施，加强防护区的树木综合整治。①加大和各单位、村社区的联系沟通，积极签订线路防护区的树木安全树木。针对防护区树木，需积极联系户主，通过法律法规、用电知识宣传，使其了解防护区栽树的危害。同时，根据轻重缓急原则，对于线路出现紧急缺陷的，需立即砍伐。而对于线下苗木尚未形成安全危害的，应动员户主移栽。针对绿化树木，需加强和绿化单位沟通，在绿化过程中，应尽可能预留线路通道。②有效消除线路鸟害。近年来，随着环境好转，鸟类的繁衍增多，因输电线路的杆塔较高，视野较为开阔，成为鸟类栖息的重要区域。特别是杆塔鸟窝增多，因鸟害引起线路短路问题也层出不穷。为此，需加强线路巡视，针对杆塔鸟窝问题，需做好统计、上报，并做到分类整理，对鸟窝危害、位置进行区分，做到停电拆除，杜绝杆塔部位存在鸟害威胁。③解决非法偷盗行为。针对非法偷盗行为，必须加强与公安配合，提升破坏电力设施的整治力度，做到打防并举。同时，要提高预防力度，针对线路杆塔破坏、被盗问题，需提升预防能力，通过水泥包制拉棒，并普及防盗螺栓的运用，让不法分子无从下手。此外，运用新技术手段，对于不法分子活跃区域，采取线路24 小时监控方式，对杆塔偷盗行为进行实时监控，进而保证电网的安全运行。

4.5 排障技术运用

（1）风雨类故障排查。在高压输电线路中，风雨类故障最为常见，如果发生风雨类故障，容易出现短线和碰线问题。因此，必须加强风雨类故障排查。通过加强日常巡视，仔细检查每一根杆塔，如果发现地基松动、杆塔倾斜问题，必须立即给予处理。同时，要找准天气气候状况，明确气候规律，通过日常巡检，以便于找到实际预防措施。尤其是风雨季节，必须确保电杆未发生损伤和断股问题，进而提升线路的风雨抗性。

（2）雷击类故障排查。雷电作为最为常见的自然故障之一，危害最大，因雷击存在不可抗性，不能彻底防止雷电损伤线路。所以，必须加强线路管理，强化线路巡视，优化防雷设施，有效提升线路的防雷能力。在实际操作中，可在线路中架设避雷线，避免导线被雷击，实现雷电分流。同时，可采取导线耦合方式，防止雷击破坏杆塔的绝缘性能。在线路中进行耦合地线架设，提升避雷线、导线的有效耦合，有效控制绝缘子串电压，促进雷电分流。此外，还可通过消弧线圈接地，对单相接地故障进行消除，防止发生相间短路和跳闸问题，在减少两相、三相着雷状态下，确保第一相导向的电压稳定，进而保证输电线路的安全。

5 结语

总而言之，近年来，随着经济社会发展，电力建设规模正在不断扩大。架空输电线路作为电网运行的基础性设施之一，必须得到有效保护，方可保证线路运行安全，为人们生产生活提供安全便利。但面对外力破坏问题的层出不穷，在加大法律法规宣传的同时，电力部门还需进一步提高防外力破坏的保护措施研究，在违章建筑、植树、偷盗行为等方面提高预防力度，同时运用新科技手段，做到打防并举，以有效保障架空输电线路的安全运行。