架空配电线路和电缆线路运行中的常见故障及应对措施

国网江苏省电力有限公司丹阳市供电分公司 冯 潇

露天条件下，两种线路主要埋于地下，容易受到环境、气候因素的影响，在架空线路长期运行下具有隐蔽性的特点，且不易于排查故障点、故障原因，使配电线路故障发生率较高，应迅速查明线路运行的故障，缩小停电范围。处理故障时应加强合理的应对措施，确保人身安全，在满足工艺质量规范要求下，调度手续后修复、换应故障设备，秩序井然落实安全措施，及时恢复到正常生活，保证两种线路的运行过程具有安全性、可靠性。

我国电力事业发展中，由于架空配电线路、电缆线路属于外界电缆，且环境条件差，伴有线路长、分布范围广、复杂性等特点，进而导致故障增多，且具有一定隐蔽性，使其在实际运行过程中更加安全。因此，本文通过分析架空配电线路与电缆线路的不足点，提出的解决措施有利于架空配电线路、电缆线路的运行、维护效率。

1 架空配电线路运行中的危险因素及解决措施

我国架空配电线路的使用标志多用于供电和配电两种方式，从安全角度考虑，架空配电线路的运行状态严重影响着用电质量、安全。近年来电力资源的开发逐渐递增，加上生活使用率提高，对架空配电线路平稳运行是一种挑战。在户外由于线路的长时间运行，易导致配电线路发生损坏，常见的瞬时故障和临时故障原因较多，主要包括自然灾害、线路老化、温湿度变化等问题，因此极大降低了配电线路正常运行、使用寿命，针对易产生的故障隐患技术人员应提前制订预防措施，使得配电线路安全运行[1]。

1.1 架空配电线路运行中的危险因素

气候因素。在大风、夏季雨量较大等天气情况下，偏远而且空旷的架设区域在一定程度上埋下了安全隐患，增加短路现象，伴有较多的杂物、垃圾，容易引起实际架设中的线路出现跳闸故障，严重影响实际维护中的电力系统安全，使电力系统的主、辅设备出现不同程度的经济损失，如果再受到过流保护，将会影响整个线路运行，导致全线停电事故。在架设中，由于受到雨水长期浸泡，导致电线杆出现倾斜、倒塌等现象，影响电力系统运行。树木、树枝受到大风天气时，增加倾倒发生率，从而出现短路情况。

雷电因素。比较空旷偏远区域易受到雷电袭击，发现配电线路的金属装置上存在较高的电压量，在雷击作用下，天空带电云层、大地之间的静电场需根据实际电压释放在正负电荷、地表面之间的电力。整个电力网络中产生感应性的过电压，导体、电力线路及金属设备的相接下瞬间产生束缚电荷，导致无法快速疏散电荷[2]。电流和电压的过大，使雷击放电、输电线路相交下所有连接的感应器受到破坏，过电压数值至少在百千伏左右。当雷电在高电位时设备存在短路隐患，在架空电线路受到直接击打，强大的雷电与建筑物接触时沿着输电线路产生电波，直接进到建筑内部。主要原因是室内电气设备受到损坏，在雷电生成时，电流值、电压数值低则万伏或高达几百万伏，虽然时间短暂但释放的能量具有一定破坏力。

配电设备自身的质量问题。架空配电线路的绝缘介质，在电缆设备需定期检修，予以安全的运行系统。所采购的配电设备易受到化学物质的腐蚀，稳定性受到影响，需做好维护工作，增加配电线路安全隐患。部分地区检修过程中未明确配电设备的保护标准，为了防止隔离开关上极易出现的电线路故障，甚至避雷器爆炸、击穿高压熔断器等情况，最大限度的减少层出不穷的接地短路故障，防止电网运行中存在严重事故、经济损失。配电线路设备引起的电路老化、负荷过大以及输电线路较长等情况，如缺少路线运行维护，将产生不可抗的线路故障，影响设备稳定运行。

机械损伤。电缆线路在电缆铺设时受机械牵引力影响，安装过程易损坏电缆，同时常见的损伤电缆情况主要发生在电缆线路周围、电缆路径施工时受施工人员的安装和铺设，直接外力下增加牵引力也会出现电缆受损情况。受自然因素的影响，电缆线路终端、中间接头出现问题，绝缘胶会受膨胀出现电缆外壳开裂，暴露出电缆电线位置，在冲击性的载荷体制下损伤外壳。

电缆受潮以及绝缘层老化。其是不可抗的电缆受潮、绝缘层老化原因，为更好地使电缆质量运行在户外，在外界因素的影响下，如腐蚀、划伤、老化等原因长期性的影响，金属套裂缝情况严重，甚至出现小孔情况。因电缆终端盒或接头盒结构的配电设备的运行风险大、密封性较差的缺陷，再受到装配质量不达标等影响，直接增加电缆故障。在电离作用的影响下，电缆绝缘层内部介质出现的游离问题，进而降低电缆线路绝缘性。受电磁感应，绝缘层内部介质隙存在硝酸或臭氧等物质，受到电压影响，绝缘层被腐蚀变得不平衡，导致绝缘性能降低[3]。受到大量水的长时间停留，绝缘层表面必会受到绝缘纤维的水解作用，降低绝缘性。同时其内部温度过高时在缝隙中产生电离作用，绝缘层受局部过热影响而被炭化。

图1 架空配电线电源的电缆设备

1.2 架空配电线路运行问题的解决措施

提高配电线路防雷水平。由于架空配电线路特殊性质及线路电压级别的不同，易受气候因素影响，以加强配电线路的稳定性能的原则，重点处理故障发生配电线路时提高防雷性能，不会受到雷击事故影响，保证配电网正常运行。配电系统中的配电线路较长时选择型号不同的避雷器，加强防雷措施，减小操作难度，实现线路的防雷效果，保证避雷器的高安装性能，达到防雷效果。及时对接地线路采取处理措施，保证接地设备运行状况不存在短路风险，同时与气象部门联系、交流，及时掌握天气信息，预防严重气候灾害带来的影响，减小架空配电线路的不利影响。

加强对配电线路的运行维护。不断优化、定期检查电力系统，在保障与维护变压器、金属装置、绝缘子等设备时，应在解决措施下降低配电线路的电力事故、故障问题的发生概率，缩小停电区域。加强检修配电设备的检修速度，保证供电形式的合理化建设，对线路施工设计采取故障区，以保证架空配电线路在监督管理中。安装真空开关，科学合理化的隔离故障情况[4]。在电网运行多样化的形式下，尽可能地加快降低故障发生率，促进架空配电线路运行符合实际情况，组织、制定相应的配电线路故障处理演习，提升优化配电线路的防范措施质量，同时对配电线路运行全面性的线路管理措施，通过加大对技术人员的培训力度，促进改进架空配电线路运行的不足之处。

电解腐蚀的解决措施。由于电缆线路腐蚀的程度，不会影响到保护层被腐蚀，在化学作用、电离作用引起的反应下，产生红色、黄色、淡黄色或橙色的铅包化合物及小孔海绵形状。电缆线路被腐蚀时，表现于金属外壳被腐蚀，并存在电解腐蚀、化学腐蚀两种情况，由于电缆敷设时，土壤中存在酸、碱等化学物质，因此需通过在耐腐蚀的管道中横穿电缆以保护电缆外层，注意在接近电缆外皮、大件金属物体的范围内，需加强大型金属体的电气绝缘性能，并在杂散的电流密集地点设定排流设施，以在其任何部位不会超过千伏及以上。

化学腐蚀的解决措施。电缆线路周边的土壤中含有的酸碱氯化物、酸碱性溶液、有机物腐化物质等物质，规划设计防护电缆线路腐蚀的措施，在电缆线路的规划线路上加设耐腐蚀管道，采取符合土壤性质的电缆加设防护层，减少外部地下水侵蚀性的途径区域受土壤的侵蚀性，腐蚀的化学品需判别其化学成分，实时检测电缆线路的腐蚀、渗漏情况，并通过掘土检测电缆情况掌握电缆周围的受损程度，外面投入相应的对策，及时进行化学检测与分析，同时对架空的敷设电缆线路涂抹防腐漆层，以提高电缆外层受侵蚀性。

涂刷防火涂料是通过薄薄的覆盖层实现良好的阻燃防火效果，其中氨基涂料的隔热作用是解决电缆线路运行问题的关键，防止受热膨胀，也不会影响到电缆的载流量，在一定程度上发挥出电缆线路的散热功能，实现阻燃防火的效果。防火包的优势在于弥补大面积的高压大截面情况，保证电缆缠绕的厚度更加具有安全性，且操作简单、易掌握，有效保障电缆线路工程质量[5]。

2 运行时故障处理措施

做好预防测试。在试验或测量时，每一相的导体、金属进行屏蔽保障，使金属套和铠装层的接地线路运行时间符合9个月；将新敷设的电缆运行工作中安排耐压试验，并周期性的开展试验。根据综合试验结果，判断运行电缆线路是否出现异常，允许试验周期在监视条件不断缩短，直至试验结果无异常。对金属屏蔽或金属套的可使用上，应一端接地、另一端装有保护护层，通过在电压保护器上设置单芯电缆，在直流耐压试验时不会出现绝缘情况，在安全层的电压上进行电缆短接工作，使保护器的屏蔽功能可使金属套临时接地。

安装防雷系统。为了防止电缆线路受天气原因遭受雷击、引发过高的电压线流，使其线路附近出现电磁感应混乱情况，使安装工作上避免线路受到避雷针影响，或其他避雷器中的绝缘子出现不可解决的电压线路问题、造成频率性的闪烁问题，结合输配电线路，在设计配电系统安装过程中，符合不同线路途经的雷电活动，有效控制频率强弱、地理位置等情况。针对不同高度的杆塔架设，再使用自动重合闸来降低雷电带来的风险，提升线路绝缘子质量。

重视日常巡查。对电缆线路周围环境、配电沿线线路、避雷设备进行故障排查，保障配电网正常运作时的安全，指派专业人员解决设备故障，并且要定期清理障碍物及损耗严重的故障。技术人员在安全检查时清理好绝缘子污秽物，并检查好是否出现线路断裂、设备老化、损坏外漏等问题，必须保障避雷装置的应用作用。另外信息技术的GIS、GPS技术的便利性，配合在线传输顺利进行，经无人机及遥感技术检查后，工作人员可第一时间及时开展维修。

降低自然风险。无法完全避免自然灾害风险加上不可控性，造成了架空配电网络发生短路、放电、绝缘子闪烁烧坏，造成经济损失。防控工作对减少自然灾害具有着积极的作用，并且不会影响到输电线路的运行，仍有一部分地区的线路电杆被雨水影响到后呈现电杆倾斜，若遭遇大雨天气或将会造成坍塌问题。

3 结语

综上，用电安全离不开架空配电线路与电缆线路的供电稳定性，主要可保证区域供电效果。配电线路建立的环境具有复杂性，如何在高空铁架配电线中形成正常电力网，解决复杂的潜在问题，确保配电线路的正常运转，电力管理部门的技术人员需要切实分析其输电系统的不足点，保证及时排查故障，在运行过程中利用合理的方法、科技手段，提高配电线路的正常运作效率，再加强电力保护意识的宣传力度，以增强人们防范电力故障的态度，保障配电线路的可控范围，通过加强线路保护工作，进行维持电力系统的风险预警工作，不定期地检测电力工作的运行情况，及时避免电路维修上存在的问题。