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架空配电线路的检修与反事故措施及一般故障排除

作者

郭晓东

长庆油田分公司清洁电力开发项目部 陕西西安 710000

架空配电线路的巡视检查的内容包括:电杆、导线及架空地线、绝缘子、拉线、戗杆等。除以上检查外还必须做好反事故工作,进行配电线路检修和常见故障的排除。

一、架空配电线路定义

1.基本构成。导线与地线,采用绝缘导线(如钢芯铝绞线)传输电能,部分线路架设避雷线(架空地线)防雷击。主干线截面积通常⩾35mm2 ,低压线路普遍采用三相四线制供电方式。支撑结构,杆塔类型:以环形水泥电杆为主(低压线路),角钢塔多用于 35kV 及以上线路;功能分类:直线杆(占 80% ,承担支撑作用)、耐张杆(承受导线拉力)等。绝缘与固定组件,通过针式/悬式绝缘子实现导线与杆塔的电气隔离,配合金具(线夹、挂环等)、拉线及接地装置完成机械固定。

2.技术特性。架设规范,挡距标准约 45 米,导线相间距离 ⩾0.15 米;保护区宽度按电压分级(如 10kV 两侧各延伸 5 米),防止外力破坏。适用场景,主要用于建筑密集区、人口稠密街道、绿化带、林区及高污染环境,优势在于检修便利、成本低,但易受气象(风、雷、冰雪)和环境因素影响。

3.与相关概念区分。架空电力线路:广义术语,涵盖所有电压等级(含输电线路);架空绝缘配电线路:特指采用绝缘导线的配电级线路( ⩽35kV ),属于架空配电线路的升级形态。

二、架空配电线路特点

1.核心优势。经济性突出,建设成本低:杆塔、导线等材料简单易加工,施工周期短,综合造价显著低于地下电缆。维护便捷:设备暴露于空中,故障点易定位,检修无需大规模开挖。适应性广泛,地形兼容强:适用于山地、林区、建筑密集区等复杂地形,通过调整杆塔高度跨越障碍。灵活扩容:线路改造或新增用户时,可直接延伸分支线或更换大截面导线。运维高效,可视化管理:全线裸露架设,巡视时可直观发现断股、绝缘子破损等问题。散热性能优:导线暴露于空气中,自然对流散热佳,载流量高于同规格地下电缆。

2.固有局限性。环境敏感性高,气象威胁:易受雷击(需避雷线防护)、覆冰(重冰区需加固设计)、强风(引发舞动)影响。外力破坏风险:通道内树障、施工机械碰撞、异物挂线等事故频发。空间占用矛盾,走廊宽度受限:需预留安全距离(如 10kV 线路两侧各 5米保护区),在城区与道路争抢空间。视觉污染:密集杆塔和导线影响城市景观,部分区域逐步被地下电缆替代。

3.技术演进方向。结构优化,紧凑化布置:在走廊受限区域采用三角排列、垂直排列等紧凑杆型,减少水平间距。绝缘升级:推广架空绝缘导线(如 JKLYJ 型),降低树障短路风险。智能化防护,状态监测:微气象区加装倾角传感器、覆冰监测仪,实时预警灾害。“三跨”强化:跨越铁路/公路时采用双串绝缘子、高可靠性杆塔(结构系数 ⩾1.1 )。

三、架空配电线路检修与反事故措施

1.标准化检修流程。前期准备与勘察,缺陷普查:无人机精细化巡检识别导线断股(断股 >15% 需更换)、绝缘子闪络痕迹及杆塔基础沉降,同步建立缺陷台账。环境清障:通道内超高树木(安全距离不足时)、违章建筑等隐患点限期清理,风暴前加固临时设施。作业方案:大型检修需编制施工方案,明确交叉跨越防护、防感应电措施。安全措施执行,停电管理:严格执行调度指令,作业段两端装设接地线(截面 ⩾25mm2 ),验电器需经校验合格。防误操作:联络开关加装机械锁,悬挂“禁止合闸”警示牌,检修结束前严禁解除。关键检修操作,导线修复:断股 ⩽15% :预绞丝补修条缠绕(覆盖损伤段两端 ⩾100mm );断股 >15% 或钢芯损伤:液压接续管重接。绝缘子更换:污秽区优先采用复合绝缘子,零值绝缘子及时淘汰。杆塔维护:倾斜校正(偏斜率 ⩽0.5% ),混凝土裂纹环氧树脂灌封,接地电阻复测( ⩽10Ω )。

2.反事故措施强化。(1)季节性灾害防护,防雷击,雷季前完成避雷器预试,接地网锈蚀段更换,山区线路减小保护角。防覆冰,重冰区( >15mm )导线验算覆冰厚度增加 10mm ,地线增加 15mm ;安装融冰装置。防风偏,易舞动区加装相间间隔棒,耐张塔采用 V 型复合绝缘子串。(2)特殊区段强化(“三跨”),

结构要求:独立耐张段跨越,杆塔结构重要性系数 ⩾1.1 ,悬垂串双串设计;监测升级:安装分布式故障诊断装置,覆冰/风偏在线监测终端。(3)设备及管理升级,防腐防污:铁构件热镀锌处理,绝缘子RTV 防污涂料喷涂;智能运维:微气象区部署倾角传感器,通道异物AI 识别预警。

四、架空配电线路故障排除方法

1.故障类型快速识别。短路故障,特征:断路器速断跳闸,可能伴随电弧声或绝缘烧焦味,故障点多在线路前段(如变压器套管、避雷器击穿)。定位:速断跳闸→重点巡查充油设备(断路器、电容器)及雷击风险点;速断 + 过流同时跳闸 $$ 故障点在中段(如交叉跨越区)。接地故障,特征:单相接地导致非故障相电压升至 380V,占比高达70% ,分为永久性接地(断线、绝缘子击穿)和瞬时性接地(鸟害、树枝搭接)。定位:使用钳形电流表检测泄漏电流峰值段;分断线路开关逐段试送,缩小故障范围。断路故障,特征:局部无电压,导线断股 >15% 或钢芯损伤需重接,常由覆冰超载、机械拉断引起。定位:目视巡查断点或使用万用表分段测通断(低压短距离适用)。

2.精准定位技术。(1)传统方法,分段拉合:对分支线路逐级断开开关,观察绝缘电阻变化;夜间巡查:接地故障点可能伴随绝缘子表面闪络蓝光。(2)仪器辅助,红外测温仪,定位绝缘子击穿、连接点过热(温差 >C 为异常),电缆故障测试仪,精确定位断点距离(误差 ⩽ 米),分布式诊断装置,“三跨”区段实时监测覆冰/风偏数据,智能化手段,无人机巡检识别绝缘子裂纹、树障隐患;

AI 分析微气象数据,预测雷击/覆冰高风险区。

3.故障排除实操步骤。安全准备,停电验电后装设接地线(截面⩾25mm2 ),跨越公路时设双向警示;登杆前检查杆根腐朽、拉线松动(倾斜率 >0.5% 需加固)。

修复技术,导线修复:断股 ⩽15%⟶ 预绞丝补修;断股 >15% →液压接续管重接;

绝缘子更换:污秽区优先采用复合绝缘子,更换后涂覆 RTV 防污涂料;树障清理:安全距离不足时修剪( 10kV 线路垂直距离 ⩾3 米)。验收送电,摇测绝缘电阻( >300MΩ 合格),拆除接地线后试送;重合闸失败需二次巡查,避免遗留工具引发短路。

综上所述,架空配电线路是以杆塔支撑绝缘导线,实现中低压电能分配的空中输电网络,其结构、材料及架设规范均服务于配电场景的特殊需求。架空配电线路安全需贯穿“设计-施工-运维”全周期。核心在于:差异化制定防冰/防风/防雷措施;推广状态检修减少盲目停机;通过智能监测缩短故障定位时间。近五年触电事故中 52% 因安全措施缺失所致,强化规程执行是根本。

参考文献:

[1]李涛.架空送电线路施工手册[M].北京:中国电力出版社,2022,9.

[2]岑林.架空输电线路施工技术大全[M].宁波:宁波出版社,2022,10.

[3]陈玺.架空送电线路施工技术.浙江电力工业局,2022,5.