减少10kV架空配电线路树障故障措施研究

　　摘要：在雷州地区，树障导致的跳闸占总跳闸次数的比例高达20%。配电线路一旦出现问题，将会影响工业生产及群众的正常生活，给供电企业造成直接的经济损失，给社会造成极其不良的影响。文章结合湛江雷州供电企业对配网线路的树障原因进行分析，并且提出相应的应对策略，有效地降低10kV配网线路的故障，提高供电的可靠性。

　　0 引言

　　在雷州地区，树障导致的跳闸占总跳闸次数的比例高达20%。配电线路一旦出现问题，将会影响工业生产及群众的正常生活，给供电企业造成直接的经济损失，给社会造成极其不良的影响。做好架空配电线路树障的故障原因分析，提出一些加强运行维护及防范的措施，对于避免和减少可能出现的安全隐患，保证电网高质量运行有着重要的作用。

　　1 10kV架空配电线路的树障原因分析

　　随着农村经济的不断发展，农民充分利用闲置土地的意识也越来越强，大量种植了快速林。经常有大量的快速林种植在10kV中压线路的线路走廊下方或附近，且树木生长速度较快。为了保证导线与树木间的安全距离，在日常线路维护中供电企业运维人员需要经常进行树木清障工作。由于部分工作人员没有对树木倒下的方向进行有效控制，树木倒下时亦容易倒在线路上引起线路跳闸，对线路的安全稳定运行影响极大。据统计，仅湛江雷州供电企业2017年全年进行清障树木约61170棵，因树障导致的线路跳闸占总跳闸次数的23.3%。

　　为什么砍伐树木时，控制措施会失效呢？本文对常见的3种砍伐方式进行深入分析。

　　（1）徒手辅助。一个人砍伐树木，另一个人用手朝着带电线路的反方向推着树木，使树木底端砍断后能够定向倾倒，防止树木砸到导线上引起10kV中压线路线间短路跳闸。

　　（2）绳索辅助。利用绳索固定待砍伐树木，两名工作人员通过拉拽绳索的两个绳头，使树木底端砍断后能够定向倾倒，防止导线与倾倒的树木由于净空距离不足而放电。

　　（3）长柄镰刀辅助。一个人砍伐树木，另一个人使用长柄镰刀在树木倾倒路径上勾住树木，将树木拉向操作人员这个方向，使得待砍树木远离带电线路。

　　在实际运用中，现有的砍伐树木控制倒向的处理方式存在如下弊端。

　　（1）受力接触不可靠，易失控。人工砍伐时，当树木由于接触树杆的杈头滑脱，或者受力点在重心以下，树木容易反弹、倾倒，失误倒在线路上，导致发生触电事件。

　　（2）倾倒路径不安全，易误伤。在砍树木的过程中，现有的辅助方式容易出现：①工作人员离切割刀锯距离较近，容易发生被误伤事件；②人员推动树木的作用点靠近树木底部，作用效果不明显；③树木倾倒时容易砸伤周围人员。

　　（3）绝缘性能不满足，易触电。使用现有的工具时，现有工具的操作手柄绝缘性不能有效保护人体。由于维护的是10kV中压线路，当树木因操作不当倒在导线上时，电流经过树木和砍树的定向辅助保护工具对人体进行伤害。故而要求该工具操作手柄有很好的绝缘性能。

　　以上3种清障方式皆因控制措施效果不好，在砍伐树木时，易对导线、居民房屋、经济作物与现场施工人员等造成二次伤害。

　　2 10kV架空配电线路树障防范措施

　　新建线路跨越林区或园林区时，应严格遵守配电线路设计规范及公司相关制度要求，充分考虑地形地貌和树木最终生长高度，必要时采取高跨方案，从源头确保工程设计符合标准要求。同时必须与线路经过的林区或园林区维护单位签订树木修剪砍伐协议，工程验收移交时将相关协议一并移交设备运行部门；线路工程验收时严格执行验收规范，在建设部门全部完成青赔及线行内树木隐患清理以后，才能允许线路投运。

　　依法签订树木修剪砍伐协议，按照树障隐患严重程度，分轻重缓急对威胁线路安全运行的高杆植物进行修剪、砍伐；对于出现争议造成树木修剪砍伐进展缓慢而影响到线路安全运行的情况，应及时联系政府相关部门协调解决，必要时可以采取起诉等措施进行处理。

　　开展专项安全宣传，到树障黑点区段树立防树障外破警示牌及挂宣传横幅，同时积极与村委会、树主沟通联系，及时掌握砍伐动态，并安排班组到现场指导监管。

　　清障时，要严格按照安规的要求进行。根据《中国南方电网有限责任公司电力安全工作规程》第70页中的14.7规定“14.7.1砍剪树木通道树木时，对10kV带电线路距离不足1m时，应采取停电或采用绝缘隔离等防护措施进行处理。14.7.3待砍剪的树木下面和倒树范围内不准有人逗留。14.7.5树枝接触或接近高压带电导线时，应将高压线路停电或用绝缘工具使树枝远离带电导线，采取措施之前人体不应接触树木。14.7.6为防止树木(树枝)倒落在导线上,应设法用绳索将其拉向与导线相反的方向。”

　　这就要求，当工作人员在户外清砍带电线路走廊的树木时，需要采取措施把运行设备与需要砍伐的树木隔离开，由于树木的高度、与带电设备的位置关系、扎根土壤的松软程度、重心等因素，如何把运行设备与需要砍伐的树木隔离开，使得砍伐后树木可控地倾倒在安全的方向和位置，并且保证广大面积的配电线路走廊里所有树木都能得到安全的定向清砍，是一件耗时长，危险系数比较高的任务。其次，如果遇到树木重心、树径较大、工作人员力量不足的情况，那么采用传统方法和工具将耗费大量的时间，将大大降低清砍树木的效率。

　　而目前的清障方式并没有全部满足以上规定的指标要求，存在很大的安全风险。因此，需要研制一款用于绝缘隔离树木与带电体、安全控制树木倒向的砍树定向辅助保护工具。

　　3 研制砍树定向辅助保护工具

　　综合前面的分析可以得出，导致现有砍树定向辅助失误的原因是现有的砍伐树木控制倒向的处理方式失误率过高，人机功效低，不仅降低了工作效率，而且还增加了人身和设备风险。

　　为了规避原有问题弊端，实现《安规》的规定要求，提高工作效率和安全性，研发了一款砍树定向辅助保护工具。砍树定向辅助的核心目的是树木倒向导线的反方向正确率和人体与带电体的绝缘隔离。其中，绝缘隔离是由所使用的工具的绝缘性能决定的。

　　本文对传统的各种辅助砍树方式进行统计，徒手辅助、绳索辅助、长柄镰刀辅助方式的树木倒向导线的反方向正确率分别仅有60%、80%、80%，还不能达到安规规定的100%正确率要求。

　　徒手辅助砍树时，工作人员用手朝着带电线路的反方向推着树木，使树木底端砍断后能够定向倾倒，而人体可承受的安全电压为36V，故绝缘耐压水平为36V；绳索辅助砍树时，工作人员利用绳索固定待砍伐树木，两名工作人员通过拉拽绳索的两个绳头，使树木底端砍断后能够定向倾倒。虽然干燥的绳索具有较高的绝缘水平，但是潮湿的绳索能够导电，而人体可承受的安全电压为36V，故绝缘耐压水平为36V；长柄镰刀辅助砍树时，工作人员使用长柄镰刀在树木倾倒路径上勾住树木，将树木拉向操作人员这个方向，使得待砍树木远离带电线路。虽然干燥的木棍具有较高的绝缘水平，但是潮湿的木棍能够导电，而人体可承受的安全电压为36V，故绝缘耐压水平为36V。绝缘性能还不能达到安规规定的绝缘隔离要求。

　　在线路走廊附近清障，要防止触电事故发生。需要在控制措施失效的情况下，也不发生人身触电事故的工具，要防止10kV线路的电流通过辅助工具流到砍树人员的身体上，因此要求辅助工具的绝缘性能能承受10kV以上的电压。

　　为了满足《安规》在临近10kV带电线路的通道砍剪树木时，树木倒向和绝缘隔离的标准要求，我们需要实现两个目标：①树木倒向导线反方向的正确率由60%提高至100%；②绝缘性能由耐压36V提升至10kV。

　　为了实现这个目标，本文设计了一款杈头式砍树定向辅助保护工具。该工具由半弧钢环和支杆组成。钢环外侧中部固定连接于支杆前端，内设数颗钉子。支杆由多段绝缘套管组成，绝缘套管的一端设有内螺纹，另一端设有外螺纹，相接地两个绝缘套管通过内螺纹与外螺纹配合连接，通过连接不同数量的绝缘套管实现支杆长度的调整。使用时通过半弧形钢环杈住树木，利用推力让砍断后的树木倒向操作者的反方向，起到定向的作用。采用推的方式把树木推倒，从而避免倒向操作者，安全性高。不需要借助绳子等其他工具，长度可以进行调节，单人可以完成操作，工作效率大大提高。该工具使用方法简单、操作方便，推动树木时作用点较高，辅助作用明显，清障树木效率提高。

　　经过试验后，该工具使得树木倒向导线反方向的正确率由60%提高至100%，绝缘性能由36V提升至10kV。据统计，使用该工具可使得用辅助工具砍树时间由8min减为5min，若以湛江雷州供电企业2018年全年需要用辅助工具砍树65390棵来计算，使用本工具可节省136.2个工日，效果显著。

　　4 结语

　　本文通过对10kV架空配电线路树障原因进行分析，并提出相关运行维护措施，并针对清障措施常导致跳闸的问题，设计了一款砍树定向辅助保护工具。本文提出的措施可以有效地降低供电线路故障的发生，从而提高配电线路的供电可靠性。

　　作者简介：陈焜强（1993-），男，广东湛江人，广东电网有限责任公司湛江供电局助理工程师，研究方向：电力工程。

　　参考文献

　　[1]李瑞强，李瑞君.降低10kV线路故障提高配网供电可靠性[J].中国高新技术企业，2014（26）：42-43.

　　[2]辛文增.降低10kV配网线路故障跳闸率的措施探究[J].电子制作，2017（1）：91-92.

　　（责任编辑：刘振敏）

关注读览天下微信， 100万篇深度好文， 等你来看……