高压架空输电线路跳闸事故分析与对策

　　摘要：随着电力事业不断发展，电网规模越来越大，对输电可靠性的要求越来越高。本文主要讨论近几年来，特别是近几年来110KV及220KV输电线路跳闸的原因、故障点查找方法和探寻降低输电线路跳闸率、提高输电线路运行可靠性的措施。

　　1前言

　　电力系统是由发电、变电、输电、配电和用电五大部分组成的。电作为一种特殊的商品它的特点是产、供、销同时完成。输电是电力系统的一个重要环节，对确保线路的正常运行对整个系统来说是十分重要的，但往往被人忽略。输电线路可靠性是反映电网结构是否合理一个方面，输电事故率又是输电线路可靠性一个重要指标。输电事故率〔次/（百公里·年）〕=在计算输电线路事故率及有关的可靠性统计指标时，输电线路总长度应扣除35KV及以下直配线、用户专用线长度。当然引起开关跳闸原因很多。比如主变压器满载和过载、继电保护装置误动作等等。本文讨论故障点在线路上，其它不在本文范围内。为论述清楚，有必要从中性点直接接地系统架空输电线路的结构谈起。

　　2架空输电线路的结构

　　输电导线在电力系统中起着输送电能的作用。架空导线一般选用裸导线。裸导线按其结构分，有单股和多股绞线。在35KV及以上架空线路上导线选用技术要求是无特殊要求时宜选用钢芯铝绞线、铝合金绞线或铝合金铝绞线。风力较强地区宜采用铜芯绞线或钢芯铝合金绞线。铜芯导线虽然载流量大，但造价高，易发生被盗。随着最后铜芯导线改造完成，基本上使用钢芯铝绞线，这种导线的芯子是钢线，以增强导线的机械强度，弥补铝线机械强度较差的缺点；而外围有铝线，取其导电性较好。由于交流电流通过导线时有集肤效应，所以交流电流实际只从铝线通过，从而克服了钢线导电性差的缺点。

　　3 引起输电线路跳闸的原因与对策

　　引起线路跳闸原因有很多，比如说树障、外破、雷击、小动物、导线的舞动等等，下面就主要的加以说明。

　　3.1树障

　　干燥的木头是不导电的。但树木由于有大量的水份，在高电压下导线可能向树木放电。特别是在雨天或空气湿度过大情况，在高压作用下，树木就会成为导电体，对树木周围的建筑、设备、人员和地下管线都会构成危害，并可能造成重大设备、人身伤亡事故。为了保证安全，《安规》考虑了最大风偏的情况下，线路设备运行缺陷标准。当安全距离接近上面数字就应当引起警惕，若小于上面数字就应马上派人修剪树木。夏季因气温升高，负荷大，导线热膨胀而伸长，其拉力减少，弧垂增大；冬季气温下降时，负荷降低，导线弧垂减小。夏天弧垂过大，在武汉地区一些植物特别是比如意杨、沙树、法国梧桐等生长快的树种更是树障高发生率的隐患。树障处理有两大难点。一是树木对导线距离的估算。用目测法心算弧垂到树顶距离，应从多种角度观察。这种方法的误差是由人的观察角度和错觉引起的。另一个难点是树木的赔偿问题。有些村民往往把供电部门的赔偿当做摇钱树。他们提出过高的赔偿要求，有的人甚至于故意在导线下方种树等着供电部门的赔偿。我认为要解决这个问题一是电力部门要宣传电力知识，告诉高压电的危险性和保护电力设施必要性。二是健全《电力法》紧迫性。因为《电力法》并没有规定赔偿的标准。

　　3.2雷击或闪络

　　雷击按发生机理分感应雷和直击雷。感应雷原理简单说是云层带有大量电荷，因此导线上感应相应的异种电荷，加上原来电量产生雷击过电压。直击雷有三种，

　　一是雷击杆塔塔顶，即反击。塔顶最高，雷有个特性即首先击最高处，所以这点好理解。这是接地装置上应有雷击点的印痕。采取的措施要求降低杆塔的接触电阻或土壤的电阻率。

　　二是雷电绕过避雷线击于导线，即绕击。现象就是瓷瓶或导线上有放电点的印记。导线带有大量电荷。电荷异性相吸，所以架空导线容易被雷击。这一点也好理解。但这种情况对于输电线路保护是不愿看到的。采取措施就是加强绝缘并减小避雷线保护角。

　　三是雷击避雷线。避雷线作用就是保护导线免遭雷击。避雷线在杆塔上的挂点与下面磁瓶挂点的连线与垂线的夹角称为避雷线的保护角。架空接地导线与铁塔塔身、接地装置一起构成线路防雷系统。随着技术进步，架空地线OPWG光缆正逐步替代传统绝缘架空地线。架空地线带有几百甚至几千伏电压。根据《电力安全规程（线路部分）》要求安全距离0.4米，所以接地线和个人保安线不能挂在架空地线上。为了降低雷击跳闸率，首先除了定期清扫污秽的绝缘子（因为污秽的绝缘子使绝缘子的耐雷水平降低）外，减小杆塔接地电阻也是提高线路耐雷水平的有效措施。所以检查接地装置的腐蚀情况并及时处理也是十分必要的。特别是潮湿地区比如农田。农药的使用、酸雨都会对地阻有腐蚀作用。当发生雷击跳闸如何正确寻找被雷击的杆塔呢？对于玻璃磁瓶，因为玻璃磁瓶会自爆，所以如果雷击点是玻璃磁瓶的杆塔，容易发现对于合成绝缘子表面会有因电弧灼烧的颗粒。

　　3.4小动物、鸟害

　　特别是在位于树林、湖边的杆塔有鸟巢的状况比较常见。这类故障形成的机理：

　　（1）以鸟类、鸟蛋为食的蛇或其它小动物上杆塔，形成导线经动物体接地短路。巡视人员在故障塔发现是蛇吃塔顶小鸟蛋引起。电弧把蛇体烧焦。

　　（2）鸟类在筑巢进程中所需的材料如小树枝接触或靠近带电导线形成回路引起跳闸。

　　（3）长期在杆塔上活动的鸟类在绝缘上泄鸟粪。鸟粪日积月累到一定程度后就形成污闪。防止这种生物危害线路运行安全的办法现在用的最多是惊鸟器。它是一种反光镜片和风车组成的装置挂在塔顶上。其原理是利用光的反射和风车的旋转来惊吓鸟类。但这种装置运行一段时间后鸟类逐渐适应以后，随即不再有效。现阶段最好的办法还是人工上塔摘鸟巢最环保、最经济，时间最好选在春、夏之交，因为这时鸟类繁殖季节已过。如果过早行动，没过多久鸟类本能又会重新筑巢。

　　3.5外破

　　短路有三相短路、两相短路、两相接地短路、单相短路。其中三相短路危害性最大，但发生概率最低度。70%~80%短路是属于单相短路。引起线路跳闸原因70%~80%又是因为外破的原因。如工程施工，放风筝，钓鱼，违章建筑，高空抛物等。铝铰线因为空气中氧化会由原来的白色变为灰色。短路时电

　　弧会把表面的氧化层打掉而露出白色的本色。此外短路电流往往会达几千安，从而在地面上会留下烧焦的痕迹。

　　4 结论

　　经过以上分析，要想减小线路跳闸次数、提高输电线路的可靠性可从以下方面着手。要注意观察导线对树距离（尤其是在夏季），因为人所处角度不同，有时会有错觉；要从近处、远处，不同方向观察，特别是死角不能忽略，小于《安规》规定的距离应及时处理；1-2公里进线段一年一次检测接地电阻，一般地区及10%开挖检查为五年一次，特别是象农田那样半于半湿地方和重污染地区，并做好记录；有间隔棒缺失等带电缺陷应利用停电机会及时处理；春、夏之交季节清除鸟巢；重点关注外破。定期、不定期检查重点外破情况；确保清扫周期和质量；加强对年轻巡视员的培训力度。

　　参考文献：

　　[1]国家电力公司：电业安全生产规程[M].中国电力出版社，2008.

　　[2]周泽存：高电压技术[M].中国电力出版社，2011.