摘要：输电线路导地线数量较多、分布面广、环境各异、巡视难度较大，本文提出一种对老化状态导地线进行试验研究和状态评估的方法，集成项目的检测数据及理论研究成果，总结不同运行环境下常用导地线老化的趋势及主要影响因素，通过老化的表现形式、老化机理及数学模型，确定老化程度的评级指标，提出一种导地线老化程度评估的方法。
关键词：导地线；老化评价；研究思路
输电线路架空导地线长期运行，除受正常机械荷载和电力负荷的作用外，还受环境、气候、杆塔外力等各种外部条件的影响，这些因素均会导致导地线机械性能及电气性能的下降，不及时处理会发生断线，引发事故，严重影响电力系统的安全稳定运行[1-4]。监控或更换老旧导地线是排除线路故障隐患的重要手段之一，但如何判别导地线老化、老化到什么程度需要更换、如何更换等，均没有相关标准，运维人员一般根据经验来对老旧导地线进行取样或更换，难免会造成浪费或更换不及时的情况。
本文依据老化导地线试验数据和数学研究结果，结合输电线路导地线的历史数据及新导线的试验数据，发掘影响导地线老化的因素及其相互关系。其结论可应用于实际老化分析和预测工作，将在保证导地线整体可靠性的前提下，判定导地线路的运行状态，决定是否进行检修或改造导地线。
1、老旧导地线运行、管理现状研究
结合云南省线路状态评价管理系统及技术监督的数据库，对云南省输电线路常用架空导地线，主要是不同电压等级、不同运行环境的钢芯铝绞线、镀锌钢绞线、铝包钢绞线的一般运行年限、失效原因、运维管理现状等进行研究，到云南省架空导地线主要供货厂家进行导线生产工艺及质量控制方面的调研，以及到导地线权威检测机构或相关科研机构进行技术调研。
2、导地线老化评估试验方案研究
架空导地线老化程度的评估方法研究涉及架空导地线样品的质量检测，试验样品为长期运行的架空导地线，文中对导地线机械及电气性能的影响因素进行试验研究，确定试验方案。检测项目分为理化检验项目及电气检测项目，导线主要检测项目为外形尺寸、表面质量、整体拉断力、单丝机械性能、锌层质量、电阻率、扭转、卷绕等，地线主要检测项目为外形尺寸、表面质量、整体拉断力、单丝机械性能、锌层质量、扭转、卷绕等。同时将导地线损伤深度（包括腐蚀坑深度、电灼伤深度及机械损伤深度）及运行环境（包括雷害、污区、风区、冰区）、运行年限等因素考虑在内。
3、老旧导线与新导线试验数据对比分析
试验完成后，取每个规格型号的出厂导线10根进行以上项目的检测，试验数据的均值作为参考数据，将老化导地线的检测结果与参考数据一一进行对比，得到老化导线单个试验结果相对于出厂导线数据的变化百分比情况。
通过对所有试验项目进行分析筛选，参照DL/T 1248-2013《架空输电线路状态检修导则》及DL/T 1249-2013《架空输电线路运行状态评估技术导则》，排除对导线性能影响不大的次要因素，如导地线标准数值、固有属性及无法量化的因素，保留对导地线老化程度影响较大的因素。将影响较大的因素作为评判导地线老化程度的指标。
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4、不同类型导地线老化程度的主要影响因素研究
由于导地线老化进程和影响因素的复杂性，老化程度的评估需要研究的变量关系较多且错综复杂，其中既有确定可循的变化规律，也有不确定的随机变化规律，各个因素的重要性主要以其对使用性能的影响程度来定性判断。本文中采用层次分析法对导地线老化影响因素进行权重分析。
层次分析法（The analytic hierarchy process，简称AHP）是定量和定性分析相结合的多目标决策方法，能够有效分析目标准则体系层次间的非序列关系，有效地综合测度决策者的判断和比较，通过构造判断（成对比较）矩阵、计算矩阵的特征向量和指标权重、归一化处理，得到各因素的权重分析，并通过计算判断矩阵的一致性指标，判断其效度是否可靠。
5、导地线老化程度评估的多指标评级模型研究
正态分布是许多统计方法的理论基础。检验、方差分析、相关和回归分析等多种统计方法均要求分析的指标服从正态分布。许多统计方法虽然不要求分析指标服从正态分布，但相应的统计量在大样本时近似正态分布，因而大样本时这些统计推断方法也是以正态分布为理论基础的。本文中以绘制正态分布曲线的方式得到单项数据的分布计算，通过Excel中的“NORMDIST”创建分布曲线，若数据满足正态分布，则可采用置信区间方式对不同影响因素进行分区，若由于数据量限制暂不满足正态分布，可期望（即平均值）为对称点，采取均值的方法对各影响因素划分级别，各级别对应不同分值，如可将各影响因素划分为Ⅳ级，采用百分制，各级别分别对应0分～25分、25分～50分、50分～75分、75分～100分。
将导地线各个影响因素的得分与其权重相乘，求和之后得到一根导地线的综合得分，同样采用百分制，将导地线老化程度分为Ⅳ级，各级别分别对应0分～25分、25分～50分、50分～75分、75分～100分。依据导地线得分即可判定导地线所属分级，对导地线老化程度进行评估。
导地线老化评估标准通过实验室导地线老化程度评估试验数据以及数理研究成果，结合导、地线路相关历史数据的分析，找到影响导地线路老化的因子，分析出他们之间的关系，建立导地线路老化状态评估模型，并对建立的模型进行论证和优化，最终让模型落地，能够应用于实际的老化分析、预测工作中，通过该老化结果的研判，可在保证导地线整体可靠性前提下，判定导地线路的运行状态，决定是否进行检修或改造导地线，同时也在保障整个电力系统安全可靠运行的决策中起到重大作用。
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论文作者:武俊平,陈峻宇
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/30
标签：地线论文; 因素论文; 正态分布论文; 导线论文; 线路论文; 程度论文; 数据论文; 《基层建设》2019年第14期论文;