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摘要：导线的作用是用以传输电能，配电线路要将电能送至用户，必须具备两个基本条件：一是为传输电流的导线提供机械支撑；二是防止电流对地形成通道接地。绝缘子是起电气绝缘和机械作用的绝缘部件，有足够的电绝缘强度，并能承受一定的机械负荷，故在配电线路中占有重要地位。而绝缘子在配电线路中又是极易损坏的一个重要元件，一旦有绝缘子元件损（破）坏，就会丧失绝缘，从而可能引发电气设备烧损、配电线路断线而导致供电中断等各种安全事故。
关键词：10KV；配电线路；事故分析
现阶段，我国很多地区的10kV配电线路配置水平不高，绝缘性能较低，并且没有实施完善的防雷措施，导致线路断线事故明显增多，严重影响整个配电线路的安全性和平稳性。因此在电力系统发展过程中，相关单位应该密切关注10kV配电线路的运行情况，系统分析断线事故的起因，并采取科学合理的防治措施。
1 10kV配电线路断线故障的原因
1.1 机械外力的破坏
配电线路容易受到其他工程施工、爆破以及挖掘等作业的破坏，造成线路断线。一些大型设备的用电功率与电压超过额定值时，也会导致配电线路出现故障，影响电网系统的正常运行。此外，由于配网线路所使用的材料一般造价较高，一些不法分子对导线进行盗窃，导致了线路断线故障。
1.2 雷击断线
10kV电力系统中性点一般采用不接地运行方式，在系统发生单相接地故障时，不构成短路，因此电力系统运行规程规定：允许带接地点运行2h。在10kV架空绝缘线路上，对地距离相对较近的是针式绝缘立瓶，也是配电网对地绝缘比较薄弱的环节。在雷电或感应雷电落到线路上，如C相上时，通常在针式绝缘立瓶的左侧或右侧，距离在L=100～120mm处导线绝缘层被击穿，这一点是雷电击穿导线绝缘层，对地放电的最近距离。导线绝缘层被击穿后，表面呈现一细小针孔状，雷电压在针孔位置对绝缘立瓶底部进行放电，即形成雷电流Id，并通过杆塔泄入大地，造成C相瞬间接地，雷电流过后，其他良好相（A、B）的工频电容电流Ix=IA+IB沿雷电流通道的接地点流回到电源，由瞬间接地转变成持续性接地，最终工频续流引起的弧光将架空绝缘导线烧断。
图1 单相接地
C相接地，C相对地电压为零，即Uc=0V，A相和B相对地电压升高为线电压。因雷电击穿绝缘导线外皮所形成的针孔，便是高压端产生电弧的弧根，虽然弧根受到负荷的电磁力作用，但因绝缘层的阻碍，固定在针孔位置的弧根无法移动。这与架空裸导线有着明显的不同，雷电落在裸导线造成立瓶闪络后，良好相的工频电容电流沿此通道流动并起弧燃烧，同时弧根在负荷的电磁力作用下，沿着负荷电流流动的方向移动，弧根对地距离迅速拉大，直至电弧熄灭。如果雷电落在两相或三相绝缘导线上导致立瓶闪络，与大地形成短路，电流保护动作跳闸。
1.3 与其他配网线路冲突
现阶段，我国城镇化建设进程加快，交通线路管网增多，与原有的10kV配电线路冲突日渐凸显，并且在很多地区这种影响较为严重，同时很多地区存在拆迁动迁等问题，极易引起杆塔倒塌或者电缆损害等问题，从而造成导线断线事故。
1.4 设备自身缺陷
对于10kV配电线路而言，相关设备缺陷或者施工技术不达标等问题均会导致断线事故，常见问题为绝缘子裂痕和接头氧化、设备连接过紧，尤其在冬天线路收缩造成接头扯裂松动。此外，还存在接头连接疏松，当线路通电时接触电阻会变大，使得接头发热甚至出现氧化现象，并且氧化后的接头发热现象更为严重，达到极限程度时便会烧灼导线甚至导致导线断裂。
2 事故的解决措施
2.1 提升配电线路强度，选择合适的横担
横担是10kV配电线路的重要组成部分，对线路起到有效保护作用，主要表现为如果线路发生断线事故，通过导线两端张力失衡作用转动横担，以此避免断线事故范围的扩大。同时也可将横担设置为实心结构，提高了横担的绝缘性能，并在应用中不易老化且不易被击穿。此外，还可选择符合材质的横担，复合材料横担中包含聚氨酯高分子，有效提高材质的稳定性和抗衰老性，可有效避免传统线路中横担老化、脱落等现象，其也能提高横担的绝缘性能，当发生雷击时可扩大放电过程中的空气间隙，从而起到绝缘效果。并且复合材料的横担能够有效清理线路污垢，拉大爬电距离，在提高绝缘体自身清洁能力的基础上降低事故的发生几率。
2.2 安装避雷器
对于通常应用的FZS–12/5复合支柱绝缘子，雷电全波冲击耐受电压为75kV，与其配合的避雷器冲击放电电压应该满足Ubf≤75kV的要求，避雷器放电后的残压应为冲击放电电压的30%，即Ucy=52.5kV。在实际运行中，因避雷器的接地极年久腐蚀老化，接地电阻值增大，甚至接地极锈蚀断裂，杆塔形成自然接地，不利于雷电能量对地释放，使得避雷器的保护范围缩小，部分雷电能量仍然储存在线路中。在避雷器放电过程中，残压达到52.5kV时，其电阻片的阻值就会突然增大，雷电流立刻被截止，雷电压的幅值就会随之陡然上升，其幅值会再次超过75kV，雷电波在行进过程中对邻近杆塔绝缘子进行放电，造成绝缘子反击闪络，甚至造成两相或三相弧光短路。
2.3 采用多相断线故障定位
第一，发生两相断线故障时，故障定位要首先考虑电源侧零序电压瞬间增大的情况以及另一相电压的数值下降的情况。并且这种类型的断线故障中，负荷一侧三相电压的数值基本是一样的，最小电压可能为0.此外，电源侧的零序电压将明显变大，甚至会增大到故障发生之前的相位电压值大小。这里需要注意：一般情况下，电源侧和负荷侧TV开口的三家电压都是小于100V的。在出现末端断线的情况时，电源侧的TV开口三角电压会变为0，负荷侧的TV开口三角电压则接近100V。如果是断线发生在开端，以上情况则正好相反。
第二，发生三相断线故障时，故障定位时要考虑发生故障之后，电源侧的各相位电压是否保持在恒定的情况下，并且是否和发生故障之前的相电压值相同。但是，负荷侧的各相位电压则下降、甚至降为0，并且相对应的零序电压都为0.出现这种情况，按照检测到的故障位置两侧相电压值或者是根据TV开口三角电压进行故障的定位。
综上所述，如何保证10kV配电线路安全性和稳定性成为电力企业发展面临的重要问题。因此在具体工作开展中，工作人员应结合配电线路实际情况，合理分析当地的气候原因和外部环境，以此为依据综合处理线路断线问题。并且在检修和维护过程中密切关注相关设备具体情况，根据运行实际予以有效调整和维护，保证线路具备良好的绝缘性能和抗损坏能力。
参考文献
[1]马腾.10kV配电线路断线故障检测与定位研究[D].山东大学,2013.
[2]黎玲.农村10kV配电线路的断线分析及防治措施[J].中外企业家,2013,12:200+216.
论文作者:武佩诚
论文发表刊物:《电力设备》2017年第11期
论文发表时间:2017/8/8
标签：线路论文; 断线论文; 导线论文; 雷电论文; 电压论文; 故障论文; 绝缘子论文; 《电力设备》2017年第11期论文;