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摘要：故障指示器在10kV配电系统中得到了广泛的应用，其不仅能够对隐蔽故障点进行有效的查询，从而降低工作人员的工作量，还可以为维修人员的后续维修工作提供一定的参考和借鉴，确保故障得到及时、有效的解决。
关键词：故障指示器；10kV配电系统；应用效果
10kV配电系统具有覆盖面积广、结构复杂等特点，一旦出现线路故障，将会耗费大量的人力、物力和财力。而借助故障指示器，可以实现对故障的准确定位，有效的缩短了停电时间，从而有效提高10kV配电系统的运行效率。
1.10kV配电线路常见故障
在经济社会发展过程中，10kV配电系统所发挥的作用是不可替代的，其既可以确保工业生产的正常运作，也可以保障人类的日常生活。但在其运行过程中，由于受到各种因素的影响，经常会出现故障问题，因此为了确保10kV配电系统的正常运行，则需要采取有效措施对其故障进行检测和诊断，以确保故障得到及时、有效的解决，保证10kV配电系统的正常运行。
通常情况下，10kV配电系统基本上被安装在城市中，通过相关的线路来使其电力资源直接传输至每家每户，而人们的日常生活会对10kV配电线路造成或多或少的破坏，从而影响了配电线路的运行效率。10kV配电线路运行过程中，常见的故障形式有：在道路两旁架设的配电线路会因为车辆的撞击以及其他原因而导致线路支柱受到损坏，最终诱发10kV配电系统故障；居民在用电过程中忽视了节约用电的重要性，致使用电量过大，或者有些人在配电线路上晾衣服，这些都会加快配电线路的损耗，诱发较大的安全隐患；在进行城市建设过程中，一些工程项目在施工阶段会对配电线路造成影响，从而诱发10kV配电系统故障。现实生活中，常见的10kV配电系统故障有10kV缺相故障、10kV线路单相接地故障、10kV线路跳闸故障、线路接地故障、违规施工引起线路故障、线路断线事故、线路短路故障、线路其他故障等。例如，在发生线路断线事故时，经常会由于导线磨损、绑线松动、导线折弯等而引发断线事故，低压线路断线接地事故，中性线和进户线断线引起的事故。10kV配电系统中常见的故障是10kV线路缺相事故，其将会导致故障线路上三相动力用户无法进行正常的工作，也会对故障相单相设备的运行产生一定的影响，诱发低压侧电压严重不平衡，如：跌落式熔断器熔丝熔断，诱发的缺相事故；柱上断路器A相触点间隙比较大，诱发的缺相事故；分路开关B相开关上烧断了桩头引线，诱发的缺相事故。
2.故障指示器的概述
2.1故障指示器的基本特性
通常情况下，故障指示器是有电压和电流检测、时间、故障状态指示、故障指示驱动、故障判别、自动延时复位控制及信号输出等部件组成。如果10kV配电线路出现接地或短路故障时，可以对导线周围所产生的电磁感应及电场电位梯度来对线路电压及电流的变化情况进行检测，从而实现对线路故障的有效判别。实际上，大部分故障指示器选择了机械式翻牌旋转的方式来对故障进行指示，故障时为红白相间颜色，正常运行时为白色，还有一部分产品借助发光的方式来对故障进行指示。如果把故障指示器安装在电缆分接箱时，需要借助电磁感应、光电转化等方法来把故障信息传输到面板上指示，该状态显示通常可以维持数小时，并存在延时自动复位功能。当10kV配电线路故障得到解决后，其可以恢复正常状态。为了更好的提高故障指示器的作用，最好选用“24小时”复位型故障指示器，其可以有效提高10kV配电线路故障的检测与维修效率，确保其正常运行。
2.2故障指示器动作判据
根据使用功能的差异可以把故障指示器划分为短路接地型、单相接地型和两者的结合体。一旦10kV配电线路出现故障时，故障指示器可以根据线路运行数据的变化情况来作出相应的反映，为检修人员的后续工作提供一定的参考，以确保其能够及时的发现故障区段。图1描述的故障指示器动作判据。
3.故障指示器的安装地点
10kV配电线路的用户相对比较密集，每日用电负荷较大，如果线路出现故障，将会诱发大面积停电。因此，在对故障指示器进行安装时，需要对线路长度、地理位置、负荷情况、线路环境等因素给予全方位考虑，并在此基础上合理选择安装地点，以达到预期的应用效果。
3.1安装在变电站出口
将故障指示器安装在变电站出口第一基杆塔上，如果发现有故障指示或变电所保护动作时，则可以判断该故障是线路因素引发的，或者也可能是10kV配电线路出现电缆故障造成的，从而为后续的检修计划提供一定的参考和借鉴，确保故障及早排除，并恢复送电，有效提高了10kV配电线路的运行效率。
3.2安装在用户配变高压进线位置
10kV配电线路的专线用户，通常会把故障指示器安装在用户高压进线的位置，其不仅可以有效明确责任范围，而且还可以准确界定故障责任区，一旦出现故障指示器动作则可以判定该故障是由用户原因引起。
3.3安装在电缆与架空线连接位置
随着城市化的不断发展，10kV配电线路程度越来越高，此时将故障指示器安装在电缆与架空线连接位置，可以准确判定该故障是电缆故障还是架空线部分故障。也可以将故障指示器安装在主缆与各分支缆环网柜、分接箱中，其可以对故障线路的区段进行准确的判定。
3.4安装在长线路的分支入口和中段位置
对于10kV配电架空线路而言，通常会选择在主干线与分支线路的连接部位安装跌落保险或真空断路器，这样可以把线路分成适当的区段。将故障指示器安装在分支线路时，一般需要将其安装在分支线路断路器开关出线的第一基电杆上，如果不存在分支的主干线，则需要每个15-20基杆塔安装一组。如果存在分支的杆塔时，则需要每条干线T接点和分支线的负荷侧位置安装一组指示器。当10kV配电线路的分支线杆塔数量低于5基时，可以选择不安装故障指示器，但是如果超过15基时，则需要按照上述要求进行安装。
4.提高10kV配电系统中故障指示器应用效果的措施
在10kV配电系统正常运行过程中，现有的故障指示器可能存在一些缺陷和不足，从而导致故障诊断效果不理想，因此需要根据实际情况来对故障指示器进行有效的改进和优化，以确保10kV配电系统运行过程中的故障得到有效的解决，确保10kV配电系统的正常、高效运行。
4.1指示器电源的选择
目前，大部分故障指示器选用了锂电池进行供电，但是此类电池的电量和使用寿命有限，因此需要定期对电池进行维护和更换。但是，在实际应用过程中，10kV配电系统可能存在大量的故障指示器，但是维护人员无法准确判定是否需要更换电池，而且如果遇到故障指示器无法运行时，也不知道是否是由电池原因导致，从而增加了维护人员的日常工作量。为了使上述问题得到有效的解决，建议生产厂家可以利用电压互感器或太阳能电池板来为故障指示器提供电源，从而有效提高故障指示的使用寿命。
4.2指示器外壳材料的选择
运行5年之后故障指示器的外壳会发生一定程度上的氧化变色，从而导致原本透明的外壳由于受到氧化作用而使其颜色加深，甚至变为褐色，加之自然环境因素的影响，会导致外壳赃物严重，维护人员无法对10kV配电系统故障点作出准确的判定。此时，生产厂家可以选择具有较高抗氧化性能的材料，从而有效提高故障指示器的使用寿命。同时，作为电力企业最好按照要求对故障指示器进行日常维护管理，并借助线路停电机会来擦拭指示器外壳，及时维护和更换损坏的故障指示器，以确保故障指示器的正常、高效运行。
4.3指示器的安装和拆除
通常情况下，故障指示器主要是借助背部的2组弹簧卡具来把其稳定的悬挂在配电线路上，为了避免指示器沿线路方向移动或发生掉落现象，需要适当的提高卡具弹簧的劲度系数，并只可以在处于停电的状态下对其进行安装和拆除。但是在实际情况下，对持续可靠供电需求提出了更高的要求，一些城区线路可能每隔2-3年才会对其进行停电检修，这样会使出现损坏的故障指示器无法得到及时、有效的更换，无法对10kV配电系统故障进行有效的检查。此时建议厂家生产能够带电进行更换的故障指示器，并通过绝缘拉杆就能够顺利的完成故障指示器的拆除和安装，以有效提高故障指示器的运行效率。
5.结束语
综上所述，故障指示器在10kV配电系统故障诊断中得到了广泛的应用，其可以根据需求安装在电力电缆配电线路上、架空线、环网柜、箱式变、分支箱中，可以有效的确定故障范围，确保故障得到及时、有效的排除，进而提高10kV配电系统的运行效率。
参考文献
[1]苏浩益,贺伟明,吴小勇.10 kV电缆故障指示器应用研究[J].南方电网技术,2014,12(1):145-146.
论文作者:林发
论文发表刊物:《防护工程》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/2
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