摘要：架空线路常年累月暴露在野外，经常要遭受狂风暴雨、雷电霜雾等恶劣的自然环境、自然灾害的侵蚀和考验，并容易遭受到鸟害、树害、化工、矿产企业排放的废气、废渣及人为因素等造成的外力破坏，这些都对架空线路的安全运行造成不同程度的威胁和损害，导致线路跳闸，供电可靠性差，甚至造成局部范围内的中断供电，给企业的正常生产和城乡居民的日常生活造成巨大的损失，带来许多不便和麻烦。严重影响线路用电安全及可靠性。
关键词：输配线路；跳闸；分析对策
一、架空输配线路跳闸的原因分析
攀枝花地区平均海拔1100米左右，山高林密，地质状况复杂，加之光照时间长，昼夜温差大，对线路安全运行各项指标考验极大，根据最近10年左右统计的造成线路跳闸数据分析统计，短路、污闪及雷击引起的输配线路跳闸次数占总数的92.5%，为线路跳闸的主要原因。
1、短路。在配电线路中，由于线路相间距离较小，如果导线的弧垂不按设计值校核及验收，造成同一档距内的导线弧垂偏差过大，在恶劣的天气下(暴风)，极容易造成导线相间短路，引起跳闸。还有一种情况是耐张线夹螺栓的松动，也可能造成线路上导线滑出。因此线路维护巡视过程中，要仔细观察每档线路弧垂变化情况。由于砍伐和赔偿费用的不合理递增，对于线路通道外的超高树木，尤其是生长速度特别快的榕树、桉树等，容易忽视和掉以轻心，在暴风雨和雷电交加时，容易造成树杆、树茎折断，横搭在导线上，引起相间短路。
2、污闪。户外绝缘子，常年受到工业污秽或自然界盐碱、飞尘等的污染，在湿度大的天气条件下，绝缘子表面的污秽尘埃被润湿促使电导增加，使绝缘子的泄漏电流剧增，其结果使绝缘子在工频和操作冲击电压下的闪络电压(污闪电压)显著降低，甚至有可能使绝缘子在工作电压下发生闪络。总的来说，污闪是指由于绝缘子污秽引起的闪络，包括绝缘子串闪络、均压环对横担放电、鸟粪闪络等。引起线路污闪的主要污秽来源包括自然污秽(尘土、鸟粪等)和工业污秽(烟尘、废气)等。要保证电力线路的安全运行，可以采取下列措施：
(2.1) 对污秽绝缘子定期或不定期地进行清扫，或采用带电水冲洗，可有效地减少或防止污闪事故。
(2.2)对污秽等级高的地区绝缘子涂硅油。硅油是一种憎水性物质，它能防止水膜连成一片，使绝缘子表现的泄漏电流减小，从而提高污闪电压，起到线路防污能力的作用。
(2.3)选用耐污性能好的绝缘子，如玻璃绝缘子或合成绝缘子。由于玻璃绝缘子或合成绝缘子良好的耐污性能为污秽地区的安全供电提供了可靠保证，而且无需零值检测等性能，切实起到了减少线路运行维护工作量的作用。攀枝花供电公司自2002年以来，在污区新建送电线路工程上基本都采用了玻璃绝缘子，从运行情况来看，取得了比较好的安全及经济效益。
(2.4)采用半导体釉绝缘子。这种绝缘子釉层的表面电阻为10.5～10.7Ω，在运行中利用半导体釉层流过均匀的泄漏电流加热表面，使介质表面干燥，同时使绝缘子表面的电压分布较均匀，从而能保持较高的闪络电压。
3、雷击。由于输配电线路的分布错综复杂，鉴于目前的技术，对输配电线路还不可能做到完全的防雷。提高线路的防雷可以提高我市电网运行可靠性。输配电线路防雷性能的优劣主要有两个指标来衡量：一是耐雷击线路绝缘不发生闪烙的最大电流幅值；二是雷击跳闸率，所以要提高防雷水平，必须做四道防线：①使输配电线路不直接受雷击。②使线路受雷击后绝缘不发生闪络。③闪络后不会形成稳定的工频电弧。④建立电弧后不会影响线路电力供应。山区地形复杂、气候多变，气象观测站少，有据可查的资料和记录有限，气象条件的收集要采用科学方法长期坚持，土壤电阻率要必须按地质情况合理测量。
二、预防和减少线路跳闸的对策
(1)架设避雷线。主要是防止雷直击导线，此外，对雷电流有分流作用，减少流入杆塔的雷电流，使塔顶电位下降。对导线有耦合作用，降低雷击杆塔时绝缘子串上的电压。对导线有屏蔽作用，可降低导线上的感应电压。架设避雷线是输电线路防雷保护的最基本和最有效的措施。此外，为了提高避雷线对导线的屏蔽效果，减小绕击率，在杆塔选取上尽量考虑和控制避雷线对边导线的保护角在20°以下。
(2)降低杆塔接地电阻。这是提高线路耐雷水平防止反击的有效措施，按相关规程规定，铺设避雷线的线路，每基杆塔的工频接地电阻必须合格。这也是检修维护工作的重点—测量接地电阻。由于山区土壤电阻率普遍较高，为满足线路耐雷水平的规定，在实际运行中我们通过对新建线路杆塔施工、验收及雷季来临前的接地电阻的测量，分别采用增设接地扁铁，加大接地面积，进行接地槽换土、敷设降阻剂等措施，有效地使接地电阻得到改善，满足了设计的要求，起到了防雷的目的。
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(3)架设耦合地线。在导线的下方架设耦合地线，耦合地线的作用主要有两个：一是增大避雷线与导线之间的耦合系数以降低绝缘子串两端的反击电压和感应电压分量；二是增大雷击塔顶时向相邻杆塔分流的雷电流以降低塔顶电位。在降阻困难或资金允许的情况下，在线路设计时可考虑架设耦合地线来降低过电压，增加雷电流的分流。运行经验表明，耦合地线对减少山区架空线路雷击跳闸率的效果十分突出。
(4)装设自动重合闸装置。由于雷击造成的闪络大多数能在跳闸后自行恢复绝缘性能，所以重合闸的成功率也较高，它是保证不中断供电的有效措施。我市的配电线路一般都装设有重合闸， 因此，加装线路自动重合闸装置对于线路正常运行、保证供电可靠性和降低线路的雷击事故率都有较好的效果。
(5)装设线路避雷器。运行经验表明，在雷电活动频繁地区可考虑在线路上安装避雷器，减少线路雷击跳闸事故的发生。线路避雷器一般有两种：一种是无间隙型；避雷器与导线直接连接，它是电站型避雷器的延续，具有吸收冲击能量可靠，无放电时延等优点；另一种是带串联间隙型，避雷器与导线通过空气间隙来连接，只有在雷电流作用时才承受工频电压的作用，具有可靠性高、运行寿命长等优点。一般常用的是带串联间隙型，由于其间隙的隔离作用，避雷器本体部分(装有电阻片的部分)基本上不承担系统运行电压，不必考虑长期运行电压下的老化问题，且本体部分的故障不会对线路的正常运行造成隐患。
(6)定期清扫绝缘子。定期逐基登杆清扫绝缘子，除去绝缘子表面的污秽物，也可带电冲洗绝缘子。对污秽严重，不易在现场清扫的绝缘子，也可以进行更换，将旧绝缘子带回单位进行清扫。这是目前操作简易、便于实施，并实践证明是很有效的一种措施。更换不良和零值绝缘子，增加绝缘子串的单位泄漏比距以及涂刷防污涂料等，都是防污的有效措施。
(7)防止鸟害。在绝缘子正上方的横担及金具上栖立飞鸟时，可能因鸟粪形成鸟害闪络。这种闪络通常是绝缘子表面爬电及空气放电的一种混合闪络。鸟粪短接部分空气间隙并降低绝缘子局部表面的外绝缘性能，造成绝缘子串的绝缘性能下降。对于鸟害闪络，可在绝缘子串正上方的横担上安装鸟刺，防止鸟粪直接落在伞裙的上方，也可在绝缘子串上端第一片装大裙，防止鸟粪直接桥接绝缘子伞裙。
(8)装设排气式避雷器。一般在线路交叉处和在高杆塔上装设排气式避雷器以限制过电压。特别是带绝缘的配电线路，在受雷击时的过电压比较明显，装设排气式避雷器以限制过电压是一种有效方法。电缆进、出线，可利用电缆与排气式避雷器联合作用的典型进线保护。
(9)加强绝缘。对于较高海拔和比较的高杆塔，可以采取增加绝缘子串片数的办法来提高防雷性能，高杆塔的等值电感大，感应过电压高，绕击率也随高度而增加，因此规程规定，全高超过40m有避雷线的杆塔，每增加10m应增加一片绝缘子。
(10）由于山区线路走廊紧张，新建的35kV线路走径越来越高，线路走径一般都在与110kV线路走径的高度差不多，跨越档距大，而避雷线的架设却按线路设计手册仅在变电所进出线两端架设2km左右的避雷线，其余都未架设避雷线，这样很容易引发雷电的袭击。在线路设计时可以结合实际情况在雷击活动频繁的地区适当增加35kV线路的避雷线长度。
（11）提高线路自动重合闸动作的可靠性。
加装线路自动重合闸作为线路防雷的一种有效措施，在线路正常运行中和保证供电可靠性上都发挥了积极的作用，但应对瞬时故障加强巡视、分析和判断，并及时予以查清处理，防止给线路安全运行遗留隐患。
三、提高运行维护质量和运行管理水平
（1）依照线路运行规程，并根据线路电压等级和周围环境状况确定巡视周期，并指定专人负责。及时处理各种缺陷和并将其记录在案，定期对每条线路的运行情况进行分析、思考和总结，并从中得到一些启示和经验。
（2）必须加强线路的运行维护，加强线路正常巡视、特殊巡视、故障巡视和线路登杆塔检查，雷季前应做好防雷措施的检测和维修，及时消除接地体、外露等缺陷，降低杆塔的接地电阻在规定的范围之内。
（3）在设计新建线路时，结合攀枝花具体情况将每个绝缘子串比规程要求的增加1—2片绝缘子，加强线路的绝缘水平，达到防雷要求。严格按照图纸要求进行接地体处理，确保施工质量。
（4）在雨季来临之前，对易出故障的线路进行全面巡视，消除线路运行的潜在隐患。特别是要修剪好树木，保持对线路的安全距离。做好杆塔基础接地及防洪等准备工作。
四、结论
山区架空输配线路跳闸原因多种多样，但主要原因不会变化太大，各地输配线路实际情况又不尽相同。因地制宜，科学合理地选择保护措施，并重视和加强输配线路的运行管理，定能收到提高输配线路安全运行再上新的台阶。
论文作者:李建刚
论文发表刊物:《电力设备》2017年第22期
论文发表时间:2017/12/7
标签：绝缘子论文; 线路论文; 杆塔论文; 避雷线论文; 导线论文; 避雷器论文; 污秽论文; 《电力设备》2017年第22期论文;