教学课件 10KV架空线路的故障处理汇总

架空线路的故障处理

2010年09月24日架空线路的故障处理1架空线路各部件除了承受正常的机械负荷和电力负荷外，还需经受自然灾害的袭击，因而使架空线路日趋损坏而引起故障。例如：由于湿度的变化，会使铁塔和金属构件发生锈蚀；由于温度变化会引起导线张力发生变化，易造成绝缘子和其他部件损坏；由于台风等，会使导线产生震动、跳跃、甚至碰线，易造成断线、倒杆；由于有小雨和雾，易引起脏污的绝缘子发生闪络甚至击穿，造成架空线路跳闸事故、另外有鸟兽、树木、风筝、洪水等，都能引起架空线路故障

架空线路各部件除了承受正常的机械负荷和电力负荷外，还需经受自2架空线路故障类型(一)导线的断股、损伤和闪络烧伤故障刮风会使导线、架空地线发生震动或摆动造成断股，甚至发生导线之间互相碰撞而形成相间短路，烧伤导线造成跳闸而使线路停电。导线的震动和断股一般发生在导线悬挂处

架空线路故障类型(一)导线的断股、损伤和闪络烧伤故障3(二)导线驰度超过允许值而造成导线弧光短路故障

导线架设在杆塔上，在相邻两座杆塔间，均垂下一个弧形曲线，其下垂的幅度称为弧垂或驰度。相邻两杆的水平距离称为档距。导线驰度大小与档距长度、导线重量、架线松紧以及气温、风、冰雪等自然条件有关，但应符合设计规定。如导线驰度超过允许值，将会造成架空线路的故障。必须及时进行调整，以确保线路安全运行

(二)导线驰度超过允许值而造成导线弧光短路故障

导线架设在杆4如果导线在架空线路架设时未拉紧，或在运行中因受机械负荷；电力负荷；风、雨、雪、冰；雷电的影响造成驰度过大时，便会使对地距离相应减少。此时，若导线型号小、架构及型式不适合、相间或相对地之间距离较小时，在遇到系统中持续短路时的过电压、龙卷风、高气温和重负荷等的影响，导线就会发生摆动，从而造成相间和相对杆塔之间发生放电，严重时会引起弧光短路事故；若导线型号大时，在遇大风时导线就会发生摆动，因而使接头附近的导线和隔离开关的支持瓷瓶损坏；若隔离开关的支持瓷瓶不牢固，则会发生摆动，引起隔离开关接头接触不良或动、静触头之间相互摩擦。因此，必须对导线进行调整，将导线收紧，使其驰度符合允许值，以保证线路的安全运行

如果导线在架空线路架设时未拉紧，或在运行中因受机械负荷；电力5由于电气设备或架构的基础下沉，使导线拉紧而造成驰度过小，这样加了导线的拉力，减小了导线的机械强度。此时，若遇冬季气温低，且通过导线的电流又小，则会使导线拉长和拉断，同时损坏电气设备。如隔离开关引线拉紧后，使隔离开关瓷瓶拉歪，造成瓷瓶从铁帽下拉断或使隔离开关的动、静触头之间接触不良，严重时会将合上的隔离开关拉开，引起动、静触头之间放电，有可能发展成三相弧光短路事故。因此，必须对导线进行调整，将导线放松，以保证线路的安全运行

由于电气设备或架构的基础下沉，使导线拉紧而造成驰度过小，这样6(三)导线发热故障

架空导线大部分采用钢芯铝线，而钢芯铝线的允许温度为70℃。导线在正常运行时，不应超过允许温度为70℃。导线在正常运行时，不应超过允许温度，即应监视导线的实际负荷电流不应超过安全电流。因为导线的过负荷运行，会使导线温度超过允许值，从而引起导线激烈氧化，使铝导线表面起泡或发白，铜导线表面发红或有红斑，长时间过负荷运行，就会损坏导线

(三)导线发热故障

架空导线大部分采用钢芯铝线，而钢芯铝线的7导线因过负荷发热后，会使金属抗拉强度将低，如铝线超过100℃，通线超过150℃，钢线超过150℃，钢线超过300℃时，其抗拉强度便迅速下降。此外，导线长期发热，会使金属性慢性退火，从而降低导线的机械强度，此时如遇断路故障，由于点动力的影响，就会使导线变形或断裂。因此，发现导线过负荷时，应将低负荷，使电流在额定值以内，从而确保架空线路的安全运行

导线因过负荷发热后，会使金属抗拉强度将低，如铝线超过100℃8(四)导线的雷害故障

大气过电压是指由于雷击引起的过电压，又称雷电过电压，此种过电压是由直击雷和感应雷所引起的。在架空线路的全部事故中，约占40～60%为雷害引起的

线路附近落雷所引起的过电压叫感应过电压，其数值可达到100Kv左右，最高可达到300Kv。这对110Kv以上的架空线路是没有什麽危险性，因为线路绝缘水平能够承受这种过电压，可对35Kv级以下的架空线路是有很大的危险性，很容易引起绝缘子对地发生闪络，特别是绝缘子表面脏污或绝缘缺陷时，更容易发生故障

(四)导线的雷害故障

大气过电压是指由于雷击引起的过电压，又9如果雷直接落到线路上，由于雷电电压很高，对任何架空线路均是危险的

如果雷直击铁塔时，铁塔上会产生很高的电压，可达几百万伏，从而引起雷电波反击导线的现象，使铁塔与导线间的绝缘发生闪络，此时导线上也有很高的感应过电压，一般可达到300～400Kv，这可能引起相邻两相间的绝缘子闪络。当雷直击导线时，也会引起杆塔与导线间的绝缘子闪络。当雷直击导线时，也会引起杆塔与导线间的绝缘发生闪络。当雷直接落在杆塔中间架空地线上时,会产生高压的雷电波，该雷电波一般经接地线而流入大地，但是，若杆塔的接地装置不合格，或导线与架空地线之间距离不够时，亦可能在架空地线与导线之间发生闪络

如果雷直接落到线路上，由于雷电电压很高，对任何架空线路均是危10雷电过电压所引起的绝缘闪络或相间闪络主要是电弧短路，随着系统短路容量的大小以及电弧持续修时间长短的不同，其破坏程度也不同，可能引起绝缘子烧伤或完全破坏，甚至是导线过热熔化或烧断

当线路遭受雷击发生故障引起跳闸后，电弧就会熄灭。此时，如果绝缘子和导线的烧伤并不严重，则应将线路停电，然后进行修理

雷电过电压所引起的绝缘闪络或相间闪络主要是电弧短路，随着系统11架空线路故障产生的原因

(1)引线驰度较大且细而轻，易受风吹摆动,长期以来，在被线夹握住的地方，铝线因反复曲折而在弯曲部分“疲劳”，开始发生单股折断，逐渐发展到由外层到内层断股。导线断股后，有效面积减少，机械强度降低，每股所受的拉力增加，因此便加速了断股的发展，同时未断股的电流密度增加，引起导线因过载而发热，最后造成断线(2)当风速在0.5—4m/s时，容易引起导线周期性的上、下振动，导致导线断股(3)当风速在5—20m/s时，由于振幅较大，易引起全档导线做波浪式的起伏运动，造成相间或导线对地的闪络，导致线路停电事故(4)在5—8级大风时，架空线路的各相导线摆动不一，如线间距离较小或各相导线驰度不均衡时，就会发生碰线事故或线间放电闪络故障(5)导线、架空地线在制造上有缺陷，如有断股等情况，或因受大气中水分及腐蚀性气体的作用，使导线氧化、生锈变质而减弱机械强度，于是在刮大风时亦会引起断线架空线路故障产生的原因(1)引线驰度较大且细而轻，易受风吹122.架空线路故障的预防措施(1)对于风吹摆动较大的导线，应进行调整，松的应调紧，或在两杆塔中间加装一根杆塔，以缩短挡距，使导线稳定(2)在线夹附近的导线上加装防震锤、护线条，以防止导线振动护线条是用与导线相同的材料制成的，外形是中间粗两头细的一根根铝棍。在线夹处用这种护线条将导线缠裹起来，就能加强导线的机械强度，并且在导线发生振动时，可以防止导线在线夹出口处发生剧烈的曲折防震锤由两个形状如杯子的生铁组成，两个生铁块分别固定在一根钢绞线的两端，而钢绞线的中部用夹子固定在导线上。在导线振动时，防震锤由于它的重量和弹性使起到阻碍导线振动的作用(3)对耐张塔上的跳线，应注意其摆动的情况，在最大摆度时应不至于对杆塔、横担或拉线发生放电，如有这种可能，一般可用绝缘子串来固定，亦可在跳线上附加一铁棍，这样就能有效的解决跳线因受风而摆动2.架空线路故障的预防措施(1)对于风吹摆动较大的导线，应13为保证架空线路的安全运行，必须采取以下防雷措施：1.在架空线路上架设架空地线架空地线可以遮住导线，主要是保护导线不受直接雷击，使雷尽量落在架空地线本身上，并通过杆塔上的金属部分和埋设在地下的接地装置，使雷电流入大地，从而保证了线路的安全运行由于架空地线的防雷效果较好,造价便宜,所以,110Kv及以上的架空线路均采用架空地线为保证架空线路的安全运行，必须采取以下防雷措施：1.在架空线142.用管型避雷器保护架空线路

管型避雷器主要有外部火花间隙和内部火花间隙组成，正常时，外部间隙把管型避雷器和系统电压隔开，使避雷器在线路正常运行时不受电压作用。当线路遭受雷击时，外部间隙和内部间隙先后被击穿，当雷电电流流入大地。放电时，由于管内有很大的电流通过而形成强烈的电弧，此时管内温度很高，管内纤维材料在高温作用下而分解出大量的气体，在很短时间内能使管内产生很大气压，此气体以很快的速度向管外排出，造成强烈的纵向吹动，使电弧熄灭，全部过程所需时间仅0.01~0.02s内

2.用管型避雷器保护架空线路

管型避雷器主要有外部火花间隙和153.保护间隙防雷

保护间隙主要是由空气绝缘的两个金属制成的电极组成，它和被保护设备并联，其作用和避雷器一样，能在过电压时击穿，以保护并联者的设备

在中性点直接接地的电网中，保护间隙被击穿时，要发生短路现象，其原因是保护间隙击穿时，就和中性点接地处形成单相短路回路。在中性点不接地的电网中，当两相间隙同时击穿时，就要发生相间短路。由于间隙击穿时不能自动灭弧，所以会引起电源断路器自动跳闸，因此，保护间隙虽然对设备能起保护作用，但不能保证对用户的连续供电。为了保证线路的连续供电，在装有保护间隙的线路上，应有自动重合闸装置，以减少线路停电故障

3.保护间隙防雷

保护间隙主要是由空气绝缘的两个金属制成的电16架空线路的故障处理

2010年09月24日架空线路的故障处理17架空线路各部件除了承受正常的机械负荷和电力负荷外，还需经受自然灾害的袭击，因而使架空线路日趋损坏而引起故障。例如：由于湿度的变化，会使铁塔和金属构件发生锈蚀；由于温度变化会引起导线张力发生变化，易造成绝缘子和其他部件损坏；由于台风等，会使导线产生震动、跳跃、甚至碰线，易造成断线、倒杆；由于有小雨和雾，易引起脏污的绝缘子发生闪络甚至击穿，造成架空线路跳闸事故、另外有鸟兽、树木、风筝、洪水等，都能引起架空线路故障

架空线路各部件除了承受正常的机械负荷和电力负荷外，还需经受自18架空线路故障类型(一)导线的断股、损伤和闪络烧伤故障刮风会使导线、架空地线发生震动或摆动造成断股，甚至发生导线之间互相碰撞而形成相间短路，烧伤导线造成跳闸而使线路停电。导线的震动和断股一般发生在导线悬挂处

架空线路故障类型(一)导线的断股、损伤和闪络烧伤故障19(二)导线驰度超过允许值而造成导线弧光短路故障

导线架设在杆塔上，在相邻两座杆塔间，均垂下一个弧形曲线，其下垂的幅度称为弧垂或驰度。相邻两杆的水平距离称为档距。导线驰度大小与档距长度、导线重量、架线松紧以及气温、风、冰雪等自然条件有关，但应符合设计规定。如导线驰度超过允许值，将会造成架空线路的故障。必须及时进行调整，以确保线路安全运行

(二)导线驰度超过允许值而造成导线弧光短路故障

导线架设在杆20如果导线在架空线路架设时未拉紧，或在运行中因受机械负荷；电力负荷；风、雨、雪、冰；雷电的影响造成驰度过大时，便会使对地距离相应减少。此时，若导线型号小、架构及型式不适合、相间或相对地之间距离较小时，在遇到系统中持续短路时的过电压、龙卷风、高气温和重负荷等的影响，导线就会发生摆动，从而造成相间和相对杆塔之间发生放电，严重时会引起弧光短路事故；若导线型号大时，在遇大风时导线就会发生摆动，因而使接头附近的导线和隔离开关的支持瓷瓶损坏；若隔离开关的支持瓷瓶不牢固，则会发生摆动，引起隔离开关接头接触不良或动、静触头之间相互摩擦。因此，必须对导线进行调整，将导线收紧，使其驰度符合允许值，以保证线路的安全运行

如果导线在架空线路架设时未拉紧，或在运行中因受机械负荷；电力21由于电气设备或架构的基础下沉，使导线拉紧而造成驰度过小，这样加了导线的拉力，减小了导线的机械强度。此时，若遇冬季气温低，且通过导线的电流又小，则会使导线拉长和拉断，同时损坏电气设备。如隔离开关引线拉紧后，使隔离开关瓷瓶拉歪，造成瓷瓶从铁帽下拉断或使隔离开关的动、静触头之间接触不良，严重时会将合上的隔离开关拉开，引起动、静触头之间放电，有可能发展成三相弧光短路事故。因此，必须对导线进行调整，将导线放松，以保证线路的安全运行

由于电气设备或架构的基础下沉，使导线拉紧而造成驰度过小，这样22(三)导线发热故障

架空导线大部分采用钢芯铝线，而钢芯铝线的允许温度为70℃。导线在正常运行时，不应超过允许温度为70℃。导线在正常运行时，不应超过允许温度，即应监视导线的实际负荷电流不应超过安全电流。因为导线的过负荷运行，会使导线温度超过允许值，从而引起导线激烈氧化，使铝导线表面起泡或发白，铜导线表面发红或有红斑，长时间过负荷运行，就会损坏导线

(三)导线发热故障

架空导线大部分采用钢芯铝线，而钢芯铝线的23导线因过负荷发热后，会使金属抗拉强度将低，如铝线超过100℃，通线超过150℃，钢线超过150℃，钢线超过300℃时，其抗拉强度便迅速下降。此外，导线长期发热，会使金属性慢性退火，从而降低导线的机械强度，此时如遇断路故障，由于点动力的影响，就会使导线变形或断裂。因此，发现导线过负荷时，应将低负荷，使电流在额定值以内，从而确保架空线路的安全运行

导线因过负荷发热后，会使金属抗拉强度将低，如铝线超过100℃24(四)导线的雷害故障

大气过电压是指由于雷击引起的过电压，又称雷电过电压，此种过电压是由直击雷和感应雷所引起的。在架空线路的全部事故中，约占40～60%为雷害引起的

线路附近落雷所引起的过电压叫感应过电压，其数值可达到100Kv左右，最高可达到300Kv。这对110Kv以上的架空线路是没有什麽危险性，因为线路绝缘水平能够承受这种过电压，可对35Kv级以下的架空线路是有很大的危险性，很容易引起绝缘子对地发生闪络，特别是绝缘子表面脏污或绝缘缺陷时，更容易发生故障

(四)导线的雷害故障

大气过电压是指由于雷击引起的过电压，又25如果雷直接落到线路上，由于雷电电压很高，对任何架空线路均是危险的

如果雷直击铁塔时，铁塔上会产生很高的电压，可达几百万伏，从而引起雷电波反击导线的现象，使铁塔与导线间的绝缘发生闪络，此时导线上也有很高的感应过电压，一般可达到300～400Kv，这可能引起相邻两相间的绝缘子闪络。当雷直击导线时，也会引起杆塔与导线间的绝缘子闪络。当雷直击导线时，也会引起杆塔与导线间的绝缘发生闪络。当雷直接落在杆塔中间架空地线上时,会产生高压的雷电波，该雷电波一般经接地线而流入大地，但是，若杆塔的接地装置不合格，或导线与架空地线之间距离不够时，亦可能在架空地线与导线之间发生闪络

如果雷直接落到线路上，由于雷电电压很高，对任何架空线路均是危26雷电过电压所引起的绝缘闪络或相间闪络主要是电弧短路，随着系统短路容量的大小以及电弧持续修时间长短的不同，其破坏程度也不同，可能引起绝缘子烧伤或完全破坏，甚至是导线过热熔化或烧断

当线路遭受雷击发生故障引起跳闸后，电弧就会熄灭。此时，如果绝缘子和导线的烧伤并不严重，则应将线路停电，然后进行修理

雷电过电压所引起的绝缘闪络或相间闪络主要是电弧短路，随着系统27架空线路故障产生的原因

(1)引线驰度较大且细而轻，易受风吹摆动,长期以来，在被线夹握住的地方，铝线因反复曲折而在弯曲部分“疲劳”，开始发生单股折断，逐渐发展到由外层到内层断股。导线断股后，有效面积减少，机械强度降低，每股所受的拉力增加，因此便加速了断股的发展，同时未断股的电流密度增加，引起导线因过载而发热，最后造成断线(2)当风速在0.5—4m/s时，容易引起导线周期性的上、下振动，导致导线断股(3)当风速在5—20m/s时，由于振幅较大，易引起全档导线做波浪式的起伏运动，造成相间或导线对地的闪络，导致线路停电事故(4)在5—8级大风时，架空线路的各相导线摆动不一，如线间距离较小或各相导线驰度不均衡时，就会发生碰线事故或线间放电闪络故障(5)导线、架空地线在制造上有缺陷，如有断股等情况，或因受大气中水分及腐蚀性气体的作用，使导线氧化、生锈变质而减弱机械强度，于是在刮大风时亦会引起断线架空线路故障产生的原因(1)引线驰度较大且细而轻，易受风吹282.架空线路故障的预防措施(1)对于风吹摆动较大的导线，应进行调整，松的应调紧，或在两杆塔中间加装一根杆塔，以缩短挡距，使导线稳定(2)在线夹附近的导线上加装防震锤、护线条，以防止导线振动护线条是用与导线相同的材料制成的，外形是中间粗两头细的一根根铝棍。在线夹处用这种护线条将导线缠裹起来，就能加强导线的机械强度，并且在导线发生振动时，可以防止导线在线夹出口处发生剧烈的曲折防震锤由两个形状如杯子的生铁组成，两个生铁块分别固定在一根钢绞线的两端，而钢绞线的中部用夹子固定在导线上。在导线振动时，防震锤由于它的重量和弹性使起到阻碍导线振动的作用(3)对耐张塔上的跳线，应注意其摆动的情况，在最大摆度时应不至于对杆塔、横担或拉线发生放电，如有这种可能，一般可用绝缘子串来固定，亦可在跳线上附加一铁棍，这样就能有效的解决跳线因受风而摆动2.架空线路故障的