翟黎明
国网湖南省电力有限公司东安县供电分公司
湖南 东安 425900
摘要：输电线路是电网运行中重要的组成部分，直接关系到电网运行的稳定与安全。因为输电线路都是在露天环境下运行，具有线路里程长、覆盖范围广、运行环境恶劣等特点，对于输电线路的安全运行存在很大的影响。本文作者研究了输电线路架设及故障预防措施。
关键词：输电线路；架设、故障预防
0、引言
在中国特色社会主义建设的推动下，我国各行业都呈现出蓬勃生机的景象，电力工业是国家各项基础建设的保障。由于各项基础工程建设在不断增加，对电荷的需求量在日益增加，因此，输电线路架设在电力工业发展中有举足轻重作用，它决定了我国电力工业建设的总体水平。我国政府很重视电力未来的发展趋势，并采取了一系列电力改革措施，输电线路架设的研究取得了较大进步，已经被广泛推广应用。但是在实际施工过程中，往往会受某种条件的影响而引发诸多事故发生，因此我们在追求输电线路架设快速发展的同时也对其故障预防给予高度重视，只有将发展速度与故障预防共同作为重点来抓，这样才能保证输电线路架设健康有序的发展。
1、输电线路铁塔基础施工中的技术问题
铁塔基础的施工质量对后期输电线路的安全运行意义重大，可是目前在铁塔基础施工方面仍存在着很多技术上的难点，主要有：
（1）输电线路铁塔基础施工需要兼顾环境因素，受环境的影响较大。由于输电线路的施工跨度大、跨域宽、线路多，因此会遇到很多艰苦的地理环境，这些都会对施工质量产生影响。例如，有些地区现场地形为流沙地、沼泽地等特殊地形，有些地区容易发生地质灾害，就需要进行技术处理，需要增加施工难度。
（2）铁塔基础位于地面下，工程质量问题难于发现，施工质量好坏在工程竣工后不易检测，施工过程质量控制是唯一的控制环节，监管措施单一。如果工程在全部完成之后发现了质量上的问题，施工人员无法立即解决，而且增加维修费用支出，最终妨碍整个工程的施工计划。
2、设计优化与建议
（1）在输电线路中，联合式基础在基础根开较小且基坑不易开挖的软弱土塔位中应用十分广泛，它的设计特点就是整体浇制基础、埋深较浅，具有良好的整体性。所以，广东地区当前的铁塔，特别是窄基铁塔，均可将联合式基础作为基础型式。
（2）在设计联合式铁塔基础时，最好将承载力计算数值控制在设计值的80％以内。
（3）经过长期的荷载作用，位于软弱土地基上的联合式铁塔基础容易出现沉降量累积的现象，而且要尤其关注剩余变形的叠加，防止由于沉降不均诱发局部开裂现象。首次运行铁塔基础的时候要计算地基变形量，将最大压力下的侧变形幅值控制在20mm以内。
3、输电线路的路径选择的原则?
①选择线路路径时应遵守我国有关法律和法令。②线路路径的选择应结合交通条件及地质地形情况考虑。③地质方面一般应观察记录沿线地质地貌现象,对土、石、水等做必要的物理与化学分析。除按上述常规经验选择外,还应特别注意避开采空区,以免地面塌陷而危及线路安全。④线路应尽可能避开森林、绿化区、果木林、防护林带、公园等,必须穿越时也应选择最窄处通过,尽量减少砍伐树木。⑤路径选择应尽量避免拆迁,减少拆迁房屋和其它建筑物。线路应避开不良地质地段,以减少基础施工量。应尽量少占农田,不占良田。应避免和同一河流或工程设施多次交叉。
4、架空输电线路常见故障类型及其特点
架空输电线路是电力体系与输电网络的主要组成，其承担着大部分的工业与生活输电任务，也是电力体系中最容易发生故障的部分。其常见故障依照性质划分，主要分为瞬时类故障与永久类故障，其中瞬时类故障主要有雷电过电压引发的闪络与鸟类所导致的短路等，永久性故障多是由于气候或设备本身等原因引起的，如冰雪类天气或线路老化等所引发的瞬时过电压击穿输电线路绝缘装置，设备安装、风暴、地震等引发的输电线路永久性短路等问题。依照其具体类区分，可以分为横向与纵向故障，其中横向故障主要为单相、两相与三相短路，纵向故障主要有一相与两相断线问题，这些故障极易引发输电线路出现跳闸等事故，因此需要在发生故障的第一时间找出其故障原因，有针对性的解决问题，或提前针对某项故障做好预防措施。
4.1 雷电击打形成的跳闸
雷电天气击打架空输电线路极易在线路内部形成过电压，此过电压因为源自电力体系外部，也被称之为外部过电压，通常分为感应与直接雷过电压两种，过电压最易导致线路内部出现闪络与跳闸现象，而雷击闪络放电主要是由跳闸引起的，会在输电线路绝缘子表面形成较为明显的放电痕迹，通常来说，绝缘子受到雷击与放电的影响后，会发生铁件熔化的现象，其瓷质材料表面会有烧伤脱落的情况，玻璃材质的原件将直接形成网状裂纹。雷击有可能造成输电线路的永久类故障，此类故障通常是由于雷击过程中造成了输电线路的瓷质绝缘子完整脱落、避雷针断线或导地线路断线等。也可能会在电闸重合后，再度恢复到绝缘性质，造成此种现象的主要原因在于通常空气绝缘是可自动恢复绝缘，空气绝缘被击穿后可以自行恢复，重新形成绝缘空气间隙。
4.2 输电线路覆冰故障的特征
线路覆冰主要是由于恶劣的冰雪或风暴天气，以及受温度、湿度等影响而形成的，此种现象下空气变化较大，容易在线路表面附着冰层，且冰层会随着降温，逐渐加厚，冰层一旦形成，将会对输电线路产生负荷过大、绝缘子冰闪等现象，进而形成杆塔变形、倒塔或绝缘子受损与闪络的故障，负荷主要由线路自身重量、覆冰重量以及风力产生，特定情况中，输电线路将会产生较大幅度与频率的诊断，也就是舞动，这将对输电线路的安全可靠运行产生直接影响。
4.3绝缘子污秽闪络的特征
通常来说，输电线路的绝缘子需要在内外部过电压与长时间的电压运转下也能安全输电，然而长时间的运转会在其表面形成污秽，这些污秽容易在雾、雨与融冰雪等天气中，降低绝缘子本身的耐污强度，造成输电线路在输送电压期间形成污秽闪络故障。污秽闪络事故一般容易发生在潮湿的天气当中，比如小雨、雨夹雪等，反而在暴雨或大雨天气中由于雨水会將线路表面的污秽冲刷干净，发生闪络的现象比较少，而且由于秋季与冬季雨水偏少，且容易形成大雾等潮湿天气，闪络事故通常多发生在秋季末期与冬季。
5、输电线路架设故障的预防措施
5.1倒杆塔事故预防措施
防止架空输电线路（以下简称线路）倒杆塔事故，是线路运行管理中的一项重要工作，必须严格执行《110～750KV架空输电线路施工及验收规范》（GB 50233-2014）、《电气装置安装工程66kV及以下架空电力线路施工及验收规范》(GB 50173-2014 )、《 架空输电线路大跨越工程施工及验收规范》(DL 5319-2014)、《110KV~750KV架空输电线路设计规范》(GB 50545-2010 )、《66kV及以下架空电力线路设计规范》(GB 50061-2010) 和《架空输电线路运行规程》(DL/T 741-2010)等标准和相关文件的规定。
线路设计应充分考虑地形和气象条件的影响，路径选择应尽量避开重冰区、微气象地区、导地线易舞动区、采矿塌陷区等特殊区域，合理选取杆塔型式，确保杆塔强度满足使用条件的要求。对处于地形复杂、自然条件恶劣、交通困难地段的杆塔，应适当提高设计标准。新建 220kV 及以上电压等级的线路不宜采用拉线塔，在人口密集区和重要交叉跨越处不采用拉线塔。靠近道路的杆塔，在其周围应采取可靠的保护措施。
5.2断线事故预防措施
线路设计应充分考虑预防导地线断线和掉线的措施，导地线、金具以及绝缘子选用时均应提出明确要求（结构型式、安全系数等方面）。在风振严重地区，导地线线夹宜选用耐磨型线夹。架空地线的选择，除应满足设计规程的一般规定外，尚应通过短路热稳定校验，确保架空地线具有足够的通流能力，且温升不超过允许值。导地线接续金具及绝缘子金具组合中各种部件的选用，应符合相关标准和设计的要求，应加强连接金具、接续金具及耐张线夹的检查和维护工作，发现问题及时更换。积极应用红外测温技术，监测接续金具、引流连接金具、耐张线夹等的发热情况，发现问题及时处理。加强运行巡视，发现导地线断股应及时处理或更换；另外应特别关注架空地线复合光缆（OPGW）的外层线股断股问题。加强对大跨越段线路的运行管理，按期进行导地线测振工作，发现动弯应变值超标应及时进行分析，查找原因并妥善处理。加强对导地线悬垂线夹承重轴磨损情况的检查，磨损断面超过 1/4 以上的应予以更换。在春检、秋检及日常巡视工作中，应认真检查锁紧销的运行状况，对锈蚀严重及失去弹性的应及时进行更换。
5.3污闪故障预防措施
有效提升输电线路设备的绝缘水平，这是提升输电线路抗污闪能力的前提因素。输电线路设备的绝缘设计水平还有巨大的提升空间。要想从根本上解决输电线路的污闪故障，切实有效的提升输电线路的抗污闪能力，需要从电网设备的设计与建设阶段就开始进行设备绝缘的强化设计，找寻各种建设地点的环境污染与气候参数，订立一个完整全面的绝缘设计计划，确保输电线路抗污闪能力的有效提升。
5.4覆冰故障预防对策
输电线路运行中设计抗冰的时候，需要依据实际情况来合理分析线路覆冰厚度以及区域，尽可能避开覆冰严重的区域，最大限度降低设计覆冰位置。输电线路严重 覆冰区域防治中需要合理架设直线塔，确保能够最大限度降低杆塔倒塔的破坏 和影响，也需要及时补强地线支架，以便于保障线路以及杆塔的抗压强度。
5.5雷害事故预防措施
为预防和减少雷害事故，应认真执行《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》(DL/T 620-1997)、《交流电气装置的接地设计规范》(GB/T 50065-2011)、《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范》(GB /T 50064-2014)和《架空输电线路运行规程》(DL/T 741-2010)以及其他相关规定。各电压等级线路应具备相应的耐雷水平，尤其要保证发电厂、变电所（站）进线段具有足够的耐雷水平，不满足要求的应采取措施加以解决。新建 110kV～750kV 线路应沿全线架设双根架空地线。架空地线的保护角应符合规程要求，山区线路尽量采用小保护角，在坡度较大地区宜采用负保护角。加强对绝缘架空地线放电间隙的检查与维护，确保动作可靠。根据不同地区雷电活动的剧烈程度，在满足风偏和导线对地距离要求的前提下，可适当增加绝缘子片数或加长复合绝缘子结构长度，对复合绝缘子可在其顶部（接地端）增加一片大盘径空气动力型绝缘子，以提高线路的耐雷水平。对瓷绝缘子，还应加强零值、低值绝缘子的检出工作。积极开展雷电观测，掌握雷电活动规律，确定雷害多发区。对雷击跳闸较频繁的线路,找出易击点，采取综合防雷措施（包括降低杆塔接地电阻、改善接地网的敷设方式、适当加强绝缘、增设耦合地线、使用线路型带串联间隙的金属氧化物避雷器等手段），降低线路的雷击跳闸率和事故率。采取降阻措施须经过技术经济比较，在土壤电阻率较高的地段，可采用增加垂直接地体、加长接地带、改变接地形式、换土或采用接地新技术（如接地模块）等措施，慎用化学降阻剂。在盐碱腐蚀较严重的地段，接地装置应选用耐腐蚀性材料或采用导电防腐漆防腐。
6、结束语
要维护好架空输电线路的正常稳定的运行工作，需要诸多方面的协调，共同发挥作用，随着社会经济的迅速发展，用电量也在急增，因此，架空输电线路的安全问题，将影响着整个电力供应系统能否正常运转，为了保障其稳定性和安全性，我们需要投入更大的人力和物力，提升专业人员的专业程度，加快、加大、加深架空线路安全运行方面的研究与维护。力求将之提高到一个更高的水平。
参考文献：
[1]张建，童杭伟.架空输电线路鸟害故障分析及预防措施【J】.电力安全技术，2015，17（03）：13-15.
[2]吕柯.输电线路运行故障成因及预防对策【J】.科技与创新，2016，（1）.