10kV输电线路运行故障分析与防范措施研究

期刊: 建筑监督检测与造价 2026年第9期 DOI: PDF下载

邱传存

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摘要

10kV输电线路是我国配电网体系的核心组成部分,广泛覆盖城乡供电区域,承担着工业生产、居民生活及公共设施的电力输送任务。该类线路多以架空敷设为主,长期暴露在复杂户外环境中,受自然气象、周边环境、设备老化、施工运维等多重因素影响,故障发生率偏高,直接影响区域供电可靠性与用电安全。为有效降低线路故障跳闸频次、减少停电损失、提升配网稳定运行水平,本文结合一线运维工作实际,系统梳理10kV输电线路常见故障类型,深入剖析各类故障产生的核心诱因,从技术改造、日常运维、风险管控、智能巡检等多个维度提出针对性防范治理措施。研究成果贴合现场工况,实用性与可操作性强,能够为基层供电单位开展线路故障治理、提升配网运维质量提供可靠参考。


关键词

10kV输电线路;线路故障;故障分析;运维管控;防范措施

正文

1 引言

在电力系统整体架构中,10kV输电线路属于直面用户的中压配电线路,线路覆盖范围广、杆塔数量多、敷设路径复杂,部分线路穿越山林、农田、城乡结合区域,运行环境复杂多变。相较于高压输电线路,10kV线路运维覆盖密度更大、单点线路防护标准偏低、外部干扰因素更多,是配电网故障高发环节。随着社会用电负荷持续增长,用户对供电稳定性、持续性的要求不断提升,传统粗放式运维模式已无法满足现代化配网运行需求。

2 10kV输电线路常见故障类型

结合区域配网运维台账与历年故障统计数据,当前10kV输电线路运行故障主要分为四大类,分别为单相接地故障、相间短路故障、外力破坏故障、气象及设备老化故障,各类故障发生场景与危害程度存在明显差异,具体特征如下。

单相接地故障是10kV线路占比最高的故障类型,占线路总故障的六成以上。该故障发生后系统可短时维持运行,但非故障相电压会异常抬升,若未及时排查处置,长期带故障运行会击穿绝缘设备,逐步演变为严重短路故障,扩大停电范围。此类故障多为瞬时性故障,阴雨、大雾、污秽天气高发,是日常运维管控的重点。

相间短路故障属于危害性极强的恶性故障,故障发生时会产生巨大短路电流,直接触发开关跳闸,造成线路全线停电,严重时会烧毁导线、金具、绝缘子等设备,引发线路起火。该故障多由线路异物搭接、树木近距离触碰、设备绝缘击穿、雷击闪络等因素引发,故障突发性强、处置难度高、损失较大。

外力破坏故障具备明显的人为随机性,主要包括工程施工机械误碰线路、车辆碰撞杆塔、村民违规搭建、高空抛物、牲畜及鸟类触碰线路等。随着城乡基建工程持续增多,施工机械跨线路作业频次大幅提升,外力破坏已成为城区及城郊线路故障的主要新增诱因。

气象及设备老化故障具备季节性、累积性特征。雷雨天气易引发雷击闪络、绝缘子炸裂;大风天气易导致导线摆动、异物搭接;覆冰、强对流天气会加剧线路负荷与机械损伤。同时长期运行的线路绝缘子、金具、避雷器、导线会出现老化、锈蚀、绝缘性能衰减等问题,设备耐受能力下降,极易诱发各类线路故障。

3 10kV输电线路故障成因深度分析

3.1 自然气象因素影响显著

10kV架空线路无封闭防护,完全暴露在自然环境中,气象条件对线路运行状态影响极大。雷雨天气下,直击雷与感应雷会在线路产生瞬时过电压,超出绝缘子绝缘耐受范围,引发闪络放电、绝缘子击穿,造成线路跳闸接地。山区线路地形复杂、雷电活动频繁,雷击故障发生率远高于平原区域。大风、台风天气会导致导线大幅摆动,相间安全距离不足引发短路,同时极易将塑料薄膜、树枝、风筝等异物吹落至线路上,引发异物短路。冬季低温覆冰会增加导线与杆塔荷载,造成导线断股、杆塔倾斜,昼夜温差交替还会加速设备绝缘老化,降低线路整体抗风险能力。

3.2 外部环境隐患长期存在

线路通道环境管控不到位是故障频发的重要原因。多数乡村、山林线路沿线植被生长旺盛,树木、藤蔓逐年生长,逐步逼近线路安全距离,阴雨潮湿天气下树枝导电性能提升,极易触碰导线引发接地与短路故障。同时部分线路沿线居民安全意识薄弱,存在线下搭建构筑物、堆放杂物、焚烧杂物等违规行为,焚烧产生的高温烟气与灰烬会破坏线路绝缘,诱发线路故障。此外,鸟类、松鼠等野生动物栖息杆塔、啄咬导线、排泄污秽,也会造成绝缘闪络,触发瞬时接地故障。

4 10kV输电线路故障防范与治理措施

4.1 强化线路防雷与气象灾害防控

针对雷击高发区段,优化线路防雷配置,为老旧线路加装氧化锌避雷器、防雷绝缘子,补齐防雷短板,提升线路绝缘耐受能力。对山区、多雷区线路,合理增设接地装置,降低接地电阻,快速疏导雷击过电压,减少闪络跳闸故障。建立气象联动预警机制,提前对接气象部门,在雷雨、台风、强对流天气来临前开展专项巡检,提前排查薄弱设备与隐患点位,天气过后及时开展故障复盘与隐患复查。冬季低温天气提前做好线路覆冰监测,对易覆冰区段采取防冰、除冰措施,保障线路机械性能与绝缘性能稳定。

4.2 常态化开展线路通道隐患治理

建立线路通道常态化清障机制,定期对线路沿线树木、藤蔓进行修剪清理,严格把控线路与植被安全距离,重点加固山林、农田沿线线路通道管控,杜绝植被触碰线路引发的故障。加大电力安全宣传力度,通过乡村宣讲、现场警示、标语张贴等方式,引导沿线居民杜绝线下违建、堆放杂物、焚烧杂物等违规行为。在施工密集区段、道路沿线杆塔增设防撞警示、防护围栏,有效规避车辆、施工机械外力破坏。同时定期清理杆塔鸟巢、异物,安装防鸟装置,降低野生动物引发的瞬时故障。

4.3 推进老旧设备升级与工艺整改

建立线路设备全生命周期台账,对超期运行、老化严重、频繁故障的绝缘子、金具、避雷器、电缆接头进行分批更换,全面提升设备绝缘水平与运行可靠性。针对早期施工工艺不达标、杆塔基础薄弱、导线间距不足的老旧线路,开展专项改造升级,严格按照现行施工规范优化线路布局与设备安装工艺,补齐线路硬件短板。严把设备入网质量关,杜绝劣质设备投入使用,从源头降低设备故障概率,提升线路整体抗风险能力。

4.4 优化运维模式,提升精细化管控水平

革新传统巡检模式,采用无人机巡检、红外测温、绝缘检测等智能化、精细化巡检手段,实现复杂地形、偏远线路全覆盖巡检,精准排查设备隐性缺陷、发热隐患、绝缘破损等问题,消除巡检盲区。建立隐患台账闭环管理机制,对排查出的各类隐患分级分类登记,明确整改时限、责任人员,完成整改后逐一复核销号,杜绝隐患遗留。结合季节故障规律开展专项运维,汛期、雷雨季重点排查防雷、接地、通道隐患;冬季重点排查设备老化、覆冰隐患,实现故障提前预判、提前防控。同时加强运维人员技能培训,提升故障研判、隐患排查、应急处置能力,全面提升线路运维质量。

5 结论

10kV输电线路故障的发生是自然气象、外部环境、设备状态、运维管理多因素共同作用的结果,具备明显的季节性、随机性与累积性特征。单相接地、相间短路、外力破坏、设备老化是当前线路运行的主要故障类型,严重制约配网供电稳定性。通过梳理故障成因可以发现,多数线路故障均可通过提前防控、精准治理有效规避。在后续配网运行管理中,需立足线路运行实际,坚持预防为主、防治结合的原则,通过强化气象灾害防控、常态化治理通道隐患、升级老旧设备、优化智能运维模式,构建全方位、全周期的故障防范体系,持续降低线路故障发生率,提升10kV配网安全、稳定、高效运行水平,为区域电力可靠供应提供坚实保障。

参考文献

[1] 温郁滨.10kV架空线路常见故障分析及预防措施[J].农村电气化,2023(04):45-47.

[2] 王万庆,张志强,赵辉.10kV架空电力线路故障特性与预防措施研究[J].工程技术研究,2024(02):102-104.

[3] 高建扩,杜强.10kV配电网线路常见故障成因及运维防控措施[J].电力设备管理,2023(08):78-80.

 


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