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。 鸟类会经常降落在架空输电线路上进行休憩，但其对输电线路也是存在危害的，其危害主要来自于筑巢、飞行以及鸟粪等造成的闪络。鸟类在输电线路上所筑巢穴的材料多为树枝，树枝在干燥的天气中对线路的影响不大，一旦碰到阴雨天气，巢穴极易被风吹落到导线或绝缘子上，容易造成架空输电线路接地短路事故，严重的可能会出现烧断导地线等事故；且鸟类飞行期间其叼着的树枝等物体也容易降落到输电线路上，一旦这些物体降落在绝缘子均压环或杆塔与导线绝缘之间的缝隙时，极易形成线路故障，而其鸟粪落在杆塔横担上时，会造成线路绝缘子的污染，遇到潮湿的天气或者是大雾天气时会极易产生闪络事故。 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。 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。具体覆冰现象如图1。 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。