电路常见故障
暴露在室外的架空线路会受到气候和环境条件的影响。雷击、大雾、大风、雨雪、高温、严寒、洪水、烟尘、纤维等。都会从不同方面对架空线造成威胁。
当风力超过输电铁塔的稳定性或机械强度时,铁塔就会发生倾斜或损坏。这种事故通常发生在风速超过设计考虑时。如果由于腐蚀或腐烂导致塔架的机械强度降低,即使在正常风力下也可能发生这种事故。强风还可能导致线路混线、接地事故,还可能发生掉杆事故。此外,风还可能造成导线与避雷针混线的事故。
雨水对架空线路的重要影响是造成停电和倒杆。毛毛雨会引起污秽绝缘子闪络,从而造成停电事故;暴雨还可能引发山洪,冲垮输电塔。
当雷电击中线路时,可能会引起闪络或绝缘子击穿。
当导线和避雷线覆冰时,不仅增加了导线和杆塔的机械负荷,而且增加了导线的弧垂,导致对地安全距离不足。当覆冰脱落时,会使导线和避雷线跳动,造成导线混线。
高温季节,导线会因温度升高、弧垂增大而对地放电;在严冬季节,由于气温下降和收缩,导线的弧垂减小,不能承受过大的张力而断裂。
周围环境对架空线路安全运行的影响因环境不同而不同。比如化工厂或沿海地区的线路容易发生污闪,河流附近的线路容易受到侵蚀,路边、采石场附近的线路容易受到外力作用。
季节和环境密切相关。比如化工区的线路在雾霾季节或者雨雪季节经常会发生故障,河边的线路只有在雨季才会被洪水损坏。
生产排放的烟尘和其他有害气体会使厂矿架空线路绝缘子的绝缘水平显著降低,在空气湿度大的天气下发生闪络事故;在木杆线路上,绝缘子表面被污染,泄漏电流增大,会造成木杆和横担的烧毁事故。一些强氧化性气体会腐蚀金属塔、电线、避雷线和五金件。
此外,鸟类在横担上筑巢、人们在线路附近开山放风筝、向空中抛掷物体以及线路附近有高大树木等都可能造成线路短路或接地。
虽然大多数架空线路事故是由自然灾害引起的,但这些事故并不是不可避免的。对于设计和施工正确的线路,只要电气工作人员严格执行相关运行维护规程,做好日常检查、维护和保养工作,架空线路的安全运行将得到可靠保障。
为保证架空线路的正常运行,应对各种可能发生的事故采取相应的预防措施。
污闪事故是由污秽的绝缘子表面引起的。绝缘子表面不同性质的污秽对线路绝缘水平有不同的影响。一般灰尘容易被雨水冲走,对保温性能影响不大。但是化工、水泥、冶炼等厂矿排放的烟尘对绝缘子的危害很大。煤尘的主要成分是氧化硅和氧化硫;水泥厂排放的粉煤灰主要成分是氧化硅和氧化钙;沿海地区绝缘子表面的污垢主要是氯化钠。这些物质会降低绝缘体的绝缘水平。空气越潮湿,危害越严重。加强绝缘子的清扫,增加绝缘子数量增加爬电距离,使用地蜡、石蜡、硅胶等防尘涂料,加强检查、测试和维护,都有利于防止污闪事故的发生。
雷电会给架空线路的安全运行带来极大的威胁。为了提高线路的耐雷水平,防止雷击事故,可以安装避雷线或避雷针,防止线路被雷击。可安装管式避雷器,防止雷电侵入波的破坏;可配置自动重合闸,防止雷击闪络或其他放电引起的停电;消弧线圈可安装在中性点,以降低因雷击或其他原因造成单相接地的风险。
架空线路还会遇到洪水、大风、冰雪等引发的事故。为了防洪,汛期应加强巡查。必要时,应在塔周围修筑防洪桩,以提高塔的稳定性。为防止风害,还应加固电杆,加强巡视检查和测试,还应调整电线的弧垂,修剪线路附近的树木,清除周围的杂物。为了防止结冰事故,我们应该加强对气候变化的观测。如果有结冰,我们可以用电加热或机械方法除冰。
二、电缆线路故障
就故障现象而言,电缆故障包括机械损伤、铅皮(铝皮)开裂膨胀、终端头污闪、终端头或中间接头爆炸、绝缘击穿、金属护套腐蚀穿孔等。
就事故原因而言,电缆故障包括外力破坏、化学腐蚀或电解腐蚀、雷击、洪水、虫害等自然灾害和施工维护不当等人为失误。
需要指出的是,这些因素往往是相互关联、相互影响的。如由于电缆长期超负荷运行或散热不良,导致铅皮开裂,引起绝缘浸水,造成绝缘击穿或中间接头爆炸等事故。
常见电缆故障及预防方法如下:
第一,外力引起的事故占电缆事故的50%。为防止此类事故发生,应加强对穿越河流、道路的电缆线路和杆塔上电缆线路的巡查和检查。在电缆线路附近挖掘地面时,应采取有效的安全措施;施工时挖好的电缆要保护好。
第二,由于管理不善或施工不善,电缆在运输和敷设过程中可能会受到机械损伤。运行中的电缆,尤其是直埋电缆,可能会因地面施工或小动物(主要是白蚁)啃咬而受到机械损伤。相比较而言,应加强管理,保证铺设质量,做好标记,保管好施工材料,严格执行动土制度。
第三,白蚁是最常见的电缆害虫。白蚁会导致铅和铝皮穿孔,从而因潮湿导致绝缘击穿。因此,可以在电缆周围喷洒防蚁和灭蚁的化学药剂。老鼠等小动物的咬伤也会损坏电缆,也应采取适当的保护措施。
第四,由于不良的结构和制造质量或机械力如弯曲和扭转,电缆终端可能漏油。对此,应严格施工,保证质量,加强检查。
第五,由于质量差,检查不严,安装不良(如弯曲过度,密度过大等。)、环境条件差(如环境温度过高等。)和操作不当(如过载和过压等。),运行中的电缆可能发生绝缘击穿,引线包可能因疲劳、开裂和膨胀而损坏。对此,除了针对上述原因采取措施外,还应加强检查,及时处理问题。
第六,为防止电缆终端污闪事故,运行中的电缆应使用专用绝缘工具清洗,终端套管也可涂防污漆。在污染区域,可以使用电压更高的端子。
第七,由于地下杂散电流和非中性物质的作用,电缆的金属铠装或铅铝护套可能受到电化学腐蚀或化学腐蚀。化学腐蚀是土壤中的酸、碱、氯化物、有机物腐烂、冶铁炉炉渣等杂质造成的;电化学腐蚀是由DC机车和其他DC设备流经大地的电流引起的。为了防止化学腐蚀,电缆可以敷设在防腐管内。对于运行中的电缆,除了定期挖土检查电缆外,还应对土壤进行化学分析。为了防止电化学腐蚀,应提高DC电力机车轨道与大地之间的绝缘,以限制DC泄漏电流。当电缆与DC机车轨道平行时,两者之间的距离不得小于2m,或通过绝缘管敷设;电缆靠近地下大型金属物体时,也应采取绝缘措施。为了防止电化学腐蚀,电缆铠装的电位不得超过1 V。