電網中的防風、防霧、防雷電問題

輸電線路的組成部件（導線、架空地線、絕緣子、金具、桿塔、基礎、接地裝置等），由于原有的電氣、機械性能受到損壞，或導線與接地體之間的距離小于要求數值，從而造成的不正常運行狀態或退出運行狀態。輸電線路故障分瞬時性故障和永久性故障兩類。輸電線路發 生故障的原因有雷、風、雨、霧、冰雪、氣溫變化、洪水沖刷、地震等大自然影響；周圍環境特別是環境污穢的影響；鳥類活動的影響；其他物體對輸電線路的機械性破壞或對導線的接近、接觸；部件材質不良或性能劣化；部件被拆卸偷盜、損壞等。為保持輸電線路連續正常運行，對雷害、污害、導線機械傷害、絕緣子劣化、冰（雪）害、鳥害等引起的故障，須采取相應的防止措施。

1 雷害故障及防雷措施

輸電線路故障中有相當一部分是由于雷害引起的。輸電線路由于遭受雷擊所引起的雷電過電壓，有雷直接擊于線路引起直擊雷過電壓和雷擊于線路附近因電磁感應引起的感應雷 過電壓兩種。當雷電過電壓超過線路絕緣水平時，就會引起絕緣子串閃絡或線間、線對接地體閃絡而發生故障。為防止和減少雷害故障，應全面考慮線路重要程度、系統運行方式、線路經過地區雷電活動強弱程度、地形特點和土壤電阻率，并結合原有線路運行經驗，根據 技術經濟比較采取合理的防雷措施，使線路具有有關技術規程所規定的耐雷水平。

通常可供選擇采用的防雷措施有：

·架設避雷線；

·降低桿塔接地電阻；

·架設耦合地線；

·同桿架設的雙回路線采用不平衡絕緣方式；

·裝設自動重合閘；

·加強絕緣水平或利用木質絕緣。

2 污害故障及反污措施

當輸電線路絕緣子表面附著有各種污穢物質（如灰塵、煙塵、化工粉塵、鹽類等）時，在一定的濕度條件下（如有霧、結露或毛毛雨時），污穢物質溶解于水分中，形成電解質的覆蓋膜，或有導電性質的化學氣體包圍著絕緣子時，都將會大大降低絕緣子的絕緣性能，致使絕緣子表面漏電流大大增加，導致絕緣子閃絡或木桿燃燒，造成線路污害故障。污害故障又稱為污閃故障。當大氣中有霧時線路絕緣子所發生的閃絡又稱為霧閃。一般所說的污閃包括霧閃。污害故障的特點之一是與氣候關系大，通常發生在霧或雨雪交加的季節，且在有霧或空氣濕度較大的清晨，所以也有人稱之為“日出事故”；特點之二是由于某種氣候條件發生在一個較大的面積范圍內，且持續時間又較長，所以污閃往往同時在多條線路發生，并且可能連續多次發生，而且難以用自動重合閘恢復供電。其反污措施有：

·設計線路時查清線路周圍環境的污源和污穢程度，并充分考慮鄰近線路運行經驗，據此確定線路的環境污穢等級，從而選擇相應的絕緣子串的爬電比距；

·定期檢測和及時更換不良絕緣子；

·定期清掃絕緣子，并在易發生污閃的多霧季節來臨前完成；

·根據線路運行經驗增加懸式絕緣子片數，采用防污型絕緣子或合成絕緣子；

·絕緣子表面涂防污涂料,如硅脂、硅泊、石蠟等。

3 導線機械傷害故障及防止措施

引起導線機械傷害故障的原因主要有：

微風（風速 V > 0.5 m/s）造成的振動，電暈引起的電暈振蕩，覆冰引起的舞動，冰雪脫落引起的跳躍；中等風（風速 V > 4 m/s）引起的分裂導線振蕩等。振動會造成導線疲勞斷股甚至斷線；振蕩、跳躍和舞動會造成導線間閃絡，也會引起金具損壞和導線斷股、斷線。

連接接頭施工質量不良或長期運行老化造成過熱斷線。

線材機械強度不夠而斷線。

線材有缺陷或在施工過程被磨損發生斷股，遇荷載增大時造成斷線。

大風時，導線對桿塔放電或擺動周期不一，造成線間閃絡，使導線燒傷斷股甚至斷線。

對其他物體接近、接觸造成閃絡或造成機械傷害。

防止的措施有：

·周密正確的線路設計；

·良好的線材質量和施工質量；

·周密而認真的線路巡視、檢測和維護檢修。

4 導線腐蝕及防止措施

導線（包括架空地線）在大氣中受水分、化學氣體和鹽類物質等作用會發生腐蝕，腐蝕程度與導線的材質成分和制造工藝有密切關系。導線的腐蝕形態有化學腐蝕和電化學腐蝕 ，并以電化學腐蝕為主，而且主要是外層腐蝕。當空氣濕度較大時，導線外表面水分會凝聚成水膜，大氣中的 O2、CO2 及其他氣體H2S、NH3、SO2、NO3、Cl2、HCl等和鹽類物質溶解于水膜中，形成電解液薄層。電解液與金屬氧化膜發生反應而產生腐蝕。在導線內部鋁股與鍍鋅鋼芯接觸層，由于金屬電極電位差異，也會產生接觸腐蝕。鋁股受腐蝕后表面會產生白色粉末，并布滿麻點，鋁股與鋼芯接觸層也會產生臼形粉狀物，同時導線明顯變脆，抗拉強度明顯降低，嚴重時會造成斷股、斷線。防止措施有：

·提高導線線材的電工鋁純度，張拉均勻，股間致密，加工時要嚴防其他金屬雜質污染，線股應光潔；

·輸電線路設計時，注意收集會導致導線和桿塔發生腐蝕的環境資料，如污源性質、范圍、主導風向、風速等，盡可能避開污源或把線路置于主導風向的上方側，還可要求化工廠、冶煉廠等污源單位采取有效措施防止腐蝕性氣體排放到大氣中；

·采用防腐型導線和鋁包鋼線，鋼芯鋁線的鋼芯采用鍍鋅鋼線，從而解決鋁鋼之間接觸腐蝕問題。

5 絕緣子劣化故障及防止措施

絕緣子的絕緣性能和機械性能劣化，會造成導線對地放電及導線從桿塔上脫落造成線路故障。絕緣子劣化的主要原因是：

·瓷件熔燒不良和水泥膠合劑干縮較大，導致瓷件產生空隙吸潮；

·瓷體成型壓力不均、冷卻不良引起的內應力，以及由于瓷體、水泥、金具的熱膨脹系數差異，在溫度變化時引起的內應力，使瓷體產生龜裂；

·水泥吸收大氣中的水分和水泥內部的水分反復凍結溶解、水泥化學膨脹所引起的內應力，使水泥劣化；

·運輸、施工或污閃、雷擊使瓷體表面受到的損傷，因氣溫變化或導線振動引起的應力作用變大。

6 懸式絕緣子鋼腳被電化腐蝕及防止措施

懸式絕緣子鋼腳被電化腐蝕，產生腐蝕膨脹使瓷體損壞，同時使鋼腳機械強度大大下降。防止措施是：

·提高絕緣子制造質量,安裝前加強質量檢查,防止受損的絕緣子投入運行；

·對運行中的絕緣子定期進行檢測,檢出的不良絕緣子及時更換；

·對絕緣子鋼腳定期進行檢查或抽查。

7 冰（雪）害故障及防止措施

導線和架空地線的溫度在零度以下時，從高空落下的雨點或雪附著其上，凝結成冰，而且越積越厚，厚的可達1 cm 以上。有時，也會在導線表面上結霜，而霜的比重雖比冰小，但覆蓋厚度比冰大得多。

7.1由于覆冰（雪）引起的冰（雪）害故障的原因有

·因覆冰（雪）所增加的機械荷載超過設計允許值到一定程度時，造成斷線、倒桿塔事故；

·上下排列的導線，下部導線因覆冰（雪）脫落而發生跳躍，造成上下導線接近或碰線而閃絡；

·架空地線因無電流通過，溫度低于導線，其覆冰厚度可能大于導線，而使其弧垂增大，縮小了與導線的距離，到一定程度時與導線之間會發生閃絡；

·覆冰（雪）使導線、架空地線弧垂增大。由于線路各檔內覆冰（雪）厚度不均勻，會使各檔內導線弧垂變化相差很大，致使懸垂絕緣子串發生傾斜，導線弧垂過大造成對地面或交叉物的距離減小到危險的程度，甚至發生閃絡；

·絕緣子串覆冰（雪）降低了絕緣子串的絕緣水平，如果覆冰、積雪貫穿整串絕緣子，則會引起絕緣子閃絡。

7.2 防止措施

·設計時應考慮到覆冰（雪）增加的荷載，并要選擇合理的氣象組合條件；

·沿導線每隔一定間隔裝設一個特制的防冰（雪）塑料環，以阻止冰雪沿導線絞合方向逐漸發展成連續的圓筒狀冰柱。加裝防冰環時，當冰雪發展到環處被阻擋，使冰（雪）繼續增厚，直至脫落；

·加大負荷電流或用短路電流來使導線溫度升高，使覆冰（雪）融化。用短路電流來融化覆冰(雪)，需有專用設備，制定特別措施，將線路——端三相短路，另——端用專用變壓器或發電機供給短路電流。

·用機械方法除冰 (雪)，但一般要求線路停電。如線路不允許停電，則可采用絕緣工具和滑車式除冰器除冰。用機械方法除冰時要防止導線和架空地線受到損傷。