第1章 配电线路检修
1.1 线路断线故障检修
实例1 绑线松动、导线磨损造成断线事故
事故经过
某村通往水泵房的低压线路是16mm2铝线,突然发生一相断线,如图1-1所示,使正在排灌的水泵停止运行。
图1-1 线路一相断线
事故原因
事故后,经电工检查,发现通往泵房的4号杆(直线)瓷横担上的导线绑扎不牢。由于绑线松动,使导线和瓷担发生摩擦,久而久之,导致破股断线。
低压导线固定在绝缘子上,要求用绑线进行绑扎,绑扎方法要按规定执行,如图1-2所示。固定处的绝缘强度和机械强度不受影响,固定程度必须符合要求,长期运行后不松脱,如图1-2所示。这次断线的主要原因是绑线未按标准规定绑扎。横担绑线处松动,导线与瓷担间发生摩擦,导线磨断四股后而发生断线。
事故对策
(1)严格施工要求。在线路架设时,必须对导线按标准规定进行绑扎。要求在导线弧垂调整好后,要用直线杆针式绝缘子的固定绑扎法,把导线牢固地绑在绝缘子上(瓷横担两端的槽内)。绑扎时,应先在导线绑扎处缠150mm的长包铝带,以防因摩擦或在绑扎时损坏导线。
(2)认真做好验收工作,新架设线路在运行前必须进行蹬杆检查。
(3)农村电工应加强对低压线路的巡视检查,尤其是在风雨天要进行特殊巡视,发现缺陷,要及时消除。
图1-2 直线导线的绑扎
小知识
铝包带缠绕
为保护电线在绑扎时不受损伤,在电线绑扎段还要进行铝包带缠绕。
取适当长度的1×10mm规格的铝包带,由两端对卷,在导线绑扎处中间分向两端缠绕,当底层缠绕至一端端头后,再回头向中点完成面层的缠绕。同样的方法完成另一端的缠绕,如图1-3所示。
图1-3 铝包带缠绕过程
然后分别剪去两端多余的部分,并将断头压在导线绑扎中点处靠绝缘子的内侧,如图1-4所示。
图1-4 铝包带端头的处理
铝包带缠绕长度应大于导线绑扎长度2cm~3cm,如图1-5所示。铝包带的缠绕应紧密、平整,其尾端必须要压在导线与绝缘子接触处的内侧。
图1-5 铝包带缠绕要求
实例2 架空线的支线接触不良引起事故
事故经过
某天深夜,某村三相四线架空线10号杆与11号杆之间的一根铝芯橡皮相线突然烧断落地,断线截面70mm2,部分住宅照明停电。
事故原因
对停电后线路进行检查后,发现落地的铝芯线断口处表面及端面均有明显的烧伤痕迹。电工随即检查,发现杆上距横担绝缘子约0.6m该线断开处,有一根10mm2铝芯橡皮支线直接缠绕在上面,其表面也已大部烧熔。据分析,70mm2主干线被烧断落地的直接原因是搭接在干线上的10mm2铝芯线未按规定牢固连接,仅简单地在干线表面缠绕了几圈。因主干线与支线接触不良,接触处在较大电流作用下长期发热致使烧断。
事故对策
(1)更换已烧坏的70mm2铝芯线,并将支线与干线可靠地连接。
(2)与驻地施工单位联系,要求今后搭接导线必须按有关施工规程技术要求施工。
(3)落实人员定期检查巡视户外架空线路,以便发现事故隐患,及时采取措施,保障线路安全运行。
小知识
多股铝导线的叉接方法
(1)将铝绞线打开拉直,经过擦洗后将两端多芯线相互交叉,用手钳拍平,如图1-6所示。
图1-6 芯线散股叉接
(2)用任意一股顺时针缠绕5~6圈,再换另一根把完成缠绕的一根压在里面,继续缠绕5~6圈,如图1-7所示。
图1-7 连接操作过程
(3)依此类推,用此种方法缠绕完毕后,将线头与一芯线拧3~4转,剪掉余线。
(4)同样方法再做另一端,如图1-8所示。
图1-8 连接线端头的处理
实例3 导线死弯造成断线事故
事故经过
某晚8点,某村突然有的灯灭、有的红、有的亮。村电工立即到配电室检查配电设备,发现一相刀闸熔丝熔断,判断有线路接地短路故障。随即进行线路巡视,发现低压线路4号杆与5号杆之间三相四线制的一相裸铝线断线,电源侧一头掉在路边地上,须立即进行处理,如图1-9所示。
图1-9 一相裸铝线断线掉在路边地上
事故原因
经过对断线故障点进行检查,发现导线架设时留有死弯,从而造成损伤,在验收送电时未发现。由于死弯处损伤,使导线强度降低,导线截面积减小,正逢严冬,导线拉力大,这样导线的允许载流量和机械强度均受到较大影响而导致断线。施工质量差,要求不严,不符合《农村低压电力技术规程》的要求,是造成断线的主要原因。平时对低压线路巡视检查不够,未及时发现缺陷也是原因之一。
事故对策
(1)在农村低压架空线路的新建和整改中,必须严格执行《低压电力线路技术规程》,加强施工质量管理。
(2)施工中发现导线有死弯时,为不留隐患,应剪断重接或修补。具体做法是:导线在同一截面上损伤面积在5%~10%时,可将损伤处用绑线缠绕20匝后扎死,予以补强;损伤面积占导线截面的10%~20%时,为防止导线过热和断线,应加一根同规格的导线作副线绑扎补强;损伤面积占导线截面的20%以上时,导线的机械强度受到破坏,应剪断重接。
(3)电工应加强对线路的巡视检查,凡是在风雨过后,要认真仔细巡视,发现缺陷,及时消除。重大节日前也要对线路进行特巡。
实例4 进户线中性线断线引起的事故
事故经过
村民赵某家中安装有两盏白炽灯,1盏100W接于L1相和中性线,另一盏40W接于L2相和中性线。一天傍晚刮风下雨,40W灯泡突然烧毁。赵将家中的备用40W灯泡安上,拉开关盒,灯泡又被烧毁,即去找电工进行处理,如图1-10所示。
图1-10 处理用户故障
事故原因
经村电工检查,发现是通往赵家的进户线中性线被大风刮断,其接线方式如图1-11所示。当中性线在E处断线后,使100W和40W的两盏灯串接于L1、L2两相的相线上(电压升高到380V),造成40W的灯泡过电压而烧毁。100W的灯泡则发光电压不足。
图1-11 进户线中性线断线故障
下面通过计算来进一步解释这一故障的原因。
设两盏灯的标称电压均是U=220V,则额定电阻和电流分别为:
从上式可知,当中性线刮断后,两盏灯串联于相线L1、L2之间,如图1-11所示。此时电流为
加于100W灯泡处的电压
UNa=0.224×484=108.4V
加于40W灯泡处的电压
UNb=0.224×1210=271.04V
灯泡烧毁的原因是加于40W灯泡电压为271.04V>220V,超过其额定电压的123%。灯泡发红原因则是其电压为108.4V<220V,只有额定电压的79.3%。
事故对策
(1)安装照明设备要通过村电工,严禁私拉乱接,以防事故发生。
(2)安装低压进户线的第一支持物的墙体应坚固,位置适宜、走向合理,与周围各个方向的距离合格。进户点的绝缘子及导线应尽量避开房檐雨水的冲刷和房顶杂物的掉落区。严禁跨院通过。
(3)要求所有用户在连接电能表的进户线处安装带有过电压的触电保安器。
小知识
线路断路故障的现象
断路故障最基本的表现形式是回路不通。在某些情况下,断路还会引起过电压,断路点产生的电弧还可能导致电气火灾和爆炸事故。
(1)回路不通,装置不能工作
电路必须构成回路才能正常工作。电路中某一个回路断路,往往会造成电气装置的部分功能或全部功能的丧失(不能工作)。
(2)断路点电弧故障
电路断线,尤其是那些似断非断路点(即时断时通的断路点),在断开瞬间往往会产生电弧,或者在断路点产生高温,电力线路中的电弧和高温可能会酿成火灾。
(3)三相电路中的断路故障
三相电路中,如果发生一相断路故障,一则可能使电动机因缺相运行而被烧毁;二则使三相电路不对称,各相电压发生变化,使其中的相电压升高,造成事故。三相电路中,如果零线(中性线)断路,则对单相负荷影响更大。
实例5 乱接照明线路造成事故
事故经过
某村的动力、照明线路与路灯线路同杆分上下两层架设,如图1-12所示。一日晚,因大风雨致使路灯中性线断线。风雨停后电工到现场看时,发现路灯仍在亮着,但距配电室较远的几个路灯发光暗。又在距电源不远处发现断线电器侧的断头搭在地上,另一端头悬吊空中。于是电工马上到配电室把路灯的隔离开关拉开。但仍发现距配电室不远的一个灯的灯丝发红,其余的路灯全熄灭。因天黑道路泥泞,未细查其原因。第二天去修复,在断线处用试电笔测试吊在空中的导线端有电。又到配电室查其路灯线路的隔离开关确实在拉开的位置。其接线如图1-13所示。
图1-12 线路分两层架设
图1-13 照明接线图
电从何而来?经沿线路查看,结果发现有两户的照明灯5EL、6EL跨接在路灯线路的中性线与上层相线之间,立即剪断两处的引线,路灯线路才全无电。
事故原因
如图1-13所示,当路灯线的中性线在E处断开后,一端接地,另一端在空中悬吊,路灯线路的开关QS在合的位置,这时有两条通路并联。其一,电流由L1相出发,经L1相线、路灯2EL、3EL、4EL,用户照明灯5EL、6EL及L3相线回变压器,此回路承受线间电压即380V,假设1EL~6EL都是一样大小的灯泡,那么灯泡5EL、6EL承受3/5的线电压,而路灯灯泡1EL~3EL承受2/5的线电压,故光线暗得多。
那么开关QS拉开后线路仍有电是因为把隔离开关拉开后,虽然灯全灭了,但断线处导线的一端仍接地,而用户照明灯的开关又在合的位置。此时电流由杆上层动力线路的L3相出发,经L3相线、照明灯5EL、6EL,路灯11EL、2EL、3EL、L1相线、路灯1EL、中性线,接地点经大地回变压器的中性点,此串联回路承受的是相电压220V(略去接地电阻及变压器中性点接地电阻的部分压降)。按串联电路分压原则,路灯4EL的电压大于路灯1EL、2EL、3EL的电压,设所有灯泡的大小都一样,那么路灯4EL得到的电压为120V,故灯丝发红而不亮。路灯1EL、2EL、3EL得到的电压为40V,故灯丝不红不亮。照明灯的电压为60V。
关于断线的原因除因大风雨外,主要是由于相线导线的截面用的是10mm2规格,而中性线导线的截面用的是6mm2规格,不符合规程要求。
事故对策
(1)加强安全用电宣传,定期检查,严格安装手续,严防不通过管电部门在其供电的线路上随意接通设备,更不允许把用电设备跨接在两条不同用途的线路上。
(2)照明线路的相线、中性线必须用相同截面的导线,并有足够的机械强度。
(3)电工工作前一定要验电,异常现象要细查究根,工作要完全彻底,如发现落地应采取安全措施,不应拨到一边不管,否则有人触及会造成触电事故。
小知识
线路断路故障的原因
配电线路断路一般有以下五种原因:
① 配电线路低压侧一相熔丝熔断;
② 架空线路的一相导线因故断开;
③ 导线接头处接触不良或烧断;
④ 控制电器触头一相接触不良;
⑤ 外力作用造成一相断线等。
实例6 低压线路断线接地事故
事故经过
一晚,突然某街道一片漆黑,电工迅速出动沿线查找故障,很快找到了故障点和故障原因。在配电室通往南街的低压线路的6号与7号杆之间有一根导线断落地面,造成漏电开关动作跳闸停电。
事故原因
经检查断落的一根导线恰在接头处。线路长期的运行,接头处松动,发热过度最后烧断了。所幸该线路装有分支漏电保护器,当该支线断落地面后,使保护器动作跳闸,确保了人身和设备安全。
事故对策
这次断线事故充分说明了漏电开关的安全保护作用,应广泛宣传安装漏电开关的重要性。它不仅能防止人身触电事故的发生,还能起到家用电器不被烧坏和降损节能的作用。在农村和乡村办企业的配电室都应普遍安装漏电保护总开关和分路开关、家用开关,实行农村用电的三级保护,如图1-14所示。
图1-14 配电室总开关
农村的低压线路大都是沿街或串院穿行,每遇刮风天气使树枝摇晃碰触导线,甚至使树木倒跌压在导线上,造成倒杆断线的事故时有发生。为此,村电工应教育和动员协助用电户做好树木的修剪工作。平时要加强线路检查,确保安全,制止用户在导线附近搭棚、立杆。立杆架线必须通过村电工,按用电规则办事,保持安全距离。
农村电工要加强对低压线路接头处的检查维护工作,发现缺陷及时处理。
小知识
哪些线段容易发生断路故障
电接触点是断路故障的多发点。在电路中,除了开关触头等电接触点由于接触不良容易造成断路故障外,电路中的其他电接触点也容易发生断路故障。例如,导线相互连接点、导线受力点和铜-铝过渡点等。
(1)线相互连接点
无论是采用绞接、压接、焊接、螺栓连接等任何一种连接方式的导线连接点,都是断路故障的多发点。电接触不良造成的断路故障约占全部断路故障的80%以上,因而,查找断路故障首先应检查这些电接触点。
(2)导线受力点
电气连接线中,有些线段的受力比其他线段大,如导线过墙、导线转弯、导线穿管、导线变截面、导线支撑点等,在外力反复作用下,也容易发生断路故障。
(3)铜-铝过渡点
铜导线与铝导线相连接、铜母线和铝母线相搭接、铝导线与设备铜接线端子相连接等铜-铝过渡连接点,在电化学腐蚀下,最容易造成接触不良,产生断路故障。
实例7 风刮断低压线路引起麦地着火事故
事故经过
一块地里小麦突然起火,虽经村民们尽力抢救,但因风大,很快3亩多小麦被烧成一片黑灰。
事故原因
经事故调查发现,这场麦地着火是因低压线断线引起的。在该地的南边约10m处有一条低压电力线路由东向西通过。这天艳阳高照,天气特别热,地里的小麦被晒得焦干,东南风突然刮起,因低压线的一档距中间一根线在施工中留有缺陷(7股导线中有3股被磨损未处理)被风刮断甩到这块麦地里,导线挨地时起电弧引起小麦着火。低压电力线路施工未严格执行《农村低压电力技术规程》中的有关要求,对被磨损的导线未进行处理是造成这次火灾的主要原因,导线断线着地起火是造成火灾的直接原因,如图1-15所示。
事故对策
(1)加强对农村电工的遵章守制教育,农村电工在进行低压架空线路施工中,一定要严格遵守《农村低压电力技术规程》有关规定。放线过程中要采取措施,防止导线被磨损。放线后紧线前要仔细检查导线是否有磨损现象。当发现导线有磨损情况存在时,一定要根据导线磨损程度,依规程规定处理方法进行处理,绝不允许导线存在缺陷不处理而紧线,给导线断线留下隐患。
图1-15 导线断线着地
(2)农村电工应结合春季安全大检查和冬季迎峰检查,对农村低压电力线路进行认真巡视检查和检修,及时消除缺陷,防止断线事故的发生,如图1-16所示。
图1-16 砍断影响线路的树枝
小知识
预防线路断路故障的措施
(1)合理选择熔丝,发现熔丝熔断及时查找原因,故障排除后更换新的熔丝,然后再送电。
(2)导线接头按技术要求进行连接,运行中多巡视检查,发现氧化松动接触不良等及时检修。
(3)加强控制电器的维护检修,各触点保持良好接触。
(4)做好线路的清障工作,对影响线路运行的树木、房屋、柴草等及时处理,保证线路安全可靠运行。
实例8 违章拆除中性线酿成的事故
事故经过
某单位电工在拆除户外低压配电屏总照明线时,在未停电情况下,用绝缘受损的钳子剪切中性线,在剪切的一瞬间,被通过户外一盏未断电的照明灯而窜入中性线的相线电压击中,倒在配电屏旁的防雨台下。
事故原因
在中性线连通情况下,不论停电与否,中性线与大地基本处于同电位。这是因为低压电网中性点接地,即使直接接触对人体也不致构成危害。但是当中性线断开时,相线电压就会通过未断开的用电器传到断开的中性线端,造成中性线带电伤人。本起事故就是该电工在日常工作中概念不清,认为导通的中性线无电压,忽视了中性线断开时会通过未关闭的照明灯将相线电压引入而被电击。
事故对策
(1)这起事故告诫人们,无论在何种地点、何种场合、因何种原因拆电线,一定要严格遵守“先停电、后作业”的制度。即使因某种原因必须带电作业,也得采取可靠的安全措施(如穿、戴合格的绝缘靴及手套、工作中有人监护等),确认万无一失方可工作,如图1-17所示。
图1-17 做好保护安全措施
(2)对用电单位的电工应进行专业培训,特别要消除一些通常的模糊概念,并经考试合格方可持证上岗。
(3)专业电工应爱惜自己的工具,正确使用,妥善保管,防止工具绝缘受损或老化。若发现问题,应及时处理或更换。
小知识
查找断路故障的方法
查找断路故障,首先应根据故障现象判断出属于断路故障,再根据可能发生断路故障的部位确定断路故障的范围和断路回路,然后利用检测工具,找出断路点。查找断路故障常用的方法有电压法、电位法、电阻法等。
(1)电压法
电压法的基本原理是:当电路断开以后,电路中没有电流通过,电路中各种降压元件已不再有电压降落,电源电压全部降落在断路点两端。因而可通过测量断路器点的电压判断出断路故障点。
(2)电位法
电位法的基本原理是:断路点两端电位不等,断路点一端与电源一端电位相同,断路点另一端与电源另一电位相同,因而可以通过测量电路中各点电位判断断路点。
试电笔实际上是一种显示带电体高电位(带电体对地电位)的工具,因此,可通过试电笔测量(显示)电路中各点的电位来检测断路故障。
(3)电阻法
电阻法的基本原理是:电路出现断路故障以后,断路点两端电阻为无穷大,而其他各段的电阻近似为零,负载两端的电阻则为某一定值。因此,可以通过测量电路各线段电阻值来查找断路点。检测电阻值一般采用万用表欧姆挡或用摇表进行测量。
实例9 线夹与导线规格不符,运行中发生断线
事故经过
某6kV线路,55号杆A相过引线夹处,LJ-70导线断线,断落的导线与同杆架设的下层电线线混线,造成两条线路停电。
事故原因
该线运行多年,历经数次“春秋检”,每次检查时,都要求打开线夹处理,但是,对于某线路55号杆的过引线夹与导线规格不匹配,一直都没有发现,导线是LJ-70,而线夹(并沟线夹)为LJ-95,按照《架空配电安装检修规程》导线连接管的型号与导线相配的规定。LJ-70导线与LJ-95并沟线夹是不相配,故线夹内导线一直压得不紧,导线在接触不好的情况下运行多年,导线在线夹内过热、断股,当气温下降时,导线应力增加时,拉断导线,是发生事故的主要原因。
运行人员巡视时未按《照架空配电安装检修规程》中关于“导线有无断股、损伤、烧伤痕迹;接头是否良好,有无过热现象”的规定去执行,未能发现上述线夹过热现象,是发生事故的重要原因。
事故对策
(1)检修人员在线路上作业时,如发现其他缺陷,在条件允许情况下,应进行消除。
(2)检修人员在“春检”、“秋检”工作中,必须要仔细,把平时运行人员难以发现的或无法发现的缺陷、隐患检查出来并予以消除。
(3)检修、运行人员都必须熟悉、掌握配电检修规程和配电运行规程的各项规定,做到工作时心中有数。
实例10 压接管压偏导致断线
事故经过
某220kV线路162号与163号塔间C相LGJQ-400导线,压接管处烧断线,21时7分,保护动作跳闸,共停电22小时55分。
事故原因
220kV线路导线为LGJQ-400,其导线连接配用JYD-400压接管。压接管内钢管长为130mm,用来压接交叉后的钢芯,铝管长为500mm。按照《架空送电线路检修工艺规程》规定,铝压接管与铝绞线(表面)接触长度为180mm。但实际上,发生故障断线的压接管偏向一端,与一侧铝绞线压接长度为330mm,与另一侧铝绞线压接长度为30mm,且因截面变化,压接管内壁呈圆锥状,铝绞线承受向外的推力呈灯笼骨架状(微鼓),铝压接管与铝绞线的接触面积最小端还不足额定接触面积的16%。事故前,该线路负荷电流为250A,是额定电流的30.3%,故该铝质压接管实际过载系数为1.9倍。接触电阻大,加上接头过热,必然造成接触点过热,铝绞线端部受热熔化变形,脱离铝质压接管,然后又在离接头外70mm处钢芯烧断,造成导线断线事故。这是事故发生的直接原因。
该线路是早年建设的,通过调查,据原这段爆压管操作人回忆,当时天色已晚,先爆压钢管后,铝线有些松动,6个人拧铝管,但铝线拧不进去了,就爆压了,埋下了事故隐患。这是这起事故发生的主要原因。
甲方验收时,没有认真、仔细地观察,若用望远镜,还是可以发现压接管一头粗一头细的现象。验收流于形式是发生事故的重要原因。
这起事故暴露出施工时质检人员不在场,对于隐蔽工程缺少监督,验收时走马观花。
事故对策
(1)严格执行反事故措施,防止倒杆、断线事故再次发生,必须做到:
① 严格施工质量管理,做到质量第一,建设单位要严格质量验收,执行好隐蔽工程的跟踪验收和自检、互检和总体验收都要一丝不苟;
② 生产单位必须加强运行维护,做好正常和特殊巡视,发现问题要及时处理。
(2)导线的连接不论是爆压还是钳压,必须严格按照《架空送电线路检修工艺规程》中关于导、地线连接的规定去执行。
小知识
导线接头测试
导线接头是线路的薄弱环节,长期运行的接头接触电阻可能会增大,接触恶化的接头,夜间可看到发热变红现象。因此,除正常巡视外,还应定期测量接头电阻。
(1)电压降法
正常的接头两端的电压降一般不超过同样长度导线电压降的1.2倍。若超过2倍,应更换接头才能继续运行,以免引起事故。
测量时,可在带电线路上直接测试负荷电流在导线连接处的电压降,也可在停电后,通过直流电进行电压降的测量,但带电测试必须注意安全。
(2)温度法测试
用红外线测温仪,可距被测点一定距离外进行测试,通过导线接头温度的测量,来检验接头的连接质量。
实例11 弛度过大,大风中发生混线烧断线
事故经过
某10kV线路9号杆过引线夹端部导线烧断线。
事故原因
该10kV线路,导线为三角排列,其10号杆与11号杆间中线弛度过大。检修人员两天前在此段线路上进行作业,把10kV绝缘子换为15kV绝缘子,由于15kV绝缘杆高,边线弛度与中线过大的弛度又较靠近,检修人员发现有混线的可能,但未向领导汇报,也未对中线弛度进行调整,就投入运行。两天后,大风刮混线,将9号杆的过引线夹处烧断线。运行人员及局有关人员知道此处导线弛度过大、但未引起重视,也未安排调整弛度任务,是发生事故的重要原因。
事故暴露出该局对一些危及线路安全的隐患,重视不够,处理不及时。
事故对策
(1)运行人员发出缺陷后,应按轻重缓急填写缺陷处理小票,上报局有关人员,便于及时或有计划地进行消除。
(2)检修人员在作业中发现设备上的缺陷,对危及人身或设备安全的、在作业中有条件能够处理的,应进行消除。
(3)安排作业任务时,尽量把工作地段的缺陷、隐患一次消除,不能遗留下已经掌握的隐患和缺陷。
小知识
电力线路故障原因及防止措施(表1-1)
表1-1 电力线路故障原因及防止措施