500kV输电线路子导线断裂原因探讨

500kV输电线路子导线断裂原因探讨

韦跞

(中国南方电网超高压输电公司百色局广西百色市533000)

摘要：随着我国社会经济的发展和人民生活水平的提高，我国对电力资源的需求量越来越大，现有输电线路的负荷也越来越大，进而导致输电线路断裂的现象时有发生。本文针对500kv输电线路子导线断裂的现象进行分析，并提出了相应的维护和调整措施，希望能够对我国电力事业的发展和电力安全有所帮助。

关键词：500kv输电线路；子导线；断裂原因

输电线路是电网结构中的重要组成部分，直接关系着整个区域电网电力资源的分配问题。500kv输电线路是由很多子导线组成的，不同的子导线之间依靠间隔棒固定和连接起来，构成整个输电线路网络。但是由于长距离输电线路涉及的范围很广，其中不乏一些自然条件比较恶劣的地区，会对输电线路子导线的质量安全产生影响。同时，输电线路子导线自身可能存在质量问题，进而导致子导线之间常常出现断裂、粘连等现象，一旦出现这种情况，输电线路就无法正常工作，整个区域的电力运输都会受到影响。

1子导线材质的影响

500kv输电线路子导线的承载能力和负荷能力直接受到子导线材质的影响。通常在进行输电线路的装配时，都需要对当地的实际环境进行充分的考察，尤其是要考虑不同站点之间的距离的影响，这会直接影响建成后输电线路子导线的承重问题。在此基础上，才能够根据输电距离和电压电流要求等来进行子导线的选材工作。在进行选材时，要对子导线的力学性能进行拉伸测试，保证其能够符合输电线路承重的需要。同时，在这一过程中不能忽略该地区的气候条件，比如大风、降雪量等，这些都会在平时的基础上进一步增加500kv输电线路子导线的承重量。因此，在进行子导线的选材工作时，要将这一因素考虑在内，尽量选择力学性能更好的子导线。

如果输电线路的子导线已经出现断裂的情况，那么也可以从子导线的材质这一角度来考虑和分析断裂的原因。通过对断裂处子导线的力学性能进行拉伸测试，并结合当地的自然地理环境和输电距离来判断这一性能的子导线是否合格，以便尽快查明子导线断裂的原因，便于顺利进行下一步的维修和整改工作。

2气象条件的影响

在500kv输电线路子导线的材质符合质量要求的前提下，如果出现了子导线断裂的情况，就需要结合当地的气象情况进行分析，尤其是在维度比较高、海拔比较高的地区，或者常见大风大雨天气的地区，气象条件是一个重要的影响因素。首先是子导线的覆冰情况，在考察500kv输电线路子导线断裂情况时，往往需要考察子导线在覆冰情况下的受力情况。子导线的预应力很容易受到环境温度和负重情况的影响，当输电路段存在着比较严重的降雪或者冰冻情况时，一方面过低的气温会使输电线路子导线的力学性质发生变化，导线的延展性降低，更加容易出现断裂的情况。另一方面当冰雪覆盖在输电线路的子导线上时，长距离输电线路的负重会大大增加，并且在寒冷的气温条件下这种覆冰的情况很难短时间消解，也就是说输电线路的子导线将在较长一段时间内处于超负荷的状态，在这种情况下子导线断裂的情况就很容易发生了。

同时，输电线路的风力情况也是导致子导线断裂的重要原因。在目前对500kv输电线路的监测工作中，风力和风速监测是一项重要的监测内容，如果子导线出现断裂时，断裂处监测点没有记录相关的风速情况，那么需要从临近的监测点来调取相关的风速监测数据，作为分析子导线断裂的重要信息来源。当输电线路有较大的风力时，输电线路子导线承受的拉力就会增大，当子导线负荷的拉力超过其耐力的最大值时，就会发生子导线断裂的现象。

3间隔棒数量的影响

在长距离500kv输电线路中，子导线间的间隔棒发挥着重要作用。因为如果输电距离过长，就意味着输电线路的负荷就越大。那么在子导线材质相同、气象因素的影响作用相同的情况下，子导线间间隔棒的数量就直接影响着子导线整体的负荷情况。因为500kv输电线路子导线本身就具有一定的重量，在两个输电站点之间没有足够的支撑，子导线通常表现出一定的垂度，下垂的弧度越大，就意味着子导线在该输电线路段中的负重量就越大，那么子导线出现断裂的可能性就越大。为了解决这一问题，通常会在长距离输电站点之间，在子导线之间增设一些间隔棒，其原理是借助间隔棒的运动和作用来增加水平方向上的分力，进而减少500kv输电线路子导线的下垂程度，使子导线的负重降低，以此来保证输电线路子导线安全和牢固。

由此可见，输电线路子导线中间隔棒数量的多少直接影响着子导线的负荷情况。间隔棒的数量越多，输电线路子导线之间的次间距就会越短，子导线在间距范围内的下垂情况就会随着降低，而子导线的下垂情况直接影响导线束的扭抗刚度。当子导线之间的间隔棒数量越多时，也就是子导线的次间距越小时，导线束的扭抗刚度就会越大，而500kv输电线路子导线的断裂情况就会随之发生改变。

4500kV输电线路子导线断裂原因综合分析

4.1从子导线断口的形态进行分析

从输电线路子导线断口的形态入手，可以获得很多直观的信息，有助于深入推测子导线发生断裂的原因。比如，可以根据子导线断口处发生断裂股数的扭转情况来判断子导线发生断裂时断口处的受力情况，当子导线是因为断口处覆冰或者风力过大而发生断裂时，断口就会表现为子导线股数的斜向偏转，并呈现出一定的偏转角度，表明其是受到较大的剪力作用而扭转断裂。而当断口表现为子导线的过度拉伸时，则表明此处断裂是子导线自身拉伸作用导致的颈缩断口。在此基础上可以对导致子导线断裂的原因展开具体分析。

4.2判断子导线的下垂弧度

通过对500kv输电线路子导线的下垂情况进行分析，可以得知改输电线路子导线的扭抗刚度。在子导线的两个间隔棒之间，存在着不同方向的分力，并且这些分力的作用方向会随着子导线间隔棒的旋转方向而发生变化。当由于大风或者冰雪天气增加了输电线路子导线的负荷，也就是外力的介入打破了原本子导线及其间隔棒之间的作用力的平衡状态时，就会发展成为子导线断裂的情况。而子导线的张力又会受到其下垂程度的影响，因此其可以直接影响到导线束的扭抗程度。

4.3判断500kv输电线路所处的自然地理环境

在影响输电线路子导线发生断裂的原因中，除了子导线自身的材质影响以及输电线路在安装建设中的问题外，主要就是其所处位置自然地理环境的影响，具体来讲是指其气象因素。由于区域纬度位置的变化以及海拔高度的变化而引起的自然地理环境的变化，在具体到输电线路子导线断裂这一问题上，也表现为气象环境的差异，即大风和冰雪天气的影响。当输电线路所处位置的风力大、风速强时，子导线就会受到更大的拉力作用的影响。当由于海拔或者纬度位置的变化而使温度降低、常见冰雪天气时，500kv输电线路子导线覆冰的可能性和时长也会变化。子导线覆冰程度越高，其承重量和负荷就越重，在同样长度的输电距离内发生断裂的可能性就越大。并且不均匀覆冰也会对子导线的扭转里产生影响，当冰雪天气遇上大风环境时，子导线的迎风面往往更容易覆冰，并且覆冰的厚度和直径相比之下也会更大，这种差异化的负重情况会增加子导线扭转受力，成为导致子导线发生断裂的又一重要因素。

5小结

在我国经济转型和发展的关键时期，我国经济社会对电力资源的需求量将呈持续上涨的趋势，加之我国地域辽阔，资源分配不均，自然地理环境复杂，我国的电力输送仍然面临着一系列困难和挑战。因此，对于500kv输电线路子导线断裂现象频发的情况，要在实际工作中分析和研究其原因，积极采取措施予以维护和整改。

参考文献：

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