大跨越杆塔是输电线路中的重要组成部分, 因其杆塔高, 往往影响航空线路的安全。为了避免飞机因低空飞行时误碰触大跨越杆塔而造成航空事故以及输电线路因外破事故引发线路倒塔断线, 进而可能引起电网系统大面积停电事故的发生, 往往对大跨越杆塔加装航空障碍灯。但近年来, 由于各种设备自身及自然环境的原因, 导致大跨越杆塔航空障碍灯不断地出现故障, 航空障碍灯不能够正常工作, 为此, 对±500 kV 宜华线荻港长江大跨越航空障碍灯故障的成因进行了分析, 以期能够降低大跨越航空障碍灯的故障率, 使其能够保持正常使用。

1 航空障碍灯系统概况

大跨越杆塔障碍灯系统由高光强障碍灯系统、中光强障碍灯系统和备用蓄电池电源系统组成, 系统整套灯分组闪光, 标志高塔和电力线路的存在和高度, 对飞行器起警示作用。高光强障碍灯安装于铁塔横担或塔顶, 进行24 小时全天候的变光同步闪光工作; 中光强障碍灯安装于塔头和塔身, 白天关闭, 黄昏、黎明和夜晚时自动开启, 进行同步闪光工作。在交流供电停电时, 备用电源自动切换蓄电池逆变输出, 备用电源仅对中光强障碍灯供电, 保证在停电状态下中光强障碍灯系统正常工作15 日。

2 航空障碍灯发生故障的原因

±500 kV 宜华线荻港长江大跨越是西电东送的咽喉部分, 其南跨越杆塔航空障碍灯共 14 个, 其中10个中光强障碍灯, 4 个高光强障碍灯。根据2007 年1 月至12 月的航空障碍灯故障统计, 单跨越塔航空障碍灯故障率达5.36% , 相当于每年发生9 起障碍灯故障事件, 如此高的故障率会直接影响大跨越的安全运行。为了查找航空障碍灯故障的原因, 根据其故障记录以及对故障后的检修, 航空障碍灯的故障成因可以大致分为雷击、设备本体质量以及人员操作不当等。

2. 1 雷击

大跨越杆塔的地理位置一般为跨越河流两侧, 处于地理位置的高峰, 再加上杆塔本身的高度, 造成大跨越杆塔为其所处区域内的引雷器, 导致区域内只要发生雷电, 必会波及跨越杆塔。

航空障碍灯是安装在大跨越杆塔上专门的平台上, 在杆塔遭受雷击时, 由于大跨越杆塔接地电阻不能及时将雷电流全部导入地下, 从而引起雷电流对直接连接在杆塔上的航空障碍灯进行反击, 造成航空障碍灯内部电子线路及其他附件损坏, 导致航空障碍灯发生故障。

航空障碍灯外壳材料达不到防雷的效果, 在遭受雷电流击中后灯体直接发生损坏, 导致航空障碍灯发生故障。

2.2 设备质量缺陷

设备质量的好坏直接影响到设备的使用寿命, 而作为航空障碍灯的发光元件—— 灯管则是航空障碍灯的主要组成部分, 因此, 灯管质量的好坏也是导致航空障碍灯故障的主要原因。

2.3 人员操作、维护不当

航空障碍灯的操作及维护是由专人进行的, 分公司接手运行大跨越线路运行时, 由于对此类设备从未接触过, 以为只要设备正常运行就可以, 如果出现故障可以找厂家维修, 从而对一些易维修的小故障也视而不见, 造成设备故障后必须等待厂家人员维修, 而延误了设备的维修时间。

3 解决方法

3.1 雷击

针对当地雷电频繁雷电流不能及时导入大地引起故障, 可以采用对大跨越接地电阻进行改造以降低大跨越的接地电阻。利用原接地网, 在杆塔基础接地引下线埋深1 米的位置焊接新的同型号Υ16 圆钢, 使得接地线再次形成一个方框, 采用围绕基础周围环形浅埋的形式, 增大接地网面积, 降低大跨越杆塔的接地电阻。针对灯外壳达不到防雷要求引起故障, 可以更换采用绝缘材料制作的航空障碍灯的外壳, 要求其材料耐高温、绝缘性能高、材料强度高, 保障航空障碍灯外壳不因雷击而导致故障。

3. 2 设备质量缺陷

针对灯管质量差引起故障, 可将灯管全部更换。同时, 应由航空障碍灯厂家的技术人员进行现场指导更换灯管以及更换完毕后的调试, 以达到通信正常, 全部灯都正常运行为准。

3. 3 人员操作不当

针对人员未经过专业培训维护不到位引起故障, 要指派专业技术骨干人员到航空障碍灯厂家接受培训, 从高光强障碍灯结构分析、高光强障碍灯控制系统分析、高光强障碍灯和控制器系统的故障判断及分析、中光强障碍灯结构分析、中光强障碍灯控制系统分析、中光强障碍灯和控制器系统的故障判断及分析 6 个部分进行培训, 以便受训人员基本掌握航空障碍灯的结构及工作原理, 并能在航空障碍灯系统的各个部分及部件在出现故障运行时, 及时反应, 作出故障原因的判断, 并及时对故障部件进行测量和更换。

4 取得的效果

根据以上航空障碍灯故障成因的分析, 实施所提出的解决办法后, 在以后的日常运行统计中, 没有因人员操作不当及设备本体质量原因导致故障的发生, 只是由于航空障碍灯外壳遭雷击而发生了一次故障, 故障率降低至1. 19% , 大大减少航空障碍灯的故障率, 确保跨区电网输电线路的安全运行。