10千伏配网架空绝缘导线应用问题及对策论文_何树华

10千伏配网架空绝缘导线应用问题及对策论文_何树华

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摘要:作为比较新型的配电线路材料,架空绝缘导线在配网中以明显的优势替代了传统的架空裸导线。本文首先简单介绍了架空绝缘导线的特点及优点,并针对其在配网运行中存在的问题,从防雷、施工安装等方面进行具体分析,并提出解决的对策,以保证架空绝缘线路的安全运行。

关键词:架空绝缘线路;防雷措施;施工安装;对策

随着配电网的飞速发展,供电区域被树木覆盖,严重的腐蚀、台风等诸多因素的影响,使配电网的可靠性面临新的困难。受到自然界对配电网构成的各种威胁,从而产生了架空绝缘导线。架空绝缘导线与普通架空裸导线相比,具有许多优点,可解决常规裸导线在运行过程中遇到的一些难题,价格又比地埋电缆便宜得多,因此,在配电网中得到广泛的应用。

1.架空绝缘导线规格、敷设方式及主要特点

架空绝缘导线的线芯有铝材及铜材两种,相对而言,铝芯导线质量较轻,价格更便宜,此外由于原有的10kV架空配电网大多使用的是钢芯铝绞线,选择铝芯线更方便与原有的配电网进行连接,因此铝芯线在10kV配电网中应用更多,而铜芯线则主要作为变压器等电力设备的引下线使用。导体外部有一层内屏蔽层,最外部为绝缘保护层,一般来说导线的绝缘保护层分为薄绝缘与厚绝缘两种,厚绝缘导线在使用过程中可以与树木频繁地接触,薄绝缘的绝缘层与树木接触过于频繁则容易伤害绝缘层,架空绝缘导线有单根紧凑型敷设及单根常规敷设两种敷设方式,常规敷设方式适用于老线路改造及线路走廊比较充分时使用,与裸导线敷设方式相同,而紧凑型敷设则是使用特制的绝缘支架将导线悬挂起来的方式进行架设,这种方式可以节省线路走廊。

与普通的钢芯铝绞线相比,架空绝缘导线的绝缘性能更好,因此实际的应用过程中线路间距离可以适当减小,线路支持件的绝缘要求也有所降低,同杆线路回路数得到了比较明显的提高,线路使用过程中不容易受到周围环境中树木等等因素的影响,绝缘线的绝缘层一般有普通聚乙烯及交联聚乙烯两种材料,它们具有较好的防腐蚀性能,可以有效地延长导线的使用寿命。此外绝缘层物理强度较好,也能够满足电网对导线的应力要求。与普通裸导线相比,架空绝缘导线的允许裁流量较小,散热性较差,使用过程中为了保证电网的安全,架空绝缘导线的选型应该比原来普通裸导线的规格要高一个档次。架空绝缘导线的外部加了一层塑料外皮,因此导线的线径较大,导线选用及设计时必须要考虑到这一问题。

2.运用中常见的问题

2.1雷击影响较大

对于架空裸导线而言,当雷击引起裸导线的绝缘子闪络时,在电动力的作用下工频短路电流电弧沿着裸导线的表面不断移动并释放能量,不会集中灼伤烧毁导线某一点,伤害不大。而对于架空绝缘导线而言,其在雷击闪络通道上建立的工频续流电弧固定在一点燃烧导致绝缘导线断线。这是由于架空绝缘导线的结构性原因,为极短时间内热过程与力过程综合作用的结果。因为绝缘导线采用的半导体材料具有单向导电性,在雷击过程产生的过电压时很容易在绝缘导线上产生感应过电压,且很难沿着绝缘导线的表皮释放能量;再者,架空绝缘导线的绝缘层阻碍电弧在其表面滑动,使工频续流电弧固定在绝缘层损伤处燃烧而导致绝缘导线断线。所以,绝缘导线的雷击断线故障明显高于裸导线。

2.2施工工艺在绝缘导线安装中的不当之处

绝缘导线在推广的早期,许多工艺标准没有出台,采用与架空裸线同样的安装工艺和方法,造成绝缘导线带病运行。主要有以下几个方面:没有选用绝缘耐张线夹;分支杆的T接塔头,剥去绝缘层安装,不进行绝缘、防水、屏蔽处理;导线与绝缘子固定扎线使用金属裸线,运行中产生放电烧坏绝缘层;绝缘线与绝缘子接触部分没有缠绕绝缘自粘带;穿刺式防雷线夹安装时没有将穿齿用力拧紧,穿齿没有有效穿过绝缘层,造成防雷效果打折扣。这样就造成了不同程度的进水、导线从线夹中滑出、导线振动疲劳、局部发热等,影响绝缘线的安全运行,缩短使用寿命的病症。

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2.3绝缘导线线路检修时的接地问题

由于绝缘导线良好的绝缘层,给线路检修时正常的验电接地增加了难度。目前多采用隔几基杆塔装设接地环的方法,予以补救。但往往由于接地环多了,安装工艺要求较高,往往容易在接地环附近造成渗水,以致在导线弧垂点积水。

3.架空绝缘导线应用中问题的应对

3.1安装氧化锌避雷器

氧化锌避雷器选用氧化锌电阻片,比普通的碳化硅具有更好的非线性特性,可承受多重雷击,通流能力大;体积较小,质量很轻,结构简单,维护方便;能够吸收雷云放电的能量并限制线路感应过电压。使用氧化锌避雷器可降低绝缘导线雷击断线的概率。但是也要注意以下问题:氧化锌避雷器的保护范围小,全线安装投资大;安装时需剥开绝缘层,容易导致导线进水氧化腐蚀;在长期的工频电压下工作避雷器容易遭受损害。所以建议在绝缘导线的首末端以及每个断连杆绝缘子的跳线处安装脱挂式的氧化锌避雷器。

3.2规划设计方面

城市电网是为城市建设发展所服务的,因此,架空绝缘线路规划过程中,相关工作人员应充分考虑到城市总体规划问题,充分发挥城市电网的服务功能;一般情况下,架空绝缘线路的档距应低于50m,耐张段长度应低于1000m,相邻架空绝缘线间的距离应大于0.4m,如果采用的是紧凑型敷设方式,绝缘线路间的距离控制在0.25m以上。绝缘线线芯为铝合金芯或者铝芯时,最小截面主干线应保持在150mm2左右,最小截面分支线应保持在50mm2左右。一般情况下,线路中可能会出现反送电分支线点的导线、分支杆耐张杆接头处以及联络开关的两侧需要设置停电工作接地点,线路正常工作时,停电接地点需要加设绝缘罩。绝缘导线与避雷器、熔断器等等接线柱连接的部位需要绝缘密封处理。

3.3材料选型方面

架空绝缘线的材料以及规格必须严格结合各种型号导线的使用要求以及电网建设的相关规定进行选择。绝缘子、悬挂线夹、耐张线夹等等配套装置应该根据架空绝缘线的规格及线路的敷设方式来选择,比如如果10kV配电网中采用紧凑型敷设方式进行线路架设,直线杆应加设悬挂线夹,耐张杆承力钢绞线上应加设耐张线夹,绝缘导线上应安装耐张线夹及绝缘拉棒,档距之间需要加装绝缘支架。

3.4绝缘导线的相关配套设备

在配变绝缘引下线上设置专用接地环。在联络开关两侧,分支杆、耐张杆接头处及有可能反送电的分支线点的导线上应设置停电工作接地点;接地点尽可能设置在非承力的导线上。线路正常工作时停电工作接地点应装设绝缘罩。熔断器、避雷器、变压器的接线柱与绝缘导线的连接部位,宜设专用绝缘罩进行绝缘密封。另外,在故障寻址器的选择和安装上应选择长寿命、自恢复式、具有检测相间短路和单相接地故障的全功能故障指示器。安装在架空线路分支的第一基杆、正线路的负荷开关杆、电缆杆、架空干线每隔一定距离(推荐5~10基杆塔)及其他需要配置故障指示器处,均配置故障指示器。较大分支搭接点、电缆终端杆应配置故障指示器。

结论

相较于架空裸导线,架空绝缘导线在运行中的优势越来越明显。逐渐替代传统的架空裸导线是必然的趋势。但在实际运行中仍存在着设计、施工等方面的问题,若处理不当会降低架空绝缘导线的绝缘强度,加速其老化,影响配网的安全运行的可靠性。

参考文献:

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[2][日]横山茂著.吴国良译.配电线路雷害对策[M].北京:中国电力出版社,2008.

[3](德)彼得•哈塞(PeterHasse)著,傅正财,叶蜚誉译.低压系统防雷保护[M].北京:中国电力出版社,2005.

[4]李景禄,吴维宁,杨廷方,等.配电网防雷保护的分析与研究[J].高电压技术,2004,30(4):58-59.

论文作者:何树华

论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期

论文发表时间:2019/6/13

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