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架空絕緣導(dǎo)線應(yīng)用注意事項

浙江省桐鄉(xiāng)市供電局 樓斌根

摘要﹕該文首先闡述了架空絕緣導(dǎo)線在10kV配電線路中的使用情況﹐包括在居民密集區(qū)﹑多回路同桿架設(shè)﹑綠化地帶等場所的使用情況。分析了當(dāng)前絕緣導(dǎo)線在執(zhí)行中常見的問題﹐針對絕緣導(dǎo)線在一些地區(qū)配電網(wǎng)中盲目采用和認(rèn)識上的誤區(qū)﹐提出了絕緣導(dǎo)線的適用場所﹐并對防止雷擊斷線提出了具體措施。

 

關(guān)鍵詞﹕絕緣導(dǎo)線﹔配電網(wǎng)﹔雷擊

 

近幾年﹐隨著城市電網(wǎng)和縣城電網(wǎng)（包括農(nóng)村電網(wǎng)）的大規(guī)模改造與農(nóng)村電氣化的建設(shè)﹐10kV配電線路的絕緣化水準(zhǔn)有了很快提高﹐其中一個重要原因就是采用了大量的絕緣導(dǎo)線。然而﹐近年來在10kV配電線路的故障中﹐絕緣導(dǎo)線遭受雷擊斷線故障不斷增多。

 

分析原因﹐主要是在推廣使用絕緣導(dǎo)線時帶有盲目性和認(rèn)識上的誤區(qū)。本文就絕緣導(dǎo)線在10kV配網(wǎng)中的適用條件和場所作一些分析﹐供同行們參考。

 

1 絕緣導(dǎo)線在10kV配電線路中的使用

隨著電力系統(tǒng)裝機容量不斷擴大﹐各電壓等級的變電站母線短路容量增大﹐10kV線路近區(qū)短路后混線故障不斷增多（浙江省海鹽縣供電局的110kV海鹽變電站10kV線路在1991~1993年之間發(fā)生近區(qū)短路引起的混線事故7起）。由于20世紀(jì)70年代末﹑80年代初建設(shè)的變電站母線短路容量較小﹐10kV線路采用較大檔距（80~100m）﹑較小導(dǎo)線截面﹑橫擔(dān)長度及導(dǎo)線相間支持點距離采用傳統(tǒng)設(shè)計

的方式﹐導(dǎo)致10kV架空配電線路在近區(qū)遭受外力破壞﹐異常氣象條件下發(fā)生近區(qū)（1~2km范圍）相間故障時﹐產(chǎn)生巨大電動力﹐使導(dǎo)線上下劇烈擺動﹐最終造成導(dǎo)線相間隔離不夠﹐在線路自動重合后再次在出口段發(fā)生相間放電﹐導(dǎo)線燒傷嚴(yán)重﹐以及發(fā)生粘連。

 

為了解決110kV變電站10kV線路近區(qū)短路產(chǎn)生的混線﹐工作人員咨詢了省內(nèi)專家﹐從1993年開始轉(zhuǎn)載入10kV絕緣導(dǎo)線﹐在變電站出口10kV線路1km以內(nèi)﹐把裸導(dǎo)線調(diào)換為絕緣導(dǎo)線﹐同時采取重新調(diào)整檔距﹑加大相間隔離﹑調(diào)整自動重合閘時間等技術(shù)措施﹐收到了較好的效果﹐之后未曾在近區(qū)短路時發(fā)生混線故障﹐較好地解決了配電線路混線的難題。

1.1城市居民密集區(qū)的使用

隨著城市10kV配電網(wǎng)的建設(shè)﹐20世紀(jì)90年代城市（含縣城）10kV配電網(wǎng)不斷延伸。出現(xiàn)的新問題是10kV架空線路導(dǎo)線與居民陽臺之間隔離較小﹐不少地方發(fā)生居民在陽臺上晾衣服時﹐發(fā)生觸電事故﹐以及在陽臺上作業(yè)﹑檢修時發(fā)生事故﹐一些線路必須跨城或臨近居民建筑物時﹐也發(fā)生居民在檢修﹑修建房屋時發(fā)生人身觸電事故。絕緣導(dǎo)線的推廣﹐極大地緩解了10kV線路進城區(qū)的信道矛盾﹐減少和避免了人身觸電事故的發(fā)生。

1.2解決綠化與線路建設(shè)的矛盾

10kV線路分布廣﹐不可避免地發(fā)生電力執(zhí)行單位與綠化管理單位的矛盾﹐更有甚者產(chǎn)生法律糾紛和社會媒體關(guān)注。帶電導(dǎo)線在樹枝的碰撞中﹐尤其是臺風(fēng)暴雨等自然災(zāi)害發(fā)生時﹐線路故障跳閘發(fā)生頻繁﹐給城鄉(xiāng)居民生活用電和各企業(yè)單位正常供電帶來很大影響。絕緣導(dǎo)線的使用﹐也極大地緩解了電力線路執(zhí)行與綠化管理的矛盾。

1.3多回線路同桿架設(shè)

隨著線路信道日益緊張﹐同桿多回路線路架空架設(shè)成為必然。為了解決企業(yè)專線與公共線路在正常執(zhí)行檢修時造成的檢修﹑操作過程中安全距離不足等矛盾﹐同桿多回路架設(shè)的線路開始大規(guī)模采用架空絕緣導(dǎo)線。一些地區(qū)為了減輕線路桿塔的荷載﹐部分采用絕緣導(dǎo)線的方法。如上部（方）線路采用裸導(dǎo)線﹐下方導(dǎo)線采用絕緣導(dǎo)線。在企業(yè)專線與公用線路同桿架設(shè)時﹐專線采用絕緣導(dǎo)線﹐而公用線路為了方便新增用戶搭頭而采用裸導(dǎo)線。

1.4由城市10kV線路向農(nóng)村10kV線路延伸

由于電網(wǎng)10kV系統(tǒng)短路電流逐年增大﹐除了城市110kV變電站的10kV架空線路外﹐農(nóng)村的110kV變電站以及一些離220kV變電站電氣距離較近的35kV變電站的10kV母線短路電流增加很快﹐近區(qū)短路時線路也產(chǎn)生混線現(xiàn)象﹐同時經(jīng)濟發(fā)展較快的沿海地區(qū)線路信道問題﹑穿越樹林﹑竹林地區(qū)也往往較大程度地使用絕緣導(dǎo)線作架空線路的導(dǎo)線。

 

2 執(zhí)行中絕緣導(dǎo)線存在問題

2.1絕緣導(dǎo)線容易遭受雷害

據(jù)不完全統(tǒng)計﹐絕緣導(dǎo)線線路在雷雨季節(jié)事故跳閘的概率明顯高于裸導(dǎo)線架空線路﹐并且雷擊區(qū)往往產(chǎn)生斷線事故﹐斷線位置大部分在導(dǎo)線支持物附近和文檔距中部的最低點。初步分析是由于絕緣導(dǎo)線有較好的絕緣層（經(jīng)抽檢試驗﹐絕緣層耐壓能力在10～20kV之間）﹐雷擊導(dǎo)線時﹐直擊雷落雷點往往在桿塔附近（位置相對較高）﹐感應(yīng)雷沿著導(dǎo)線轉(zhuǎn)送﹐波頭經(jīng)過支持物時不能象裸導(dǎo)線那樣逐根在支持物（瓷絕緣子）表面釋放雷電波﹐從而快速泄漏﹐而往往在線路支持物附近導(dǎo)線薄弱部位﹐擊穿絕緣層而放電。由于集中放電﹐電流較大﹐往往造成過熱燒斷（分析幾次雷擊絕緣導(dǎo)線均發(fā)現(xiàn)有燒損痕跡）。而導(dǎo)線弧垂底部的斷線﹐往往是由于絕緣導(dǎo)線在裝設(shè)施工時工藝不過關(guān)﹐導(dǎo)致滲水﹐流至最低點﹐日積月累﹐在電流作用下產(chǎn)生導(dǎo)線局部發(fā)熱﹐而在雷電波通過時﹐在兩檔中部的弧垂點導(dǎo)線燒融產(chǎn)生斷線。

2.2絕緣導(dǎo)線的線路檢修時接地問題

由于絕緣導(dǎo)線良好的絕緣層﹐給線路檢修時正常的驗電接地增加了難度。當(dāng)前多采用隔幾棵電桿裝設(shè)接地環(huán)的方法﹐予以補救。但往往由于接地環(huán)多了﹐裝設(shè)工藝要求較高﹐往往容易在接地環(huán)附近造成滲水﹐以致在導(dǎo)線弧垂點積水。

2.3絕緣導(dǎo)線的帶電作業(yè)增加了難度 在架空絕緣線路上采用地電位作業(yè)時﹐往往比在裸導(dǎo)線上操作要困難得多。尤其是帶電用操作桿套上剝線器進行剝除絕緣層時﹐操作較難﹐特別是冬季氣溫低﹐絕緣層發(fā)硬﹐剝皮特別費勁﹐增加不少難度。

 

3 絕緣導(dǎo)線的適用場所

當(dāng)前﹐絕緣導(dǎo)線已經(jīng)在配電網(wǎng)中逐步推廣使用﹐但存在的問題也不少﹐尤其是架空絕緣導(dǎo)線線路的防雷更是人們的關(guān)注焦點。因此﹐對絕緣導(dǎo)線的適用場所提出以下建議。

3.1城市配電網(wǎng)可較大規(guī)模使用

城市配電網(wǎng)往往離變電站較近﹐為了防止近區(qū)短路產(chǎn)生線路混線﹐解決架空線路與建筑物安全距離以及城市（鎮(zhèn)）道路綠化管理的矛盾﹐建議可以在城市配網(wǎng)中大規(guī)模推廣使用（政府城市管理部門要求改成電纜線路的例外）。同時城郊結(jié)合部和較大的農(nóng)村集鎮(zhèn)﹐根據(jù)當(dāng)?shù)乩讚艟�路事故統(tǒng)計﹐雷擊概率較低的地區(qū)也可采用。 3.2 局部穿越樹林﹑竹林時可采用在農(nóng)村及部分山區(qū)﹐線路難以避免地要穿越樹林﹑竹林時﹐可局部選用絕緣導(dǎo)線﹐但不宜在農(nóng)村較空曠處﹑多雷區(qū)全線使用架空絕緣導(dǎo)線。線路路徑選擇時﹐也不宜選擇容易遭受雷擊的山脊或較高地勢的山地。

3.3同桿多回路架空線路

在線路信道比較緊張地區(qū)采用同桿多回路架空線路時﹐建議較低位置的線路采用絕緣導(dǎo)線﹐而較高位置的線路采用裸導(dǎo)線﹐以降低雷擊事故的發(fā)生。

 

4 絕緣導(dǎo)線的防雷措施

要采取切實有效的防雷措施﹐以降低雷擊事故﹐減少雷害發(fā)生。根據(jù)當(dāng)前配網(wǎng)執(zhí)行經(jīng)驗﹐架空絕緣線路可采用以下幾項防雷措施。

4.1裝設(shè)金屬氧化物避雷器

在雷擊發(fā)生較多的配電線路上﹐可間隔2~3基桿塔裝設(shè)一群群組金屬氧化物避雷器。在雷擊密集的局部地區(qū)﹐也可每基桿塔裝設(shè)一群群組金屬氧化物避雷器﹔在雷擊較少的地區(qū)﹐可隔5~6基桿塔﹐也可在一個耐張段的兩側(cè)分別裝設(shè)金屬氧化物避雷器。

4.2裝設(shè)帶穿刺線夾的放電間隙

根據(jù)最近一些執(zhí)行單位試裝執(zhí)行﹐在每基桿塔上裝設(shè)帶穿刺線夾的防雷放電間隙﹐成本較金屬氧化物避雷器低﹐效果也比較滿意﹐并且對防止絕緣導(dǎo)線滲水較為有利。

4.3絕緣導(dǎo)線的支持點局部剝皮處理為了解決絕緣導(dǎo)線遭受雷擊時﹐雷電波釋放信道的問題﹐一些線路執(zhí)行單位采用在絕緣導(dǎo)線的支持點局部剝皮處理的辦法﹐讓在支柱瓷絕緣子處導(dǎo)線的芯線直接接觸瓷絕緣子表面﹐對防止絕緣導(dǎo)線雷擊斷線事故的發(fā)生﹐也能收到一定的效果。

4.4使用帶避雷器的支柱絕緣子

當(dāng)前國外一些地方已有采用帶避雷器的支柱絕緣子﹐但成本較高。國內(nèi)一些廠家正在研制﹐待產(chǎn)品成熟﹐可在多雷區(qū)推廣使用。

4.5局部多雷擊區(qū)可采用裝設(shè)避雷針和避雷線

在變電站出口段或地形較高的多雷區(qū)域﹐出線回路較多時﹐也可裝設(shè)若干支獨立避雷針﹐或利用桿塔加裝避雷針。在同桿多回路架空線路上﹐也可考慮在桿塔頂部加設(shè)架空接地線以防止直接雷。

 

作者介紹：樓斌根（1954－）﹐進階工程師﹐電網(wǎng)生產(chǎn)技術(shù)管理。

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