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引言
隨著科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展,集束絕緣導(dǎo)線越來(lái)越多的應(yīng)用到農(nóng)村低壓線路中來(lái)。集束導(dǎo)線是一種新型的低壓導(dǎo)線,越來(lái)越多的被人們認(rèn)識(shí),它的電抗和電納分別為常規(guī)絕緣導(dǎo)線的0.21~O.34倍。在農(nóng)村低壓線路改造中應(yīng)用集束導(dǎo)線更趨于合理,工程造價(jià)與常規(guī)絕緣導(dǎo)線相比降低13%~16%。近年來(lái),大武口區(qū)供電局在農(nóng)網(wǎng)完善工程通過(guò)應(yīng)用集束導(dǎo)線,兩年來(lái)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著提高,有效地減輕了農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),解決了樹(shù)線矛盾,給當(dāng)今農(nóng)村配網(wǎng)改造探索了一條新路子,值得推廣。
從20世紀(jì)80年代開(kāi)始國(guó)外一些國(guó)家就開(kāi)始研制集束導(dǎo)線結(jié)構(gòu),如法國(guó)電力公司開(kāi)發(fā)的絕緣導(dǎo)線束系統(tǒng)(ABE系統(tǒng)),是以領(lǐng)先技術(shù)為中心,將三項(xiàng)導(dǎo)線圍繞在其周?chē)g合而成,截止到目前已有80多國(guó)家試驗(yàn)和推廣集束導(dǎo)線,我國(guó)從上世紀(jì)90年代開(kāi)始著手研制,于1992年研制成功。與國(guó)外類(lèi)似產(chǎn)品不同的是四根導(dǎo)線有防老化絕緣導(dǎo)線相互絞合連接在一起,從斷面看,四根導(dǎo)線成正方形堆成布置或以零線為中心三根堆成三角形布置,與國(guó)外類(lèi)似產(chǎn)品單股絞合導(dǎo)線束相比,具有生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、機(jī)械強(qiáng)度大、絕緣層堅(jiān)固、防樹(shù)害能力增強(qiáng)、線路損耗較低、線損率在5%~10%之間、施工簡(jiǎn)便、省時(shí)省工,節(jié)省安裝費(fèi)用;組合抗拉斷力強(qiáng)、安全性高、防竊電、防漏電;減少橫擔(dān)和瓷瓶、降低桿塔高度、節(jié)約有色金屬等優(yōu)點(diǎn)。
1集束導(dǎo)線在農(nóng)網(wǎng)完善工程分析
大武口區(qū)供電局農(nóng)網(wǎng)完善改造工程兩年來(lái)新架和改造集束導(dǎo)線45.6kin,廣泛把集束導(dǎo)線應(yīng)用在農(nóng)網(wǎng)完善工程中,效果顯著。用集束導(dǎo)線架設(shè)低壓線路整治后的線路要達(dá)到“安全、美觀、經(jīng)濟(jì)、規(guī)范、防盜”。已改過(guò)去裸導(dǎo)線工藝較差、事故維修次數(shù)頻繁、盜竊電量時(shí)有發(fā)生、私拉亂接較為嚴(yán)重現(xiàn)象,也改變了以往架空線路需要砍伐大量樹(shù)木,解決了樹(shù)線矛盾,由于集束導(dǎo)線絕緣化,只要不妨礙架線,樹(shù)木即可保留,達(dá)到樹(shù)線并存美化環(huán)境的目的。
2集束線架設(shè)模式
主干線、分支線路均可采用三相四線制供電方式,使零線電流降低到最低。由于三相四線制集束線一直延伸到表箱,因此可將分散的單相負(fù)載重組為比較對(duì)稱(chēng)的三相負(fù)載,解決了以往低壓配網(wǎng)受地域布局影響導(dǎo)致三相負(fù)載不平衡的難題,降低了低壓配網(wǎng)損耗,提高了電壓質(zhì)量。應(yīng)用集束導(dǎo)線進(jìn)行農(nóng)網(wǎng)改造后的工程,低壓線損率均能控制在10%以下,如果及時(shí)調(diào)整負(fù)荷平衡,線損一般能控制在5%~9%之間,大大降低農(nóng)村低壓線損率。
3應(yīng)用集束導(dǎo)線能夠減少中間環(huán)節(jié)
由于集束導(dǎo)線將三相電引入了電表箱,解決了客戶需要三相電必須從中心架線問(wèn)題,減少中間環(huán)節(jié),即為客戶、家庭使用三相電設(shè)備提供了方便,又為新農(nóng)村建設(shè)和家電下鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了可靠的電力保障。
4集束導(dǎo)線是農(nóng)村低壓配電線路的絕緣導(dǎo)線
在以往的農(nóng)網(wǎng)改造過(guò)程中,統(tǒng)稱(chēng)一個(gè)臺(tái)區(qū)的10kV主線和0.4kV、0.2kV線路都使用裸導(dǎo)線。鋼芯鋁導(dǎo)線是農(nóng)村架空線路應(yīng)用最多、最廣的導(dǎo)線,它的特點(diǎn)是,重量輕、價(jià)格低;缺點(diǎn)是導(dǎo)電率、機(jī)械強(qiáng)度較低,抗氧化性和腐蝕性能差,安全性差。運(yùn)行中鋼芯鋁導(dǎo)線表面已形成氧化鋁薄膜,使接頭的接觸電阻增大。而集束導(dǎo)線是用絕緣材料兩解筋把各條絕緣導(dǎo)線連接在一起而構(gòu)成的,是額定電壓1kV及以下架空絕緣電纜的一種,是近幾年剛剛推廣應(yīng)用的一種新型絕緣導(dǎo)線。由于截面積較小,目前只能使用農(nóng)村低壓配電線路。
5集束導(dǎo)線的主要特點(diǎn)
(1)線路阻抗小約0.1Ω/km,是裸導(dǎo)線線路阻抗的1/5,可以減少線路損耗。例如LGJ-50導(dǎo)線線路的損耗為5%,同樣負(fù)荷使用相同截面的集束導(dǎo)線其損耗僅為4.2%,下降約0.76個(gè)百分點(diǎn),改進(jìn)后對(duì)電壓質(zhì)量有明顯提高。
(2)集束導(dǎo)線在農(nóng)村改造中,線路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,金具類(lèi)型用集束導(dǎo)線懸垂線夾和集束導(dǎo)線懸垂抱箍就可安裝,施工和維護(hù)運(yùn)行方便、簡(jiǎn)單。
(3)集束導(dǎo)線在農(nóng)網(wǎng)改造中,占用空間少,占用面積少,便于街道狹窄使用。與樹(shù)木接近時(shí),無(wú)需伐樹(shù)和修剪,既美觀、經(jīng)濟(jì),又安全、防盜。
(4)集束導(dǎo)線由于外面包著一層絕緣層,抗氧化性、抗腐蝕性能力增強(qiáng),可用較低的電桿,也可以沿墻明敷、地埋輻射、混合敷設(shè)。
(5)集束導(dǎo)線在農(nóng)網(wǎng)改造中,減少觸電傷亡,能夠有效地防止竊電,便于維護(hù),也可帶電作業(yè)。事故率為裸導(dǎo)線的1/5,供電可靠性大大提高。
(6)集束導(dǎo)線可以在分支線路用(4×6)mm2或(4×10)mm2的導(dǎo)線構(gòu)成三相線路供電,使用戶三相比較均勻的分配,從而降低了線損。
(7)當(dāng)前在新農(nóng)村用電存在兩個(gè)問(wèn)題,一是線路清障不易,加上政府在農(nóng)村大面積開(kāi)展植樹(shù)造林,但是有的地區(qū)和個(gè)人,不顧實(shí)際電力設(shè)施導(dǎo)線架設(shè)情況,線下種樹(shù)、線下建房、線下開(kāi)辦修理部,遇到大風(fēng)天氣,樹(shù)枝碰線,修理部錫箔紙飛到裸導(dǎo)線上,造成開(kāi)關(guān)跳閘,大面積停電,有可能人員觸電傷亡,直接影響供電可靠性和線路安全運(yùn)行。給供電部門(mén)報(bào)修人員帶來(lái)極大不便,也給供電部門(mén)增加維護(hù)線路費(fèi)用,帶來(lái)了許多不必要的麻煩;二是有的用戶為了眼前的利益,不經(jīng)供電部門(mén)許可,也不采取任何保護(hù)措施,違規(guī)在裸導(dǎo)線下“掛燈籠”,尤其是在農(nóng)忙季節(jié),農(nóng)村提水泵站大量盛行,這種現(xiàn)象屢見(jiàn)不鮮,這不但是竊電,同時(shí)也大大增加了人員觸電率,給自身和他人的生命帶來(lái)了不安全因素。
而集束導(dǎo)線的特點(diǎn)我們可以看出,若采取集束導(dǎo)線架設(shè)低壓線路不僅可以有效解決了當(dāng)前農(nóng)村這兩種問(wèn)題,而且在供電的安全可靠性上大大地超越裸導(dǎo)線架空線路,尤其是在農(nóng)村、樹(shù)木茂密的村莊、道路狹窄的小巷、雷雨多發(fā)山區(qū),可以將外界因素引發(fā)的事故降低到最低限度。
6集束導(dǎo)線與裸導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)比較
6.1 兩種線路的材料及綜合投資比較
從以上投資費(fèi)用可以看出,集束導(dǎo)線的優(yōu)點(diǎn):人工費(fèi)較低,但導(dǎo)線本身費(fèi)用偏高,線路造價(jià)比4327元/km(以上計(jì)算未考慮集束導(dǎo)線線路沿墻敷設(shè)和混合敷設(shè),少使用電桿的效果)。如果在條件允許的前提上,將集束導(dǎo)線沿墻敷設(shè)和混合敷設(shè),則線路的總投資會(huì)大大降低。平均每千米線路降低投資可能與裸導(dǎo)線的更接近或持平,甚至還要低,這要根據(jù)節(jié)約電桿的數(shù)量而定。若有5%的線路不用電桿,兩者的綜合造價(jià)可能持平。
6.2采用集束導(dǎo)線可降低線損
從理論上看,如果將單相220V線路改造為三相380V線路,則線路上線損將明顯下降,此外,由于主干線上負(fù)荷比較平均,使得主干線上的線損也有所降低,三相四線制與單相二線制線路,在符合線路長(zhǎng)度,金屬耗量相同的情況下,把單相線路改造三相線路,在相同的條件下線損僅為原來(lái)1/3。
根據(jù)大武口區(qū)供電局兩年來(lái)從下廟供電所、隆湖供電所、崇崗供電所臺(tái)區(qū)抄回資料分析來(lái)看,低壓臺(tái)區(qū)線損中,支線、干線的損耗大約降低59%。由此可以推論;一是大武口區(qū)供電局溫棚臺(tái)區(qū)的分支全部是單相220V線路,則采用集束導(dǎo)線全部改為三相380V線路后,線損可以降低33%。二是崇崗九泉溫棚臺(tái)區(qū)分支線是單相220V線路和三相380V線路各占一半,則改造后,臺(tái)區(qū)的總功率損耗為前者83%即線損下降17%,在相同截面下采用兩芯集束導(dǎo)線的載流量比常規(guī)裸導(dǎo)線提高19%;采用三線四線制載流量提高14%。由于實(shí)際情況比較復(fù)雜,分支線路節(jié)能效果可能未達(dá)到預(yù)期效果。
綜上所述,經(jīng)過(guò)兩年來(lái),大武口區(qū)供電局對(duì)崇崗供電所九泉村溫棚臺(tái)區(qū)、大武口鄉(xiāng)供電所溫棚、下廟供電所養(yǎng)殖場(chǎng)和隆湖溫棚臺(tái)區(qū)低壓線路改造為集束導(dǎo)線與裸導(dǎo)線相比,供電可靠、美觀適用、科學(xué)合理、節(jié)約成本,達(dá)到安全、美觀、防盜,可靠用電,有效防止竊電行為的發(fā)生;從根本上解決了農(nóng)村樹(shù)線矛盾的問(wèn)題,提高經(jīng)濟(jì)運(yùn)行效益,使運(yùn)行維護(hù)更加經(jīng)濟(jì)方便,集束更加先進(jìn)。雖然在線路造價(jià)上略高,單股集束線和裸導(dǎo)線的降損節(jié)能為59%,在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行費(fèi)用上可以做到與裸導(dǎo)線相當(dāng)或略低,臺(tái)區(qū)安全性大大提高,減少樹(shù)害造成線路跳閘16次/年,報(bào)修次數(shù)減少16次。如果在大武口區(qū)供電局管轄的六個(gè)供電所,集束線應(yīng)用在農(nóng)村臺(tái)區(qū)的低壓配電線路上,應(yīng)該會(huì)收到顯著效果。
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