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摘要:在电力系统运行中,为了能够节省能源,降低电力系统运行的成本,同时又要保证其安全可靠的运行,广大的电力工作者都在对这个课题进行研究,并做出了巨大的贡献,研发了一些适用于节能降耗工作的设备和技术,同时保证了系统运行的安全、优质、可靠、经济。
本着电力系统运行的经济性和可靠性,我简单叙述一下绝缘导线在电力系统运行中的优越性,对于我从事工作的领域来分析,绝缘导线多用于架空敷设,因此,我就主要介绍下绝缘导线在架空线路中的应用、主要特点、规格及经济性。
关键词: 电力系统 节能减耗 绝缘导线 安全经济
中图分类号:TM712
1 引言
“安全、经济、稳定、可靠”是电力系统运行的四大要素,而在电力施工中,考虑如何在保证电力系统运行安全可靠地前提下以低成本完成施工,这就要提及电力施工的经济性了,而绝缘导线的应用,在电力施工的实际运行中,突出了经济性这一特点,与裸导线相比,绝缘导线有效的避免了因雷雨大风天气带来的相间短路、接地等突发事件,有效的节省了运营成本,同时在特殊的场所也保证了运营人员的安全,因此,绝缘导线在电力施工中的应用越来越广泛。
2 概述
在电力系统运行中,为了能够节省能源,降低电力系统运行的成本,同时又要保证其安全可靠的运行,广大的电力工作者都在对这个课题进行研究,并做出了巨大的贡献,研发了一些适用于节能降耗工作的设备和技术,同时保证了系统运行的安全、优质、可靠、经济。
本着电力系统运行的经济性和可靠性,我简单叙述一下绝缘导线在电力系统运行中的优越性,对于我从事工作的领域来分析,绝缘导线多用于架空敷设,因此,我就主要介绍下绝缘导线在架空线路中的应用、主要特点、规格及经济性。
3 架空绝缘导线的主要特点及规格
3.1 架空绝缘导线的主要特点
绝缘导线以其优越性,在电力体统中逐渐推广应用,经过不断试验,总结出绝缘导线的几个特点。
绝缘性能好。架空绝缘导线由于多了一层绝缘层,比裸导线优越的绝缘性能,可减少线路相间距离,降低对线路的支持件的绝缘要求,提高同杆架设线路的回路数。
防腐蚀性能好。架空绝缘导线由于外层有绝缘层,比裸导线受氧化腐蚀的程度小,抗腐蚀能力较强,可延长线路的使用寿命。
防外力破坏。减少受树木,飞飘金属膜和灰尘等外在因素的影响,减少相间短路及接地事故。
强度达到要求。绝缘导线的坚韧性使导线的机械强度能达到应力设计的要求,现在绝缘导线也出现了带钢芯的类型,更能保证其机械强度。
3.2 架空绝缘导线的规格
线芯。架空绝缘导线有铝芯和铜芯两种。在配电网中,铝芯应用比较多,主要是铝材比较轻,而且较便宜,对线路连接件和支持件的要求低,加上原有的配电网也以钢芯铝绞线为主,选用铝芯线便于原有网络的连接。在实际使用中也多选用铝芯线。铜芯线主要是作为变压器及开关设备的引下线。
绝缘材料。架空绝缘导线的绝缘保护层有厚绝缘(3.4mm)和薄绝缘(2.5mm)两种。厚绝缘的运行时允许与树木频繁接触,薄绝缘的只允许与树木短时接触。绝缘保护层又分为交联聚乙烯和轻型聚乙烯,交联聚乙烯的绝缘性能更优良。
在我们实际工作当中,经常使用的绝缘导线有以下几种:
4 绝缘导线的敷设方式及适用区域
4.1 绝缘导线的敷设方式
单根常规敷设方式。这种架设方式就是采用目前裸导线的常规水泥电杆、铁附件及陶瓷绝缘子配件,按裸体导线架设方式进行架设,比较适合于老线路进行改造和走廊较充分的区域。
单根敷设采用特制的绝缘支架把导线悬挂,这种方式可增加架设的回路数,节省线路走廊,降低线路单位造价。
4.2 绝缘导线的适用区域
适用于多树木地方。裸导线架设的线路,在树木较多的地段,往往线路的架设和维护与绿化和林业产生很大的矛盾。采用架空绝缘导线可减少树木的砍伐(架设初期及运行维护阶段),解决于许多难题,与绿化、林业等部门的矛盾也减少,保护好了生态环境,同时美化了市容,而且降低了线路接地故障。
适用于多飞飘金属灰尘及多污染的区域。在老工业区,由于环保达不到标准,金属加工企业,经常有飞飘金属灰尘随风飘扬。在火力发电厂、化工厂的污染区域,造成架空配电线路短路、接地故障。采用架空绝缘导线,是防止lOkV配电线路短路接地的较好途径。
适用于盐雾地区。盐雾对裸导线腐蚀相当严重,使裸导线抗拉强度大大降低,遇到刮风下雨,引发导线断裂,造成线路短路接地事故,缩短线路使用寿命。采用架空绝缘导线,能较好地防盐雾腐蚀。因为有了一层绝缘层保护,可减少盐雾对导体的腐蚀,延缓线路的老化,延长线路的使用寿命。
在我们工作的地区是沿海地区,雾气的腐蚀,地势以及环境带来的影响,对裸导线都造成一定的影响,绝缘导线架空使用在局部解决了这一问题,同时降低了成本。
适用于雷电较多的区域。架空绝缘导线由于有一层绝缘保护,可降低线路引雷,即使有雷电,影响也会小得多。在雷区;采用裸导线架设的线路,线路绝缘普遍下降较快,经常出现爆裂接地事故。换上架空绝缘导线后,可减少接地故障的停电时间。
我们处于多雷区,由于雷电造成的线路接地,损坏设备的情况时有发生,为了尽量避免这些情况的发生,在线路的一些关键部位都使用绝缘导线,有效的降低了事故的发生率。
适用于旧城区及恶劣环境的电力系统的改造。由于架空绝缘导线可承受电压15kV,绝缘导线与建筑物的最小垂直距离为1m:,水平距离为0.75m。因此,将10kY架空绝缘导线代替低压干线,直接送入负荷中心,缩短低压电网供电半径是旧城改造一种行之有效的配电方式。
5 架空绝缘导线的设计及施工 5.1 绝缘导线架设的要求
5.1.1 绝缘导线
绝缘导线与裸导线在同一个规格内,绝缘导线的载流量比裸导线载流量要小。因为绝缘导线加上绝缘层以后,导线的散热较差,其载流能力差不多比裸导线低一个档次。因此,设计选型时,绝缘导线要选大一档。同时,耐张线夹直接夹在导线绝缘子上,为防止导线拉力过大,使绝缘层产生裂纹或退皮,一般绝缘导线的最大使用应力均取用41N/mm2左右。
5.1.2 导线排列及档距
架空绝缘线路的导线排列与裸体导线线路基本相同,可分为:三角、垂直、水平以及多回路同杆架设。架空绝缘线路的档距应控制在50m为宜。
5.1.3 绝缘导线的相间距离
由于架空绝缘导线有良好的绝缘性能,因此相间距离比裸导线线路要小,但垂直、三角排列的相间距离不小于0.3m;水平排列的相间距离不小于0.4m。同杆架设的两回路线路垂直距离及水平距离不小于0.5m。跨接搭头、引下线与邻相的过引线及低压线路的净空距离,以及架空绝缘导线与电杆拉线或构架的净空距离不小于0.2m。
5.1.4 绝缘导线的连接
绝缘线的连接不允许缠绕,绝缘导线尽可能不要在档距内连接,可在耐张杆跳线时连接。如果确实要在档距内连接,在一个档距内,每根导线不能超过一个承接头。接头距导线的固定点,不应小于0.5m。不同金属、不同规格、不同绞向的绝缘线严禁在档距内做承力连接。绝缘导线的连接点应使用绝缘罩或自粘绝缘胶带进行包扎。
5.1.5 绝缘导线的弧垂
导线架设后考虑到塑性伸长率对弧垂的影响,应采用减少弧垂法补偿,弧垂减少的百分数为:铝或铝合金心绝缘线20%,铜心绝缘线7%-8%。
紧线时,绝缘线不宜过牵引,线紧好后,同档内各相导线的弛度应力应求一致。
5.1.6 绝缘导线的固定
绝缘导线与绝缘子的固定采用绝缘扎线。针式或棒式绝缘子的梆扎,直线杆采用顶槽绑扎法,直接角度杆采用边槽梆扎法,绑扎在线路外角侧槽上。螺式绝缘子绑扎于边槽内,绝缘线与绝缘子接触部分应用绝缘自粘带缠绕。
5.1.7 绝缘导线施工架设
绝缘导线的施工架设与架空裸导线不同,它不允许导线在施工过程中对绝缘层的损伤,·在施工中要注意对绝缘层的保护,尽量避免导线绝缘层和地面及杆塔附件的接触摩擦。
5.1.8 绝缘导线跨越线及引落线的搭接
绝缘导线的跨接线及引落线的连接与裸导线连接有所不同,因为绝缘导线需要专用的剥线钳,才能将绝缘层剥开,工艺比较复杂,要求比较严格。跨接线连接可采用并沟线夹或接续管进行连接。引落线可采用并沟线夹或T型线夹进行连接。同时要将接口处用绝缘罩或绝缘自粘胶胶带进行包扎。
5.1.9 普通金具与绝缘导线的配合
架空绝缘导线有专用的线路金具配件,可使线路全线绝缘。从线路造价考虑,也可用普通的配件相结合,以降低线路造价。由于绝缘导线多了一层绝缘层,线径比裸导线大,当采用普通金具时,导线固定金具和连接金具要放大型号。耐张线夹要连导线的保护层一起夹紧,防止架空绝缘导线退皮,影响其机械性能和绝缘性能。
5.2 架空绝缘导线与裸导线的区别
采用绝缘导线代替裸导线,是实现配电线路绝缘化的技术进步措施,能更好地提高供电的可靠性.稳定性.和安全性..节约线路维护管理费用,有利于提高供电企业的经济效益。架空绝缘导线与架空裸导线的具有较好的优良性能,且造价又不太高,在农网改造及城网改造中,因地制宜,在一些区域选用架空绝缘导线还是很有益处的。
比如在架空线路的返线搭接线,在利用裸导线时,多发生接地事故,尤其是在气候环境比较恶劣的时候,由于感应电压的原因,很容易造成线路过电压保护动作,造成停电,给生产带来了损失,虽然现在的裸导线返线安装了绝缘护管,能够有效的减免这样的事故发生,但是其经济性并不可取,造价比较高,而且一旦发生接地故障,给故障的排查还带来了一定的困难,采用绝缘导线,不但可以避免类似的现象发生,而且返线部分出现故障时,会有明显的故障点,以便工作人员进行抢修。
另外,在电力线路中,变压器台的架设施工中,变压器返线也逐步用绝缘导线替代了原来的裸铝导线,这样有效的避免了触电事故以及相间短路问题,大大的提高了电力系统运行的可靠性、经济性和安全性。
除此之外,在导线跨越路或架空线路及河流时,绝缘导线是首选,尤其是在跨越或钻越架空电力线路,当安全距离因现场环境制约不能达到时,选用绝缘导线可以有效的避免由于过电压或感应电压造成的线路保护动作,避免的停电事故的发生。
6 架空绝缘导线的防雷保护
由于我们所处的地区属于多雷区,尤其是在进入雨季,多是雷雨天气,电力线路遭受雷击是不可避免的,架空绝缘线遭受雷害事故明显比架空裸线多,雷害损害情况比较严重。绝缘导线雷击后,常常发生点断式的导线断裂,导线落在地上或其他构件上,由于有良好的绝缘性能,不容易产生短路或接地,但有的有放电现象,这对运行的设备和人身造成很大的危险。从事故现场看,断线故障点大多发生在绝缘支持点500 mm以内,或者在耐张和支出搭头处。绝缘架空线雷害事故比较严重的主要原因,一是绝缘线的结构所致,绝缘导线采用半导电屏蔽和交联聚乙烯作为绝缘层,其中使用的半导体材料具有单向导性能,在雷云对地放电的大气过电压中,很容易在绝缘导线的导体中产生感应过电压,且很难沿绝缘导线表皮释放;二是绝缘导线遭受雷击后的电磁机理特殊,造成雷击断线较多。架空裸线雷击时,引起闪络事故,是在工频续流的电磁力作用下,电弧会沿着导线(导体)滑移,电弧滑动中释放能量,且在工频续流烧断导线或损坏绝缘子之前,断路器动作跳闸切断电弧,而架空绝缘线的绝缘层阻碍电弧在其表面滑移,电荷集中在击穿点放电,在断路器动作之前烧断导线,所以绝缘导线的雷击断线故障率明显高于裸导线。 为防止低压架空绝缘线的雷害事故,采取线路过电压保护措施,如安装避雷器、保护间隙等。
而在我们施工中,在线路较长的工程施工中,我们多采用安装金属氧化锌避雷器来防止线路遭受雷击。
避雷器是通过吸收雷电放电能量,限制配电线路的感应过电压,达到保护的目的。其过电压保护性能良好,广泛应用于电气线路(设备)的过电压保护,由于避雷器有效保护距离是有限的,所以在全线架空绝缘线路上,安装避雷器存在着安装密度问题。
实践表明,避雷器的安装密度增加,线路感应过电压的事故下降。若线路的每基杆塔均安装避雷器,对防止直击雷和感应过电压事故是最理想的,按平均档距50m计,每千米应安装20组避雷器,因此,安装避雷器和加装接地装置需要投入大量资金,运行维护工作量也很大,且避雷器故障和预防性试验将引起线路停电,是不经济的也没有必要。
从理论计算看,一般的配电线路导线平均高度h在8~12.5m,按照年平均雷暴日数为40的多雷地区,百千米遭受雷击次数为N = 40rh,r为每一雷日每平方千米对地落雷次数,在一般情况下取r = 0.015,计算结果,每百千米年遭受雷击次数为4.8~7.5。
根据国外专家研究认为,单纯限制雷电感应过电压事故,每相避雷器的安装密度为200~360 m。
综上所述,在架空绝缘线路的多雷地段、重点杆塔上,加装金属氧化物避雷器能有效防止雷害事故。多雷地段是指线路建在环境开阔地带,年平均雷暴日数为40左右,或者在运行中,历史上有雷害事故的地段。域区内的线路在设计时不考虑,不包括设备需要安装过电压保护。重点杆塔是指多雷地段线路的耐张杆、支撑杆、接地环杆、与高电压线路交跨杆等。一般选择在绝缘薄弱点外安装避雷器效果比较好。对于有二次以上直击雷的杆塔,安装杆上避雷针比避雷器的效果要好。在上述杆塔和有设备的杆塔上安装避雷器后,安装密度控制在300 m左右,具体应根据环境因素和运行经验掌握。个别的、特殊地段制定反事故措施解决。另外,还可以在每基杆上选择一相、二相、三相、顶相、边相、或每相错杆安装避雷器。由此来满足安全、经济运行的要求。
结论:采用绝缘导线代替裸导线,是实现配电线路绝缘化的技术进步措施,能更好地提高供电的可靠性、稳定性、和安全性。节约线路维护管理费用,有利于提高供电企业的经济效益。
参 考 文 献
1 李友文,工厂供电. 高等教育出版社,2001
2 王志平,电工基础知识. 高等教育出版社,2001
3 张运波,刘淑荣.工厂电气控制技术, 高等教育出版社,2004
本着电力系统运行的经济性和可靠性,我简单叙述一下绝缘导线在电力系统运行中的优越性,对于我从事工作的领域来分析,绝缘导线多用于架空敷设,因此,我就主要介绍下绝缘导线在架空线路中的应用、主要特点、规格及经济性。
关键词: 电力系统 节能减耗 绝缘导线 安全经济
中图分类号:TM712
1 引言
“安全、经济、稳定、可靠”是电力系统运行的四大要素,而在电力施工中,考虑如何在保证电力系统运行安全可靠地前提下以低成本完成施工,这就要提及电力施工的经济性了,而绝缘导线的应用,在电力施工的实际运行中,突出了经济性这一特点,与裸导线相比,绝缘导线有效的避免了因雷雨大风天气带来的相间短路、接地等突发事件,有效的节省了运营成本,同时在特殊的场所也保证了运营人员的安全,因此,绝缘导线在电力施工中的应用越来越广泛。
2 概述
在电力系统运行中,为了能够节省能源,降低电力系统运行的成本,同时又要保证其安全可靠的运行,广大的电力工作者都在对这个课题进行研究,并做出了巨大的贡献,研发了一些适用于节能降耗工作的设备和技术,同时保证了系统运行的安全、优质、可靠、经济。
本着电力系统运行的经济性和可靠性,我简单叙述一下绝缘导线在电力系统运行中的优越性,对于我从事工作的领域来分析,绝缘导线多用于架空敷设,因此,我就主要介绍下绝缘导线在架空线路中的应用、主要特点、规格及经济性。
3 架空绝缘导线的主要特点及规格
3.1 架空绝缘导线的主要特点
绝缘导线以其优越性,在电力体统中逐渐推广应用,经过不断试验,总结出绝缘导线的几个特点。
绝缘性能好。架空绝缘导线由于多了一层绝缘层,比裸导线优越的绝缘性能,可减少线路相间距离,降低对线路的支持件的绝缘要求,提高同杆架设线路的回路数。
防腐蚀性能好。架空绝缘导线由于外层有绝缘层,比裸导线受氧化腐蚀的程度小,抗腐蚀能力较强,可延长线路的使用寿命。
防外力破坏。减少受树木,飞飘金属膜和灰尘等外在因素的影响,减少相间短路及接地事故。
强度达到要求。绝缘导线的坚韧性使导线的机械强度能达到应力设计的要求,现在绝缘导线也出现了带钢芯的类型,更能保证其机械强度。
3.2 架空绝缘导线的规格
线芯。架空绝缘导线有铝芯和铜芯两种。在配电网中,铝芯应用比较多,主要是铝材比较轻,而且较便宜,对线路连接件和支持件的要求低,加上原有的配电网也以钢芯铝绞线为主,选用铝芯线便于原有网络的连接。在实际使用中也多选用铝芯线。铜芯线主要是作为变压器及开关设备的引下线。
绝缘材料。架空绝缘导线的绝缘保护层有厚绝缘(3.4mm)和薄绝缘(2.5mm)两种。厚绝缘的运行时允许与树木频繁接触,薄绝缘的只允许与树木短时接触。绝缘保护层又分为交联聚乙烯和轻型聚乙烯,交联聚乙烯的绝缘性能更优良。
在我们实际工作当中,经常使用的绝缘导线有以下几种:
4 绝缘导线的敷设方式及适用区域
4.1 绝缘导线的敷设方式
单根常规敷设方式。这种架设方式就是采用目前裸导线的常规水泥电杆、铁附件及陶瓷绝缘子配件,按裸体导线架设方式进行架设,比较适合于老线路进行改造和走廊较充分的区域。
单根敷设采用特制的绝缘支架把导线悬挂,这种方式可增加架设的回路数,节省线路走廊,降低线路单位造价。
4.2 绝缘导线的适用区域
适用于多树木地方。裸导线架设的线路,在树木较多的地段,往往线路的架设和维护与绿化和林业产生很大的矛盾。采用架空绝缘导线可减少树木的砍伐(架设初期及运行维护阶段),解决于许多难题,与绿化、林业等部门的矛盾也减少,保护好了生态环境,同时美化了市容,而且降低了线路接地故障。
适用于多飞飘金属灰尘及多污染的区域。在老工业区,由于环保达不到标准,金属加工企业,经常有飞飘金属灰尘随风飘扬。在火力发电厂、化工厂的污染区域,造成架空配电线路短路、接地故障。采用架空绝缘导线,是防止lOkV配电线路短路接地的较好途径。
适用于盐雾地区。盐雾对裸导线腐蚀相当严重,使裸导线抗拉强度大大降低,遇到刮风下雨,引发导线断裂,造成线路短路接地事故,缩短线路使用寿命。采用架空绝缘导线,能较好地防盐雾腐蚀。因为有了一层绝缘层保护,可减少盐雾对导体的腐蚀,延缓线路的老化,延长线路的使用寿命。
在我们工作的地区是沿海地区,雾气的腐蚀,地势以及环境带来的影响,对裸导线都造成一定的影响,绝缘导线架空使用在局部解决了这一问题,同时降低了成本。
适用于雷电较多的区域。架空绝缘导线由于有一层绝缘保护,可降低线路引雷,即使有雷电,影响也会小得多。在雷区;采用裸导线架设的线路,线路绝缘普遍下降较快,经常出现爆裂接地事故。换上架空绝缘导线后,可减少接地故障的停电时间。
我们处于多雷区,由于雷电造成的线路接地,损坏设备的情况时有发生,为了尽量避免这些情况的发生,在线路的一些关键部位都使用绝缘导线,有效的降低了事故的发生率。
适用于旧城区及恶劣环境的电力系统的改造。由于架空绝缘导线可承受电压15kV,绝缘导线与建筑物的最小垂直距离为1m:,水平距离为0.75m。因此,将10kY架空绝缘导线代替低压干线,直接送入负荷中心,缩短低压电网供电半径是旧城改造一种行之有效的配电方式。
5 架空绝缘导线的设计及施工 5.1 绝缘导线架设的要求
5.1.1 绝缘导线
绝缘导线与裸导线在同一个规格内,绝缘导线的载流量比裸导线载流量要小。因为绝缘导线加上绝缘层以后,导线的散热较差,其载流能力差不多比裸导线低一个档次。因此,设计选型时,绝缘导线要选大一档。同时,耐张线夹直接夹在导线绝缘子上,为防止导线拉力过大,使绝缘层产生裂纹或退皮,一般绝缘导线的最大使用应力均取用41N/mm2左右。
5.1.2 导线排列及档距
架空绝缘线路的导线排列与裸体导线线路基本相同,可分为:三角、垂直、水平以及多回路同杆架设。架空绝缘线路的档距应控制在50m为宜。
5.1.3 绝缘导线的相间距离
由于架空绝缘导线有良好的绝缘性能,因此相间距离比裸导线线路要小,但垂直、三角排列的相间距离不小于0.3m;水平排列的相间距离不小于0.4m。同杆架设的两回路线路垂直距离及水平距离不小于0.5m。跨接搭头、引下线与邻相的过引线及低压线路的净空距离,以及架空绝缘导线与电杆拉线或构架的净空距离不小于0.2m。
5.1.4 绝缘导线的连接
绝缘线的连接不允许缠绕,绝缘导线尽可能不要在档距内连接,可在耐张杆跳线时连接。如果确实要在档距内连接,在一个档距内,每根导线不能超过一个承接头。接头距导线的固定点,不应小于0.5m。不同金属、不同规格、不同绞向的绝缘线严禁在档距内做承力连接。绝缘导线的连接点应使用绝缘罩或自粘绝缘胶带进行包扎。
5.1.5 绝缘导线的弧垂
导线架设后考虑到塑性伸长率对弧垂的影响,应采用减少弧垂法补偿,弧垂减少的百分数为:铝或铝合金心绝缘线20%,铜心绝缘线7%-8%。
紧线时,绝缘线不宜过牵引,线紧好后,同档内各相导线的弛度应力应求一致。
5.1.6 绝缘导线的固定
绝缘导线与绝缘子的固定采用绝缘扎线。针式或棒式绝缘子的梆扎,直线杆采用顶槽绑扎法,直接角度杆采用边槽梆扎法,绑扎在线路外角侧槽上。螺式绝缘子绑扎于边槽内,绝缘线与绝缘子接触部分应用绝缘自粘带缠绕。
5.1.7 绝缘导线施工架设
绝缘导线的施工架设与架空裸导线不同,它不允许导线在施工过程中对绝缘层的损伤,·在施工中要注意对绝缘层的保护,尽量避免导线绝缘层和地面及杆塔附件的接触摩擦。
5.1.8 绝缘导线跨越线及引落线的搭接
绝缘导线的跨接线及引落线的连接与裸导线连接有所不同,因为绝缘导线需要专用的剥线钳,才能将绝缘层剥开,工艺比较复杂,要求比较严格。跨接线连接可采用并沟线夹或接续管进行连接。引落线可采用并沟线夹或T型线夹进行连接。同时要将接口处用绝缘罩或绝缘自粘胶胶带进行包扎。
5.1.9 普通金具与绝缘导线的配合
架空绝缘导线有专用的线路金具配件,可使线路全线绝缘。从线路造价考虑,也可用普通的配件相结合,以降低线路造价。由于绝缘导线多了一层绝缘层,线径比裸导线大,当采用普通金具时,导线固定金具和连接金具要放大型号。耐张线夹要连导线的保护层一起夹紧,防止架空绝缘导线退皮,影响其机械性能和绝缘性能。
5.2 架空绝缘导线与裸导线的区别
采用绝缘导线代替裸导线,是实现配电线路绝缘化的技术进步措施,能更好地提高供电的可靠性.稳定性.和安全性..节约线路维护管理费用,有利于提高供电企业的经济效益。架空绝缘导线与架空裸导线的具有较好的优良性能,且造价又不太高,在农网改造及城网改造中,因地制宜,在一些区域选用架空绝缘导线还是很有益处的。
比如在架空线路的返线搭接线,在利用裸导线时,多发生接地事故,尤其是在气候环境比较恶劣的时候,由于感应电压的原因,很容易造成线路过电压保护动作,造成停电,给生产带来了损失,虽然现在的裸导线返线安装了绝缘护管,能够有效的减免这样的事故发生,但是其经济性并不可取,造价比较高,而且一旦发生接地故障,给故障的排查还带来了一定的困难,采用绝缘导线,不但可以避免类似的现象发生,而且返线部分出现故障时,会有明显的故障点,以便工作人员进行抢修。
另外,在电力线路中,变压器台的架设施工中,变压器返线也逐步用绝缘导线替代了原来的裸铝导线,这样有效的避免了触电事故以及相间短路问题,大大的提高了电力系统运行的可靠性、经济性和安全性。
除此之外,在导线跨越路或架空线路及河流时,绝缘导线是首选,尤其是在跨越或钻越架空电力线路,当安全距离因现场环境制约不能达到时,选用绝缘导线可以有效的避免由于过电压或感应电压造成的线路保护动作,避免的停电事故的发生。
6 架空绝缘导线的防雷保护
由于我们所处的地区属于多雷区,尤其是在进入雨季,多是雷雨天气,电力线路遭受雷击是不可避免的,架空绝缘线遭受雷害事故明显比架空裸线多,雷害损害情况比较严重。绝缘导线雷击后,常常发生点断式的导线断裂,导线落在地上或其他构件上,由于有良好的绝缘性能,不容易产生短路或接地,但有的有放电现象,这对运行的设备和人身造成很大的危险。从事故现场看,断线故障点大多发生在绝缘支持点500 mm以内,或者在耐张和支出搭头处。绝缘架空线雷害事故比较严重的主要原因,一是绝缘线的结构所致,绝缘导线采用半导电屏蔽和交联聚乙烯作为绝缘层,其中使用的半导体材料具有单向导性能,在雷云对地放电的大气过电压中,很容易在绝缘导线的导体中产生感应过电压,且很难沿绝缘导线表皮释放;二是绝缘导线遭受雷击后的电磁机理特殊,造成雷击断线较多。架空裸线雷击时,引起闪络事故,是在工频续流的电磁力作用下,电弧会沿着导线(导体)滑移,电弧滑动中释放能量,且在工频续流烧断导线或损坏绝缘子之前,断路器动作跳闸切断电弧,而架空绝缘线的绝缘层阻碍电弧在其表面滑移,电荷集中在击穿点放电,在断路器动作之前烧断导线,所以绝缘导线的雷击断线故障率明显高于裸导线。 为防止低压架空绝缘线的雷害事故,采取线路过电压保护措施,如安装避雷器、保护间隙等。
而在我们施工中,在线路较长的工程施工中,我们多采用安装金属氧化锌避雷器来防止线路遭受雷击。
避雷器是通过吸收雷电放电能量,限制配电线路的感应过电压,达到保护的目的。其过电压保护性能良好,广泛应用于电气线路(设备)的过电压保护,由于避雷器有效保护距离是有限的,所以在全线架空绝缘线路上,安装避雷器存在着安装密度问题。
实践表明,避雷器的安装密度增加,线路感应过电压的事故下降。若线路的每基杆塔均安装避雷器,对防止直击雷和感应过电压事故是最理想的,按平均档距50m计,每千米应安装20组避雷器,因此,安装避雷器和加装接地装置需要投入大量资金,运行维护工作量也很大,且避雷器故障和预防性试验将引起线路停电,是不经济的也没有必要。
从理论计算看,一般的配电线路导线平均高度h在8~12.5m,按照年平均雷暴日数为40的多雷地区,百千米遭受雷击次数为N = 40rh,r为每一雷日每平方千米对地落雷次数,在一般情况下取r = 0.015,计算结果,每百千米年遭受雷击次数为4.8~7.5。
根据国外专家研究认为,单纯限制雷电感应过电压事故,每相避雷器的安装密度为200~360 m。
综上所述,在架空绝缘线路的多雷地段、重点杆塔上,加装金属氧化物避雷器能有效防止雷害事故。多雷地段是指线路建在环境开阔地带,年平均雷暴日数为40左右,或者在运行中,历史上有雷害事故的地段。域区内的线路在设计时不考虑,不包括设备需要安装过电压保护。重点杆塔是指多雷地段线路的耐张杆、支撑杆、接地环杆、与高电压线路交跨杆等。一般选择在绝缘薄弱点外安装避雷器效果比较好。对于有二次以上直击雷的杆塔,安装杆上避雷针比避雷器的效果要好。在上述杆塔和有设备的杆塔上安装避雷器后,安装密度控制在300 m左右,具体应根据环境因素和运行经验掌握。个别的、特殊地段制定反事故措施解决。另外,还可以在每基杆上选择一相、二相、三相、顶相、边相、或每相错杆安装避雷器。由此来满足安全、经济运行的要求。
结论:采用绝缘导线代替裸导线,是实现配电线路绝缘化的技术进步措施,能更好地提高供电的可靠性、稳定性、和安全性。节约线路维护管理费用,有利于提高供电企业的经济效益。
参 考 文 献
1 李友文,工厂供电. 高等教育出版社,2001
2 王志平,电工基础知识. 高等教育出版社,2001
3 张运波,刘淑荣.工厂电气控制技术, 高等教育出版社,2004