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架空絕緣線常見問題的解決辦法

2018-05-04 15:54:36 大云網(wǎng)  點(diǎn)擊量: 評(píng)論 (0)
有關(guān)文件規(guī)定, "城市低壓電網(wǎng)要積極推廣和采用架空絕緣電纜(俗稱架空絕緣導(dǎo)線),今后配網(wǎng)中逐步以架空絕緣電纜更換架空裸線 "。

摘要:有關(guān)文件規(guī)定,"城市低壓電網(wǎng)要積極推廣和采用架空絕緣電纜(俗稱架空絕緣導(dǎo)線),今后配網(wǎng)中逐步以架空絕緣電纜更換架空裸線"。1993年國家頒發(fā)《額定電壓10kV、35kV架空絕緣電纜》標(biāo)準(zhǔn),1996年頒發(fā)《架空絕緣線配電線路設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》標(biāo)準(zhǔn)。國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái),推動(dòng)了配電架空線路絕緣化工作的發(fā)展。架空絕緣線推廣10多年來,其優(yōu)點(diǎn)是顯著的,隨著配電架空線路絕緣化率的提高,配電線路的供電可靠性不斷提高,線路的故障率下降;有效解決了城市綠化中的樹線戲劇矛盾,美化了城市景觀;提高了線路通道的利用率;防止了環(huán)境污穢對(duì)導(dǎo)線的直接影響;并具有良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。但是,在近幾年安裝運(yùn)行中,發(fā)現(xiàn)架空絕緣線存在遭受雷害多,導(dǎo)線容易進(jìn)水氧化等問題,由此引起斷導(dǎo)線事故較多。對(duì)此,有必要進(jìn)行分析原因制定對(duì)策,積極采取措施,不斷改進(jìn),以提高架空絕緣線路安裝、運(yùn)行水平。

關(guān)鍵詞:架空絕緣線問題解決辦法

有關(guān)文件規(guī)定,"城市低壓電網(wǎng)要積極推廣和采用架空絕緣電纜(俗稱架空絕緣導(dǎo)線),今后配網(wǎng)中逐步以架空絕緣電纜更換架空裸線"。1993年國家頒發(fā)《額定電壓10kV、35kV架空絕緣電纜》標(biāo)準(zhǔn),1996年頒發(fā)《架空絕緣線配電線路設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》標(biāo)準(zhǔn)。國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái),推動(dòng)了配電架空線路絕緣化工作的發(fā)展。架空絕緣線推廣10多年來,其優(yōu)點(diǎn)是顯著的,隨著配電架空線路絕緣化率的提高,配電線路的供電可靠性不斷提高,線路的故障率下降;有效解決了城市綠化中的樹線戲劇矛盾,美化了城市景觀;提高了線路通道的利用率;防止了環(huán)境污穢對(duì)導(dǎo)線的直接影響;并具有良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。但是,在近幾年安裝運(yùn)行中,發(fā)現(xiàn)架空絕緣線存在遭受雷害多,導(dǎo)線容易進(jìn)水氧化等問題,由此引起斷導(dǎo)線事故較多。對(duì)此,有必要進(jìn)行分析原因制定對(duì)策,積極采取措施,不斷改進(jìn),以提高架空絕緣線路安裝、運(yùn)行水平。

1問題之一,雷害事故較多

架空絕緣線遭受雷害事故明顯比架空裸線多,雷害損害情況比較嚴(yán)重。絕緣導(dǎo)線雷擊后,常常發(fā)生點(diǎn)斷式的導(dǎo)線斷裂,導(dǎo)線落在地上或其他構(gòu)件上,由于有良好的絕緣性能,不容易產(chǎn)生短路或接地,但有的有放電現(xiàn)象,這對(duì)運(yùn)行的設(shè)備和人身造成很大的危險(xiǎn)。從事故現(xiàn)場(chǎng)看,斷線故障點(diǎn)大多發(fā)生在絕緣支持點(diǎn)500mm以內(nèi),或者在耐張和支出搭頭處。

絕緣架空線雷害事故比較嚴(yán)重的主要原因,一是絕緣線的結(jié)構(gòu)所致,絕緣導(dǎo)線采用半導(dǎo)電屏蔽和交聯(lián)聚乙烯作為絕緣層,其中使用的半導(dǎo)體材料具有單向?qū)阅埽诶自茖?duì)地放電的大氣過電壓中,很容易在絕緣導(dǎo)線的導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)過電壓,且很難沿絕緣導(dǎo)線表皮釋放;二是絕緣導(dǎo)線遭受雷擊后的電磁機(jī)理特殊,造成雷擊斷線較多。架空裸線雷擊時(shí),引起閃絡(luò)事故,是在工頻續(xù)流的電磁力作用下,電弧會(huì)沿著導(dǎo)線(導(dǎo)體)滑移,電弧滑動(dòng)中釋放能量,且在工頻續(xù)流燒斷導(dǎo)線或損壞絕緣子之前,斷路器動(dòng)作跳閘切斷電弧,而架空絕緣線的絕緣層阻礙電弧在其表面滑移,電荷集中在擊穿點(diǎn)放電,在斷路器動(dòng)作之前燒斷導(dǎo)線,所以絕緣導(dǎo)線的雷擊斷線故障率明顯高于裸導(dǎo)線。

主要對(duì)策:為防止低壓架空絕緣線的雷害事故,采取線路過電壓保護(hù)措施,如安裝避雷器、保護(hù)間隙等。

1.1采用金屬氧化物避雷器

避雷器是通過吸收雷電放電能量,限制配電線路的感應(yīng)過電壓,達(dá)到保護(hù)的目的。其過電壓保護(hù)性能良好,廣泛應(yīng)用于電氣線路(設(shè)備)的過電壓保護(hù),由于避雷器有效保護(hù)距離是有限的,所以在全線架空絕緣線路上,安裝避雷器存在著安裝密度問題。

實(shí)踐表明,避雷器的安裝密度增加,線路感應(yīng)過電壓的事故下降。若線路的每基桿塔均安裝避雷器,對(duì)防止直擊雷和感應(yīng)過電壓事故是最理想的,按平均檔距50m計(jì),每千米應(yīng)安裝20組避雷器,因此,安裝避雷器和加裝接地裝置需要投入大量資金,運(yùn)行維護(hù)工作量也很大,且避雷器故障和預(yù)防性試驗(yàn)將引起線路停電,是不經(jīng)濟(jì)的也沒有必要。

從理論計(jì)算看,一般的配電線路導(dǎo)線平均高度h在8~12.5m,按照年平均雷暴日數(shù)為40的多雷地區(qū),百千米遭受雷擊次數(shù)為N=40rh,r為每一雷日每平方千米對(duì)地落雷次數(shù),在一般情況下取r=0.015,計(jì)算結(jié)果,每百千米年遭受雷擊次數(shù)為4.8~7.5。

根據(jù)國外專家研究認(rèn)為,單純限制雷電感應(yīng)過電壓事故,每相避雷器的安裝密度為200~360m。

綜上所述,在架空絕緣線路的多雷地段、重點(diǎn)桿塔上,加裝金屬氧化物避雷器能有效防止雷害事故。多雷地段是指線路建在環(huán)境開闊地帶,年平均雷暴日數(shù)為40左右,或者在運(yùn)行中,歷史上有雷害事故的地段。域區(qū)內(nèi)的線路在設(shè)計(jì)時(shí)不考慮,不包括設(shè)備需要安裝過電壓保護(hù)。重點(diǎn)桿塔是指多雷地段線路的耐張桿、支撐桿、接地環(huán)桿、與高電壓線路交跨桿等。一般選擇在絕緣薄弱點(diǎn)外安裝避雷器效果比較好。對(duì)于有二次以上直擊雷的桿塔,安裝桿上避雷針比避雷器的效果要好。在上述桿塔和有設(shè)備的桿塔上安裝避雷器后,安裝密度控制在300m左右,具體應(yīng)根據(jù)環(huán)境因素和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)掌握。個(gè)別的、特殊地段制定反事故措施解決。另外,還可以在每基桿上選擇一相、二相、三相、頂相、邊相、或每相錯(cuò)桿安裝避雷器。由此來滿足安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求。

1.2采用保護(hù)間隙

保護(hù)間隙,又稱放電間隙。這是一種簡(jiǎn)單的過電壓保護(hù)措施。即在絕緣線上引出帶電導(dǎo)體,一般采用角形保護(hù)間隙,按規(guī)程規(guī)定,主間隙的最小距離為25mm,輔助間隙為10mm,空氣均勻電場(chǎng)的擊穿場(chǎng)強(qiáng),最高幅值約為30kV/cm,線路絕緣子標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊,全波耐受電壓為105kV,是可滿足要求的。也可以采用80mm單間隙,安裝比較簡(jiǎn)便,由于正常間隙為200mm,感應(yīng)過電壓最大值可達(dá)300~400kV,足以擊穿80mm的空氣間隙,但效果會(huì)差一點(diǎn)。

保護(hù)間隙在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中,單相保護(hù)間隙動(dòng)作,流過保護(hù)間隙的是線路的電容電流,在電弧電流過零時(shí),空氣介質(zhì)恢復(fù)強(qiáng)度,電弧熄滅;兩相或三相保護(hù)間隙同時(shí)發(fā)生閃絡(luò)動(dòng)作,流過保護(hù)間隙為工頻續(xù)流的短路電流,所以,保護(hù)間隙是不能切斷雷電電流之后的工頻短路電流,只能靠斷路器保護(hù)動(dòng)作切斷電源,恢復(fù)保護(hù)間隙的絕緣強(qiáng)度,用重合閘配合送電。由于放電間隙動(dòng)作電壓較高,截波時(shí)對(duì)電氣設(shè)備嚴(yán)重威脅;實(shí)踐情況表明,動(dòng)作放電時(shí)會(huì)燒壞間隙的電極和附近設(shè)備,但能降低斷線故障,比較經(jīng)濟(jì)。因此,可以選擇在耐張桿上安裝。

1.3采用間隙與金屬氧化物避雷器配合的保護(hù)

市場(chǎng)上有專用產(chǎn)品。也可以通過計(jì)算,選取金屬氧化物避雷與空氣間隙組合現(xiàn)場(chǎng)安裝,但其穩(wěn)定性能有待運(yùn)行中進(jìn)一步的驗(yàn)證。

此外,適當(dāng)提高絕緣子的絕緣水平,能減少雷害事故,但投資較高,絕緣配合處理較困難;加強(qiáng)桿塔接地,降低桿塔接地電阻,也是有效減少雷害事故的措施;參照電纜線路的要求,在雷雨季節(jié)停用重合閘,可以避免絕緣線斷線引發(fā)的人身傷害事故。

2問題之二,進(jìn)水氧化

絕緣導(dǎo)線由于其結(jié)構(gòu)和安裝條件,造成容易進(jìn)水且不揮發(fā)。當(dāng)絕緣層破裂或未封頭時(shí),水通過毛細(xì)管的吸泓作用進(jìn)入鋁導(dǎo)線內(nèi),并結(jié)聚在弧垂的低處。由于環(huán)境污染水帶有酸性,與鋁產(chǎn)生氧化反應(yīng)生成白色粉末,這類氧化物在電場(chǎng)的作用下加速對(duì)導(dǎo)線的腐蝕,使導(dǎo)線強(qiáng)度降低,出現(xiàn)鼓肚現(xiàn)象,甚至發(fā)生斷線,縮短了導(dǎo)線壽命。造成進(jìn)水的主要原因,一是安裝中發(fā)生破皮末作封堵,長(zhǎng)期進(jìn)水;二是驗(yàn)收、保管不善,未作封頭處理,進(jìn)水在現(xiàn)場(chǎng)施工中多次發(fā)現(xiàn),安裝前導(dǎo)線被氧化的情況;三是施工,運(yùn)行受外力破壞絕緣層進(jìn)水。

主要對(duì)策為:

廠家應(yīng)研制阻水型架空絕緣線,新產(chǎn)品已有上市,能否完全阻水有待運(yùn)行檢驗(yàn);

嚴(yán)格按規(guī)程設(shè)計(jì),驗(yàn)收,認(rèn)真做好防水封堵,發(fā)現(xiàn)裝置違章立即整改;

嚴(yán)格把好產(chǎn)品驗(yàn)收關(guān),妥善保管,封好露頭;

加強(qiáng)運(yùn)行監(jiān)視,發(fā)現(xiàn)階段鼓肚現(xiàn)象,立即組織抽檢和處理。

3問題之三,導(dǎo)線安裝不當(dāng)

在絕緣線的安裝、運(yùn)行中發(fā)現(xiàn),由于受架空裸線安裝工藝和方法的影響,存在許多不當(dāng)之處,造成進(jìn)水、導(dǎo)線從線夾中滑出、導(dǎo)線振動(dòng)疲勞、局部發(fā)熱等,影響絕緣線的安全運(yùn)行,縮短使用壽命,主要有以下幾個(gè)方面:

耐張線夾選用、安裝不當(dāng)。選用螺栓型的耐張線夾,不剝?nèi)ソ^緣層就安裝,或雖剝?nèi)ソ^緣層但未進(jìn)行絕緣、防水處理。

支撐桿的T接塔頭,剝?nèi)ソ^緣層安裝,不進(jìn)行絕緣、防水、屏蔽處理;平板線夾規(guī)格選擇不當(dāng)。

導(dǎo)線與絕緣子固定扎線使用金屬裸線,運(yùn)行中產(chǎn)生放電燒壞絕緣層;絕緣線與絕緣子接觸部分沒有纏繞絕緣自粘帶。

接地環(huán)安裝在耐張線夾的受力側(cè)導(dǎo)線上,接地環(huán)安裝數(shù)量不足,或不合理。

絕緣導(dǎo)線采取剝?nèi)ソ^緣層的安裝方法不可取,存在六大缺點(diǎn):

①安裝勞動(dòng)強(qiáng)度大,容易損傷導(dǎo)線;

②存在密封問題,提供了可能進(jìn)水點(diǎn);

③出現(xiàn)一個(gè)絕緣薄弱點(diǎn),電氣強(qiáng)度下降;

④在受力導(dǎo)線上剝?nèi)ソ^緣層,由于絕緣層的收縮作用,剝離長(zhǎng)度是要變化的,絕緣、防水的措施很可能被破壞;

⑤剝?nèi)ソ^緣層,機(jī)械強(qiáng)度下降,受導(dǎo)線振動(dòng)影響,該點(diǎn)的導(dǎo)線疲勞,容易斷線;

⑥剝?nèi)ソ^緣層,該處導(dǎo)線的輸送容量降低,若仍按絕緣線容量控制,則出現(xiàn)局部發(fā)熱現(xiàn)象。

主要對(duì)策:關(guān)鍵需要解決絕緣線不剝皮、不破壞絕緣層的問題。

嚴(yán)格按照DL/T601-1996和DL/T602-1996規(guī)程組織設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收。

選用絕絕緣線專用金具,如JNX絕緣線耐張線夾,NL-JY預(yù)絞絲耐張線夾(只能用于低壓線),穿刺線夾,使用直徑不小于2.5mm的單股塑料銅線作扎線,解決不剝絕緣層安裝問題。

制定工藝標(biāo)準(zhǔn),明確技術(shù)規(guī)范和操作方法,解決進(jìn)水、絕緣等問題。如導(dǎo)線壓接,用鉗壓對(duì)接;耐張?zhí)€,用鉗壓接線端子搭接;T接搭接和接地環(huán)搭接,采用穿刺線夾;收緊導(dǎo)線方法;如果需要破線的,采取絕緣、防水、屏蔽處理方法等等。

4應(yīng)當(dāng)注意的問題

絕緣導(dǎo)線載流量比裸線大,是因?yàn)榫垡蚁┑臒嶙璞瓤諝庖停月憔€增加絕緣層后,相當(dāng)于加大表面積,在散熱條件不變時(shí),提高了載流量。

規(guī)程規(guī)定設(shè)置停電工作接地點(diǎn),"在聯(lián)絡(luò)開關(guān)兩側(cè),分支桿、耐張桿接頭外及可能反送電的分支線點(diǎn)的導(dǎo)線上,應(yīng)設(shè)置停電工作接地點(diǎn)。"接地點(diǎn)盡可能設(shè)置非承力的導(dǎo)線上。考慮到感應(yīng)電的影響和檢修方便,建議每隔400m設(shè)置接地點(diǎn)。在配變絕緣引下線上設(shè)置專用接地掛鉤。

設(shè)計(jì)規(guī)程規(guī)定,絕緣架空線的檔距有限制,"架空絕緣線路的檔距不宜大于50m。"

規(guī)程規(guī)定緊線會(huì)發(fā)生斷線,"要選用塑料滑輪或套有橡膠護(hù)套的鋁滑輪?;喼睆讲粦?yīng)小于絕緣線外徑的12倍,槽深不小于絕緣線外徑1.25倍,槽底部半徑不小于0.75倍絕緣線外徑,輪槽槽傾角為15℃。"絕緣線允許彎曲半徑大于20倍的絕緣線外徑,施工中應(yīng)能做到。另外,絕緣線的同心度不好,在緊線工作中會(huì)發(fā)生斷線。

關(guān)于帶電作業(yè)問題。絕緣線更有利于開展帶電作業(yè),但需要研制一些新器具。

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責(zé)任編輯:電力交易小郭

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