绝缘导线在10kV配网中的应用

1 绝缘导线在10k V配电线路中的使用

随着电力系统装机容量不断扩大, 各电压等级的变电站母线短路容量增大, 1 0 k V线路近区短路后混线故障不断增多。由于2 0世纪7 0年代末、8 0年代初建设的变电站母线短路容量较小, 1 0 k V线路采用较大档距 (80m~100m) 、较小导线截面、横担长度及导线相间支持点距离采用常规设计的方式, 导致1 0 k V架空配电线路在近区遭受外力破坏, 异常气象条件下发生近区 (1km~2km范围) 相间故障时, 产生巨大电动力, 使导线上下剧烈摆动, 最终造成导线相间距离不够, 在线路自动重合后再次在出口段发生相间放电, 导线烧伤严重, 以及发生粘连。

为了解决110k V变电站10k V线路近区短路产生的混线, 运行人员咨询了省内专家, 从1 9 9 3年开始引入10k V绝缘导线, 在变电站出口10k V线路1km以内, 把裸导线调换为绝缘导线, 同时采取重新调整档距、加大相间距离、调整自动重合闸时间等技术措施, 收到了较好的效果, 之后未曾在近区短路时发生混线故障, 较好的解决了配电线路混线的难题。

1.1 城市居民密集区的使用

随着城市10k V配电网的建设, 20世纪90年代城市10k V配电网不断延伸, 出现的新问题是1 0 k V架空线路导线与居民阳台之间距离较小, 不少地方发生居民在阳台上晾衣服时, 发生触电事故, 以及在阳台上作业、检修时发生事故, 一些线路必须跨越临近居民建筑物时, 也发生居民在检修、修建房屋时发生人身触电事故。绝缘导线的推广, 极大地缓解了1 0 k V线路进城区的通道矛盾, 减少和避免了人身触电事故的发生。

1.2 解决绿化与线路建设的矛盾

1 0 k V线路分布广, 不可避免地发生线路运行单位与绿化管理单位的矛盾, 更有甚者产生法律纠纷和社会媒体关注。带电导线在树枝的碰撞中, 尤其是台风暴雨等自然灾害发生时, 线路故障跳闸发生频繁, 给城乡居民生活用电和各企业单位正常供电带来很大影响。绝缘导线的使用, 也极大地缓解了线路运行与绿化管理的矛盾。

1.3 多回线路同杆架设

随着线路通道日益紧张, 同杆多回路线路架空架设成为必然。为了解决企业专线与公共线路在正常运行检修时造成的检修、操作过程中安全距离不足等矛盾, 同杆多回路架设的线路开始大规模采用架空绝缘导线。一些地区为了减轻线路杆塔的荷载, 部分采用绝缘导线稀方法。在企业专线与公用线路同杆架设时, 专线采用绝缘导线, 而公用线路为了方便新增用户搭头而采用裸导线。

1.4 由城市10k V线路向农村10k V线路延伸

由于电网1 0 k V系统短路电流逐年增大, 除了城市110k V变电站的10k V架空线路外, 农村的110k V变电站的10k V母线短路电流增加很快, 近区短路时线路也产生混线现象, 同时经济发展较快的发达地区线路通道问题, 穿越树林、竹林地区等也往往较大程度地使用绝缘导线作架空线路的导线。

2 运行中绝缘导线存在的问题

2.1 绝缘导线容易遭受雷害

由于绝缘导线有较好的绝缘层 (经抽检试验, 绝缘层耐压能力在1 0 k V~2 0 k V之间) , 雷击导线, 直击雷落雷点往往在杆塔附近 (位置相对较高) , 感应雷沿着导线传送, 波头经过支持物时不能象裸导线那样逐根在支持物 (瓷绝缘子) 表面释放雷电波, 从而快速泄漏, 而往往在线路支持物附近导线薄弱部位, 击穿绝缘层而放电。由于集中放电, 电流较大, 往往造成过热烧断, 而导线弧垂底部的断线, 往往是由于绝缘导线在安装施工时工艺不过关, 导致渗水, 流至最低点, 日积月累, 在电流作用下产生导线局部发热, 而在雷电波通过时, 在两档中部的弧垂点导线烧融产生断线。

2.2 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。

2.3 绝缘导线的带电作业增加了难度

在架空绝缘线路上采用地电位作业时往往比在裸导线上操作要困难得多。尤其是带电用操作杆套上剥线器进行剥除绝缘层时, 操作较难, 特别是冬季气温低, 绝缘层发硬, 剥皮特别费劲, 增加不少难度。

3 绝缘导线的适用场所

目前, 绝缘导线已经在配电网中逐步推广使用, 但存在的问题也不少, 尤其是架空绝缘导线线路的防雷更是人们的关注焦点。因此, 对绝缘导线的适用场所提出以下建议。

3.1 城市配电网可较大规模使用

城市配电网往往离变电站较近, 为了防止近区短跑产生线路混线, 解决架空线路与建筑物安全距离以及城市 (镇) 道路绿化管理的矛盾, 建议可以在城市配网中大规模推广使用。同时城郊结合部和较大的农村集镇, 根据当地雷击线路事故统计, 雷击概率较低地区也可采用。

3.2 局部穿越树林、竹林时可采用

在农村及部分山区, 线路难以避免地要穿越树林、竹林时, 可局部选用绝缘导线, 但不宜在农村较空旷处、多雷区全线使用架空绝缘导线。线路路径选择时, 也不宜选择容易遭受雷击的较高地势的山地。

3.3 同杆多回路架空线路

在线路通道比较紧张地区采用同杆多回路架空线路时, 建议较低位置的线路采用绝缘导线, 而较高位置的线路采用裸导线, 以降低雷击事故的发生。

4 绝缘导线的防雷措施

4.1 装设金属氧化物避雷器

在雷击发生较多的配电线路上, 可间隔2~3基杆塔装设一组金属氧化物避雷器。在雷击密集的局部地区, 也可每基杆塔装设一组金属氧化物避雷器;在雷击较少的地区, 可隔5~6基杆塔, 也可在一个耐张段的两侧分别装设金属氧化物避雷器。

4.2 装设带穿刺线夹的放电间隙

根据最近一些运行单位试装运行, 在每基杆塔装设带穿刺线夹的防雷放电间隙, 成本较金属氧化物避雷器低, 效果也比较满意, 并且对防止绝缘导线渗水较为有利。

4.3 绝缘导线的支持点局部剥皮处理

为了解决绝缘导线遭受雷击时, 雷电波释放通道的问题, 一些线路运行单位采用在绝缘导线的支持点局部剥皮处理的办法, 让在支柱瓷绝缘子处导线的芯线直接接触瓷绝缘子表面, 对防止绝缘导线雷击断线事故的发生, 也能收到一定的效果。

4.4 使用带避雷器的支柱绝缘子

目前国外一些地方已有采用带避雷器的支柱绝缘子, 但成本较高。国内一些厂家正在研制, 待产品成熟, 可在多雷区推广使用。

4.5 局部多雷击区可采用装设避雷针和避雷线

在变电站出口段或地形较高的多雷区域, 出线回路较多时, 也可装设若干支独立避雷针, 或利用杆塔加装避雷针。在同杆多回路架空线路上, 也可老虎在杆塔顶部加设架空接地线以防止直接雷。

摘要：本文就绝缘导线在10kV配网中的适用条件和场所作一些分析, 以及绝缘导线在城市居民密集区的使用。并且根据我的个人经验对运行中绝缘导线存在的问题进行了初步的探讨。

关键词：绝缘导线,应用,防雷