作为电力系统的重要组成部分,配电网担负着向用户正常安全分配电能的重任。随着用电需求的增长,线路日益密集,且以架空导线为主。最初裸导线较为常见,但随着配电网愈来愈复杂,极易发生雷击线路或短路故障,阻碍了配电工作的运行,甚至会因此引起重大安全事故。为此,在架空导线外层包裹了一层绝缘,即绝缘导线,在当前应用颇为广泛。
1 架空绝缘导线及其优势
输配电线路有架空线路和电缆两种,普通架空裸导线外层包裹上一层绝缘皮便是架空绝缘导线,是当前配电网线路的重要形式。在人口密集、盐雾污秽严重、树木繁茂、线路走廊狭小之处颇为适用。 与电缆相比,架空绝缘导线无需开挖道路,因而架设比较方便,施工速度快,且投资相对较低。与架空裸导线相比,架空绝缘导线的绝缘性能更好,配电安全比较有保障;因绝缘层的关系,不易被氧化,从而可延长其使用寿命;线路相间距离有所减少,有利于同杆线路回路数的提高 ,使得相间短路发生率大幅降低;高压可深入负荷中心,有利于提高电压质量;安全性能的提高使得其检修周期有所延长,而且能够缩小线路走廊;具有较高的机械强度和良好的抗腐蚀能力。
2 架空绝缘导线的规格及应用
规格 导线表面包裹的绝缘层,按材料有轻型聚乙烯及交联聚乙烯两种,就绝缘性能而言,后者更具优势;按绝缘层的厚度可分为两种:一是薄绝缘,架设时不得与树木有过多、过长时间的饿接触;二是厚绝缘,可以与树木有长时间的接触。
适用领域
(1)雷电多发区 裸导线极易遭受雷击而出现短路现象,绝缘导线因为有绝缘层,能够起到良好的绝缘隔离效果,降低线路引雷,减少事故发生率。相应的停电时间也大幅减少。
(2)树木较多区城市在架设线路的同时,也关注环境保护,所以树木数量越来越多。在这些地方架设裸导线时,会与绿化环保发生冲突,而架空绝缘导线则能缓解这一矛盾。在提高安全配电的同时,对市容和环境也较为有利。
(3)盐雾地区盐雾具有很强的腐蚀性,会削弱裸导线的抗拉强度,使其断裂而发生短路。绝缘导线则能起到较好的抗腐蚀性,延缓线路老化。
(4)旧城区改造绝缘导线可承受15KV的电压,与建筑物在水平或垂直上至少保持着0.75m的距离。所以,使用10KV的架空绝缘导线代替低压干线,直接送入负荷中心,可缩短低压电网供电半径,在旧城区改造中十分适用。
3 架空绝缘导线在配电网中的实际应用
某市配电网主要负责城东区的输配电工作,其中有部分线路为架空裸导线,在日常配电运行中,受外界环境影响,容易出现故障。尤其是雷雨天气,线路极易遭到雷击,从而引发大面积停电,使得配电工作未能正常实现。随着人口增加,用电量越来越大,为此相关部门对线路进行了检查更新,换用架空绝缘导线。
准备工作
在进行架设规划设计时,应以城市规划为基础,尽量与其相协调;使用铝合金芯,主干线和分支线的最小截面分别为240mm2、70mm2;考虑到绝缘导线的散热性差,载流能力相对较弱,所以选择大一档的导线,使用应力为40N/mm;档距为42.5m,选择的是水平排列方式,相间距设为0.8m;耐张长度控制在1Km以内;导线与设备连接处安装绝缘罩,绝缘密封性良好;在可能反送电的分支线点的导线上设置停电工作接触点。
材料选择
在符合国家规定的基础上,根据配电电压大小选择适宜的绝缘导线,并将相关材料配置齐全;该工程采用的是紧凑型架设的方式,所以直线杆使用的是悬挂线夹,绝缘导线采用绝缘拉棒和耐力张线夹。
具体施工
架设工作在正常天气下开展,在雨季或湿度较大的天气中尽量停止施工。绝缘导线的绝缘性能十分重要,直接关系着配电的安全稳定,在施工前后应对其绝缘电阻进行测试检查,确保绝缘层没有损伤。放线过程中不要拖拉绝缘导线,若绝缘层的损伤程度超过其自身的10%,必须立即修补或更换。绝缘导线连接时,禁止出现缠绕现象,可用持续管相连,且连接不得在档距内进行;若情况特殊,在一个档距内,每根导线不得超过一个承接头。接头至少与导线固定点保持0.5m的距离,若规格、材料不同,不得在档距内将绝缘导线承力连接。连接后需及时进行绝缘处理,对其端头和接头进行密封,禁止出现导线、接头裸露的现象。
若纤芯被损伤,损伤的截面积低于导电部分的17%,可敷线修补,且敷线长度应大于损伤部分,每端缠绕长度超过损伤部分至少100mm;若损伤截面积未超过导线部分的6%,且损伤深度在单股线直径的1/3之内,应用同金属的单股线在损伤部分缠绕,缠绕长度超出损伤部分两端各30mm。
4 架空绝缘导线的防雷措施
架空绝缘导线虽具备诸多优势,但在实际使用中还是存在有某些不足,最为常见的便是线路遭雷击后断线。过电压包括直击雷和感应雷过电压两种,后者是造成绝缘导线故障的主要原因。当遭受雷击后,绝缘层会产生电弧移动形成屏障,以至于电弧移动速度变慢,工频电弧集中于绝缘层的破坏点,一旦绝缘层损坏,极易出现相间短路。为此,必须做好防雷工作,可加装线路避雷器,将雷电流泄放入地,减少对绝缘导线的损伤;安装防雷金具;安装可调式保护间隙;安装10KV线路过电压保护器,防止雷击断线事故的根本方法是将工频续流及时切断,为提高过电压保护器的可靠性,可采用外串联间隙加避雷器的结构,并且要隔一基杆塔安装一组。
架空线路是配电的基础设施,负责电能的传递分配,意义重大。然而受诸多因素影响,架空线路易被腐蚀破坏,以至于性能下降。而架空绝缘导线具有较强的抗腐蚀性,有利于电能的安全分配,考虑到绝缘线受雷击影响较大,在架设时务必要做好防雷工作。