10kV配電線路的絕緣改造

萬(wàn)太平 張春惠

摘 要:針對(duì)10kV架空絕緣配電線路的設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)行,對(duì)架空絕緣導(dǎo)線性能、應(yīng)用區(qū)域,以及設(shè)計(jì)、施工中應(yīng)注意的問(wèn)題、線路投資進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞:架空絕緣導(dǎo)線;配電線路;應(yīng)用區(qū)域

隨著配電網(wǎng)的快速發(fā)展,規(guī)模的日趨擴(kuò)大,供電區(qū)域內(nèi)種植樹(shù)木的不斷增加,嚴(yán)重的腐蝕、鳥(niǎo)害諸多因素的影響,運(yùn)行中不可避免地出現(xiàn)人為或自然的故障,如遭受外力的破壞、相間短路、斷線等故障越來(lái)越頻繁影響了電力部門(mén)的經(jīng)濟(jì)效益,也直接影響到企業(yè)生產(chǎn)用電和居民生活用電,使配電網(wǎng)的可靠性面臨新的困難。

1架空絕緣導(dǎo)線的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)

10kV及以下架空配電線路采用絕緣導(dǎo)線代替裸導(dǎo)線是城鄉(xiāng)配電網(wǎng)建設(shè)與改造中的一項(xiàng)新技術(shù)。它具有地埋電纜的一系列優(yōu)點(diǎn),又能克服架空裸線的許多缺點(diǎn),能解決常規(guī)裸導(dǎo)線在運(yùn)行過(guò)程中遇到的一些難題,且價(jià)格較地埋電纜便宜得多,與用裸導(dǎo)線架設(shè)的線路相比,該種線路主要優(yōu)點(diǎn)是:

改善和提高配電系統(tǒng)的安全可靠性,大降低人身觸電傷亡危險(xiǎn),可以防止外物引起的相間短路;有利于城鎮(zhèn)建設(shè)和綠化工作,減少線路沿線樹(shù)木的修剪量;節(jié)約了架空線路所占用的空間,便于架空線路在狹小通道內(nèi)穿越。與架空裸線相比較線路走廊可縮小1/2;減少導(dǎo)線腐蝕,因而相應(yīng)提高線路的使用壽命和配電可靠性;降低線路的重力要求,減少配合件的投資,降低了工人架線時(shí)的勞動(dòng)強(qiáng)度;降低了對(duì)線路支持件的絕緣要求,提高同桿線路回路數(shù);由于線路技術(shù)狀況的提高,減少了維修工作量,延長(zhǎng)了檢修周期,減少了因檢修而停電的時(shí)間。

缺點(diǎn)是:架空絕緣導(dǎo)線的允許載流量比裸導(dǎo)線小,因?yàn)榧由纤芰蠈右院?導(dǎo)線的散熱較差,架空絕緣導(dǎo)線通常造型時(shí)應(yīng)比平時(shí)提高一個(gè)檔次,如原來(lái)配35mm2的導(dǎo)線,則要配到50mm2;架空絕緣導(dǎo)線的線徑較大,又加上塑料外皮,線徑比同型截面鋼芯鋁絞線大一個(gè)檔次;單位造價(jià)高于裸導(dǎo)線。

2架空絕緣導(dǎo)線的規(guī)格

架空絕緣導(dǎo)線的絕緣保護(hù)層厚度為絕緣3.4mm,絕緣保護(hù)層又分為交聯(lián)聚乙烯和輕型聚乙烯,交聯(lián)聚乙烯的絕緣性能更優(yōu)良。

架空絕緣導(dǎo)線有鋁芯和銅芯兩種。在配電網(wǎng)中,鋁芯應(yīng)用比較多,主要是鋁材比較輕,而且較便宜,對(duì)線路連接件和支持件的要求低,加上原有的配電網(wǎng)也以鋼芯鋁絞線為主,在實(shí)際使用中也多選用鋁芯線。絕緣導(dǎo)線的設(shè)計(jì)安全系數(shù)不應(yīng)小于3.0。

3架空絕緣導(dǎo)線排列與線間距離

架空絕緣導(dǎo)線采用三角、垂直、水平以及多回路同桿架設(shè);同桿架設(shè)的絕緣線路橫擔(dān)上下層垂直距離不應(yīng)小于0.5m,中壓線路橫擔(dān)與低壓線路橫擔(dān)的垂直距離不應(yīng)小于1m;中壓線路的弓子線相間距離不小于200mm;絕緣導(dǎo)線的線間距離不應(yīng)小于0.5m,檔距超過(guò)50m時(shí)線間距離應(yīng)相應(yīng)加大。

4架空絕緣導(dǎo)線應(yīng)用區(qū)域

樹(shù)木較多的地方。在樹(shù)木較多的地段往往線路的架設(shè)和維護(hù)與綠化和林業(yè)產(chǎn)生很大的矛盾,采用架空絕緣導(dǎo)線可減少樹(shù)木的砍伐,與綠化、林業(yè)等部門(mén)的矛盾也減少,保護(hù)好了生態(tài)環(huán)境,同時(shí)美化了市容,而且降低了線路接地故障。

金屬灰塵及污染多的區(qū)域。重工業(yè)區(qū)由于環(huán)保達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn),金屬加工企業(yè)經(jīng)常有飛飄金屬灰塵隨風(fēng)飄揚(yáng),造成架空配電線路短路、接地故障。采用架空絕緣導(dǎo)線,是防止10kV配電線路短路接地的較好途徑。

雷電較多的區(qū)域。架空絕緣導(dǎo)線由于有一層絕緣保護(hù),可降低線路引雷,即使有雷電,影響也會(huì)小得多,換上架空絕緣導(dǎo)線后,可減少接地故障的停電時(shí)間。

適用于舊城區(qū)改造。由于架空絕緣導(dǎo)線可承受電壓15kV,絕緣導(dǎo)線與建筑物的最小垂直距離為1m,水平距離為0.75m。因此,將10kV架空絕緣導(dǎo)線代替低壓干線,直接送入負(fù)荷中心,縮短低壓電網(wǎng)供電半徑是舊城區(qū)改造一種行之有效的配電方式。

5架空絕緣導(dǎo)線的設(shè)計(jì)及施工

絕緣導(dǎo)線。常用架空絕緣導(dǎo)線的最大允許載流量與同一個(gè)規(guī)格裸導(dǎo)線相比,絕緣導(dǎo)線的載流量比裸導(dǎo)線載流量要小。因?yàn)榻^緣導(dǎo)線加上絕緣層以后,導(dǎo)線的散熱較差,載流能力差不多比裸導(dǎo)線低一個(gè)檔次。

導(dǎo)線排列及檔距。架空絕緣線路的導(dǎo)線排列與裸體導(dǎo)線線路基本相同,可分為:三角、垂直、水平以及多回路同桿架設(shè)。架空絕緣線路的檔距應(yīng)控制在50m為宜。

絕緣導(dǎo)線的相間距離。由于架空絕緣導(dǎo)線有良好的絕緣性能,因此相間距離比裸導(dǎo)線線路要小,但垂直、三角排列的相間距離不小于0.3m;水平排列的相間距離不小于0.4m。同桿架設(shè)的兩回路線路垂直距離及水平距離不小于0.5m?？缃哟铑^、引下線與鄰相的過(guò)引線及低壓線路的凈空距離,以及架空絕緣導(dǎo)線與電桿拉線或構(gòu)架的凈空距離不小于0.2m。

絕緣導(dǎo)線的連接。絕緣線的連接不允許纏繞,絕緣導(dǎo)線盡可能不要在檔距內(nèi)連接,可在耐張桿跳線時(shí)連接。如果確實(shí)要在檔距內(nèi)連接,在一個(gè)檔距內(nèi),每根導(dǎo)線不能超過(guò)一個(gè)承接頭。接頭距導(dǎo)線的固定點(diǎn)距離不應(yīng)小于0.5m。不同金屬、不同規(guī)格、不同絞向的絕緣線嚴(yán)禁在檔距內(nèi)做承力連接。絕緣導(dǎo)線的連接點(diǎn)應(yīng)使用絕緣罩或自粘絕緣膠帶進(jìn)行包扎。

絕緣導(dǎo)線的弧垂。導(dǎo)線架設(shè)后考慮到塑性伸長(zhǎng)率對(duì)弧垂的影響,緊線時(shí),絕緣線不宜過(guò)牽引,線緊好后,同檔內(nèi)各相導(dǎo)線的弛度應(yīng)力應(yīng)求一致。

絕緣導(dǎo)線的固定。絕緣導(dǎo)線與絕緣子的固定采用絕緣扎線。針式或棒式絕緣子的綁扎,直線桿采用頂槽綁扎法,直接角度桿采用邊槽綁扎法,綁扎在線路外角側(cè)槽上。螺式絕緣子綁扎于邊槽內(nèi),絕緣線與絕緣子接觸部分應(yīng)用絕緣自粘帶纏繞。

絕緣導(dǎo)線施工架設(shè)。絕緣導(dǎo)線的施工架設(shè)與架空裸導(dǎo)線不同,它不允許導(dǎo)線在施工過(guò)程中對(duì)絕緣層的損傷,在施工中要注意對(duì)絕緣層的保護(hù),盡量避免導(dǎo)線絕緣層和地面及桿塔附件的接觸摩擦。

絕緣導(dǎo)線跨越線及引落線的搭接。絕緣導(dǎo)線的跨接線及引落線的連接與裸導(dǎo)線連接有所不同,因?yàn)榻^緣導(dǎo)線需要專用的剝線鉗,才能將絕緣層剝開(kāi),工藝比較復(fù)雜,要求比較嚴(yán)格?？缃泳€連接可采用并溝線夾或接續(xù)管進(jìn)行連接。引落線可采用并溝線夾或T型線夾進(jìn)行連接。同時(shí)要將接口處用絕緣罩或絕緣自粘膠膠帶進(jìn)行包扎。

普通金具與絕緣導(dǎo)線的配合。架空絕緣導(dǎo)線有專用的線路金具配件,可使線路全線絕緣,但是應(yīng)該使用接地環(huán)便于線路檢修或工作。從線路造價(jià)考慮,也可用普通的配件相結(jié)合,以降低線路造價(jià)。由于絕緣導(dǎo)線多了一層絕緣層,線徑比裸導(dǎo)線大,當(dāng)采用普通金具時(shí),導(dǎo)線固定金具和連接金具要放大型號(hào)。耐張線夾要連導(dǎo)線的保護(hù)層一起夾緊,防止架空絕緣導(dǎo)線褪皮,影響其機(jī)械性能和絕緣性能。

6架空絕緣導(dǎo)線的造價(jià)

架空絕緣導(dǎo)線的優(yōu)點(diǎn)很多,但是在工程造價(jià)方面比起以前采用的鋼芯鋁絞線要高出很多。架設(shè)1km鋼芯鋁絞線LGJ-35導(dǎo)線的造價(jià)在3萬(wàn)元左右,現(xiàn)在架設(shè)1km架空絕緣線10kV-JKLYJ240導(dǎo)線價(jià)格在4.5萬(wàn)左右。

電力公司架設(shè)的絕緣架空線路自投入運(yùn)行至今,充分顯示了其防止外力破壞事故和抵御自然災(zāi)害的優(yōu)越性。線路投入運(yùn)行后曾發(fā)生過(guò)風(fēng)箏吊掛在導(dǎo)線上的情況,均未造成線路事故和人員傷亡。投運(yùn)以來(lái)除中間運(yùn)行監(jiān)察性測(cè)試一次外,維護(hù)工作量相對(duì)減少。從長(zhǎng)遠(yuǎn)看,在城鄉(xiāng)10kV及以下的配電網(wǎng)中逐步使用絕緣導(dǎo)線已被國(guó)內(nèi)供電部門(mén)所肯定。隨著絕緣材料國(guó)產(chǎn)化和配套絕緣金具的完善,推廣應(yīng)用交聯(lián)聚乙烯絕緣的中、低壓絕緣導(dǎo)線,并逐步擴(kuò)大其使用范圍必成趨勢(shì)。

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作者簡(jiǎn)介:萬(wàn)太平(1963-),男,工程師,主要從事低中壓電網(wǎng)工程建設(shè)及運(yùn)行維護(hù)工作。

張春惠(1964-),女,助理工程師,主要從事低中壓電網(wǎng)建設(shè)及維護(hù)工作。