淺談各種架空導線在鐵路電力線路中的應用

楊向東

摘 要：電力是鐵路運輸生產(chǎn)的重要能源，它與提高運輸效率，保證行車安全有著密切關(guān)系。就新型導線（高壓架空絕緣導線和平行集束導線）在鐵路電力線路中的應用作闡述。

關(guān)鍵詞：鐵路電力線路 高壓架空絕緣導線 平行集束導線 應用

中圖分類號：TM752 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3973（2013）005-061-02

導線用來傳輸電流和輸送電能，架空電力線路最重要的元件就是導線。

1 導線的要求

（1）導線應具有良好的導電性能、質(zhì)量輕、較小的溫度伸長系數(shù)及足夠的機械強度，并具有耐振動和抗腐蝕等性能。

（2）不應有松股、交叉、折疊、斷裂及破損等缺陷。

（3）不應有嚴重腐蝕現(xiàn)象。

（4）鋼絞線鍍鋅鐵線表面鍍鋅層應良好，無銹蝕。

（5）絕緣線表面應平整、光滑、色澤均勻，絕緣層厚度應符合規(guī)定。絕緣線的絕緣層應擠包緊密，且不易被剝離，絕緣線端部應有密封措施。

2 導線材料

導線材料有鋁、鋁合金、銅、鋼等。這些材料中，由于鋁的導電性能好，也有較強的抗氧化能力、密度小、質(zhì)量輕，而且在我國資源豐富價格低廉，因此，鋁導線被廣泛用于架空線路上。鋁導線的缺點是機械強度較低，耐酸、堿、鹽的腐蝕能力較差。鋼芯鋁絞線是以鋼為線芯，外面再絞上多股鋁線，它既利用了鋁線的良好導電性能，又利用了鋼絞線的高機械強度。

3 導線的分類

3.1 裸導線

3.2 低壓橡塑絕緣電線

3.3 高壓架空絕緣導線

近年來，呼和供電段為了使高壓電力線路安全可靠的運行，在容易受自然環(huán)境影響的地段，廣泛采用架空絕緣導線。

3.3.1 高壓架空絕緣導線的結(jié)構(gòu)及特點

高壓架空絕緣導線是以耐候型絕緣材料作外包絕緣的，由導體、半導體屏蔽層、絕緣層組成；導體的材料有鋼芯鋁絞線、鋁絞線和銅絞線。絕緣導線主要用于架空敷設，線芯一般采用緊壓的硬銅或硬鋁線芯。絕緣導線就是將絕緣材料按其耐受電壓程度的要求，以不同的厚度包裹在導體外面，起著使帶導線與外界隔絕的作用。絕緣導線在通電以后，會有發(fā)熱現(xiàn)象，因此，比較理想的絕緣材料應有良好的絕緣和熱導電性能，應該在耐熱、抗老化性、機械性能等方面具有良好優(yōu)越性。

絕緣導線所采用的絕緣材料具有如下的特點：

3.3.2 架空絕緣導線的優(yōu)點

線路采用絕緣導線與采用裸導線相比有很多優(yōu)點：

（1）提高線路安全供電的可靠性，絕緣導線具有防止人身觸電事故，防止相間混線和短路事故，減少同桿架設線路作業(yè)的停電次數(shù)。

（2）縮小線間距離，以及對建筑物和樹木的安全距離，節(jié)約線路走廊。

（3）由于線間距離縮小，線路電抗比裸導線小，節(jié)約線路電能損失，降低電壓損失。對防竊電、防漏電的改善也有明顯效果。

（4）減少維修工作量，減少導線腐蝕，延長了線路使用壽命。絕緣導線還大大提高了導線適應惡劣環(huán)境的能力，從而延長導線使用壽命。因而在鐵路電力線路施工中，架空絕緣導線正在被推廣使用。

3.3.3 架空絕緣導線的型號規(guī)格

規(guī)格型號由導線材料結(jié)構(gòu)、電壓等級和標稱截面三大部分組成。第一部分代表導線材料結(jié)構(gòu)，用漢語拼音字母表示：J-絕緣，K-架空，L-鋁，Y-交聯(lián)，J-多股絞線；第二部分代表電壓等級，單位是kv；第三部分為導線的標稱截面，單位mm2。如JKLYJ-10-50代表的10kv鋁芯交聯(lián)聚乙烯絕緣導線，導體截面是50mm2。

3.4 平行集束導線

3.4.1 平行集束導線適用范圍

適用于額定電壓0.6/1kv及以下，平行集束架空絕緣電纜可廣泛應用于鐵路低壓電力配電系統(tǒng)，該電纜具有耐氣候老化、線損小、施工簡單、工期段的特點、可有效防止竊電、漏電等現(xiàn)象，并具有較好的安全性。

3.4.2 平行集束導線主要性能及特點

（1）線路損耗較低，線損率在5-10%之間。

（2）施工簡便，省時省工、降低安裝費用。

（3）組合抗拉斷力強、安全性高、防竊電、防漏電。

（4）工程造價低、減少塔桿、橫擔及瓷件，降低塔桿高度。

3.4.3 平行集束導線具有的特點

（1）與常規(guī)線路相比，由于平行集束導線改變了周圍的磁場和電場分布，使其電抗減小，電納增大，明顯減少了線路電壓損耗。

（2）與絞合式集束線相比，架設相同長度的線路，可縮短導線電氣距離1.5-3個百分點，減少了導線自身的功率損耗和導線成本，同時還具有生產(chǎn)工序少，工藝過程簡單等優(yōu)點。

（3）平行集束導線在生產(chǎn)和裝盤過程中是以平板方式出現(xiàn)，運輸密度較大；在架設后可自動歸成方形。

3.4.4 平行集束導線配電線路的優(yōu)點

由平行集束導線構(gòu)成的低壓電網(wǎng)新模式，是對鐵路低壓電網(wǎng)建設與改造技術(shù)的一種革新，與過去的供電模式相比，平行集束導線具有以下優(yōu)點：

（1）主干線、分支線均可實現(xiàn)三相四線制供電方式，不受地域分布影響，將分散的單相負荷可重組為較對稱的三相負載，可以大大減小零線電流，降低線損。試驗表明：采用平行集束導線，線損率一般在5%-10%之間。

（2）施工簡便、工期短，施工費用和金具節(jié)省，不需要橫擔及瓷件，由于架設導線只需要架設一根，所以施工量比正常減少近30%；在城鎮(zhèn)或經(jīng)濟比較發(fā)達的樓群區(qū)域，平行集束導線可以沿墻布置，減少大量桿塔費用。

（3）綜合造價比較低，與常規(guī)的架空裸導線線路相比，綜合造價基本持平，但運行費用和遠期效益具有明顯優(yōu)勢。

（4）從技術(shù)措施方面可以有效地防止竊電、漏電等現(xiàn)象，同時由于線路占用空間走廊小，不易受外界環(huán)境因素影響，可以減少鐵路人身觸電事故，解決鐵路供電“四到戶”服務的安全管理難題。在鐵路低壓架空電力線路改造中，平行集束導線做為新型材料正在推廣使用。