架空絕緣線路運(yùn)行中常見故障及防范措施

摘 要：隨著基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的進(jìn)一步發(fā)展，高壓線路走廊越來越緊張，架空絕緣線路必然成為城市電網(wǎng)建設(shè)中較常用的導(dǎo)線之一，有助于解決裸導(dǎo)線路存在的諸多問題，有效的提高了線路的健康水平，增強(qiáng)了線路供電可靠性。但因在線路設(shè)計(jì)與施工工藝等方面存在的缺陷，導(dǎo)致線路在運(yùn)行中發(fā)生許多故障，影響了線路的穩(wěn)定運(yùn)行。文章系統(tǒng)論述了架空絕緣線路在應(yīng)用中易發(fā)生的問題，并針對(duì)存在的問題闡述了應(yīng)采取的措施。

關(guān)鍵詞：架空；絕緣導(dǎo)線；問題

1 引言

架空絕緣線路，又稱架空絕緣電纜，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，架空絕緣線路是近幾年在城網(wǎng)建設(shè)中發(fā)展起來的一種較新型線材，與普通架空裸導(dǎo)線相比，具有許多優(yōu)點(diǎn)，可解決常規(guī)裸導(dǎo)線在運(yùn)行過程中遇到的一些難題，價(jià)格又比直埋電纜造價(jià)便宜，因此，在城網(wǎng)與農(nóng)網(wǎng)改造中廣泛為人們所選用。但隨著配電網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展和建設(shè)，線路建設(shè)越來越長。架空絕緣線路在雷雨季節(jié)時(shí)常發(fā)生雷擊斷線事故或?qū)Ь€進(jìn)水氧化等事故隱患，使線路的健康水平大大降低，線路供電可靠性顯著下降，提高配電線路運(yùn)行檢修人員的工作強(qiáng)度。

2 架空絕緣線路存在的問題

2.1 雷害事故多

根據(jù)某區(qū)配網(wǎng)線路運(yùn)行數(shù)據(jù)：2009年至2013年間，該區(qū)配網(wǎng)線路共發(fā)生雷擊14次，其中架空絕緣線路發(fā)生雷擊9次，占該區(qū)配電線路雷擊故障的64.28%（該區(qū)線路絕緣化率為11.89%）。因該區(qū)配網(wǎng)使用架空絕緣線路時(shí)間較短，無論是新建線路還是改造線路，只考慮線路的絕緣化率的提高，與樹線矛盾的問題，卻忽略了架空絕緣線路的防雷問題，對(duì)線路的安全運(yùn)行造成一定的影響。絕緣架空導(dǎo)線之所以容易遭受斷線的原因是：當(dāng)雷擊絕緣導(dǎo)線時(shí)，絕緣導(dǎo)線的絕緣層會(huì)對(duì)雷電產(chǎn)生的電弧移動(dòng)形成屏障，導(dǎo)致電弧移動(dòng)速度較慢，使得工頻電弧集中在絕緣層的破壞點(diǎn)。當(dāng)直接雷擊或感應(yīng)雷擊破壞了絕緣導(dǎo)線的絕緣層后，其電弧電流就能導(dǎo)致相間短路，由于電弧部位被固定，絕緣導(dǎo)線發(fā)生雷擊后比裸導(dǎo)線更容易斷線。此外線路上的絕緣子也會(huì)因雷擊而發(fā)生閃絡(luò)或爆裂，甚至造成導(dǎo)線熔斷等事故。

2.2 絕緣進(jìn)水、導(dǎo)線氧化

絕緣導(dǎo)線在施工過程中，線路終端、接口及“T”接處的切口處，絕緣層未做絕緣處理或絕緣處理不當(dāng)，水通過毛細(xì)管的虹吸作用進(jìn)入鋁導(dǎo)線內(nèi)，并結(jié)聚在弧垂的低處。由于環(huán)境污染等因素，特別是在化工區(qū)域的雨水帶有酸性，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)絕緣層膨脹現(xiàn)象，甚至發(fā)生斷線，縮短了導(dǎo)線壽命。

2.3 材料選型方面的問題

絕緣導(dǎo)線在附屬材料選型中，沒有嚴(yán)格按照絕緣導(dǎo)線的使用要求，為了減少資金投入而選用裸導(dǎo)線架空配套使用的相關(guān)材料來代替，嚴(yán)重影響絕緣導(dǎo)線的安全使用性能，加快了導(dǎo)線絕緣層的老化和鋁導(dǎo)線的氧化腐蝕。非承力接頭如跳線、“T”接線、導(dǎo)線與設(shè)備的連接處，大量使用絕緣穿刺線夾，穿刺線夾雖然施工方便，但在應(yīng)用過程中損傷了絕緣導(dǎo)線的絕緣層，同時(shí)線夾又傷及到內(nèi)部導(dǎo)線，若線夾安裝方式不當(dāng)導(dǎo)致線夾與導(dǎo)線接觸不良發(fā)熱、或絕緣護(hù)罩處理不當(dāng)使雨水進(jìn)入絕緣導(dǎo)線，導(dǎo)致導(dǎo)線腐蝕等，均會(huì)使導(dǎo)線發(fā)生斷線故障。

2.4 施工工藝方面的問題

在導(dǎo)線的放線、緊線過程中未按照規(guī)程規(guī)定的要求選用滑輪，導(dǎo)致導(dǎo)線絕緣層損傷甚至造成緊線時(shí)發(fā)生斷線故障；接地環(huán)安裝在耐張線夾的受力側(cè)導(dǎo)線上，由于絕緣層的收縮作用，剝離長度是要變化的，絕緣、防水的措施很可能被破壞，且剝?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；絕緣線與絕緣子接觸部分沒有纏繞絕緣自粘帶。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，以上幾種只是在絕緣線的安裝、運(yùn)行中少數(shù)不規(guī)則施工方法，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。

3 應(yīng)對(duì)措施

3.1 強(qiáng)化中壓線路的防雷措施

以上原因說明架空絕緣線路容易引起雷擊斷線故障，因此在電網(wǎng)建設(shè)改造過程中，無論是新建線路還是改造線路，都必須重視架空絕緣線路的防雷措施，如安裝避雷器、保護(hù)間隙等。

3.1.1 氧化鋅避雷器的防雷措施

避雷器是通過泄放雷電流，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。在《架空絕緣配電線路設(shè)計(jì)規(guī)程》中明確表示：應(yīng)對(duì)雷擊危害，架空絕緣線路上安裝避雷器，重雷區(qū)應(yīng)每隔150米安裝一組來提高架空絕緣線路的防雷能力。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，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，既不經(jīng)濟(jì)又不可靠。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，每組避雷器的安裝密度為200～360m。在某區(qū)城區(qū)與該區(qū)絕緣架空配電線路中一般每隔300米安裝一組避雷器。

3.1.2 保護(hù)間隙的防雷措施

保護(hù)間隙，又稱放電間隙。這是一種簡單的過電壓保護(hù)措施。在正常情況下，帶電部分與大地被間隙隔開，當(dāng)線路落雷時(shí)，間隙被擊穿后，雷電流被泄入大地，即在絕緣線上引出帶電導(dǎo)體，一般采用圓形或棒形兩種，圓形的鋼彎曲成環(huán)和兩環(huán)相網(wǎng)絡(luò)，保持一定差距，環(huán)絕緣體可以串成均衡的效果，棒性材料可用兩個(gè)圓形材料造成棒形電極，兩個(gè)電極保持一定的距離，而且在最上一欄安裝兩個(gè)金屬電極形成一球電極間隙，以避免燙傷，在18～21.06mm可以有效地滿足保護(hù)間隙的效要求。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。

3.1.3 架空地線或耦合地線的防雷措施

在架空線路上安裝架空地線或耦合地線，主要是將幅值很大的雷電過電壓轉(zhuǎn)化為電流，經(jīng)很低的桿塔接地電阻排泄出去，從而大幅度降低雷電過電壓，使導(dǎo)線得到保護(hù)。但配電線路前線架設(shè)地線，可行性和難度大，成本高，不宜采取。

3.2 增強(qiáng)施工工藝水平

絕緣導(dǎo)線的架設(shè)中選擇氣溫干燥的天氣進(jìn)行放線、緊線時(shí)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。導(dǎo)線不得在地面、桿塔、橫擔(dān)、瓷瓶或其他物體上拖拉，以免損傷導(dǎo)線絕緣層；架空絕緣線路的絕緣層損傷后，線芯截面損傷不超過導(dǎo)電部分截面的17%時(shí)，可敷線修補(bǔ)，敷線長度應(yīng)超過損傷部分，每段纏繞長度超過損傷部分不小于100mm。損傷程度在絕緣層厚度的10%及以上時(shí)必須進(jìn)行絕緣補(bǔ)強(qiáng)處理，可用絕緣自粘膠帶纏繞修補(bǔ)，也可用專用的絕緣護(hù)罩將導(dǎo)線的絕緣層損傷部位罩好，并將絕緣膠帶將開口部位用自粘膠帶纏繞封好。在同一檔距內(nèi)，單根絕緣導(dǎo)線絕緣層的修補(bǔ)部不宜超過3處；絕緣線的連接用采用專用的線夾、接續(xù)管連接，不同金屬、不同規(guī)格、不同絞向的絕緣線嚴(yán)禁在檔內(nèi)做承力連接。在剝離導(dǎo)線的絕緣層或半導(dǎo)體層時(shí)應(yīng)使用專用的切削工具，不得損傷導(dǎo)線，剝口處絕緣層與線芯稱45°夾角。所有絕緣線的接點(diǎn)終頭、接頭和絕緣線的切口處必須進(jìn)行絕緣封護(hù)，不得有導(dǎo)線、接頭裸露，防止進(jìn)水；非承力接頭包括跳線、T接線、導(dǎo)線與設(shè)備的連接必須使用接續(xù)線夾，并安裝專用絕艷護(hù)罩，絕緣護(hù)罩不得磨損、劃傷，安裝位置不得顛倒，有引線時(shí)一律向下，需要緊固部位應(yīng)牢固嚴(yán)密，兩端口需綁扎的必須用絕緣自粘帶綁扎兩層以上；中壓絕緣線必須進(jìn)行屏蔽處理，絕緣線接頭處的線夾、接續(xù)管的型號(hào)與導(dǎo)線規(guī)格匹配；壓縮連接接頭的電阻不應(yīng)大于導(dǎo)線電阻的1.2倍，機(jī)械強(qiáng)度不應(yīng)小于導(dǎo)體計(jì)算拉斷力的90%；導(dǎo)線接頭緊密、牢靠、選型美觀，不應(yīng)有重疊、彎曲、裂紋及凹凸現(xiàn)象；承力接頭的連接采用鉗壓法、液壓法施工，在接頭處安裝輻射交聯(lián)熱收縮管護(hù)套或預(yù)擴(kuò)張冷縮絕緣套管；絕緣護(hù)套管徑一般應(yīng)為被處理部位接續(xù)管的1.5～2.0倍，中壓絕緣線使用內(nèi)外兩層絕緣護(hù)套進(jìn)行絕緣處理；有導(dǎo)體屏蔽層的絕緣線的承力接頭，應(yīng)在接續(xù)管外面先纏繞一層半導(dǎo)體自粘帶和絕緣線的半導(dǎo)體層連接后在進(jìn)行絕緣處理，每圈半導(dǎo)體自粘帶間搭壓帶寬的1/2；截面為240mm2及以上鋁線芯絕緣線承力接頭宜采用液壓法施工；絕緣線與絕緣子固定時(shí)，之間接觸部分應(yīng)用絕緣自粘帶纏繞，纏繞長度應(yīng)超出綁扎部位或與絕緣子接觸部位兩側(cè)各30mm；沒有絕緣襯墊的耐張線夾內(nèi)的絕緣線宜剝?nèi)ソ^緣層，其長度和線夾等長，誤差不大于5mm，將裸露的鋁線芯纏繞鋁包帶，耐張線夾和懸式絕緣子的球頭應(yīng)安裝專用絕緣護(hù)罩罩好。

4 結(jié)束語

架空絕緣線路較普通架空裸導(dǎo)線優(yōu)點(diǎn)顯著，使其應(yīng)用價(jià)值越來越明顯，近年來城市配電網(wǎng)與農(nóng)網(wǎng)系統(tǒng)配電線路的絕緣化率顯著增加。但是，若架空絕緣線路的附屬材料選擇不當(dāng)和施工工藝不合理及防雷設(shè)施的不到位，不僅會(huì)加快絕緣導(dǎo)線絕緣層老化速度及鋁導(dǎo)線的氧化反應(yīng)，留下很多事故隱患，還會(huì)嚴(yán)重影響配電線路的安全運(yùn)行。

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作者簡介：樊華（1969，12-），女，河北石家莊人，工程師，工學(xué)學(xué)士，研究方向：電線電纜。