淺析新型導(dǎo)線在鐵路配電線路中的應(yīng)用

楊勇

摘 要：電力是鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)的重要能源。它與提高運(yùn)輸效率，保證行車安全有著密切關(guān)系。本文主要就新型導(dǎo)線（高壓架空絕緣導(dǎo)線和平行集束導(dǎo)線）在鐵路配電線路中的應(yīng)用作了詳細(xì)的闡述。鐵路配電線路可分為高壓配電線路和低壓配電線路，在10KV高壓配電線路中常用到高壓架空絕緣導(dǎo)線，在0.38KV的低壓配電線路中常用到平行集束導(dǎo)線。

關(guān)鍵詞：鐵路配電線路；高壓架空絕緣導(dǎo)線；平行集束導(dǎo)線；應(yīng)用

導(dǎo)線用來(lái)傳輸電流和輸送電能，架空電力線路最重要的元件就是導(dǎo)線。

一.對(duì)導(dǎo)線的要求

1.導(dǎo)線應(yīng)具有良好的導(dǎo)電性能、質(zhì)量輕、較小的溫度伸長(zhǎng)系數(shù)及足夠的機(jī)械強(qiáng)度，并具有耐振動(dòng)和抗腐蝕等性能。

2.不應(yīng)有松股、交叉、折疊、斷裂及破損等缺陷。

3.不應(yīng)有嚴(yán)重腐蝕現(xiàn)象。

4.鋼絞線鍍鋅鐵線表面鍍鋅層應(yīng)良好，無(wú)銹蝕。

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

二.導(dǎo)線材料

導(dǎo)線材料有鋁、鋁合金、銅、鋼等。這些材料中，由于鋁的導(dǎo)電性能好，也有較強(qiáng)的抗氧化能力，密度小，質(zhì)量輕，而且在我國(guó)資源豐富價(jià)格低廉，因此，鋁導(dǎo)線被廣泛用于架空線路上。鋁導(dǎo)線的缺點(diǎn)是機(jī)械強(qiáng)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(dǎo)電性能，又利用了鋼絞線的高機(jī)械強(qiáng)度。

三.導(dǎo)線的分類

（一）裸導(dǎo)線

裸導(dǎo)線的規(guī)格型號(hào)由導(dǎo)線材料及結(jié)構(gòu)和標(biāo)稱截面兩大部分組成。前一部分用漢語(yǔ)拼音字母表示：T—銅，L—鋁，J—多股絞線。字母后面的數(shù)字為導(dǎo)線的標(biāo)稱截面，單位mm2。如TJ—50代表50mm?的銅絞線，GJ—70代表70mm?的鋼絞線，LJ—70代表70mm2的鋁絞線，LGJ—70代表70mm2的鋼芯鋁絞線。鋁絞線和鋼芯鋁絞線結(jié)構(gòu)如下圖所示，空心代表鋁線，實(shí)心代表鋼線。

（二）低壓橡塑絕緣電線

橡塑絕緣電線是在銅絞線或鋁絞線的外層注塑橡皮或聚氯乙烯作為絕緣，使導(dǎo)線具有一定的絕緣。它的絕緣等級(jí)和抗老化能力低，絕緣易老化脆裂；線芯選用的是軟銅線或軟鋁線，不適宜大檔距架空敷設(shè)，因此，一般僅在低壓架空接戶線使用。其型號(hào)有：BLX代表鋁芯橡皮線，BLV代表聚氯乙烯鋁芯絕緣線，BX代表銅芯橡皮線，BV代表聚氯乙烯銅芯絕緣線。

（三）高壓架空絕緣導(dǎo)線

近年來(lái)，呼和浩特鐵路局供電部門為了使高壓電力線路安全可靠的運(yùn)行，在容易受自然環(huán)境影響的地段，廣泛采用架空絕緣導(dǎo)線。

1.高壓架空絕緣導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

高壓架空絕緣導(dǎo)線是以耐候型絕緣材料作外包絕緣的，由導(dǎo)體、半導(dǎo)體屏蔽層、絕緣層組成；導(dǎo)體的材料有鋼芯鋁絞線、鋁絞線和銅絞線。絕緣導(dǎo)線主要用于架空敷設(shè)，線芯一般采用緊壓的硬銅或硬鋁線芯。絕緣導(dǎo)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(dǎo)體外面，起著使帶導(dǎo)線與外界隔絕的作用。絕緣導(dǎo)線在通電以后，會(huì)有發(fā)熱現(xiàn)象，因此，比較理想的絕緣材料應(yīng)有良好的絕緣和熱導(dǎo)電性能，應(yīng)該在耐熱、抗老化性、機(jī)械性能等方面具有良好優(yōu)越性。

絕緣導(dǎo)線所采用的絕緣材料具有如下的特點(diǎn)。

（1）聚氯乙烯絕緣材料（PVC）：具有較好的電氣、機(jī)械性能，對(duì)酸、堿有機(jī)化學(xué)成分性能比較穩(wěn)定，耐潮濕，阻燃，成本低并且便于加工。其長(zhǎng)期允許工作溫度不應(yīng)大于70°C。

（2）聚乙烯絕緣材料（PE）：具有優(yōu)異的電氣性能，化學(xué)穩(wěn)定性良好，在室溫下耐溶性好，對(duì)非氧性酸、堿的作用性能非常穩(wěn)定，耐潮濕、耐寒性也比較好。但聚氯乙烯絕緣材料軟化溫度比較低，它的長(zhǎng)期允許工作溫度不應(yīng)超過(guò)70°C。另外，耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂、耐油性和耐氣候性比較差，且不阻燃。

（3）高密度聚乙烯絕緣材料（HDPE）：它除了長(zhǎng)期允許功過(guò)溫度不應(yīng)超過(guò)70°C和不阻燃外，其他主要電氣、機(jī)械性能與交聯(lián)聚乙烯材料接近。

（4）交聯(lián)聚乙烯絕緣材料（XLPE）：它是采用交聯(lián)的方法將聚乙烯的線性分子結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)而形成的。它的電氣性能與聚乙烯接近，耐熱性好，其長(zhǎng)期允許工作溫度為90°C，抗過(guò)載能力強(qiáng)，并且可以避免環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂，機(jī)械物理性能比PVC（聚氯乙烯）、PE（聚乙烯）絕緣材料好。

2.架空絕緣導(dǎo)線的優(yōu)點(diǎn)

線路采用絕緣導(dǎo)線與采用裸導(dǎo)線相比有很多優(yōu)點(diǎn)，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

（1）提高線路安全供電的可靠性，絕緣導(dǎo)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(shè)線路作業(yè)的停電次數(shù)。

（2）縮小線間距離，以及對(duì)建筑物和樹(shù)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(dǎo)線小，節(jié)約線路電能損失，降低電壓損失。對(duì)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(dǎo)線腐蝕，延長(zhǎng)了線路使用壽命。絕緣導(dǎo)線還大大提高了導(dǎo)線適應(yīng)惡劣環(huán)境的能力，從而延長(zhǎng)導(dǎo)線使用壽命。因而在鐵路電力線路施工中，架空絕緣導(dǎo)線正在被推廣使用。

3.架空絕緣導(dǎo)線的型號(hào)規(guī)格

規(guī)格型號(hào)由導(dǎo)線材料結(jié)構(gòu)、電壓等級(jí)和標(biāo)稱截面三大部分組成。第一部分代表導(dǎo)線材料結(jié)構(gòu)，用漢語(yǔ)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(jí)，單位是kv；第三部分為導(dǎo)線的標(biāo)稱截面，單位mm2。如JKLYJ一10一50代表的10kv鋁芯交聯(lián)聚乙烯絕緣導(dǎo)線，導(dǎo)體截面是50mm2。

（四）平行集束導(dǎo)線

1.平行集束導(dǎo)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(yīng)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(jiǎn)單、工期段的特點(diǎn)、可有效防止竊電、漏電等現(xiàn)象，并具有較好的安全性。

2.平行集束導(dǎo)線主要性能及特點(diǎn)

（1）線路損耗較低，線損率在5-10%之間。

（2）施工簡(jiǎn)便，省時(shí)省工、降低安裝費(fèi)用。

（3）組合抗拉斷力強(qiáng)、安全性高、防竊電、防漏電。

（4）工程造價(jià)低、減少塔桿、橫擔(dān)及瓷件，降低塔桿高度。

3.平行集束導(dǎo)線具有如下特點(diǎn)：

（1）與常規(guī)線路相比，由于平行集束導(dǎo)線改變了周圍的磁場(chǎng)和電場(chǎng)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(shè)相同長(zhǎng)度的線路，可縮短導(dǎo)線電氣距離1.5—3個(gè)百分點(diǎn)，減少了導(dǎo)線自身的功率損耗和導(dǎo)線成本，同時(shí)還具有生產(chǎn)工序少，工藝過(guò)程簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。

（3）平行集束導(dǎo)線在生產(chǎn)和裝盤過(guò)程中是以平板方式出現(xiàn)，運(yùn)輸密度較大；在架設(shè)后可自動(dòng)歸成方形。

2.平行集束導(dǎo)線配電線路的優(yōu)點(diǎn)

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

（1）主干線、分支線均可實(shí)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(fù)荷可重組為較對(duì)稱的三相負(fù)載，可以大大減小零線電流，降低線損。試驗(yàn)表明：采用平行集束導(dǎo)線，線損率一般在5%—10%之間。

（2）施工簡(jiǎn)便、工期短，施工費(fèi)用和金具節(jié)省，不需要橫擔(dān)及瓷件，由于架設(shè)導(dǎo)線只需要架設(shè)一根，所以施工量比正常減少近30%；在城鎮(zhèn)或經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)的樓群區(qū)域，平行集束導(dǎo)線可以沿墻布置，減少大量桿塔費(fèi)用。

（3）綜合造價(jià)比較低，與常規(guī)的架空裸導(dǎo)線線路相比，綜合造價(jià)基本持平，但運(yùn)行費(fèi)用和遠(yuǎn)期效益具有明顯優(yōu)勢(shì)。

（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(shí)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(wù)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(dǎo)線做為新型材料正在推廣使用。

（作者單位：中國(guó)鐵路呼和浩特局集團(tuán)有限公司呼和浩特供電段）