局部絕緣化技術(shù)在果樹種植區(qū)配網(wǎng)跳閘治理中的應(yīng)用

摘 要：反光膜纏繞引起果樹種植區(qū)10 kV線路頻繁跳閘，嚴(yán)重影響電能質(zhì)量以及電力系統(tǒng)安全。通過查詢相關(guān)資料與現(xiàn)場(chǎng)勘察，結(jié)合富縣地區(qū)的地勢(shì)、氣候特征，提出了在配網(wǎng)線路中應(yīng)用局部絕緣化技術(shù)的治理方案。通過該方案的實(shí)際應(yīng)用，跳閘故障率同比下降了90.5%，有效提高了供電的可靠性及經(jīng)濟(jì)性，降低了用戶投訴率，提升了供電企業(yè)形象。

關(guān)鍵詞：局部絕緣化技術(shù)；反光膜；絕緣護(hù)套；配網(wǎng)跳閘治理；果樹種植區(qū)

中圖分類號(hào)：TM726? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? 文章編號(hào)：1671-0797（2023）16-0082-03

DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2023.16.021

0? ? 引言

在城鎮(zhèn)化建設(shè)速度加快的背景下，農(nóng)村用電負(fù)荷明顯增加，對(duì)配電網(wǎng)安全性和可靠性的要求也隨之提高，這在很大程度上加大了配網(wǎng)運(yùn)維壓力，要求供電企業(yè)必須保證持續(xù)、充足的電力供應(yīng)。配電網(wǎng)作為電力系統(tǒng)和用戶聯(lián)系最直接的環(huán)節(jié)，其供電可靠性的高低直接反映整個(gè)電力工業(yè)的整體水平。電力系統(tǒng)70%的供電量要通過配電網(wǎng)送給用戶，80%的故障都發(fā)生在配電網(wǎng)，線路跳閘率直接影響配電網(wǎng)的供電可靠性。對(duì)于蘋果種植面積大、森林覆蓋面積廣的地區(qū)來說，反光膜、樹障是導(dǎo)致10 kV農(nóng)網(wǎng)線路頻繁跳閘的主要原因，本文提出采用局部絕緣化技術(shù)針對(duì)性解決這一問題，并從局部絕緣化技術(shù)的原理、應(yīng)用途徑、實(shí)施效果等方面出發(fā)，對(duì)局部絕緣化技術(shù)在配網(wǎng)跳閘治理中的應(yīng)用進(jìn)行研究，以期有效減少反光膜造成的頻繁跳閘停電事故。

1? ? 局部絕緣化技術(shù)的原理

本文提出的局部絕緣化技術(shù)就是通過使用卡扣式硅橡膠絕緣套管（圖1）、絕緣護(hù)罩、絕緣膠帶、絕緣扎線等絕緣材料，對(duì)導(dǎo)線、金具、導(dǎo)線連接等裸露的部分電氣設(shè)備進(jìn)行絕緣處理的技術(shù)。其中卡扣式硅橡膠絕緣套管是局部絕緣化技術(shù)的核心材料，它是采用硅橡膠材料制成，具有優(yōu)異的電氣、抗漏電起痕和阻燃性能，耐候性極佳，機(jī)械性能高，具有憎水性及憎水性遷移等特點(diǎn)，耐高、低溫性能優(yōu)異，可在-50～+150 ℃條件下連續(xù)使用，可用于裸導(dǎo)線因異物搭接所引起的短路、接地等外絕緣保護(hù)，也可用于鳥害、復(fù)雜生活區(qū)和拆遷建筑物上方交叉的裸導(dǎo)線及潮濕空氣、酸雨等對(duì)裸導(dǎo)線的氧化侵蝕、損壞的防護(hù)。

2? ? 果樹種植區(qū)10 kV線路運(yùn)行現(xiàn)狀

富縣蘋果種植面積36萬畝，在果樹區(qū)域有10條10 kV線路、230 km供電通道，遇到大風(fēng)天氣反光膜會(huì)隨風(fēng)飄浮，落到導(dǎo)線上會(huì)造成線路頻繁跳閘。近年來，因蘋果種植面積逐年擴(kuò)大，反光膜鋪設(shè)面積也隨之加大，“人少膜多”，導(dǎo)致反光膜集中收治效率低，線路故障跳閘次數(shù)多。這些果園廢棄的反光膜重量很輕，表面鍍有金屬反光層，具有導(dǎo)電性[1]。遇到大風(fēng)天氣，反光膜一旦纏繞到裸導(dǎo)線及電力設(shè)備上，極易導(dǎo)致配電線路故障跳閘。

對(duì)國(guó)網(wǎng)富縣供電分公司近三年跳閘次數(shù)較多的10條10 kV線路故障停電次數(shù)按照故障停運(yùn)類型進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，如表1所示，發(fā)現(xiàn)在189次線路故障跳閘事件中，雷擊7次，大風(fēng)天氣9次，外力破壞147次，其他原因26次。其中外力破壞占比最大，占到跳閘總次數(shù)的78%[2]。

通過對(duì)外力破壞造成線路跳閘停電次數(shù)的統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，反光膜纏繞造成線路跳閘次數(shù)為106次，樹障17次，車輛破壞15次，其他原因9次，統(tǒng)計(jì)表如表2所示。反光膜纏繞造成的線路故障跳閘占比為72.1%，因此得出，反光膜纏繞是導(dǎo)致10 kV線路故障跳閘次數(shù)多的主要原因。圖2為反光膜纏繞在配網(wǎng)線路上。

3? ? 局部絕緣化技術(shù)在果樹種植區(qū)配網(wǎng)跳閘治理中的應(yīng)用策略

根據(jù)富縣果樹種植區(qū)因?yàn)榉垂饽ぴ斐?0 kV線路頻繁跳閘的現(xiàn)狀，本文研究并制定了相應(yīng)的局部絕緣化治理方案。

反光膜被風(fēng)刮在導(dǎo)線上的位置大多為電桿兩側(cè)2 m以內(nèi)的導(dǎo)線、線夾等導(dǎo)線連接與固定金具處。通過對(duì)風(fēng)口、溝口處及果園內(nèi)電桿2 m以內(nèi)的導(dǎo)線、扎線、線夾等導(dǎo)線連接與固定金具進(jìn)行局部絕緣化處理，可有效解決反光膜纏繞導(dǎo)致線路頻繁跳閘停電的問題[3]。具體處理方法為：對(duì)電桿兩側(cè)2 m內(nèi)導(dǎo)線和T接線采用卡扣式硅橡膠絕緣套管進(jìn)行絕緣處理，引流線、導(dǎo)線連接及固定金具采用絕緣護(hù)套及絕緣帶進(jìn)行絕緣處理，將普通扎線更換為絕緣扎線。安裝效果圖如圖3所示。

4? ? 局部絕緣化技術(shù)在果樹種植區(qū)配網(wǎng)跳閘治理中的應(yīng)用成果

2019年12月，國(guó)網(wǎng)富縣供電公司選取5條10 kV線路進(jìn)行局部絕緣化處理，并統(tǒng)計(jì)這5條10 kV線路絕緣治理前后因反光膜造成的線路跳閘次數(shù)，如表3所示。

通過對(duì)比得知，采用局部絕緣化技術(shù)處理后因反光膜造成線路跳閘次數(shù)為2次，比2019年同比下降了90.5%，治理效果十分明顯。

從經(jīng)濟(jì)效益上看，全年減少電量損失25.49萬kW·h，

增加營(yíng)業(yè)收入12.7萬元；從社會(huì)效益來看，通過該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，國(guó)網(wǎng)富縣供電公司的供電可靠率同比增高0.19%，因停電造成的客戶投訴率下降54.6%[4]。

由表4可知，采用局部絕緣化技術(shù)平均每千米線路投資成本價(jià)為2.07萬元，更換絕緣線平均每千米線路投資成本價(jià)為9.66萬元，對(duì)比可知采用局部絕緣化技術(shù)投資成本更低[5]。

與此同時(shí)，線路運(yùn)維人員在對(duì)線路進(jìn)行巡視檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)，即便是反光膜纏繞在電桿兩側(cè)2 m內(nèi)的導(dǎo)線、線夾等導(dǎo)線連接部位，也不會(huì)引起線路故障跳閘。

5? ? 電線絕緣護(hù)套的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

由于采用傳統(tǒng)絕緣護(hù)套進(jìn)行施工還存在安裝不牢靠等原因，國(guó)網(wǎng)富縣供電公司對(duì)傳統(tǒng)絕緣護(hù)套進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計(jì)[6]。新設(shè)計(jì)的電線絕緣護(hù)套包括柔性護(hù)套本體，柔性護(hù)套本體外周面開設(shè)有沿柔性護(hù)套本體延伸方向布置的安裝開口，安裝開口相對(duì)的兩側(cè)壁上分別設(shè)有防脫凸起和卡合槽，防脫凸起和卡合槽能夠卡合適配，在外力作用下，防脫凸起能夠快速卡入卡合槽內(nèi)，實(shí)現(xiàn)對(duì)絕緣護(hù)套的快速裝配，提高了安裝的穩(wěn)定性；此外，為了防止絕緣護(hù)套長(zhǎng)時(shí)間使用后發(fā)生脫落，柔性護(hù)套本體的安裝開口一側(cè)還設(shè)有若干能夠周向環(huán)繞在柔性護(hù)套本體外周面上的柔性固定帶，各柔性固定帶沿柔性護(hù)套本體長(zhǎng)向間隔布置，柔性固定帶上有若干固定孔，柔性護(hù)套本體上設(shè)有能夠與固定孔卡合的固定卡凸。當(dāng)柔性護(hù)套本體安裝在電線上后，柔性固定帶可纏繞在柔性護(hù)套本體上，通過固定孔與固定卡凸的卡合使柔性固定帶穩(wěn)定纏繞，進(jìn)一步固定柔性護(hù)套本體，避免絕緣護(hù)套受外力發(fā)生竄動(dòng)從電線上脫落，不僅能夠提高絕緣護(hù)套安裝的穩(wěn)定性，而且便于拆裝維護(hù)。

此設(shè)計(jì)方案中絕緣護(hù)套在使用時(shí)通過安裝開口套設(shè)在裸露電線上，通過柔性護(hù)套本體對(duì)裸露電線構(gòu)成絕緣防護(hù)，進(jìn)而避免反光膜等纏繞在裸露電線上導(dǎo)致電線發(fā)生短路等情況，如圖4所示。

6? ? 結(jié)束語

在延安管轄范圍內(nèi)有6個(gè)蘋果種植縣都存在反光膜導(dǎo)致配網(wǎng)線路頻繁跳閘的問題，針對(duì)果樹種植區(qū)富縣10 kV配網(wǎng)由于反光膜纏繞造成線路頻繁跳閘的問題，本文提出采用局部絕緣化技術(shù)對(duì)果園風(fēng)口、溝口處及果園內(nèi)電桿2 m以內(nèi)的導(dǎo)線、扎線、線夾等導(dǎo)線連接與固定金具進(jìn)行局部絕緣化處理的策略，可有效減少反光膜纏繞導(dǎo)致的線路頻繁跳閘停電事故，并為其他果樹種植區(qū)提供了良好的工作思路以及經(jīng)驗(yàn)。

富縣森林覆蓋率達(dá)64%，現(xiàn)有10 kV線846 km，除34 km的城網(wǎng)線路和230 km的果園線路外，有582 km線路跨越森林，其中絕緣線路為138 km，裸導(dǎo)線為444 km。春冬季防火形勢(shì)嚴(yán)峻，部分穿越林區(qū)的供電通道修剪樹木難度較大，下一步，公司計(jì)劃將卡扣式絕緣護(hù)套應(yīng)用到這些樹木砍伐難度大的地段。除此之外，局部絕緣化技術(shù)還能用到對(duì)建筑物水平、垂直距離不夠的地段，防止觸電事故發(fā)生。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 盧嘉熹.降低10 kV配網(wǎng)線路跳閘率的措施分析[J].自動(dòng)化應(yīng)用，2017（7）：126-127.

[2] 王智卜，王文娜，朱俊棟.絕緣護(hù)套在農(nóng)網(wǎng)線路局部絕緣化防護(hù)中的應(yīng)用[J].電力科學(xué)與工程，2015，31（5）：59-65.

[3] 左素梅，徐建峰，左磊.防短路、防誤接線的絕緣套管[J].農(nóng)村電工，2015（8）：25.

[4] 王強(qiáng)，寧云華，李玉山.絕緣護(hù)套在輸電線路上的應(yīng)用[J].青年科學(xué)（下半月），2014（7）：54.

[5] 劉立宏.硅橡膠絕緣護(hù)套在高壓線路上的應(yīng)用[J].中國(guó)科技縱橫，2015（22）：149-150.

[6] 朱洪志，徐昊，周笛青，等.架空線路絕緣化淺析[J].上海節(jié)能，2019（1）：45-48.

收稿日期：2023-04-24

作者簡(jiǎn)介：李夢(mèng)倩（1993—），女，陜西人，助理工程師，研究方向：電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化。