架空绝缘导线应用注意事项

浙江省桐乡市供电局 楼斌根

摘要﹕该文首先阐述了架空绝缘导线在10kV配电线路中的使用情况﹐包括在居民密集区﹑多回路同杆架设﹑绿化地带等场所的使用情况。分析了当前绝缘导线在执行中常见的问题﹐针对绝缘导线在一些地区配电网中盲目采用和认识上的误区﹐提出了绝缘导线的适用场所﹐并对防止雷击断线提出了具体措施。

 

关键词﹕绝缘导线﹔配电网﹔雷击

 

近几年﹐随着城市电网和县城电网（包括农村电网）的大规模改造与农村电气化的建设﹐10kV配电线路的绝缘化水准有了很快提高﹐其中一个重要原因就是采用了大量的绝缘导线。然而﹐近年来在10kV配电线路的故障中﹐绝缘导线遭受雷击断线故障不断增多。

 

分析原因﹐主要是在推广使用绝缘导线时带有盲目性和认识上的误区。本文就绝缘导线在10kV配网中的适用条件和场所作一些分析﹐供同行们参考。

 

1 绝缘导线在10kV配电线路中的使用

随着电力系统装机容量不断扩大﹐各电压等级的变电站母线短路容量增大﹐10kV线路近区短路后混线故障不断增多（浙江省海盐县供电局的110kV海盐变电站10kV线路在1991~1993年之间发生近区短路引起的混线事故7起）。由于20世纪70年代末﹑80年代初建设的变电站母线短路容量较小﹐10kV线路采用较大档距（80~100m）﹑较小导线截面﹑横担长度及导线相间支持点距离采用传统设计

的方式﹐导致10kV架空配电线路在近区遭受外力破坏﹐异常气象条件下发生近区（1~2km范围）相间故障时﹐产生巨大电动力﹐使导线上下剧烈摆动﹐最终造成导线相间隔离不够﹐在线路自动重合后再次在出口段发生相间放电﹐导线烧伤严重﹐以及发生粘连。

 

为了解决110kV变电站10kV线路近区短路产生的混线﹐工作人员咨询了省内专家﹐从1993年开始转载入10kV绝缘导线﹐在变电站出口10kV线路1km以内﹐把裸导线调换为绝缘导线﹐同时采取重新调整档距﹑加大相间隔离﹑调整自动重合闸时间等技术措施﹐收到了较好的效果﹐之后未曾在近区短路时发生混线故障﹐较好地解决了配电线路混线的难题。

1.1城市居民密集区的使用

随着城市10kV配电网的建设﹐20世纪90年代城市（含县城）10kV配电网不断延伸。出现的新问题是10kV架空线路导线与居民阳台之间隔离较小﹐不少地方发生居民在阳台上晾衣服时﹐发生触电事故﹐以及在阳台上作业﹑检修时发生事故﹐一些线路必须跨城或临近居民建筑物时﹐也发生居民在检修﹑修建房屋时发生人身触电事故。绝缘导线的推广﹐极大地缓解了10kV线路进城区的信道矛盾﹐减少和避免了人身触电事故的发生。

1.2解决绿化与线路建设的矛盾

10kV线路分布广﹐不可避免地发生电力执行单位与绿化管理单位的矛盾﹐更有甚者产生法律纠纷和社会媒体关注。带电导线在树枝的碰撞中﹐尤其是台风暴雨等自然灾害发生时﹐线路故障跳闸发生频繁﹐给城乡居民生活用电和各企业单位正常供电带来很大影响。绝缘导线的使用﹐也极大地缓解了电力线路执行与绿化管理的矛盾。

1.3多回线路同杆架设

随着线路信道日益紧张﹐同杆多回路线路架空架设成为必然。为了解决企业专线与公共线路在正常执行检修时造成的检修﹑操作过程中安全距离不足等矛盾﹐同杆多回路架设的线路开始大规模采用架空绝缘导线。一些地区为了减轻线路杆塔的荷载﹐部分采用绝缘导线的方法。如上部（方）线路采用裸导线﹐下方导线采用绝缘导线。在企业专线与公用线路同杆架设时﹐专线采用绝缘导线﹐而公用线路为了方便新增用户搭头而采用裸导线。

1.4由城市10kV线路向农村10kV线路延伸

由于电网10kV系统短路电流逐年增大﹐除了城市110kV变电站的10kV架空线路外﹐农村的110kV变电站以及一些离220kV变电站电气距离较近的35kV变电站的10kV母线短路电流增加很快﹐近区短路时线路也产生混线现象﹐同时经济发展较快的沿海地区线路信道问题﹑穿越树林﹑竹林地区也往往较大程度地使用绝缘导线作架空线路的导线。

 

2 执行中绝缘导线存在问题

2.1绝缘导线容易遭受雷害

据不完全统计﹐绝缘导线线路在雷雨季节事故跳闸的概率明显高于裸导线架空线路﹐并且雷击区往往产生断线事故﹐断线位置大部分在导线支持物附近和文档距中部的最低点。初步分析是由于绝缘导线有较好的绝缘层（经抽检试验﹐绝缘层耐压能力在10～20kV之间）﹐雷击导线时﹐直击雷落雷点往往在杆塔附近（位置相对较高）﹐感应雷沿着导线转送﹐波头经过支持物时不能象裸导线那样逐根在支持物（瓷绝缘子）表面释放雷电波﹐从而快速泄漏﹐而往往在线路支持物附近导线薄弱部位﹐击穿绝缘层而放电。由于集中放电﹐电流较大﹐往往造成过热烧断（分析几次雷击绝缘导线均发现有烧损痕迹）。而导线弧垂底部的断线﹐往往是由于绝缘导线在装设施工时工艺不过关﹐导致渗水﹐流至最低点﹐日积月累﹐在电流作用下产生导线局部发热﹐而在雷电波通过时﹐在两档中部的弧垂点导线烧融产生断线。

2.2绝缘导线的线路检修时接地问题

由于绝缘导线良好的绝缘层﹐给线路检修时正常的验电接地增加了难度。当前多采用隔几棵电杆装设接地环的方法﹐予以补救。但往往由于接地环多了﹐装设工艺要求较高﹐往往容易在接地环附近造成渗水﹐以致在导线弧垂点积水。

2.3绝缘导线的带电作业增加了难度 在架空绝缘线路上采用地电位作业时﹐往往比在裸导线上操作要困难得多。尤其是带电用操作杆套上剥线器进行剥除绝缘层时﹐操作较难﹐特别是冬季气温低﹐绝缘层发硬﹐剥皮特别费劲﹐增加不少难度。

 

3 绝缘导线的适用场所

当前﹐绝缘导线已经在配电网中逐步推广使用﹐但存在的问题也不少﹐尤其是架空绝缘导线线路的防雷更是人们的关注焦点。因此﹐对绝缘导线的适用场所提出以下建议。

3.1城市配电网可较大规模使用

城市配电网往往离变电站较近﹐为了防止近区短路产生线路混线﹐解决架空线路与建筑物安全距离以及城市（镇）道路绿化管理的矛盾﹐建议可以在城市配网中大规模推广使用（政府城市管理部门要求改成电缆线路的例外）。同时城郊结合部和较大的农村集镇﹐根据当地雷击线路事故统计﹐雷击概率较低的地区也可采用。 3.2 局部穿越树林﹑竹林时可采用在农村及部分山区﹐线路难以避免地要穿越树林﹑竹林时﹐可局部选用绝缘导线﹐但不宜在农村较空旷处﹑多雷区全线使用架空绝缘导线。线路路径选择时﹐也不宜选择容易遭受雷击的山脊或较高地势的山地。

3.3同杆多回路架空线路

在线路信道比较紧张地区采用同杆多回路架空线路时﹐建议较低位置的线路采用绝缘导线﹐而较高位置的线路采用裸导线﹐以降低雷击事故的发生。

 

4 绝缘导线的防雷措施

要采取切实有效的防雷措施﹐以降低雷击事故﹐减少雷害发生。根据当前配网执行经验﹐架空绝缘线路可采用以下几项防雷措施。

4.1装设金属氧化物避雷器

在雷击发生较多的配电线路上﹐可间隔2~3基杆塔装设一群群组金属氧化物避雷器。在雷击密集的局部地区﹐也可每基杆塔装设一群群组金属氧化物避雷器﹔在雷击较少的地区﹐可隔5~6基杆塔﹐也可在一个耐张段的两侧分别装设金属氧化物避雷器。

4.2装设带穿刺线夹的放电间隙

根据最近一些执行单位试装执行﹐在每基杆塔上装设带穿刺线夹的防雷放电间隙﹐成本较金属氧化物避雷器低﹐效果也比较满意﹐并且对防止绝缘导线渗水较为有利。

4.3绝缘导线的支持点局部剥皮处理为了解决绝缘导线遭受雷击时﹐雷电波释放信道的问题﹐一些线路执行单位采用在绝缘导线的支持点局部剥皮处理的办法﹐让在支柱瓷绝缘子处导线的芯线直接接触瓷绝缘子表面﹐对防止绝缘导线雷击断线事故的发生﹐也能收到一定的效果。

4.4使用带避雷器的支柱绝缘子

当前国外一些地方已有采用带避雷器的支柱绝缘子﹐但成本较高。国内一些厂家正在研制﹐待产品成熟﹐可在多雷区推广使用。

4.5局部多雷击区可采用装设避雷针和避雷线

在变电站出口段或地形较高的多雷区域﹐出线回路较多时﹐也可装设若干支独立避雷针﹐或利用杆塔加装避雷针。在同杆多回路架空线路上﹐也可考虑在杆塔顶部加设架空接地线以防止直接雷。

 

作者介绍：楼斌根（1954－）﹐进阶工程师﹐电网生产技术管理。

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