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摘要:随着城市绿化建设的加快,绿化树与架空导线之间的距离已无法满足安全运行的要求。因此,架空绝缘线得到了广泛的应用。文章通过分析架空绝缘线的常见问题,提出影响架空绝缘线的常见问题,提高架空绝缘线的安装、运行水平。
关键词:架空绝缘线;雷击;进水;安装
1 架空线路的防雷
架空绝缘线遭受雷害事故明显比架空裸线多,雷害损害情况比较严重。绝缘导线雷击后,常常发生点断式的导线断裂,导线落在地上或其他构件上,由于有良好的绝缘性能,不容易产生短路或接地,但有的有放电现象,这对运行的设备和人身造成很大的危险。从事故现场看,断线故障点大多发生在绝缘支持点500 mm以内,或者在耐张和支出搭头处。绝缘架空线雷害事故比较严重的主要原因,一是绝缘线的结构所致,絕缘导线采用半导电屏蔽和交联聚乙烯作为绝缘层,其中使用的半导体材料具有单向导性能,在雷云对地放电的大气过电压中,很容易在绝缘导线的导体中产生感应过电压,且很难沿绝缘导线表皮释放;二是绝缘导线遭受雷击后的电磁机理特殊,造成雷击断线较多。为防止低压架空绝缘线的雷害事故,采取线路过电压保护措施,如安装避雷器、保护间隙等。
1.1采用金属氧化物避雷器
避雷器是通过吸收雷电放电能量,限制配电线路的感应过电压,达到保护的目的。其过电压保护性能良好,广泛应用于电气线路(设备)的过电压保护,由于避雷器有效保护距离是有限的,所以在全线架空绝缘线路上,安装避雷器存在着安装密度问题。实践表明,避雷器的安装密度增加,线路感应过电压的事故下降。若线路的每基杆塔均安装避雷器,对防止直击雷和感应过电压事故是最理想的,按平均档距50m计,每千米应安装20组避雷器,因此,安装避雷器和加装接地装置需要投入大量资金,运行维护工作量也很大,且避雷器故障和预防性试验将引起线路停电,是不经济的也没有必要。
在架空绝缘线路的多雷地段、重点杆塔上,加装金属氧化物避雷器能有效防止雷害事故。多雷地段是指线路建在环境开阔地带,年平均雷暴日数为40左右,或者在运行中,历史上有雷害事故的地段。域区内的线路在设计时不考虑,不包括设备需要安装过电压保护。重点杆塔是指多雷地段线路的耐张杆、支撑杆、接地环杆、与高电压线路交跨杆等。一般选择在绝缘薄弱点外安装避雷器效果比较好。
1.2采用保护间隙
保护间隙,又称放电间隙。这是一种简单的过电压保护措施。即在绝缘线上引出带电导体,一般采用角形保护间隙,按规程规定,主间隙的最小距离为25mm,辅助间隙为10mm,空气均匀电场的击穿场强,最高幅值约为30kV/cm,线路绝缘子标准雷电冲击,全波耐受电压为105kV,是可满足要求的。也可以采用80mm单间隙,安装比较简便,由于正常间隙为200mm,感应过电压最大值可达300~400kV,足以击穿80mm的空气间隙,但效果会差一点。
保护间隙在中性点不接地系统中,单相保护间隙动作,流过保护间隙的是线路的电容电流,在电弧电流过零时,空气介质恢复强度,电弧熄灭;两相或三相保护间隙同时发生闪络动作,流过保护间隙为工频续流的短路电流,所以,保护间隙是不能切断雷电电流之后的工频短路电流,只能靠断路器保护动作切断电源,恢复保护间隙的绝缘强度,用重合闸配合送电。由于放电间隙动作电压较高,截波时对电气设备严重威胁;实践情况表明,动作放电时会烧坏间隙的电极和附近设备,但能降低断线故障,比较经济。
1.3采用间隙与金属氧化物避雷器配合的保护
市场上有专用产品。也可以通过计算,选取金属氧化物避雷与空气间隙组合现场安装,但其稳定性能有待运行中进一步的验证。此外,适当提高绝缘子的绝缘水平,能减少雷害事故,但投资较高,绝缘配合处理较困难;加强杆塔接地,降低杆塔接地电阻,也是有效减少雷害事故的措施;参照电缆线路的要求,在雷雨季节停用重合闸,可以避免绝缘线断线引发的人身伤害事故。
2绝缘导线进水氧化
绝缘导线由于其结构和安装条件,造成容易进水且不挥发。当绝缘层破裂或未封头时,水通过毛细管的吸泓作用进入铝导线内,并结聚在弧垂的低处。造成进水的主要原因,一是安装中发生破皮末作封堵,长期进水;二是验收、保管不善,未作封头处理,进水在现场施工中多次发现,安装前导线被氧化的情况;三是施工,运行受外力破坏绝缘层进水。
如何解决上述问题。施工做好防水封堵,发现装置违章立即整改;严格把好产品验收关,妥善保管,封好露头,发现阶段鼓肚现象,立即组织抽检和处理。
3、导线安装不当
在绝缘线的安装、运行中发现,由于受架空裸线安装工艺和方法的影响,存在许多不当之处,造成进水、导线从线夹中滑出、导线振动疲劳、局部发热等,影响绝缘线的安全运行,缩短使用寿命,主要有以下几个方面:
3.1耐张线夹选用、安装不当。选用螺栓型的耐张线夹,不剥去绝缘层就安装,或虽剥去绝缘层但未进行绝缘、防水处理。支撑杆的T接塔头,剥去绝缘层安装,不进行绝缘、防水、屏蔽处理;平板线夹规格选择不当。
3.2导线与绝缘子固定扎线使用金属裸线,运行中产生放电烧坏绝缘层;绝缘线与绝缘子接触部分没有缠绕绝缘自粘带。
3.3绝缘导线采取剥去绝缘层的安装方法不可取,存在以下缺点:安装劳动强度大,容易损伤导线;存在密封问题,提供了可能进水点;出现一个绝缘薄弱点,电气强度下降;在受力导线上剥去绝缘层,由于绝缘层的收缩作用,剥离长度是要变化的,绝缘、防水的措施很可能被破坏;剥去绝缘层,机械强度下降,受导线振动影响,该点的导线疲劳,容易断线;剥去绝缘层,该处导线的输送容量降低,若仍按绝缘线容量控制,则出现局部发热现象。
3.4如何解决上述问题。在施工中绝缘线不剥皮、不破坏绝缘层。选用绝绝缘线专用金具,如JNX绝缘线耐张线夹,NL-JY预绞丝耐张线夹(只能用于低压线),穿刺线夹,使用直径不小于2.5 mm的单股塑料铜线作扎线,解决不剥绝缘层安装问题。制定工艺标准,明确技术规范和操作方法,解决进水、绝缘等问题。如导线压接,用钳压对接;耐张跳线,用钳压接线端子搭接;T接搭接和接地环搭接,采用穿刺线夹;收紧导线方法;如果需要破线的,采取绝缘、防水、屏蔽处理方法等等。规程规定设置停电工作接地点,"在联络开关两侧,分支杆、耐张杆接头外及可能反送电的分支线点的导线上,应设置停电工作接地点。"接地点尽可能设置非承力的导线上。考虑到感应电的影响和检修方便,建议每隔400m设置接地点。在配变绝缘引下线上设置专用接地挂钩。
结束语:
通过对架空绝缘线经常出现的问题进行分析、解决,我们可以充分提高供电系统的效能;对可能出现的故障进行故障分析,采取措施减少故障造成的影响,提高架空绝缘线在城市供电中起到的作用。
关键词:架空绝缘线;雷击;进水;安装
1 架空线路的防雷
架空绝缘线遭受雷害事故明显比架空裸线多,雷害损害情况比较严重。绝缘导线雷击后,常常发生点断式的导线断裂,导线落在地上或其他构件上,由于有良好的绝缘性能,不容易产生短路或接地,但有的有放电现象,这对运行的设备和人身造成很大的危险。从事故现场看,断线故障点大多发生在绝缘支持点500 mm以内,或者在耐张和支出搭头处。绝缘架空线雷害事故比较严重的主要原因,一是绝缘线的结构所致,絕缘导线采用半导电屏蔽和交联聚乙烯作为绝缘层,其中使用的半导体材料具有单向导性能,在雷云对地放电的大气过电压中,很容易在绝缘导线的导体中产生感应过电压,且很难沿绝缘导线表皮释放;二是绝缘导线遭受雷击后的电磁机理特殊,造成雷击断线较多。为防止低压架空绝缘线的雷害事故,采取线路过电压保护措施,如安装避雷器、保护间隙等。
1.1采用金属氧化物避雷器
避雷器是通过吸收雷电放电能量,限制配电线路的感应过电压,达到保护的目的。其过电压保护性能良好,广泛应用于电气线路(设备)的过电压保护,由于避雷器有效保护距离是有限的,所以在全线架空绝缘线路上,安装避雷器存在着安装密度问题。实践表明,避雷器的安装密度增加,线路感应过电压的事故下降。若线路的每基杆塔均安装避雷器,对防止直击雷和感应过电压事故是最理想的,按平均档距50m计,每千米应安装20组避雷器,因此,安装避雷器和加装接地装置需要投入大量资金,运行维护工作量也很大,且避雷器故障和预防性试验将引起线路停电,是不经济的也没有必要。
在架空绝缘线路的多雷地段、重点杆塔上,加装金属氧化物避雷器能有效防止雷害事故。多雷地段是指线路建在环境开阔地带,年平均雷暴日数为40左右,或者在运行中,历史上有雷害事故的地段。域区内的线路在设计时不考虑,不包括设备需要安装过电压保护。重点杆塔是指多雷地段线路的耐张杆、支撑杆、接地环杆、与高电压线路交跨杆等。一般选择在绝缘薄弱点外安装避雷器效果比较好。
1.2采用保护间隙
保护间隙,又称放电间隙。这是一种简单的过电压保护措施。即在绝缘线上引出带电导体,一般采用角形保护间隙,按规程规定,主间隙的最小距离为25mm,辅助间隙为10mm,空气均匀电场的击穿场强,最高幅值约为30kV/cm,线路绝缘子标准雷电冲击,全波耐受电压为105kV,是可满足要求的。也可以采用80mm单间隙,安装比较简便,由于正常间隙为200mm,感应过电压最大值可达300~400kV,足以击穿80mm的空气间隙,但效果会差一点。
保护间隙在中性点不接地系统中,单相保护间隙动作,流过保护间隙的是线路的电容电流,在电弧电流过零时,空气介质恢复强度,电弧熄灭;两相或三相保护间隙同时发生闪络动作,流过保护间隙为工频续流的短路电流,所以,保护间隙是不能切断雷电电流之后的工频短路电流,只能靠断路器保护动作切断电源,恢复保护间隙的绝缘强度,用重合闸配合送电。由于放电间隙动作电压较高,截波时对电气设备严重威胁;实践情况表明,动作放电时会烧坏间隙的电极和附近设备,但能降低断线故障,比较经济。
1.3采用间隙与金属氧化物避雷器配合的保护
市场上有专用产品。也可以通过计算,选取金属氧化物避雷与空气间隙组合现场安装,但其稳定性能有待运行中进一步的验证。此外,适当提高绝缘子的绝缘水平,能减少雷害事故,但投资较高,绝缘配合处理较困难;加强杆塔接地,降低杆塔接地电阻,也是有效减少雷害事故的措施;参照电缆线路的要求,在雷雨季节停用重合闸,可以避免绝缘线断线引发的人身伤害事故。
2绝缘导线进水氧化
绝缘导线由于其结构和安装条件,造成容易进水且不挥发。当绝缘层破裂或未封头时,水通过毛细管的吸泓作用进入铝导线内,并结聚在弧垂的低处。造成进水的主要原因,一是安装中发生破皮末作封堵,长期进水;二是验收、保管不善,未作封头处理,进水在现场施工中多次发现,安装前导线被氧化的情况;三是施工,运行受外力破坏绝缘层进水。
如何解决上述问题。施工做好防水封堵,发现装置违章立即整改;严格把好产品验收关,妥善保管,封好露头,发现阶段鼓肚现象,立即组织抽检和处理。
3、导线安装不当
在绝缘线的安装、运行中发现,由于受架空裸线安装工艺和方法的影响,存在许多不当之处,造成进水、导线从线夹中滑出、导线振动疲劳、局部发热等,影响绝缘线的安全运行,缩短使用寿命,主要有以下几个方面:
3.1耐张线夹选用、安装不当。选用螺栓型的耐张线夹,不剥去绝缘层就安装,或虽剥去绝缘层但未进行绝缘、防水处理。支撑杆的T接塔头,剥去绝缘层安装,不进行绝缘、防水、屏蔽处理;平板线夹规格选择不当。
3.2导线与绝缘子固定扎线使用金属裸线,运行中产生放电烧坏绝缘层;绝缘线与绝缘子接触部分没有缠绕绝缘自粘带。
3.3绝缘导线采取剥去绝缘层的安装方法不可取,存在以下缺点:安装劳动强度大,容易损伤导线;存在密封问题,提供了可能进水点;出现一个绝缘薄弱点,电气强度下降;在受力导线上剥去绝缘层,由于绝缘层的收缩作用,剥离长度是要变化的,绝缘、防水的措施很可能被破坏;剥去绝缘层,机械强度下降,受导线振动影响,该点的导线疲劳,容易断线;剥去绝缘层,该处导线的输送容量降低,若仍按绝缘线容量控制,则出现局部发热现象。
3.4如何解决上述问题。在施工中绝缘线不剥皮、不破坏绝缘层。选用绝绝缘线专用金具,如JNX绝缘线耐张线夹,NL-JY预绞丝耐张线夹(只能用于低压线),穿刺线夹,使用直径不小于2.5 mm的单股塑料铜线作扎线,解决不剥绝缘层安装问题。制定工艺标准,明确技术规范和操作方法,解决进水、绝缘等问题。如导线压接,用钳压对接;耐张跳线,用钳压接线端子搭接;T接搭接和接地环搭接,采用穿刺线夹;收紧导线方法;如果需要破线的,采取绝缘、防水、屏蔽处理方法等等。规程规定设置停电工作接地点,"在联络开关两侧,分支杆、耐张杆接头外及可能反送电的分支线点的导线上,应设置停电工作接地点。"接地点尽可能设置非承力的导线上。考虑到感应电的影响和检修方便,建议每隔400m设置接地点。在配变绝缘引下线上设置专用接地挂钩。
结束语:
通过对架空绝缘线经常出现的问题进行分析、解决,我们可以充分提高供电系统的效能;对可能出现的故障进行故障分析,采取措施减少故障造成的影响,提高架空绝缘线在城市供电中起到的作用。