陳潞 倪燁
隨著10kV架空線路絕緣化率的提高,供電可靠性不斷提高;有效解決了城市綠化中的樹線戲劇矛盾,提高了線路通道利用率;防止了大氣污穢對導(dǎo)線的直接影響,并具有良好的社會效益和經(jīng)濟效益。通過近幾年運行管理、施工過程中,發(fā)現(xiàn)10kV架空絕緣線路易遭受雷擊事故,施工工藝等問題,由此引起的斷線、導(dǎo)線連接點發(fā)熱、燒毀等事故;對此,有必要進(jìn)行分析原因制定對策,積極采取措施,不斷改進(jìn)分析,以提高10kV架空絕緣線路運行管理及施工工藝。
隨著電力線路的建設(shè)不斷發(fā)展,10kV架空絕緣導(dǎo)線已得到全面的推廣和使用,但是受到自然因素、人為因素等影響也很大,如運行、施工中線路通道被景觀、街道樹木所覆蓋,大氣污染、霧靄、臺風(fēng)等諸多自然因素的影響;施工工藝不規(guī)范、野蠻施工等,使配電網(wǎng)的可靠性面臨新的困難,導(dǎo)致電力線路故障時有發(fā)生。為了減少這些故障的發(fā)生,更好地提高供電的可靠性、穩(wěn)定性和安全性,節(jié)約線路維護管理費用,有利于提高供電企業(yè)的經(jīng)濟效益。本文對10kV架空絕緣線路運行管理及施工工藝存在的各類隱患,進(jìn)行了分析和研究,并提出切實可行的解決方案。
10kV架空絕緣線路遭受雷擊事故的概率明顯高于裸導(dǎo)線架空線路,當(dāng)絕緣導(dǎo)線遭受雷擊時,斷線位置大部分在導(dǎo)線固定點200~300mm左右及導(dǎo)線弧垂點。當(dāng)直擊雷或感應(yīng)雷作用在絕緣導(dǎo)線時,雷電波沿著導(dǎo)線沿面?zhèn)魉?,它不能象裸?dǎo)線那樣沿著瓷絕緣子表面沿面釋放,從而快速泄漏電流,往往在線路支持物等附近導(dǎo)線薄弱部位,擊穿絕緣層快速、整齊的燒斷絕緣導(dǎo)線。所以絕緣導(dǎo)線的雷擊斷線故障率明顯高于裸導(dǎo)線。而導(dǎo)線弧垂點的斷線,由于絕緣導(dǎo)線在施工工藝問題,導(dǎo)致絕緣導(dǎo)線滲水到弧垂點,日積月累,在電流作用下產(chǎn)生導(dǎo)線局部發(fā)熱,當(dāng)雷電波通過時,在弧垂點導(dǎo)線燒融產(chǎn)生斷線。
1.2 絕緣導(dǎo)線由于其本身結(jié)構(gòu)等原因,造成進(jìn)水后不容易揮發(fā)。當(dāng)絕緣層破損進(jìn)水時,水通過毛細(xì)管的泓吸作用進(jìn)入絕緣導(dǎo)線內(nèi),并聚集在導(dǎo)線的的最低點。由于現(xiàn)在環(huán)境污染水帶有酸性或堿性物質(zhì),與導(dǎo)線產(chǎn)生氧化物,而這類氧化物在強電場的作用下加速對導(dǎo)線的腐蝕,出現(xiàn)鼓肚、腐蝕等現(xiàn)象,使導(dǎo)線機械強度降低,進(jìn)而發(fā)生斷線等事故。造成進(jìn)水的主要原因:1)是運行維修中切剝絕緣層時末作封堵,不進(jìn)行絕緣、防水、屏蔽處理;2)絕緣導(dǎo)線質(zhì)量原因,產(chǎn)生絕緣層老化,安裝過程中發(fā)現(xiàn),存在著線路設(shè)計不合理,在設(shè)計中沒有考慮破損等,3)是施工,運行受外力破壞絕緣層進(jìn)水。
1.3 在10kV架空絕緣線路設(shè)計時,線路路徑選擇沒有綜合考慮易遭受雷擊的地方和多雷區(qū)、重度污染區(qū);沒有考慮導(dǎo)線的安全系數(shù)、電桿的受力、防雷、防污閃設(shè)施等及絕緣導(dǎo)線金具的選用;存在著線路通道不足、安全距離、交叉跨越距離不足等問題,極大地影響了線路運行安全性、穩(wěn)定性;由于10kV配電線路覆蓋面積較大,工況復(fù)雜等特點使得運行過程中極易出現(xiàn)故障,而設(shè)備質(zhì)量高低不一也對其運行造成了很多的不利因素,使得10kV配電線路的運行維護存在著較大的安全隱患。
2.1在10kV架空絕緣線路施工中發(fā)現(xiàn),由于受架空裸導(dǎo)線的安裝工藝和方法影響,存在許多不當(dāng)之處,造成絕緣線的安全運行,縮短使用壽命,主要有以下幾個方面:
2.1.1絕緣導(dǎo)線耐張線夾選用、安裝不當(dāng)。選用螺栓型耐張線夾,不剝?nèi)ソ^緣層就安裝,剝?nèi)ソ^緣層后未進(jìn)行絕緣防水保護處理;選用楔型耐張線夾時,出現(xiàn)型號、規(guī)格不對,以及在絕緣導(dǎo)線固定時未緊固,造成導(dǎo)線松脫等現(xiàn)象。? 2.1.2絕緣導(dǎo)線連接時選用的線夾型號、規(guī)格不當(dāng),如選用無絕緣罩的平溝線夾固定,造成絕緣導(dǎo)線進(jìn)水,絕緣導(dǎo)線穿刺線夾質(zhì)量問題以及連接時未緊固等;安裝線夾切剝絕緣層后,不進(jìn)行絕緣、防水、屏蔽處理。? 2.1.3絕緣導(dǎo)線固定綁線時使用金屬裸線,運行中產(chǎn)生放電燒壞絕緣層;絕緣線與絕緣子接觸部分沒有按規(guī)定包繞絕緣保護;接地環(huán)安裝,未按裝設(shè)工藝要求﹐在接地環(huán)處造成滲水﹐以致在導(dǎo)線弧垂點積水。
3.1絕緣導(dǎo)線的防雷措施:要采取行之有效的防雷措施﹐以降低雷擊事故﹐減少雷害發(fā)生。根據(jù)配網(wǎng)運行經(jīng)驗﹐架空絕緣線路可采用以下幾項防雷措施。
3.1.1裝設(shè)金屬氧化物避雷器,金屬氧化物避雷器是通過吸收雷電放電能量,限制配電線路的感應(yīng)過電壓,達(dá)到保護的目的。其過電壓保護性能良好,廣泛應(yīng)用于電氣線路的大氣過電壓保護,由于避雷器有效保護距離是有限的,故在多雷區(qū)的10kV架空絕緣線路上﹐可每隔2~3基桿塔裝設(shè)金屬氧化物避雷器。在雷擊密集的局部地區(qū)﹐每基桿塔裝設(shè)金屬氧化物避雷器﹔在雷擊較少的地區(qū)﹐可每隔5~6基桿塔﹐可在一個耐張段的兩側(cè)分別裝設(shè)金屬氧化物避雷器。
3.1.2裝設(shè)帶保護間隙的絕緣子,這是一種簡單的過電壓保護措施。即在絕緣子組合角形保護間隙,在多雷區(qū)的10kV架空絕緣線路上,可每基桿塔裝設(shè)帶保護間隙的絕緣子,它能保證雷擊時保護間隙先放電,達(dá)到保護線路的目的。
3.1.3裝設(shè)避雷針或避雷線,在多雷區(qū)變電所出線側(cè)或出線回路較多的區(qū)域內(nèi)﹐可裝設(shè)若干支獨立避雷針﹐或利用桿塔加裝避雷針;在直接雷多發(fā)區(qū)或多回路架空線路上﹐可架設(shè)架空接地線以防止直接雷的發(fā)生,在繞擊雷多發(fā)區(qū)可架設(shè)耦合接地以防止繞擊雷的發(fā)生。此外,適當(dāng)提高絕緣子的絕緣水平,能減少雷擊事故,加強桿塔接地,降低桿塔接地電阻,也是有效減少雷擊事故的措施。
3.2?絕緣導(dǎo)線在運行維護中,導(dǎo)線的連接不允許纏繞,絕緣導(dǎo)線盡可能不要在檔距內(nèi)連接,在耐張桿跳線時連接。如確實要在檔距內(nèi)連接,在一個檔距內(nèi),每根導(dǎo)線不能超過一個承接頭,接頭距導(dǎo)線的固定點,不應(yīng)小于0.5m,連接點應(yīng)接牢固、可靠,不同金屬、規(guī)格、絞向的絕緣線嚴(yán)禁在檔距內(nèi)做承力連接。絕緣導(dǎo)線連接點應(yīng)使用絕緣罩或自粘絕緣膠帶進(jìn)行纏繞,防止導(dǎo)線受潮進(jìn)水。
3.3適當(dāng)提高10kV架空絕緣線路絕緣水平,能夠降低架空線路的雷擊閃絡(luò)事故,從而減少由雷擊引起的斷線事故。常用方法為使用絕緣橫擔(dān)或者增加架空絕緣線路的絕緣子片數(shù),充分應(yīng)用絕緣導(dǎo)線絕緣子的沖擊耐雷絕緣水平和自身具備的絕緣水平,能夠在一定程度上降低感應(yīng)過電壓導(dǎo)致出現(xiàn)的雷擊閃絡(luò)情況,并降低線路雷擊跳閘率。
3.4嚴(yán)格按規(guī)程設(shè)計,驗收,發(fā)現(xiàn)裝置違章立即整改;嚴(yán)格把好產(chǎn)品驗收關(guān),妥善保管,加強線路巡視工作。對線路有計劃性的進(jìn)行特殊及夜間巡視,進(jìn)行線路故障巡視時,要細(xì)心查找,發(fā)現(xiàn)故障及時徹底排除,防止重復(fù)跳閘。定期進(jìn)行電氣設(shè)備的試驗、檢修工作,及時處理設(shè)備缺陷提高運行水平。
4.1?10?kV架空絕緣線路的施工工藝是配網(wǎng)工程中的關(guān)鍵施工項目和作業(yè)程序,重點在于線路的設(shè)計是否科學(xué)合理,施工工藝是否優(yōu)良,是否滿足配電線路運行的各項需求,在規(guī)劃設(shè)計時,不斷優(yōu)化和改進(jìn)設(shè)計方案,提高線路設(shè)計的科學(xué)性與可行性;綜合考慮線路路徑選擇、導(dǎo)線選擇、電桿選型、絕緣配合、金具選擇、基礎(chǔ)設(shè)施、防雷保護及接地裝置等,必須符合相關(guān)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等要求。??????4.2導(dǎo)線選型及施工應(yīng)考慮電力設(shè)施建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化,根據(jù)國家電網(wǎng)公司架空電力線路的絕緣化要求,選用JKLYJ耐候型等絕緣導(dǎo)線,適當(dāng)增加導(dǎo)線的安全系數(shù),以提高線路的機械強度;制定施工工藝標(biāo)準(zhǔn),明確技術(shù)規(guī)范和安裝方法,切實解決絕緣損壞、導(dǎo)線進(jìn)水等問題。
4.2.1施工時導(dǎo)線對公路、地及對各種交叉跨越的距離,在最大弧垂和最大風(fēng)偏時,不應(yīng)小于《架空配電線路設(shè)計規(guī)程》的規(guī)定;導(dǎo)線的連接應(yīng)可靠牢固,導(dǎo)線接頭的電阻,不應(yīng)大于等長導(dǎo)線的電阻;檔距內(nèi)接頭的機械強度,不應(yīng)小于導(dǎo)線計算拉斷力的90%。導(dǎo)線連接點切剝絕緣層時,切剝處必須進(jìn)行絕緣恢復(fù),防止導(dǎo)線受潮進(jìn)水。
4.2.2??架空絕緣線路在放線施工過程中,首先要對導(dǎo)線進(jìn)行全面檢查要注重對絕緣層的保護,避免在施工過程中對線路造成碰撞等外力破壞,采用相應(yīng)的保護措施,避免導(dǎo)線受到外力以及其他因素的損害;在緊線過程中考慮到導(dǎo)線初伸長對弧垂的影響,應(yīng)采用減少弧垂法補償,緊線時絕緣線不宜過牽引,線緊好后同檔內(nèi)各相導(dǎo)線弛度應(yīng)力求一致。絕緣導(dǎo)線的綁扎可采用不少于2.5?mm塑銅線,導(dǎo)線和絕緣子接觸部分應(yīng)用絕緣帶纏繞,防止導(dǎo)線損傷。????????4.3??桿塔的埋設(shè)深度、基礎(chǔ)抗上拔和傾覆的穩(wěn)定安全系數(shù)必須符合規(guī)范要求;防雷設(shè)施和接地裝置安裝施工時,避雷器上、下引線連接應(yīng)可靠牢固,線徑不小于25 mm銅芯絕緣線,接地裝置的接地電阻不應(yīng)大于10Ω??傊?,在10?kV架空絕緣線路施工時應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行安裝施工驗收規(guī)范及設(shè)計技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
5 ?結(jié)束語:由于近年來,10?kV架空絕緣線路在運行管理、施工中出現(xiàn)各類安全隱患,使電網(wǎng)的安全穩(wěn)定的運行受到了嚴(yán)重的威脅,這就需要我們對10kV架空絕緣線路加強運行管理、提高施工工藝質(zhì)量,一絲不茍、嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),杜絕各類事故的發(fā)生。為電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定、可靠運行作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
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國家電網(wǎng)公司配電網(wǎng)工程典型設(shè)計10kV架空線路分冊(2016年版)
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