架空绝缘导线常见问题分析

架空绝缘导线常见问题分析作者：黄才锋工作单位：宁海县供电局摘要：有关文件规定，城市低压电网要积极推广和采用架空绝缘电缆（俗称架空绝缘导线），今后配网中逐步以架空绝缘电缆更换架空裸线。1993年国家颁发《额定电压10kV、35kV架空绝缘电缆》标准，1996年颁发《架空绝缘线配电线路设计技术规程》标准。国家标准和行业标准的出台，推动了配电架空线路绝缘化工作的发展。架空绝缘线推广10多年来，其优点是显著的，随着配电架空线路绝缘化率的提高，配电线路的供电可靠性不断提高，线路的故障率下降；有效解决了城市绿化中的树线戏剧矛盾，美化了城市景观；提高了线路通道的利用率；防止了环境污秽对导线的直接影响；并具有良好的社会效益和经济效益。但是，根据本人近几年的实践经验，发现在近几年安装运行中，架空绝缘线存在遭受雷害多，导线容易进水氧化等问题，由此引起断导线事故较多。由于宁海地区雷电活动较为频繁，对此有必要进行分析原因制定对策，积极采取措施，不断改进，以提高架空绝缘线路安装、运行水平。问题之一：雷害事故较多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500mm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，绝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。架空裸线雷击时，引起闪络事故，是在工频续流的电磁力作用下，电弧会沿着导线（导体）滑移，电弧滑动中释放能量，且在工频续流烧断导线或损坏绝缘子之前，断路器动作跳闸切断电弧，而架空绝缘线的绝缘层阻碍电弧在其表面滑移，电荷集中在击穿点放电，在断路器动作之前烧断导线，所以绝缘导线的雷击断线故障率明显高于裸导线。主要对策：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。现在我们普遍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。通过日常施工实践表明，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。从理论计算看，一般的配电线路导线平均高度h在8~12.5m，按照年平均雷暴日数为40的多雷地区，百千米遭受雷击次数为N=40rh，r为每一雷日每平方千米对地落雷次数，在一般情况下取r=0.015，计算结果，每百千米年遭受雷击次数为4.8~7.5。笔者查阅相关资料认为，单纯限制雷电感应过电压事故，每相避雷器的安装密度为200~360m。2问题之二，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。由于环境污染水带有酸性，与铝产生氧化反应生成白色粉末，这类氧化物在电场的作用下加速对导线的腐蚀，使导线强度降低，出现鼓肚现象，甚至发生断线，缩短了导线寿命。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。主要对策为：厂家应研制阻水型架空绝缘线，新产品已有上市，能否完全阻水有待运行检验；严格按规程设计，验收，认真做好防水封堵，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；加强运行监视，发现阶段鼓肚现象，立即组织抽检和处理。3问题之三，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：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。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。接地环安装在耐张线夹的受力侧导线上，接地环安装数量不足，或不合理。根据实际经验：绝缘导线采取剥去绝缘层的安装方法不可取，存在六大缺点：（1）安装劳动强度大，容易损伤导线；（2）存在密封问题，提供了可能进水点；（3）出现一个绝缘薄弱点，电气强度下降；（4）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；（5）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；（6）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。主要对策：关键需要解决绝缘线不剥皮、不破坏绝缘层的问题。选用绝绝缘线专用金具，如穿刺线夹，使用直径不小于2.5mm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。4应当注意的问题：绝缘导线载流量比裸线大，是因为聚乙烯的热阻比空气要低，所以裸线增加绝缘层后，相当于加大表面积，在散热条件不变时，提高了载流量。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。设计规程规定，绝缘架空线的档距有限制，架空绝缘线路的档距不宜大于50m。规程规定紧线会发生断线，要选用塑料滑轮或套有橡胶护套的铝滑轮。滑轮直径不应小于绝缘线外径的12倍，槽深不小于绝缘线外径1.25倍，槽底部半径不小于0.75倍绝缘线外径，轮槽槽倾角为15℃。绝缘线允许弯曲半径大于20倍的绝缘线外径，施工中应能做到。另外，绝缘线的同心度不好，在紧线工作中会发生断线。关于带电作业问题。绝缘线更有利于开展带电作业，但需要研制一些新器具。参考文献：（1）《架空绝缘线配电线路设计技术规程》1996年（2）曹欣春《电力线路工程技术标准规程》2002年