10kV配电线路的绝缘改造

万太平 张春惠

摘 要:针对10kV架空绝缘配电线路的设计、施工及运行,对架空绝缘导线性能、应用区域,以及设计、施工中应注意的问题、线路投资进行了分析。

关键词:架空绝缘导线;配电线路;应用区域

随着配电网的快速发展,规模的日趋扩大,供电区域内种植树木的不断增加,严重的腐蚀、鸟害诸多因素的影响,运行中不可避免地出现人为或自然的故障,如遭受外力的破坏、相间短路、断线等故障越来越频繁影响了电力部门的经济效益,也直接影响到企业生产用电和居民生活用电,使配电网的可靠性面临新的困难。

1架空绝缘导线的优点与缺点

10kV及以下架空配电线路采用绝缘导线代替裸导线是城乡配电网建设与改造中的一项新技术。它具有地埋电缆的一系列优点,又能克服架空裸线的许多缺点,能解决常规裸导线在运行过程中遇到的一些难题,且价格较地埋电缆便宜得多,与用裸导线架设的线路相比,该种线路主要优点是:

改善和提高配电系统的安全可靠性,大降低人身触电伤亡危险,可以防止外物引起的相间短路;有利于城镇建设和绿化工作,减少线路沿线树木的修剪量;节约了架空线路所占用的空间,便于架空线路在狭小通道内穿越。与架空裸线相比较线路走廊可缩小1/2;减少导线腐蚀,因而相应提高线路的使用寿命和配电可靠性;降低线路的重力要求,减少配合件的投资,降低了工人架线时的劳动强度;降低了对线路支持件的绝缘要求,提高同杆线路回路数;由于线路技术状况的提高,减少了维修工作量,延长了检修周期,减少了因检修而停电的时间。

缺点是:架空绝缘导线的允许载流量比裸导线小,因为加上塑料层以后,导线的散热较差,架空绝缘导线通常造型时应比平时提高一个档次,如原来配35mm2的导线,则要配到50mm2;架空绝缘导线的线径较大,又加上塑料外皮,线径比同型截面钢芯铝绞线大一个档次;单位造价高于裸导线。

2架空绝缘导线的规格

架空绝缘导线的绝缘保护层厚度为绝缘3.4mm,绝缘保护层又分为交联聚乙烯和轻型聚乙烯,交联聚乙烯的绝缘性能更优良。

架空绝缘导线有铝芯和铜芯两种。在配电网中,铝芯应用比较多,主要是铝材比较轻,而且较便宜,对线路连接件和支持件的要求低,加上原有的配电网也以钢芯铝绞线为主,在实际使用中也多选用铝芯线。绝缘导线的设计安全系数不应小于3.0。

3架空绝缘导线排列与线间距离

架空绝缘导线采用三角、垂直、水平以及多回路同杆架设;同杆架设的绝缘线路横担上下层垂直距离不应小于0.5m,中压线路横担与低压线路横担的垂直距离不应小于1m;中压线路的弓子线相间距离不小于200mm;绝缘导线的线间距离不应小于0.5m,档距超过50m时线间距离应相应加大。

4架空绝缘导线应用区域

树木较多的地方。在树木较多的地段往往线路的架设和维护与绿化和林业产生很大的矛盾,采用架空绝缘导线可减少树木的砍伐,与绿化、林业等部门的矛盾也减少,保护好了生态环境,同时美化了市容,而且降低了线路接地故障。

金属灰尘及污染多的区域。重工业区由于环保达不到标准,金属加工企业经常有飞飘金属灰尘随风飘扬,造成架空配电线路短路、接地故障。采用架空绝缘导线,是防止10kV配电线路短路接地的较好途径。

雷电较多的区域。架空绝缘导线由于有一层绝缘保护,可降低线路引雷,即使有雷电,影响也会小得多,换上架空绝缘导线后,可减少接地故障的停电时间。

适用于旧城区改造。由于架空绝缘导线可承受电压15kV,绝缘导线与建筑物的最小垂直距离为1m,水平距离为0.75m。因此,将10kV架空绝缘导线代替低压干线,直接送入负荷中心,缩短低压电网供电半径是旧城区改造一种行之有效的配电方式。

5架空绝缘导线的设计及施工

绝缘导线。常用架空绝缘导线的最大允许载流量与同一个规格裸导线相比,绝缘导线的载流量比裸导线载流量要小。因为绝缘导线加上绝缘层以后,导线的散热较差,载流能力差不多比裸导线低一个档次。

导线排列及档距。架空绝缘线路的导线排列与裸体导线线路基本相同,可分为:三角、垂直、水平以及多回路同杆架设。架空绝缘线路的档距应控制在50m为宜。

绝缘导线的相间距离。由于架空绝缘导线有良好的绝缘性能,因此相间距离比裸导线线路要小,但垂直、三角排列的相间距离不小于0.3m;水平排列的相间距离不小于0.4m。同杆架设的两回路线路垂直距离及水平距离不小于0.5m。跨接搭头、引下线与邻相的过引线及低压线路的净空距离,以及架空绝缘导线与电杆拉线或构架的净空距离不小于0.2m。

绝缘导线的连接。绝缘线的连接不允许缠绕,绝缘导线尽可能不要在档距内连接,可在耐张杆跳线时连接。如果确实要在档距内连接,在一个档距内,每根导线不能超过一个承接头。接头距导线的固定点距离不应小于0.5m。不同金属、不同规格、不同绞向的绝缘线严禁在档距内做承力连接。绝缘导线的连接点应使用绝缘罩或自粘绝缘胶带进行包扎。

绝缘导线的弧垂。导线架设后考虑到塑性伸长率对弧垂的影响,紧线时,绝缘线不宜过牵引,线紧好后,同档内各相导线的弛度应力应求一致。

绝缘导线的固定。绝缘导线与绝缘子的固定采用绝缘扎线。针式或棒式绝缘子的绑扎,直线杆采用顶槽绑扎法,直接角度杆采用边槽绑扎法,绑扎在线路外角侧槽上。螺式绝缘子绑扎于边槽内,绝缘线与绝缘子接触部分应用绝缘自粘带缠绕。

绝缘导线施工架设。绝缘导线的施工架设与架空裸导线不同,它不允许导线在施工过程中对绝缘层的损伤,在施工中要注意对绝缘层的保护,尽量避免导线绝缘层和地面及杆塔附件的接触摩擦。

绝缘导线跨越线及引落线的搭接。绝缘导线的跨接线及引落线的连接与裸导线连接有所不同,因为绝缘导线需要专用的剥线钳,才能将绝缘层剥开,工艺比较复杂,要求比较严格。跨接线连接可采用并沟线夹或接续管进行连接。引落线可采用并沟线夹或T型线夹进行连接。同时要将接口处用绝缘罩或绝缘自粘胶胶带进行包扎。

普通金具与绝缘导线的配合。架空绝缘导线有专用的线路金具配件,可使线路全线绝缘,但是应该使用接地环便于线路检修或工作。从线路造价考虑,也可用普通的配件相结合,以降低线路造价。由于绝缘导线多了一层绝缘层,线径比裸导线大,当采用普通金具时,导线固定金具和连接金具要放大型号。耐张线夹要连导线的保护层一起夹紧,防止架空绝缘导线褪皮,影响其机械性能和绝缘性能。

6架空绝缘导线的造价

架空绝缘导线的优点很多,但是在工程造价方面比起以前采用的钢芯铝绞线要高出很多。架设1km钢芯铝绞线LGJ-35导线的造价在3万元左右,现在架设1km架空绝缘线10kV-JKLYJ240导线价格在4.5万左右。

电力公司架设的绝缘架空线路自投入运行至今,充分显示了其防止外力破坏事故和抵御自然灾害的优越性。线路投入运行后曾发生过风筝吊挂在导线上的情况,均未造成线路事故和人员伤亡。投运以来除中间运行监察性测试一次外,维护工作量相对减少。从长远看,在城乡10kV及以下的配电网中逐步使用绝缘导线已被国内供电部门所肯定。随着绝缘材料国产化和配套绝缘金具的完善,推广应用交联聚乙烯绝缘的中、低压绝缘导线,并逐步扩大其使用范围必成趋势。

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作者简介:万太平(1963-),男,工程师,主要从事低中压电网工程建设及运行维护工作。

张春惠(1964-),女,助理工程师,主要从事低中压电网建设及维护工作。