10 kV配电线路绝缘子防污处理

王立志，张峰源

（1.山东科技大学，山东　青岛　266590；2.国网山东蓬莱市供电公司，山东　烟台　265600）

10 kV配电线路绝缘子防污处理

王立志1，张峰源2

（1.山东科技大学，山东青岛266590；2.国网山东蓬莱市供电公司，山东烟台265600）

输配电线路因绝缘子长期污秽，易发生弧光闪络、绝缘子击穿，导致接地故障的发生。为了减少事故发生，提出通过线路绝缘子局部绝缘化处理进行防污处理的线路防护新方法，成果运用于10 kV配电线路，起到了良好的防污闪、防鸟害、防漂浮物破坏效果，节约成本，实践证明该方法的应用价值。

配电线路；局部绝缘；防污处理；经济性

0　引言

随着用电量的快速增长，用户对供电可靠性要求也不断提高，山东电网不断增加配电网改造和建设投入，很大程度上缓解了用电供需矛盾。近年来，随着城市的迅速扩张，严重侵占了鸟类栖息地，迫使鸟类将鸟巢搭筑在电力杆塔上，鸟窝中混杂着大量的铁丝，在某些潮湿情况下易造成接地或短路故障。另外，胶东半岛拥有大片水果种植区，果农废弃的反光膜、反光彩条等漂浮物，极易刮落在导线上，造成接地或短路故障。对于配电线路来说，运维人员能够采取的措施非常有限，只能增加巡视次数，频繁摘除鸟窝，工作量较大，且效果不明显。针对以上现象，可以考虑在杆塔上的绝缘子两侧、过引线等部位，对裸导线进行局部的绝缘化处理，主动加强架空线路的绝缘强度，防御污闪、异物破坏和鸟害，提高运行可靠性［1-4］。

图1　电力杆塔鸟害实景图

1　配电网局部绝缘化处理

1.1绝缘材料

阻燃导热型硅橡胶绝缘涂料具有良好的绝缘性、导热性、耐老化性，且阻燃效果显著，同时兼备安全、无毒的环保性能，可作为绝缘化处理的主要材料。另外，该材料常温固化、就地成型，适合于异型设备及构件的表面保护和特殊电气接点部位的绝缘防护处理；包覆性好、涂层强度高，附着力高。施工方便，需要的停电时间短，具有较强的可操作性［5-6］。

根据硅橡胶绝缘涂料的绝缘性能，采用厚度为2 mm的预制硅橡胶绝缘套管、绝缘护罩，作为绝缘化处理的主材。型式试验数据如表1所示。

表1　绝缘护套型式试验数据表

1.2电气试验检验

依据GB 50150—2006《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》规定，参照鲁电集团生［2007］158号 《山东电力集团公司电力设备交接和预防性试验规程》等橡塑绝缘电力电缆的试验项目、范围、周期和要求，将2 m长的裸导线固定在绝缘子上，接地线均匀的缠绕在绝缘套管表面进行耐压试验，实验结果如表2所示。

表2　耐压试验结果

试验证明，该绝缘处理材料和方法，满足电力电缆交接试验的要求，理论上能够承受运行电压，达到防止局部接地和相间短路的目的。

2　实施效果及技术经济性分析

2.1实施效果

采用上述方法对10 kV架空普通裸导线进行局部绝缘化的处理，可以起到良好的防污闪、防鸟害、防漂浮物破坏等效果。

1）对杆塔两侧各1 m范围内的导线及过引线部位的导线，采用硅橡胶绝缘涂料涂刷后以绝缘套管加以包覆，利用涂料的粘性和常温固化性能，消除绝缘层与导线之间的空隙，防止酸、碱、盐及大气对设备的腐蚀，如图2所示。

2）对导线与绝缘子接触的支撑点采用预制的绝缘护罩，包覆在绝缘子顶端。硅橡胶结缘层能够将带电导线与鸟类或鸟巢有效隔离，主动防御接地或相间短路故障。如图3所示。

图2　杆塔两侧绝缘处理　

图3　导线与绝缘子接触的支撑点处理

3）对于耐张线夹，采用预制的绝缘护罩进行包覆，减小了遭受雷击的危险性。

蓬莱公司已在10 kV平山线上进行了试点应用。10 kV平山线16 km线路，共计180余基杆塔，只需7 h即可完成作业。整体改造200 km的10 kV线路需要5～10年，而采用这种新方法1～2年便可将状况较好、未列入近期改造计划的线路处理完毕。

以蓬莱公司为例，采用70 mm2及以上钢芯铝绞线线路长度约200 km，采用整体改造方案预计需要6 000万元，而采用新方法进行局部绝缘化处理预计需要1 200万元，直接节约资金约4 800万元。

2.2技术经济性分析

目前，10 kV配电线路绝缘化可采用的防护措施分为两种：利用架空绝缘导线进行全绝缘防护和利用硅橡胶绝缘护套进行具有局部绝缘化防护。在配电线路绝缘化改造中，要依据配电线路的具体情况，核算具体成本来确定其绝缘化防护方法。

2.2.1线路寿命及线径满足供电要求

若10 kV架空裸导线线路寿命及线径可以满足用户供电要求，原裸导线及杆塔等就可以继续使用，此时线路绝缘化防护的方案有两种。

方案1。在原10 kV架空裸导线需要进行局部防护的部位装设硅橡胶绝缘护套。此方案的费用包括硅橡胶绝缘护套材料成本和施工费用。

方案2。拆除原10 kV架空裸导线，杆塔保留使用，全线路重新架设架空绝缘导线。此方案的费用包括架空绝缘导线材料成本、金具成本和施工费用，绝缘导线及绝缘护套成本如表3所示。

表3　成本列表

方案选择中要涉及到一个重要的绝缘化防护率边界值，可用如下公式计算：

式中：A为架空绝缘导线材料成本；B为金具成本；C为施工费用；D为绝缘护套单位成本。计算可得旧线路寿命及线径满足供电要求时，旧线路绝缘化防护方案的选择条件，如表4所示。

表4　绝缘化防护方案的选择条件

2.2.2线径不满足要求

当10 kV架空裸导线线路线径不能满足设计要求时，需要更换导线，杆塔一般可继续使用，此时线路绝缘化防护的方案有两种。

方案a。拆除原10 kV架空裸导线，杆塔继续保留，重新架设符合线径要求的架空裸导线，并进行局部绝缘化处理。方案所需费用包括架空裸导线材料成本、金具成本及施工费用、硅橡胶绝缘护套材料成本及施工费用，导线成本和绝缘护套成本如表5所示。

方案b。拆除原10 kV架空裸导线，杆塔继续使用，全线重新架设架空绝缘导线。此方案的费用包括架空绝缘导线材料成本、金具成本和施工费用。

表5　导线成本和绝缘护套成本

此种条件下，其绝缘化防护率边界值，可用如下公式计算：

式中：N为裸导线材料成本。计算可得旧线路线径不能满足要求时，旧线路绝缘化防护方案的选择条件，如表6所示。

表6　线径不能满足要求时旧线路绝缘化防护方案的选择条件

3　结语

针对10 kV输配电线路因绝缘子污秽、鸟窝附着等原因引起的相间短路及接地问题，提出利用具有就地成型、施工方便、阻燃、导热、绝缘、耐老化等优点的硅橡胶绝缘护套有针对性地进行线路局部绝缘化防护，并对10 kV配电线路局部绝缘化防护技术经济性进行了分析。实践效果表明，线路局部绝缘化可发挥有效防污闪，防鸟害、防漂浮物破坏，防雷击作用，极大地提高了供电可靠性、稳定性和安全性，具有较高的推广应用价值。

［1］韩祯祥，曹一家.电力系统的安全性及防治措施［J］.电网技术，2004，28（9）：1-6.

［2］张叶林.农配网的绝缘化改造［J］.农村电气化，2013（6）：14.

［3］谢家伟.架空绝缘导线在配网改造工程中的使用［J］.通信电源技术，2014，31（5）：74-75.

［4］郑宇，白雪松，马鑫晟，等.架空绝缘导线在网改工程中出现的问题及对策［J］.华北电力技术，2013（6）：50-52.

［5］樊华.架空绝缘线路运行中常见故障及防范措施［J］.电力科技，2014（3）：147-148.

［6］雷永峰，赵飞，唐帅，等.10 kV雷击绝缘导线的理论分析与计算［J］.华北电力大学学报，2010，37（2）：29-32.

Antifouling Treatments for Insulators of 10 kV Distribution Lines

WANG Lizhi1，ZHANG Fengyuan2
（1.Shandong University of Science and Technology，Qingdao266590，China；2.State Grid PenglaiPower Supply Company，Yantai265600，China）

Because of insulators long-term contamination，transmission and distribution lines are easy to have arc flashover and insulator breakdown，which lead to the ground fault.In order to reduce the occurrence of accidents，a new method of local insulation is proposed.The effects of anti-pollution flashover，bird hazard prevention and floater damage are good when used the method in 10 kV distribution lines，and the costs are greatly saved.The application value of the method is proved by practices. Key words：distribution lines；local insulation；antifouling treatment；economic value

TM75

B

1007-9904（2015）09-0064-03

2015-07-09

王立志（1988），男，从事电力系统及其自动化研究相关工作。