绝缘电线范文

时间:2023-04-09 00:56:46

导语:如何才能写好一篇绝缘电线,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

绝缘电线

篇1

【关键词】电线电缆;绝缘材料;应用

经济的快速发展,使得能源资源的短缺程度得到不断加深,无论是电线电缆还是其他的生产材料等都需要进行较为深层次的创新和研究,向其中注入更多先进的元素,同时电线电缆不仅关乎各行各业的生产,而且和人们的生活息息相关,因此新型电线电缆材料的产生和应用已经成为了一种必然趋势。对于电信电缆材料来说,其最重要的影响特性就是安全性,而安全性也直接表现为它的绝缘性,所以新绝缘材料的应用对于人们的生活和生产将产生最直接的影响。为了更全面的了解和分析若干新绝缘材料在电缆电线生产中的重要性,本文也将从电线电缆绝缘材料的影响出发,对于电线电缆若干新绝缘材料的应用进行了论述研究,希望给读者一定的启示。

一、电线电缆绝缘材料对于人类的影响分析

唯物辩证法要求我们应该一分为二的看问题,因此对于新绝缘材料的应用所带来的便利和问题我们应该引起同等的重视。如果在新绝缘材料的使用过程中,使用不当或是任意丢弃,那么其中很多的化学物质就会发生化学变化,对于周围的自然环境或是人们的生命健康都会产生一定的影响,以下将作简单的分析。

从绝缘材料的组成来看,其组成中含有很多的有毒化学物质,在长时间的电线电缆的使用中,由于受到外界环境的影响,很多时候,有些物质在潜移默化中就会发生一定的化学反应,这就直接增强了有毒物质产生的可能性。对于存在这种可能性的化学物质以及绝缘材料,很多的国家都已经停止了使用,而且在很多的国家也出现过中毒致死事件,因此绝缘材料的应用应该避免这些有毒物质使用。

电线电缆的绝缘水平对于新材料的正常使用具有直接的影响,如果电线电缆的绝缘水平不足的话,将直接影响其绝缘性能和正常的使用安全,严重时还会引起火灾等重大事故。一般来说,电线电缆材料对于阻燃性的要求是非常高的,这主要取决于新绝缘材料的设计指标能否达到和生产流程是否规范以及后期的阻燃性检验是否严格。

若干新绝缘材料的使用加大了大气污染和其他污染性的可能性。在绝缘材料中经常使用很多不同成分的有机溶剂,这些溶剂的挥发将直接造成污染,特别是很多不合格的绝缘材料和不符合相关限制性指标的电线电缆的使用,都有可能造成被不同程度的温室效应或是酸雨等等,室内使用的话也会造成生活环境的恶化,而这些都是应用过程中应该注意的问题。

二、更好实现电线电缆若干新绝缘材料的应用

(一)可降解绝缘材料的应用

可降解材料又叫做绿色生态材料,这种材料具有明显的绿色环保性,并可以通过微生物分泌酶分解成很多的小分子物质,因此不会产生很多的污染物,保护生态环境。目前可降解材料的重要组成部分就是聚乳酸,由于其具备良好的降解能力而被广泛应用在各个领域,在绝缘材料的生产中也充当着重要的角色,也成为了电线电缆材料生产的优先选择。另外聚乳酸中的光学异构体L-聚乳酸具有极强的结晶度,所以降解的时间比较长,因此绝缘效果也较好,而且这种绝缘材料就算是在恶劣的环境下也会分解成无污染性的小分子物质,所以应用价值很高。

(二)无污染绝缘漆的应用

以往的绝缘材料中含有大量的有机溶剂,在使用较长时间之后就会很容易挥发出来,不仅会浪费很多的资源,还会造成材料的绝缘效果下降,造成不必要的污染,严重时还会给人体健康造成危害,所以在绝缘漆的使用时应该避免有机溶剂的使用,尽量使用无污染的绝缘漆,当前效果较好的有环氧型无溶剂浸渍漆,这种材料使用正在电线电缆之中具有良好的环保性。另外对于水溶性较强的丝包线漆和浸渍漆也应该加强研究和开发利用,以满足基本的无污染要求。

(三)无卤阻燃型绝缘材料的应用

目前很多国家已经明令禁止在电子产品生产中使用含卤的阻燃剂,从而划开无卤阻燃型绝缘材料的应用新局面。无卤阻燃型绝缘材料应用于电线电缆生产,主要是将氢氧化镁等添加到磷系的阻燃剂中,然后开发出具有自熄性能或含有有机填料的阻燃剂。譬如现在电线电缆生产中经常使用的环氧封装塑料、多层板用半固化片等,都是无卤阻燃缘材料应用的例子,而随着电线电缆绝缘要求的提高,无卤阻燃绝缘材料也应该加大研发的力度,以便在满足阻燃性能的基础上,实现环境的零污染和人体健康的零危害。

(四)易回收型绝缘材料的应用

电线电缆具有一定的寿命,在应用一段时间之后,需要废弃处理,而难降解、易污染的绝缘材料,会造成环境的污染,进而危害人类的身体健康。因此在废弃电线电缆的同时,需要进一步完善电线电缆绝缘材料的回收系统,采用绝缘材料的回收再生技术,控制绝缘材料物质的污染扩散范围,譬如液体电解质再生技术,这种技术应用于具有热塑性绝缘材料的回收生产当中,可以有效分离绝缘材料中的有毒物质,将通过化学反应的手段,转变成无毒物质,而其中某些无毒无害物质,可加以回收利用,重新投入到电线电缆绝缘材料的应用 当中,形成可循环的的应用模式。

篇2

关键词:聚氯乙烯;电线;质量;控制

中图分类号:TM244 文献标识码:A

近年来我国电气火灾时有发生,给人身和财产造成很大经济损失,而电线电缆质量不合格是引起电气火灾的重要原因。据央视《每周质量报告》得到的数据,2005年电气火灾占总火灾比例为21.9%,06年为23%,07年为28%,08年1-11月统计数据已上升到30%,在所有火灾起因中遥遥领先,而大部分的电气火灾都与聚氯乙烯电线绝缘老化、导体发热、发烫、接触不良引起有关。电线电缆产品不同于一般的商品,一当施工完毕,埋于墙体内,使用寿命都是几十年以上,而且在使用过程中很难更换和维修,随着时间的推移,电线绝缘性能会逐步降低,绝缘开裂后导体会加速氧化,从而电阻增加容易引起发热、发烫。因此,提高电线电缆产品质量是有效减少电气火灾的关键因素之一,笔者以下就以建筑工程中最常使用的BV、BVVB线为例,就各工序质量控制要求进行分析探讨,为企业生产提供借鉴。

1. 导体(铜丝)质量的控制

影响导体电阻的最主要因素为导体直径,其次为导体的纯度和导体表面质量(如氧化程度等)。1.1拉丝模质量的控制

一般导体的表面应圆滑、光亮、无毛刺、不氧化等。为了控制好导体直径,必须采用合格的拉丝模。但由于电线导体的生产是一个动态的过程。要做到导体表面圆滑、无毛刺和直径均匀一致,对拉丝模具的配比及设计非常重要。拉丝模的结构按工作性质可分为:入口区、区、工作区、定径区、出口区。模芯各区的作用分别是:入口区,方便穿线及防止铜丝从入口方向擦伤拉丝模;区,通过它使铜丝易于带入剂;工作区,是模孔的主要部分,铜丝的变形过程在这里进行,它对工作区的圆锥半角(模孔半角)设计要求较高;定径区的作用在于取得拉拔铜丝的准确尺寸;出口区是用于防止铜丝出口不平稳而刮伤铜丝表面。由上可见,在铜丝拉伸过程中,对拉丝模特别是最后一道模的质量要求非常高,因此一般拉丝最后一道模均采用进口聚晶模或钻石模。

随着拉丝速度的提高,拉丝模的寿命成为突出的问题。近年来,国内拉丝行业对“直线型拉丝模”和“弧线型拉丝模”进行了广泛的讨论,直线型拉丝模入口区、区合二为一,具有使减少的趋势,使剂进入工作区前就受到一定的压力,从而引起更好的效果。如果入口区和工作区加长,可以建立较好的压力。定径区必须平直且长度合理,以利于铜丝直径定型;弧线型拉丝模模芯工作区呈“弧线型”,会使金属在变形区内的滑动更加曲折,导致附加剪切变形及多余变形功的增加,继而使拉拔力增加。金属在内孔中的变形可随其加工硬化程度的增加而逐渐变小,内孔壁上的压力分布和磨损都比较均匀,故“弧线型”工作区耐磨性好,特别是当道次压缩较小时(小于10%),采用“弧线型”工作区。

1.2液质量的控制

在导线拉制过程中,拉丝油是一个很重要的辅助材料,液(由拉丝油和自来水按一定比例配制而成)主要是对铜丝起着、冲洗、冷却的作用。性能优良的拉丝油不仅能增加金属铜丝的变形程度,减少断头率,减少能量消耗和加工道次,还能增加模具的寿命。

配制拉丝液时应按下列步骤进行:

(1)用自来水(或清水)清洗拉丝机、模架、塔轮、管道等,打开循环泵,让自来水(或清水)在系统中循环一定时间,用泵抽去池中的水,清理池内“铜粉或铜泥”;然后打开循环泵用自来水(或清水)再循环清洗,直到拉丝机、模架、塔轮、管道清洗干净为止(必要时,可用专用清洗剂进行辅助清洗),抽去池中的水。

(2)再次往池内注入自来水(软水),按产品说明书配制要求注入拉丝油,配制成一定浓度的拉丝液。

(3)开动循环泵,让拉丝油充分地与清水混合开溶解,用手持式折光仪测试其浓度,达到规定要求浓度后就可以使用。

对正常使用中的液,要定期进行维护和净化管理,维护包括液的浓度控制、PH值控制、防腐控制;净化管理包括安装过滤冷却系统,定期对拉丝设备进行检修及维护,防止拉丝机漏油,使机械油及液压油浸入拉丝液中,引起拉丝油腐败变质产生浮油。

此外,还要定期对液进行过滤清洗,做到液在进入拉丝机前要通过筛网过滤。有效减少铜屑或铜粉进入拉丝机,同时根据使用情况定期(一般3~6个月)更换池内的液,并清洗池。夏天还要对液加大冷却措施,防止拉丝机内液因温度过高影响拉丝质量。

1.3退火质量控制

铜线经过拉制,线材截面缩小,长度增加,金属晶粒细化,晶格发生畸变、错位而产生内应力,即加工硬化现象,拉制后提高了强度和硬度,但延伸率和导电率均降低,电阻系数增大。因此,根据使用要求,对电线用的铜线必须要经过退火,使铜丝达到GB/T3953-2009标准要求。

目前电线厂对铜丝退火主要是采用退火炉退火和接触式电刷传输大电流退火,前者优点为:设备简单,易维护,退火后单丝性能较稳定;缺点为:耗电量大,且周期较长,不利于大批量生产。后者连拉连退韧炼装置已被大多数厂家采用,这是一种单线式通电连续退火的设备,该退火装置一般装在拉丝机的最后拉线轮与收线盘之间,构成拉线―退火―收线的连续生产。该装置的优点为:在拉线的同时完成了退火,提高了效率,电流大少、收线速度调节方便,从而有利于控制铜线的柔软性。

接触式连续退火的基本工艺参数为:退火电压、退火电流、收线速度。

两退火轮间退火所需的能量(动态与静态类似)为:

Q=I2・R・t

=I2・ρ・L2/S・V

=I2・ρ・L2/πr2・V

=(ρ・L2)・(I/r)2/(V・π)

由公式可知:拉同一种规格铜线时,Q只与I、V有关。只要控制好I、V参数即可,拉不同规格铜线时,只要控制好I、r、V参数即可。

式中,ρ――铜导线的电阻率;L――两退火轮间通过导线的距离;V――铜线的收线速度;――通过导线的电流;――铜导线(退火处)的半径。

1.4防氧化质量控制

铜杆拉制成各规格的铜丝,要经过拉丝、退火、冷却、烘干、收线等过程。在连拉连退时,一定要注意蒸汽保护装置正常运行,要使用含有抗氧剂的拉丝乳化液。铜丝进收线盘前一定要进行吹干或烘干,表面不得有残留的拉丝液。拉丝成盘后用塑料膜包裹好,存放于干燥环境中,以减少铜丝表面的氧化变色。同时要求铜丝在最短时间内(最好一周内)用于生产。

铜丝在挤塑前需设一定径模,尺寸比铜丝直径小20~30微米,铜丝出模后用棉纱等擦拭铜丝表面的铜粉、铜屑,并用气体吹掉铜粉、铜屑后再进入挤塑机。

2. 绝缘挤塑质量的控制

2.1塑料质量(绝缘材料)的控制

目前,BV、BVVB用的绝缘、护套料均为聚氯乙烯。聚氯乙烯的电绝缘性能较好,有一定的耐热耐寒性、柔软性,介电性能好,有一定的阻燃性。但为了增强绝缘材料的各种性能,必须要添加各种添加剂,如阻燃剂、增塑剂、稳定剂等。同时供应商为了降低成本,添加了一定比例的CaCO3,塑料中CaCO3含量过高,绝缘的柔软性会大大降低,断裂伸长率将变小而达不到标准要求。严禁在塑料粒子中添加回收料、废塑料。需要指出的是粒子经加工挤塑后,抗张强度会下降15%~20%,比如供应商粒子通过熔融压片后测得抗张强度为17MPa,而电线生产企业用同一批粒子经塑化熔融螺杆挤塑制成电线后,测得抗张强度为14MPa,损失17.6%,这说明供应商提供粒子的抗张强度要有一定的富余度。

2.2挤塑工艺质量的控制

挤塑工艺主要由挤压系统、传动系统和加热冷却系统组成。

(1)挤压系统包括螺杆、机筒、料斗、机头、模具等组成。

螺杆是挤塑机的最主要部件,普通的BV、BVVB线生产一般用Ø45、Ø60挤出机生产。长径比取15~25倍之间。

电线挤出机头一般采用直角机头,在机头前部装有均压环,用于均衡压力。模芯模套可通过螺栓来支撑调节绝缘的同心度,由于绝缘挤出量较小,绝缘与导体间需有一定的粘合,故模芯模套采用挤压式。

(2)传动系统的作用是驱动螺杆,供给螺杆在挤出过程中所需要的力矩和转速,通常由电机、减速器和轴承组成。

塑料聚氯乙烯的挤出与螺杆长径比、直径、压缩比、螺距、螺槽宽度、深度、螺旋角以及螺杆与机筒之间的间隙、收线速度有关。当挤出机固定时,绝缘挤塑质量则决定于挤塑各区的温度控制、收线速度及螺杆转速。一般地当挤塑温度增加,绝缘抗张强度会增加;螺杆转速增加,绝缘塑化可能不充分,断裂伸长率会降低;收线速度增加时,绝缘塑化也可能不充分,相应要提高各区温度和加大螺杆转速以保证绝缘厚度值。因此挤塑工艺是一个较复杂的各参数调节过程,要使绝缘性能达到最佳,操作者的长期经验积累是必不可少的。当挤塑温度超过某种塑料的最佳塑化温度时,就容易使塑料焦烧和老化,也容易产生气孔、汽泡,定型不好等质量问题,严重时还会造成挤出过程中压力波动,塑料在机筒内“打滑”,造成挤出量不稳,导致绝缘厚度不均匀、绝缘表面不平整。温度过底,则会造成塑料塑化不好,挤出表面有未塑化好的小颗粒或树脂疙瘩,绝缘伸率底,绝缘与线径间难以剥离,不但影响质量,还容易造成塑料层脱节、裂纹等。因此要按根据工艺规定控制温度,同时,工艺也需要根据设备新旧、环境温度(冬、夏天挤塑温度有所不同)、料的批次不同而有所调整。

(3)加热和冷却是塑料挤出过程进行的必要条件,现在挤塑机通常用的是电加热,加热片装于机身、机脖、机头各部分。加热装置由外部加热筒内的塑料,使之升温,以达到工艺操作所需要的温度。

冷却装置是为了保证塑料处于工艺要求的温度范围而设置的。具体说是为了排除螺杆旋转的剪切摩擦产生的多余热量,以避免温度过高使塑料分解、焦烧或定型困难。机筒冷却分为水冷与风冷两种,一般中小型挤塑机采用风冷比较合适;螺杆冷却主要采用中心水冷,目的是增加物料固体输送率,稳定出胶量,同时提高产品质量;但在料斗处的冷却,一是为了加强对固体物料的输送作用,防止因升温使塑料粒发粘堵塞料口,二是保证传动部分正常工作。

挤塑后的电线在离开机头后,应立即进行冷却定型,否则会在重力的作用下发生变形。冷却的方式通常采用水冷却,并根据水温不同,分为急冷和缓冷。急冷就是冷水直接冷却,急冷对塑料挤包层定型有利,但对结晶高聚物而言,因骤热冷却,易在挤包层组织内部残留内应力,导致使用过程中产生龟裂,一般PVC塑胶层采用急冷。

参考文献:

[1] JB/T5820-2008.电线电缆挤塑设备技术要求[S].北京,机械工业出版社,2008.

[2] GB/T5023.1-2008.额定电压450/750V及以下聚氯乙烯绝缘电缆.第1部分:一般要求[S].北京,中国标准出版社2008年.

[3] GB/T3953-2009.电工圆铜线[S].北京,中国标准出版社2008年.

篇3

根据我国的电力需求,市场上的绝缘子共分为三种不同种类,分别是玻璃绝缘子、瓷绝缘子与复合绝缘子。在对其进行五种不同方面的实验与评价后,笔者得出一个结论:玻璃绝缘子较其他两种绝缘子来说具备良好的质量保障,使用周期也很长,失效检测率与事故排查率也较高,这从根本上切实地保障了电力系统的平稳运行,值得采用。

1 输配电线路绝缘子的种类分析与应用状况

1.1 输配电线路绝缘子的种类分析

纵观市场上的输配电线路绝缘子的类型,目前来说应用范围最广的共有两种,分别是质量优良的绝缘子与类型适宜的绝缘子。

1.1.1 质量合格,性能优良的绝缘子。一般质量较好的复合绝缘子所符合的标准是其的抗压性、抗冲性以及抗腐蚀性都是良好的,其次在内部的构造方面,也是要在一般绝缘子构成的基础上加入具备良好抗张强度的环氧引拔棒。而在其端头与芯棒的组装上也要采取新型的压接式技术,这样才能确保绝缘子保持良好的强度。另外将内部的环氧引拔棒与硅橡胶材料结合使用,不仅可以将硅橡胶材料良好的抗腐蚀、抗电压以及耐热性能充分展示出来,也可以使得绝缘子内部不易受外界潮湿影响,产生故障,同时也便于对其的日常维护与定期清理。

1.1.2 类型适宜,合理调配的绝缘子。一般来说,复合绝缘子的形状与安装其的基本方式会对其运行中的积污量产生一定的影响,因此在考虑安装时,需认真选择类型适宜的绝缘子。

第一,根据绝缘子外层的伞裙形状。在市场上最常见的绝缘子外层的伞裙形状共分为两种,分别如图1与图2所示:

图1中的无滴水沿式结构为多选择性的伞裙形状,其上表面为角度较小的倾斜,下表面则是水平的板块装置,实践证明其能够很好地利用上表面的倾斜角度减少污垢的沉积量,同时还能够良好地防止伞裙的结构产生变形。而图2有滴水沿式结构多暗藏凹槽褶皱,极易积累污垢。另外,图1中的绝缘子伞裙形状也较图2中的伞裙大,这间接地保障了绝缘子外部的绝缘特性。

第二,根据安装绝缘子串的基本方式。一般来说,市场上安装绝缘子串的基本方式共有三种,分别为水平串、V形串与悬垂串,最佳选择的应为水平串绝缘子,其的多方位表层都能够清理到位,其次选择的是V形串,最后再考虑选择的是悬垂串,但是其的积污能力较强,一般不被采纳。

1.2 输配电线路绝缘子的应用状况

在输配电线路中所用的绝缘子又称复合绝缘子,其性能优良、安装简便、操作良好等特性促使其在我国的电力系统中应用性较广。根据近几年来的电力数据表明,我国大部分地区已广泛使用这种绝缘子,东部及中部地区的应用数量明显高于西部地区,具体示意如图3所示:

2 评价输配电线路绝缘子可靠性的基本因素

从上述有关复合绝缘子的种类分析与应用状况来看,只有在输配电线路中复合绝缘子的安全性能优良、运转状态良好,那么其才能在电力系统中发挥出巨大的传输电能、调节电力的作用。那么如何评价该输配电线路中的绝缘子性能是否良好与可靠,下面笔者将从其包含的五个评价基本准则分别介绍:

2.1 使用寿命与年限

这是评价绝缘子可靠性的最基本准则之一,只有确保在正常运转的条件下,其的性能不低于出厂以及国家所标准的使用年限,那么该绝缘子的安全可靠性就相比于其他种类的来说是符合规定的。同时,工作人员也能有效地从复合绝缘子在电路中的使用寿命与年限参考出该绝缘子的经济适用价值。我国著名专家曾多次试验调查玻璃绝缘子与瓷绝缘子的机电性能差异后发现,玻璃绝缘子主要是由其内部的金属插件所控制的,而瓷绝缘子则主要受绝缘体性能的影响。但是综合来看,玻璃绝缘子的使用寿命与年限比瓷绝缘子要高,一般为35~40年,而瓷绝缘子最多也只能运转25年左右。新型的复合绝缘子的使用寿命还较低,这还需日后科技的进步来弥补缺陷。

2.2 性能失效概率

在输配电线路中,常常会产生绝缘子部分零件甚至是全部结构性能失效的现象,而在工作人员的检测中,常常把运行中性能失效的绝缘子个数与投入使用总绝缘子的个数作分数比,这就是失效率的计算方式。不同类型的绝缘子失效率都有所不同,玻璃绝缘子在一般使用条件下的失效率为(1~4)×10-4/a,而瓷绝缘子的失效率比玻璃绝缘子高一些,复合绝缘子的失效率目前还不能够完全检测出。

2.3 性能失效后的检测概率

失效检测率主要是由绝缘子性能失效后的表现状态与失效原因所决定的,而一般绝缘子的失效现象可以目测看出,这被称为绝缘子的“自破”现象,而失效检测率也较其他检测方式较高,这主要适用于玻璃绝缘子。如果工作人员深入分析绝缘子内部结构后发现其伞裙被腐蚀以及产生隐蔽的“界面击穿”现象,那么也极有可能表示该绝缘子已经产生实效现象,这种情况主要发生在复合绝缘子身上。而瓷绝缘子的失效方式较为隐蔽,工作人员光靠肉眼目测还是不够的,这就是老化现象,其也是一种会随着时间增长不断恶化的实效表现形式,当然对于老化现象的实效检测率也较低,不易被发现。

2.4 掉线事故产生概率

掉线事故也是严重影响到绝缘子在输配电线路中运行的主要原因之一,其严重时更会导致电网的大面积停电,电力系统的部分区域瘫痪,因此需要工作人员的强加关注。而工作人员也对掉线事故进行了概率的统计与分析,并将之称为掉线事故产生率,即在一年中绝缘子掉线事故的数量与使用绝缘子件数的分数比。根据所调查的数据显示:玻璃绝缘子所产生的掉线事故几乎没有,其还是具有很好的安全可靠性,而瓷绝缘子的掉线事故就高达2×10-5。

2.5 可靠性的实验评价

在对不同类型的绝缘子进行可靠性的安全实验前,先要对玻璃绝缘子、瓷绝缘子以及复合绝缘子的基本性能与优劣势做全面的了解,再采取加速寿命实验与强制老化实验来深入检测并做好实验后的数据搜集与评价工作。常见的实验方式有热机实验、陡坡实验、200万次的高强度频率与1500万次的低强度频率相互交替振动的抗疲劳实验以及对绝缘子内部抗水压性能的检测实验等。每次采取不同的实验方式进行实验后,都会得出不同的结论,但是综合各种数据与结论,我们得出玻璃绝缘子的安全可靠性较瓷绝缘子与新型的复合绝缘子来说较高,值得我们去使用。

3 如何提高输配电线路绝缘子的可靠性

3.1 采用合适的材料制作而成的绝缘子

在绝缘子的构成中,材料是最基础且最重要的一步。市面上大多数的绝缘子都是由玻璃与硅酸瓷组成。从其的物质属性上分析,玻璃属于均质体,包含了液态与玻璃态的双重性质,而硅酸瓷则属于不均质体,是三相体的形成。除去对材料表面及力学形态方面的严格要求之外,还需对材料的内部缺陷作深入研究,这也是为什么钢化玻璃优胜于其他材质的绝缘子的主要原因之一。而玻璃绝缘子中的玻璃材料主要是经过了高超的“玻璃热钢化”技术,这使得其玻璃表层附上了一层可以承载高达100~250MPa的保护膜,不利于其产生老化现象,绝缘性能良好,具有一定的稳定性。

3.2 采用产品结构良好的绝缘子

玻璃绝缘子的产品结构属于罕见的圆柱头结构,因此其各个零部件的承载受力都很均匀。而瓷绝缘子采取的仍是传统的圆锥头结构,相比于圆柱头结构具有尺寸小、操作简便、高强度的特性。同时玻璃绝缘子的线膨胀系数比瓷绝缘子的要大,但是却又处于复合绝缘子与瓷绝缘子之间,与金属或者是水泥的线膨胀系数相当,不具备一定的安全威胁性,受力状况也是良好的,也不会在恶劣的环境条件下产生缓慢的老化现象。

3.3 采用制作水平精湛的绝缘子

国外例如西欧地区或者是俄罗斯地区的玻璃绝缘子的制作工艺与水平都是中上游的,而在国内的制作厂家中很难达到这种技艺的水准,因此在国外市场,玻璃绝缘子的使用范围是最广的。但是国内制作厂家对玻璃绝缘子的性能研究与开发也正逐步取得成功,通过开放引进与自主研发的方式,使得中国的玻璃绝缘子的性能优良,安全可靠性也很高,因此工作人员在选择使用绝缘子时要注意选取制造水平精良的绝缘子投入电路的使用。

篇4

【关键词】高压输电线路 在线监测系统 改进措施

当前我国的电力供不应求,而且用电量也在不断增加,许多城市都开始采取措施来限制用电如此频繁的情况,比如通过限制用电、增加电费等等。高压输电线路的工作状况受电网的输电状态和利用情况的影响,输电线路的工作情况无时无刻都会受到高压输电线路在线监测系统的监控,使高压输电路线能够正常工作。当前输电线路在线监测系统面临很多问题,例如监测输电线路中的杆塔和铁塔倾斜、绝缘子、气象的不足,这些问题需要尽快解决,才能使其更好工作。

1 高压输电线路在线监测系统的现状

1.1 输电线路杆塔和铁塔倾抖造成延时监测

固定间隔的杆塔和铁塔是构成输电线路的重要组成部分,也是完成输电工作的重要前提。可是当前由于野外环境的特殊,比如极其恶劣的天气、地震等自然灾害和施工事故等,使输电线路杆塔出现倾斜,也就使其在输送电能的时候会耗损相当多的电能,使输电线路的工作效率严重降低,而且会使监测系统在检测过程中面临延迟监测的困难,由于监测数据不能在第一时间完整的表现出来,也就使其不能及时检测出来问题。铁塔是输电网里面的一个关键装置,因为铁塔的自身重量很大,所以当其倾斜时就会对输电线路造成损害使其某部分发生断裂,使输电线路不能正常工作。检测者在检查铁塔的时候,要带着庞大的监测工具,在铁塔的周边监测,但是此方法的效率极低,监测结果也会被很多的因素所限制,从而变得不准确。

1.2 高压输电线路视频在线监控

当前电力系统应用了一种新型电力监测系统,那就是高压输电线路视频在线监控系统,其中含有近程视频监控和远途视频监控等,使得监控系统有了智能化的升级,视频在线监控应用了很多高科技,比如图像管理科技、数据压缩解码科技、3G无线视频科技、高速数据传送科技、节能供电等,这样一来视频在线监控系统就能够无时无刻持续的及时的了解电网输电线路的工作状况,能够在第一时间将出现的问题找出来并解决,使得在线监测的效率得到了巨大的提升,使检测者的工作力度减轻了,可是天气情况很容易影响监控的进行,比如在天气极度不好的时候,舰频在线监控几乎不能正常工作。

1.3 输电线路绝缘子在线监测

电网的输电线路里有大量的绝缘子,这些绝缘子把各种导电体连接起来,进而达到了绝缘隔离的效果。当绝缘子有质量缺陷时,比如绝缘不良,就会使输电路线不能正常运行,电网输电线路的最关键与最脆弱的环节就是绝缘子,特别是高压电网的绝缘子,而且其发生事故的可能性非常大,因为野外的环境极其不好常常使得绝缘子断裂,还因为长时间的污渍沉积使得其绝缘效果变得不那么灵敏,所以在在线监测时一定要巩固对绝缘子的监测,这样才能保证输电线路工作的正常进行。

1.4 输电线路振动在线监测

极端恶劣天气经常阻碍高压输电线路的正常工作,当遇到严重的雨雪和冰冻时,输电线路上就会结上厚厚的冰,当其重量严重超标时,输电线路就会大范围的断裂,进而输电线路也就不能正常工作了。接下来是输电线路振动在线监测系统,它的关键特点是运用通信技术网络,在自主搜集震动信号后及时对其进行数据整理和震动分析,运用本监测系统之后,可以把输电线路的工作情况尽收耳目,以达到在第一时间保护输电电路的目的。此监测系统既可以监测信号的振动频率等物理指标,还可以将其信号产生地方的温度、湿度、风运行速度检测出来。可是如此灵敏也是存在不足的,就是容易被影响而使结果变得不准确。

2 高压输电线路在线监测系统改进措施与关键技术分析

2.1 改进输电线路杆塔和铁塔倾抖自动化监测

在高压输电线路里,如果杆塔和铁塔变得倾斜,输电线路就不能良好的工作,要加强完善杆塔和铁塔自动化监测,做到对其倾斜的良好监控,只要杆塔和铁塔一变倾斜,系统就可以及时的获得信号,在第一时间使信号到达监测的中央部门,检测者可以通过接收到的信号对其进行整理以及时的解决故障。本监测系统首先要使监测中心的终端设备达到升级状态,其次在固定间隔的杆塔和铁塔上安上本检测系统的终端装置,并且是无线装置,最后完善监测中心对信息整理的软件,使杆塔和铁塔倾斜时能够自主的被监测并通过网络对其进行控制。

2.2 改进高压输电线路视频在线监控系统

由于高压输电线路视频在线监控系统很容易受到不同因素的影响,进而产生错误的判断,所以针对此问题,就要在其监测系统里增加无线终端装置以及抗干扰装置,完善视频在线监控软件,就可以对杆塔、铁塔、绝缘子、线路积冰、线路振动等运行情况进行准确及时的监控,使此监测系统的受影响程度明显降低,确保监测中心能够及时的获得精确的数据,使得工作人员在较少的时间内获得相对准确的信息,进而提高了效率。

2.3 改进输电线路绝缘子在线监测系统

改进输电线路绝缘子在线监测系统就要构建输电线路的数据网络,而此数据网络的构建需要用到3G数据网络科技、GPRS科技、无线通信体系等,根据此数据网络可以在第一时间检测到因为湿度温度等的改变所导致的绝缘效果的不足,及时发现漏电现象,并在第一时间召集人员对其维修。由于新型的抗干扰装置、高精度装置和低消耗装置的增加,使得此监测系统的工作情况变得更加平稳,进而也使跳闸现象减少。

2.4 改进输电线路振动在线监测系统

虽然极其恶劣的天气经常使电线发生震颤,可是只要通过人工的方法对其进行保护,就可以使此问题得到避免,进而使输电线路能够正常工作,也在一定程度上降低了无用消耗,使百姓享受到稳定供电的服务。通过增加一些新型的装置和科技,比如无线传感器、高准确率数据采集和预管理装置、信息传导网络、自主化监控和判断体系等,使此监测系统能够获得精确无误信息,使得工作人员能够在第一时间监测出电线出现的问题,比如线路断裂以及金具破损等问题,而且可以明确导致跳闸的具置。

3 结语

中国的电力系统正朝着高科技的领域不断壮大,这是与无线传感器技术、电子信息技术等的高速更新所分不开的,高压输电线路在线监测系统能够及时的掌握输电线路的工作状况,在很大程度上可以保护输电线路正常工作。又由于现实生活中高压输电线路在线监测系统确实存在一些不足,所以对其进行了完善与改造,以确保输电线路能够平稳正常的工作,使中国的电力系统得到了很大的发展。

参考文献:

[1]张国鳃.电网输电线路在线监测系统改进措施分析[J].河南科技,2012(2).

篇5

关键词:配电线路;故障原因;解决措施

1 引言

配电线路故障问题不仅会给供电企业带来经济损失,还会给城乡居民的日常生活带来不便,因此,做好配电线路的管理至关重要。配电线路故障作为一个难以解决的问题,我们只有深析其产生的原因,才能够找到解决的办法。

2 配电线路常见的故障原因分析

2.1 自然原因一起的配电线路跳闸

2.1.1雷电引起的故障,每年的夏季是雷雨多发的季节,配电线路处于露天的环境之下,其线路和配电设备很容易遭受雷击,如果不能够做好防雷措施,便会因为雷击引起断线。另外由于在春夏季节多风,一些体重较轻的物体很容易被随风刮落在电线上,导致配电线路故障。

2.1.2 鸟类繁殖、树木生长造成的线路跳闸

每到春季就有小鸟落在线路上,并将鸟窝搭设在电线上,一般在雨后,搭建鸟窝的树枝潮湿,极易造成线路短路跳闸。随着树木的增多,树枝繁茂的圣战挤占了电线的通道,在下雨刮风的天气的时候,树木绝缘能力下降,树枝碰着树枝便会直接的导致线路短路跳闸。

2.2线路上的设备故障造成线路跳闸

常见的有:(1)瓷瓶炸裂造成的故障。线路瓷瓶炸裂后,不易被发现。下雨后绝缘降低易造成线路接地或跳闸,或雾天闪络、放电造成跳闸。(2)高压计量装置引起的故障。高压计量装置的接线柱相间距离过小,没有采取绝缘防护措施,落鸟或搭挂异物易造成线路跳闸。(3)过引线烧断引起的故障。过引线连接不牢固,线路负荷较大时容易引起连接点发热,打火烧断导线引起跳闸。

2.3 配电室内的设备故障造成线路跳闸

常见的有:鼠、猫等小动物爬到配电盘或低压母线上造成设备短路,引起线路故障;雷电后避雷器击穿,引起线路故障;跌落开关、低压电容器老化烧坏,引起线路故障。

3 提高配网管理手段,减少配电线路故障

3.1 制定相关的考核制度,加强配电线路管理

配电线路故障所要涉及的管理工作很多,我们必须建立一定的管理制度来加强配电线路的管理工作,加强线路故障跳闸的奖罚力度,这样才能够充分的调动起运行管理单位的积极性,以减少配电线路的故障次数。我国的一些地方将设置了一些考核配电线路异常的考核制度,凡是线路出现跳闸故障,便将其列入考核的范围,并找出其发生故障的原因。对各个线路进行分组管理,在一定的时间内对线路运行情况进行综合排名,奖罚分明,有效的提高各单位的工作效率,降低了配电线路故障的次数。

3.2推广应用GPS线路巡检系统

现在浙江省电力公司已经开始在搞配网巡检项目,以后可以将浙江1:500的地图载入GPS手持机,现在巡视GPS手持机会记录巡视轨迹并且可以当场选择有缺陷设备,因为2011年7月浙江配网PMS生产管理系统已经趋于完善,其中GIS模块里面各电力设备各种详细参数包括经纬度等都可以详细查询到,这些电力设备都在地图上有显示并且可以精确定位。这种地图就是以后载入GPS手持机的地图。

3.3建立线路的实时电子图片档案

GPS线路巡视系统效果显著,但在线路通道、交叉跨越、建房、取土、堆沙等方面存在管理盲区。为确保公司配网安全的稳定运行,我们创新工作思路,开展了配电线路及台区的全程“无缝拍照”,以及建立电子信息档案工作。即从变电站出线到最后一基杆塔,每基杆塔、每条主线、支线、分支线路全部多角度拍照,留存数码照片影像资料,所有配电台区也全部多角度拍照,并建立电子档案。

实行线路巡视“双制式”管理后,特别是建立电子档案后,每条线路对应的全景、杆号牌、杆顶、杆基、拉线、通道,每个配电台区对应的配电室、进线、变压器、配电盘、工器具橱、沙箱都有了数码影像照片档案,做到了随时掌控线路、设备的第一手资料。通过图片资料治理线路设备缺陷,极大地提高了工作效率。电子档案的建立,也加强了用户的设备管理力度,对重大设备缺陷及时下发通知书进行整改,改善了用户的设备运行水平。

3.4加强业扩工程的规范管理

近年来因用户设备原因造成的跳闸居高不下,探究其原因,故障大多都是由于用户的设备老化或使用伪劣假冒电力设备造成。我们从业扩新上用户入手,加强质量管理,所用进网设备必须使用知名品牌,避免假冒伪劣电力设备进入电网运行,消除了电网稳定运行的一大隐患。对变压器容量在400kVA及以上的用户,配置微机保护设备。对变压器容量400kVA及以下的用户,跌落开关配置高压速溶熔丝,将故障范围缩小到了最小。用户的电力设备质量逐年提升,电网运行也越来越稳定。

3.5加大线路绝缘化改造力度与清理路障措施

对于新建的配电线路,积极推广使用绝缘导线,逐步提高线路的绝缘化水平。加强线路防雷工作,绝缘线路合理安装防雷绝缘子,避免雷雨天气的雷击造成断线。对暂时无法实施绝缘化改造的线路,实行绝缘化防护,将线路开断、转角、T接及高压计量、隔离开关、真空开关进行绝缘化改造。配电室进线更换为绝缘线,并开发了绝缘线专用穿墙套管,收效显著。

另外,针对近年来道路数目增多,挤占配电线路的空间造成的故障,政府应当组织情路线路障碍的工作,彻底的改善线路的运行环境,以减少由树木引起的线路故障。

4 结语

配电线路的故障问题严重的影响着供电企业的经济效益,同时也给广大的民众带来了众多的不便,作为政府应当加强对线路的保护,提高宣传力,供电企业应当做好配电线路的安全防护措施,向民众普及线路安全知识,以降低故障,保证配电线路安全、可靠的运行。

参考文献:

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关键词:配网架空线路;绝缘;拉线

中图分类号:TM726 文献标识码:A

0. 引言

广东省沿海地区经常受到强台风的吹袭,导致配电网中低压架空线路损坏,对正常供电产生极大的影响。安装防风拉线是提升配电网架空线路防风能力最为简单经济的手段。传统的防风拉线使用钢绞线制成,由于是金属材料制成,存在一定的触电风险,而且在沿海地区受到高盐海风和潮湿天气影响容易出现锈蚀破损,影响防风效果。因此有必要针对沿海地区的特殊环境,研制一种具有良好绝缘性能,高强度的防风拉线,拓展拉线的应用范围,进一步提升线路防风能力。

1. 绝缘材料的选择

要使绝缘拉线可以代替传统金属拉线用作线路防风加固,其机械强度必须等同或高于金属拉线,在10kV及以下配电架空线路中,常用的金属拉线由钢绞线制成,其性能参数见表1。

根据现有拉线的性能,需要研制3种对应型号的绝缘拉线,使其机械强度达到或超过传统钢绞线拉线的要求。通过对比,选择了芳纶纱作为拉线主体结构的材料。芳纶丝是一种合成纤维材料,具有机械强度高,抗拉性能好的特点,且具有耐高温、耐酸碱、重量轻、绝缘、抗老化、阻燃、生命周期长等优良性能。芳纶纱现已广泛应用于防弹制品和特种防护服等领域。

由于拉线在室外环境安装使用,容易受到雨水的影响。由于纤维结构具有毛细效应,容易把水份吸入拉线内部,降低绝缘性能。为避免该问题,在拉线制作中添加了阻水纱,阻水纱纤维主体遇水时,可迅速膨胀形成胶状物,该胶状物的保水能力强,有效阻止水树的增长,从而达到阻止水分渗透及扩散的目的。在使用芳纶纱纤维中加入若干阻水纱后,即可达到防止水份大量入侵到拉线内部的目的。

2. 绝缘拉线结构设计

绝缘拉线结构由加强件、内护套、外护套3部分组成,如图1所示。加强件是整条拉线的受力部件,是拉线中最重要的部分。加强件使用芳纶纱及阻水纱混合加工而成,每一根加强件外面覆盖内层护套。内层护套的作用是防止内部纤维散开,并起到保护加强件的作用,内层护套使用PE材料制成,具有柔软延展性好,防腐、绝缘、阻燃的特点。

多根加强件经过单向螺旋绞合组成绝缘拉线的主体结构(图2),通过调整绞合的加强件数量,就能制作出不同型号,具有不同机械强度的绝缘拉线,以达到不同的拉力性能要求。根据目前拉线的使用需要,共设计出ADPW-1、ADPW-2、ADPW-3三种型号的绝缘拉线,性能相当于传统的GJ-25、GJ-35、GJ-50三种金属拉线。

为保护内部加强件,在绞合的加强件外需要再覆盖一层外护套。外套护套须具有阻燃、耐老化、耐腐蚀等性质,因此,外层护套材料在一般PE材质基础上,加入LSZH阻燃助剂,用以提高护套的阻燃性能。

3. 绝缘拉线安装金具的设计

由于绝缘拉线外层使用的是PE护套,表面较为光滑,传统拉线的夹式金具无法有效夹紧拉线,当绝缘拉线受力牵引时,金具会导致塑料护套变形破裂,导致金具脱落和拉线损伤。因此,需要研制一套专用的绝缘拉线安装金具。

传统金具无法使用的原因为,PE护套的表面光滑,金具与拉线的接触面积过小导致摩擦力不足。新的安装金具需要增大接触面积,增拉线与金具之间都额摩擦力,而且需要将摩擦力均匀分布拉线表面,避免对拉线护套的损害。新的安装金具以镀锌铝条为原材料,采用内外反向螺旋的双层预绞式结构,金具可以螺旋缠绕在拉线表面,大大增加了金具与拉线间的基础面积。铝条内表面附上金刚砂,用以加强接触面的摩擦系数,提升二者之间摩擦力。使用该预绞式金具,再配合其他连接金具及螺栓配件,就能完成绝缘拉线的正常安装使用。

4. 绝缘拉线性能测试

绝缘拉线制成后,对其进行断裂强度和绝缘性能测试。

(1)断裂强度测试

参考标准GB/T 13035-2008带电作业用绝缘绳索,按照指定的试验仪器及操作方法进行试验,试验结果见表2。从测试数据可以看到,绝缘拉线的断裂强度已达到并超过传统的金属拉线。

(2)工频干闪电压测试

参考标准GB/T 13035-2008带电作业用绝缘绳索,试验前,将试样放在50℃的干燥箱里进行1小时的烘干,然后自然冷却5min,在规定的试验环境中进行试验,测试结果见表2。

(3)工频泄漏电流测试

参考标准GB/T 13035-2008带电作业用绝缘绳索,将试样置于相对湿度90%、温度20℃的调温调湿箱中预处理24小时后,取出试样,在规定的测试环境中测量泄漏电流值,测试结果见表3。

从以上两项测试结果中看到,绝缘拉线的绝缘性能良好,可用于10kV配电线路中。

5. 应用效果

绝缘拉线已在广东江门地区沿海地区进行试点应用,具有以下应用效果:

(1)安全性好。由于拉线的其中一个安装点位于电杆上,靠近运行中裸导线,另一个安装点直接在地面上,若导线与拉线发生意外触碰,或者导线对拉线放电,会引起触电风险。而绝缘拉线使用绝缘性能良好的高强度材料制成,即使拉线直接接触导线,也不会引起触电问题。因此,绝缘拉线可以安装在人流较多的地区,使拉线的安装使用范围扩大,提升拉线对线路的保护效果。

(2)安装拆除便利,可以实现快速拆装。绝缘拉线相对传统金属拉线,具有柔性好,重量轻的特点,可以实现快速的安装和拆除。在某些位置有限的地区,如农田内,拉线在非台风季节,可以解开地面上的固定点,把拉线缠绕在电杆上,一旦台风来临,可以立即恢复安装,既起到防风效果,又节约了空间,使防风拉线的使用更加便利。

(3)耐腐蚀性好。沿海地区由于靠近海岸线,空气水分和盐分较大,传统的金属拉线容易出现锈蚀损坏,绝缘拉线使用了防腐性能强的纤维材料制成,具有很强的抗腐蚀能力,使绝缘拉线相对于金属拉线更耐腐蚀更耐用。

结语

通过绝缘拉线的研制和应用,解决了沿海地区传统金属拉线容易受到腐蚀,有触电风险的问题,使拉线的安装更加便利,拓展了拉线的应用范围,有助于减少因台风导致的倒杆断线,提升沿海地区配电线路防风能力。

参考文献

篇7

关键词:跨越跨越档迪尼玛绳封网 方法

中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:

1、引言

500kV黄坪-大理输电线路工程N45~N58导地线展放区段共跨越110kV电力线3条,除110kV洱北Ⅰ回外,110kV洱西线、110kV洱北西线电力线均为昆明铁路局西邑牵引变专供电源线。昆明铁路局多次协商,考虑到西邑牵引变只有110kV洱西线、110kV洱北西线两条供给电源,两条线路不能同时停电,一条线路以确保西邑牵引变带电及铁路的正常运营。根据现场的地形条件及跨越情况,最终确定110kV洱北Ⅰ回线、110kV洱北西线两条线路停电,在N55-N56档利用N55、N56两基铁塔采用封绝缘网方式带电牵跨110kV洱西线。施工时利用绝缘绳索架设跨越网,保护被跨越的带电线路,在整个施工架线期间被跨越电力线路带电运行。

2、架设跨越绝网的技术分析及准备

2.1根据停电时间,架设跨越绝缘网、拆除绝缘网的时间分别为2012年3月9日8:00至晚20:00、2012年3月20日8:00至20:00。

2.2技术分析

2.2.1封网装置各种绳索规格的确定

牵网绳牵引封网装置到位后,将封网装置锚固与地面承载地锚处,导线拖动直接导致的是锚固绳及网间连接绳截面张力的变化

Tz=1(μKdKhnwLc)/2,T≥3.0Tz

式中Tz—导线水平拖动引起的锚固绳截面张力变化值,N;

Kd—冲击系数,新建单回线路取Kd=1.67;

Kh—不均衡系数,取Kh=1.2

n—落网导线数量; Lc—封网装置承载导线长度,m;w—导线单位重量,N/m;

μ—滑动摩擦系数,按《1000kV架空送电线路张力架线施工工艺导则》μ=0.7~1.0;

T—锚固绳及网间连接绳破断力要求,N。

2.2.2封网绳受力分析

以下图为例进行事故状态绝缘绳、封网绳受力分析。当导线落在封网绳一侧时,假设可以不发生滑移直接达到静止状态,则受力分析如图1所示:

根据力的三角形法则和正弦定理有T1/sin(π/2-β)=T2/sin(π/2-α)T1/T2=cosβ/cosα当导线落点在封网绳中心偏左侧时,有α>βcosαT2。所以当导线落点在封网绳中心偏左侧时,落点左侧封网绳承受的拉力要大于右侧封网绳,显然此时导线除了受到两侧封网绳的支持力外,还受到沿着封网绳方向的摩擦力作用,这样才能使导线保持在平衡静止状态。如果导线受到封网绳的摩擦力很小,导线就难以保持平衡,容易滑动。现对导线收到的摩擦力忽略不计,则其受力分析如图2所示:

导线受到顺时针方向的转动力矩为:

M=T1L1-T2L2

GE/OC=PE/OP,EF/OD=EH/OHL1/R=PE/(PE+R),L2/R=EH/(EH+R)L1/(R-L1)=PE/R,L2/(R-L2)=EH/R,因PE>HE,则L1R/(R-L1)>L2R/(R-L2),又因T1>T2故M=T1L1-T2L2>0

也就是说导线落点在封网绳左侧时,会受到向右的转动力矩,从而向右滚滑移动。当导线滑移至网绳中间时,L1=L2,T1=T2,导线处于平衡受力状态,不会滑移。同理,到导线落点在封网绳右侧时,也会受到向左的转动力矩,从而向左滑移,直至滑移至封网绳中间,达到平衡状态。

2.3机械设备配置

已此次跨越为例,工器具配置如下表(本次跨越档距为194米、两道排架封网、封网遮护长度30米)

3、 跨越网架设方法

3.1作业内容及流程

3.2跨越档示意图

3.2.1500kV黄大Ⅰ回线: N55号塔,塔型为ZVB2346-69m;N56号塔,塔型为ZVB2346-46m;N55~N56跨越档档距为194m。

3.2.2110kV洱西线:跨越位于110kV洱西线#24~#25档内,跨越点距500kV黄大线N55塔位中心桩90米,交叉跨越角约为75º,地线对地高度为31米,施工完毕后,500kV黄大线下导线距离110kV洱西线地线高度为27.5米。

3.3跨越封网施工布置示意图

3.4架设跨越网

3.4.1抱杆及滑车安装

在跨越档前后两基塔上安装抱杆,抱杆选用两套400×400×30米钢抱杆或者700×700×30米铝合金抱杆,抱杆在地面组装完成后,用悬挂在横担上的两个3T滑车配合吊绳将抱杆起吊到指定位置,起吊到指定位置后用4根Φ16的钢套及U型环将抱杆固定牢靠。

抱杆固定好后,安装滑车,滑车又轨道绳滑车组和牵引绳滑车组。轨道绳滑车用于轨道绳的安装及调整,牵引绳滑车用于牵引网架及固定。悬挂滑车的钢套采用φ13×1.5m钢绳套。

两边索道绳滑车的位置应超过最边相地线2米,两组网架中间共用1组轨道绳滑车,保证轨道绳架设完成后对导、地线的承托保护。

3.4.2 飞艇放线

使用飞艇将1根韩国丝放过跨越档,然后采用人工或机动绞磨牵引将韩国丝更换成1根Ф4mm迪尼玛绝缘绳,逐级更换牵引完成绳索的架设。此过程的操作人员必须穿绝缘鞋、戴绝缘手套。

3.4.3跨越网轨道绳和牵引绳的展放,韩国丝展放完成后进行逐级换绳:

3.4.4跨越网轨道绳和牵引绳的锚固

轨道绳和牵引绳展放完成后,先把两根13牵引绳绳头栓牢在铁塔上,代跨越网组装完成后拉动循环。轨道绳通过两端抱杆上的轨道绳滑车通至地面,将绳头用葫芦和U型环连接在埋设好的地锚上,地锚距塔的距离以对地夹角不大于45°为宜。因迪尼玛绳每盘的长度在(300~500m),如跨越档较大,迪尼玛绳不够长可以在尾端连接钢绳使用。

承力轨道绳地锚布置方式如图5所示:

地锚位置确定,将经纬仪架在N55铁塔中心(即线路中心)上,然后对准N56侧线路方向,在N55的小号侧40m处钉一桩A,再打倒镜至N56塔的小号侧50m处位置钉一桩B,以A、B桩为中心,分别将经纬仪架在A、B点上,照准线路中心转90°和270°布置地锚。

3.4.5承力轨道绳调整

轨道绳锚固完成后,使用绞磨或者葫芦将索道绳徐徐收紧,并由测量人员观测索道绳的收紧弛度,当轨道绳与被跨越线路地线的垂直距离大于5米左右,停止牵引并锚固两端。

3.4.6跨越网的组装与拉封

在3根轨道绳上分别安装8个专用滑车,滑车安装好后,将封网绳采用的Φ10×10m迪尼玛绳拉吊至抱杆处,每根迪尼玛绳连接相邻的两根轨道绳上对应的专用滑车。在连接前为加强对封网迪尼玛绳的保护,我们将每根Φ10×10m的迪尼玛绳穿入3节3米长的PVC管。

为加强跨越网的保护能力,连接首、尾两组滑车的绳索采用GJX-50的钢绞线,中间部分的连接全部采用迪尼玛绳加PVC管。滑车和封网绳安装完成后,用Φ8×3m的迪尼玛绳连接同一根轨道绳上相邻的滑车,按同样的方法将另外2根轨道绳上的滑车连接好。最后用8根Φ8×6m的迪尼玛绳做成4组“V”型绳套,分别安装在每组网架的前端和尾端,前端“V”型绳套固定在牵引绳上,尾端“V”型绳套等整个网架拉开后固定在牵引绳上,然后在牵引端采用两台绞磨同时牵引两根牵引绳,牵引绳尾端带上一定的张力,将跨越网拉至被跨越电力线路上方,完成跨越网的拉封工作。拉封好的跨越网如图6所示。

网架杆悬挂数量根据张力放线要求的对被跨越线路的遮护范围决定,一般原则是:前后网架杆对带电线路边导线的最小延伸保护范围为排架杆对带电导线垂直距离的1.5倍。网架安装挂设完后,需再次调整承力索道绳弛度,保证整个网架与带电线路地线的最小垂直距离不小于5米。

4、架设跨越网的安全事项

4.1在跨越网封网、拆网操作过程,应申请将所跨电力线停电,停复电必须按规定要求办理工作票,严格按工作票管理的相关手续执行接到停电通知后,进行验电、搭设接电线。

4.2所有施工人员必须接受施工质量、技术、安全交底,施工前,严格做好工器具的检查工作,杜绝以小代大使用。绝缘工器具必须使用经试验、检验合格的工器具。

4.3在开挖地锚坑时,位置、方向均应经过复核,应特别注意坑的方向,保证深度。

4.4施工人员必须听从工作负责人统一指挥,安排专人监护,施工中应保持通讯可靠,工作负责人应站在有利地形随时观察了解各点、各工作部位情况,特别在过绳、封网等上下配合的工序,工作负责人必须全面掌握各点情况。

4.5搭设跨越网、过线、封网及导、地线展放期间,实行全过程安全监护,并安排专人24小时在跨越网架处看守,如发现异常情况及时与施工负责人联系,应立即停止导地线展放工作。

4.6跨越网搭设过程中,用于调紧索道绳弛度的绞磨及过导引绳时所使用的绞磨前均应采取良好的接地保护措施。在N55、N56两基塔上加挂接地短路线,对钢绳和导线接地。

5、结束语

架空输电线路跨越运行电力线不停电或不连续停电时,为确保运行电路线的安全,应积极推广跨越档封网或局部封网的施工技术。本文经研究探讨认为,实施跨越封网布置方案时具备的条件是跨越档档距适当小,跨越档塔位适当增高,减少了由于停电的经济损失,其施工方法值得总结,为今后带点跨越施工提供参考和借鉴。

参考文献

篇8

关键词:绝缘操作杆;多功能;全角度;便捷式

作者简介:王广鑫(1965-),男,山东枣庄人,山东电力集团公司枣庄供电公司,工程师;刘良春(1974-),男,山东枣庄人,山东电力集团公司枣庄供电公司,高级技师。(山东 枣庄 277100)

中图分类号:TM726 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)26-0228-03

电力系统承载着国家能源优化配置的功能,输电线路则是能源传输的动脉。[1]由于其本身特性:地域跨度大,常年暴露在野外环境中,所处环境因素复杂。[2]输电线路在实际运行中经常受到外界环境干扰,其中导线缠绕异物是导致输电线路导线相间间短路或导线与杆塔之间对地短路的重要原因。因此当线路缠绕异物时要及时进行清除。

在线路停电检修作业中,验电器与接地线是必不可少的工具,验电后挂接导线接地线的连续步骤是保证线路作业人员的重要措施。[3,6]线路作业中绝缘工器具是检修维护的必备工具,种类繁多的绝缘工器具给输电线路日常检修提供了多种作业工具,同时也增加了工具携带、保管、维护的工作量。[4,5]线路检修时作业人员塔上高空作业,携带多种绝缘工器具增加了高空作业人员的作业强度。[7]本文基于长期输电线路运行检修的经验,针对输电线路的实际工作研制多功能绝缘操作杆,通过接头更换实现带电清除导线异物工具、挂接导线接地线工具、验电器集成。

研制带电清除导线异物工具,清除输电导线缠绕异物,提高导线缠绕物清除效率;对传统接地线挂接方式进行改进,实现接地线全角度便捷式导线接地线挂接,有效解决转角较大的耐张杆塔内角侧导线接地线挂接困难的难题,提高导线接地线挂接效率;通过绝缘操作杆将上述两项工具与验电器有机组合,研制多功能绝缘操作杆,有效减少绝缘工器具种类,增强绝缘操作杆功能,提高线路检修作业效率。

一、多功能绝缘操作杆总体框图

本文研制的多功能绝缘操作杆结构框图如图1所示,主要是由四部分组成:绝缘操作杆、带电清除导线异物工具、导线接地线挂接工具和导线验电器。绝缘操作杆设计成可伸缩型绝缘杆,方便携带;带电清除导线异物工具接口与绝缘操作杆匹配,实现线路缠绕的塑料布、风筝线等异物的快速清除;导线接地线挂接工具,由于底线接头由绝缘操作杆控制,实现导线接地线全角度挂接;验电器头接口与绝缘操作杆标配;多功能绝缘操作杆将上述三种绝缘工器具集成,有利于线路检修作业绝缘工器具集约化。

二、绝缘操作杆

线路检修人员通过绝缘操杆是控制绝缘工器具进行线路检修作业。普通可伸缩式绝缘操作杆一般设计为圆形,可伸缩性能较好,并有较高的强度,但一般并不具有承受扭矩功能。

本绝缘操作杆在设计时,如图2所示,在两级绝缘杆连接部位设计有方形卡槽。在实现伸缩功能的同时,两级绝缘杆在绝缘杆垂直断面方向固定,作业人员操作绝缘杆转动时绝缘杆在轴心方向垂平面转动时承受一定扭矩,增加这一功能主要用于实现操作人员导线异物清除角度,实现全角度导线接地线挂接。在实际工作环境中,为适应线路不同电压等级,绝缘杆制作时根据国家电网绝缘工器具制作要求制作不同电压等级操作杆以适应不同电压等级线路检修作业。

三、带电清除导线异物专用工具

及时处理导线缠绕异物是保障电力系统输电线路日常维护的重要工作。在大风天气,经常会有风筝线、热气球线、塑料大棚塑料布等缠绕至导线上,如不及时清理,当大雾或是雨雪天气时导线缠绕物绝缘强度降低,极易导致线路短路,引发线路跳闸。传统导线缠绕物清除办法一般使用绝缘绳将导线缠绕物磨断,或使用绝缘操作杆将缠绕物挑下来,效率低,工作量较大。本文研制带电清除导线异物专用工具结构图如图2所示,由双钩和刀刃组成,通过螺栓头与绝缘伸缩杆连接,绝缘伸缩杆内壁带有螺纹,用于固定异物清除工具。

具体操作步骤:检查绝缘操作杆外表完整性后,将带电清除异物工具与绝缘操作杆可靠连接;通过绝缘操作杆操作带电清除异物工具进行导线异物清除,双钩可有效撕裂塑料布,刀刃可以快速将缠绕在导线的线类异物(如风筝线、热气球线等)割断,完成导线异物清除工作;将绝缘操作杆收回,拆下异物清除工具,妥善保管。

带电导线异物专用工具活动范围是绝缘杆的长度,操作人员在杆塔上操作绝缘杆,控制工具对导线异物进行清除。由于绝缘操作杆增加轴心方向垂平面转动时承受扭矩功能,操作人员可以通过绝缘操作杆轴面方向转动,轴心方向拉动,充分利用双钩与刀刃的功能,快速清除导线异物。本工具设计简单、实用、操作便捷。

四、线路导线验电器及全角度接地线挂接工具

输电线线路进行停电检修时,为保证作业人员人身安全,必须先在工作地点两端验电,悬挂可靠接地线后,方可开始工作。目前悬挂接地线的操作工具主要使用绝缘绳或绝缘柄。绝缘柄多用于配电线路,目前输电线路只有利用绝缘绳这一操作方法。

对于输电线路耐张杆塔,两端导线通过跳线连接。当线路转角度数较大时,线路跳线与线路横担不在一个垂面内,一般水平方向相差50~100cm。悬挂接地线时,作业人员需将接地线夹与导线可靠连接。使用输电线路绝缘绳悬挂法时,作业人员只能靠经验对导接地线夹进行投掷,使之与跳线连接,高空作业人员熟练程度不一样,从而造成悬挂接地线时间较长,影响了线路停电检修整体工作效率;绝缘绳较长约4米,容易造成与接地线缠绕,增加作业人员的作业难度;悬挂时接地线导线夹与导线接触时只能靠投掷冲击力进行悬挂,很容易对导线造成损伤。

根据国家电网输电线路安全规程规定,输电线路检修时验电、挂接导线接地线两个步骤是连续工作,悬挂接地线过程中作业人员不允许触碰接地线。本文研制全角度便捷式导线接地线悬挂工具,不增加高空作业人员所携带的工具数量,悬挂接地线时能够掌控导线夹的方向,工具操作轻便、灵活。

1.全角度便捷式导线接地线基本结构

如图3所示,基本结构主要是由4部分构成:绝缘操作杆、接地线线夹、接地线线夹母头、接地线线夹。

绝缘操作杆为可伸缩式绝缘杆,其断面图如图2所示,两级绝缘杆在轴心方向垂平面转动时可承受一定程度扭矩,实现导线接地线夹的支撑、控制方向、与导线挂接、脱离功能。

导线接地线夹实现导线线夹与绝缘操作杆的连接功能。挂地线时,作业人员通过标配接口,将与绝缘操作杆可靠连接。与导线接地线夹母头连接,前段有卡栓设计,实现与母头卡槽的可靠连接。防脱扣挂钩由挂钩和弹簧防脱扣组成,与母头挂环配合实现导线接地线与导线分离。

接地线夹母头由舌杆、舌杆固定板、半圆形卡槽组成。舌杆与舌杆固定板之间有弹簧装置。当连接母头时,舌杆在外力的作用下被推入舌杆固定板,绝缘杆转动,卡栓与卡槽卡死,实现与母头的可靠连接;当绝缘操杆作反向转动时,卡栓与卡槽脱扣,舌杆在弹簧的作用下将推出母头,实现与母头的分离。母头与导线接地线夹通过连接板连接,控制接地线夹与导线的连接、分离。

接地线夹主要是由导线夹、触动槽、触动杆、连接接地线组成,连接接地线实现导线与接地线的连接功能。导线夹在弹簧的作用下加紧导线,与导线连接。在进行导线挂接时,通过触动杆的支撑,导线夹的上夹板和下夹板分离。这时触动杆自由端卡住与触动槽,支撑住导线夹的上夹板与下夹板。当触动杆碰到导线时,触动杆滑出触动槽,导线夹上下夹板失去触动杆支撑,在弹簧的作用下实现闭合,与导线可靠连接。

2.验电器及导线接地线挂接工具使用步骤

作业前,线路检修作业人员根据检修线路电压等级,选择电压等级相匹配的绝缘操作杆、验电器、导线接地线;线路检修作业人员在检查工具外观完整、试验周期合格,登杆塔进行作业;检修作业人员将验电器与绝缘操作杆通过标配接口连接可靠,进行验电,验明无电后收回绝缘操作杆,将验电器与绝缘操作杆分离;检修作业人员取出接地线,接地线一端与杆塔接地极连接,将接地线夹通过标配接口与绝缘操作杆连接,接地线夹通过卡栓与母头连接,拉伸绝缘操作杆,用绝缘操作杆控制接地线夹触动杆与导线接触,实现导线夹与导线连接;使用操作杆将继续推入母头一段距离,同时转动绝缘操作杆,在母头弹簧的作用下母头舌杆将弹出母头,母头与分离,收回绝缘操作杆,完成导线接地线挂接工作。

收回导线接地时,检修作业人员将此时独立的与绝缘操作杆连接可靠后,拉伸绝缘操作杆,通过挂钩挂住导线接地线夹母头挂环,弹簧防脱扣的防止母头挂环脱落,拉回绝缘操作杆,实现接地线夹与导线的分离,回收绝缘操作杆,将与绝缘操作杆分离,将导线接地线与铁塔接地极分离,回收接地线,完成导线接地线收回任务。

五、总结

本文针对电力系统输电线路日常检修维护工作实际需要,研制多功能绝缘操作杆,绝缘杆构造简单,成本低,易实现,实现带电清除异物和验电、挂接接地线绝缘工器具有效集成、减少绝缘工器具总类、增强单体绝缘工器具功能。

研制带电清除导线专用工具已推广使用,实际使用效果表明本工器具大大缩短了导线异物处理时间,提高输电线路导线异物清除工作效率;研制全角度便捷式导线接地线挂接工具可有效解决转角度数较大耐张塔导地线挂接困难问题,已经推广使用,提高了导线接地线挂接效率,减少输电杆塔高空作业人员工作强度,具有很强的实际工程使用价值。

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【关键词】电气绝缘材料;现状;发展方向

电气绝缘材料标准作为电气设备的重要的技术准则,对提高产业技术进步、规范材料生产和管理,提高产品的质量和技术水平,减少贸易风险和保障市场的秩序,增加产品的国际竞争力起到重要的作用。本文介绍了我国现行的电气绝缘材料标准体系和亟待解决的问题,并提出了建立现代化电气绝缘材料标准新体系的发展方向。

1 我国电气绝缘材料标准化的基本状况

1.1 电气绝缘材料标准体系的建设

在桂林电器科学研究所的大力支持下, 我国电气绝缘材料标准的制定和修订工作, 由全国绝缘材料标准化技术委员会负责组织实施,充分地调动了各相关行业的资源和力量,经过25年的努力,截止到2009年8 月,已先后制定完成国家标准(GB/T)119项、国家军用标准(GJB)4项、机械行业标准(JB/T)69 项,合计192项。基本上涵盖了现有的电气绝缘材料产品,包括:

1)电气绝缘用漆、电气绝缘用可聚合树脂和胶;2)电气绝缘用树脂浸渍纤维制品(包括漆布、漆绸、软管、机织带、无纬绑扎带、网络和预浸料等);3)电气绝缘用层压制品、卷绕制品、真空压力浸胶制品和引拔制品;4)电气绝缘用塑胶制品;5)电气绝缘用云母制品;6)电气绝缘用胶粘带、薄膜、柔软复合材料;7)电气绝缘用纤维制品;8)绝缘液体(变压器油、合成芳烃和硅油等)。

以上是我国电气绝缘材料标准体系的基本框架,其对我国电气绝缘材料行业进步和发展起到了积极作用。

1.2 电气绝缘材料标准体系现状的不足

由于受到行业技术发展水平等因素的制约,尽管我国已建立较完整的电气绝缘材料标准体系,但仍然存在一些不足:

(1)部分标准技术水平偏低。由于所采用的IEC 标准仅仅是体现了最基本的要求,但其技术水平不高。另外,有个别版本十分陈旧,如仍沿用20世纪80年代初期的电气用纤维素纸系列标准,至今尚未对其重新修订。

(2)现有标准体系标准不完整。主要体现在:对于电气绝缘用漆和胶类产品,由于其对应的标准体系中只有通用型的产品标准,因此在制订我国相应的标准时影响到产品的完整覆盖性,目前我国在中、高压电机绝缘用的真空压力浸渍树脂、绝缘浸渍漆以及防晕漆,三防(防潮、防霉、防盐雾)漆等方面没有统一的标准。对于塑胶类绝缘材料,由于IEC 在该领域标准尚属空白,因此,我国目前基本上没有制订相应的国家标准或行业标准,其在电线电缆、低压电器等诸多行业的广泛应用,主要采用各自企标和供货技术条件(协议)来进行产品的生产和贸易。

(3)标准研制速度满足不了新技术快速发展的需要。随着新装备新技术的快速推广应用,我国在新设备引进和不断扩大自主研发化进程中,所采用的标准大多为国外知名公司的技术标准,如杜邦、西门子、东芝和三菱等公司的标准,主要原因是我国电气绝缘材料的产品水平较低,不能满足现代装备的技术要求,关键材料需要进口。因此,电气绝缘材料要采取扩大采标范围的措施,加快采标转化的速度,尽快地逐步完善现行电气绝缘材料标准体系。

2 进一步完善电气绝缘材料标准体系

配合国家电气装备制造业规划的进行,尽快制订与之相适应的配套性基础标准。

(1)研究建立电气绝缘材料的市场准入制度,制订与之配套的市场准入技术标准。我国现行电气绝缘材料标准仅仅是推荐性标准,在规范市场秩序方面的作用受限。

(2)制订有利于环境保护的电气绝缘材料标准。优先制订节能型、环保型、无溶剂或水溶性的绝缘材料产品标准,推进节能减排,促进各企业的技术创新和产品的升级换代。

(3)为重大装备的技术引进、自主研发和出口提供技术支撑。

(4)加速制订核电站用1E级低压热收缩套管技术标准,电气绝缘用玻璃毡制品、聚芳酰胺纤维纸及耐电晕聚酰亚胺薄膜等产品标准。加速我国对此类产品自主研发的进度,尽快打破国外的技术垄断。

3 电气绝缘材料标准研制的重点和发展方向

随着我国重大工程建设步伐的加快,要求建立能支撑我国电气装备制造业发展需求的电气绝缘材料标准新体系;国家新能源发展战略的实施,要求制订能满足核电、风电电气设备国产化及自主研发所需的绝缘材料的技术标准;配合国家标准委员会正在实施的资源节约与综合利用标准化发展规划,需要完善包括能促进节能减排在内的新型电气绝缘材料的产品标准。

(1)大型发电设备用绝缘材料标准。(2)高压、特高压输变电设备用绝缘材料标准。(3)新能源领域用绝缘材料标准。(4)干式变压器用绝缘材料标准。(5)动车组牵引技术国产化用绝缘材料标准。(6)电器电子用绝缘材料标准。(7)节能环保型绝缘材料标准。(8)电气绝缘材料关键检测技术及安全规范标准(9)研究转化国际知名跨国公司先进标准制订绝缘材料标准。

4 结束语

总之,我国应根据相关产业的发展和技术的更新,随时提出新的标准来制订计划项目,从而不断地对现行的标准体系进行细化和补充。由于电气绝缘材料涉及与电子、电力、机械、石化、化工、轻工和建材等众多行业,各行业之间存在着技术交叉,而且产品技术更新快,因此需要充分调动相关的资源和技术力量,结合我国国情,在深入分析和研究国际先进标准的基础上,不断提高采标工作的科学性和有效性,使发展模式向制订具有自主核心的技术标准转变。

参考文献:

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[2]庞宏力,刘立柱.水溶性无机硅钢片漆的研制[C].北京: 第十届全国绝缘材料与绝缘技术学术会议论文集,2008

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关键词:配电线路;雷电理论;断线机理;预防措施

中图分类号:Tm662 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2010)-12-0245-2

0 引言

目前,不论是在国内还是国外,配电网高低压线路基本上都是采用了绝缘导线。但是,在绝缘导线的实际运用中,也相应的出现了一些新的问题。其中最为突出的就是雷击问题,容易导致配电线路设备遭受雷击故障。

1 雷电基本理论及危害原理分析

1.1 雷电基本形成理论

中部有强烈的上升气流是雷电的基本结构,在该气流的影响下面,正电荷的冰晶与负电荷的水分渐渐发生分离,形成了部分带正电荷与部分带负电荷的雷云层。在异性电荷不断积累的作用下,正、负极云块的电场强度逐渐增加,当云层的电场强度增加到空气击穿强度时,就形成了放电的现象。正、负电荷通过相应电离通道进行互相中和,从而产生强光和强热。该放电通道发出的强光就是人们指的闪电。而该通道发出的强热,引起空气的急速膨胀,发出轰鸣声,这就是雷声。一般情况下,雷云的上部分带正电荷,下部分带负电荷。由于雷云与雷之间存在着强大的电场,所以,当积聚的电荷密度在某一区域内非常大,并且电场强度超出雷云和地面之间的空气游离临界值时,就很容易导致雷云对地进行放电,当雷云对地放点击中建筑物或者其他物体时,就形成了雷击事故。

1.2 雷电放电特性

雷电的破坏主要是由于雷电中的雷电流引起的。雷电流由零增加到最大值时,这称为“波头”,通常只需要几微秒的时间;而电流下降那部分则称为“波尾”,时间约是数十微秒。由此可见雷电的幅值非常大而且其变化的时间非常短。一般的防雷设备值是根据雷电流的大小来确定的,因此,能够得知雷电流的大致范围对防雷来说是非常重要的。雷电流的幅值变化范围非常大,这在一定意义上增加了预测雷电流大小的难度。

防雷的另一项重要参数就是雷电流的上升速度,也是通常所说的“雷电流徙度”与雷电感应有着直接的联系,可通过kA/μs这一公式进行计算。雷电流陡度开始的增加速度非常的快,一段时间后将会逐渐的缩小,当雷电流达到最大的幅值时,雷电流的陡度值则变为零。

1.3 雷电危害基本原理分析

由于雷电电击所产生的雷电波,可能沿配电线路引到室内,将严重危害到人员以及设备的安全。根据有关的资料显示,雷电侵入波造成的危害每个地方都有较大的差异,但是,仍占据比较大的比例。从配电网架空线路产生雷电波的主要原因有两点:

1.3.1 直击雷 一般的配电网架空线路分布比较广泛,因此受到雷击的几率也就上升,当某处受到雷击后,所产生的雷电波就会沿电路进行传播,传播的范围可能会非常的广泛。一旦传入室内,所产生的电压也是非常高的。

1.3.2 击中线路附近物体时产生的感应雷电波 感应雷电压虽然比直击雷的电压要低很多,但是,一旦发生对低压电路以及通讯线路的安全,仍然具有等同的危险性,而且较雷直击的几率更加的大。

2 架空绝缘导线雷击事故原因分析

2.1 绝缘导线存在弊端

由于最近几年的城网改造工程的实施,城镇中10kV配电线路基本上都改换成了架空绝缘导线,但是大部分的防雷措施与原来的裸导线并没有明显变化。主要原因是,裸导线加装避雷器非常方便,基本上容易雷击的地方都进行了加装;而采用了绝缘线之后,只能在配电变压器以及联络断路器两侧隔离开关处安装避雷器,无其他部分,不剥离绝缘层也不能安装避雷器,因此,降低了避雷能力。绝缘线的雷击事故基本上都发生在比较空旷的地区。主要原因是:城区建筑物等有屏蔽作用,降低了线路遭雷击的几率,约占总量的10%,而在线路附近发生雷云对地放电,产生感应过电压占到了90%以上,断线部分大多数为绝缘线固定处。主要原因是,架空线路遭雷击产生闪络现象。在很短的时间内产生很大的电弧电流,引起绝缘层的击穿但不会烧断导线。烧断导线的真正原因是雷击后造成相问短路所产生的数千安培工频续流。但是对于架空裸导线来说,工频续流电弧会沿导线向负荷侧传递,而不是集中在某点,所以很少发生导线烧断;采用绝缘导线的线路,会引起工频续流电弧集中并击穿,无法进行传递,导致导线烧断。

2.2 10kV配电线路防雷措施不到位

一般在配变上都会安装氧化锌避雷器,但是,在一些线路比较长的10kV架空线路上,并没有安装线路型氧化锌避雷器。以前10kV线路的连接器一般都是采用并沟线夹进行连接的,有些甚至连并沟线夹都不使用,而直接进行缠绕接线。以上两种并不是连接链路的最佳方式。严重的将经受

2.3 线路绝缘子的质量不高

这里要提出P-l5针式绝缘子,其爬距约为28cm,并常年受到工业及自然环境的污染,在大雾及雨天等湿度环境下,绝缘子表面的污染物被水分湿润,导致其导电性大大增加,其泄漏电流也快速上增,会导致绝缘子在工频与操作冲击电压下的闪络电压明显降低,甚至会在工作电压下发生闪络。

3 10kV配电网线路设备的防雷措施

3.1 线路中配电变压器的防雷

在配变的3-10kV侧要装设金属氧化物避雷器或者是阀型逼雷器进行防雷保护。如遇特别情况,可采用两相阀型避雷器与一相间隙保护或者是两相间隙保护进行结合防护,当中的阀型避雷器可以用管型避雷器进行代替。保护设备的安装要尽量靠近变压器,这是为了防止残压损坏变压器绝缘。

当雷电流流过接地电阻时很容易产生压降IR,并且当其与避雷器的残压共同作用与变压器的绝缘上,为了避免这一情况的发生,避雷器的接地线与变压器铁壳连在一起进行接地操作,只有阀型避雷器的残压作用于变压器高压侧主绝缘上。但是,这种情况下的接地体以及接地引下线上的压降,会极大的提高变压器铁壳电位,很容易引起铁壳向220/380V低压侧逆向放电。因此,必须将低压侧的中性点与变压器的铁壳进行连接。这样会使低压侧电位同时也被抬高,铁壳和低压侧之间就不容易发生闪络现象。但是,这种方法有个缺点,在高压侧雷击可能传递到低压侧的用户中去,对用户安全产生影响,所以,可采用加强用户的防雷措施来进行预防。

(1)当10kV侧雷击,阀型逼雷器发生动作,并在接地电阻上产生压降IR,采用5kA与7Ω进行计算,就得到IR=35kV。此IR绝大部分都加在低压绕组上。经电磁感应原理,将在高压绕组上产生高电压。由于避雷器固定了高压绕组出线端的电位,因此,高电位将沿高压绕组分布,并集中在中性点处,产生最大电位值,当此电位值过大,就会引起中性附近发生绝缘击穿;同时大大增加匝间电压,也很容易引起高压绕组的层间或者是匝间发生绝缘击穿。

(2)当低压侧线路雷击,在低压侧的冲击波会按照一定变压比传递到高压一侧。因为低压侧的绝缘裕度比高压侧要大,因此,很容易在高压侧引起绝缘击穿事故。对于35/0.4kV系列配电变压器来说,在其高、低压处都装设有避雷保护器。对于低压侧中性点没有进行接地处理的变压器来说,应在其与变压器铁壳间加装击穿保险器。一般为了降低避雷器残压对变压器绝缘的损坏,无论高压或者是低压避雷器的接地点到铁壳间的连线,其距离越短越好。

3.2 线路中柱上负荷开关的防雷

对于10kV户外柱上开关,都要进行基本的避雷保护,也可以采用间隙保护的方法。线路中的户外柱上开关等具有常断路运行及带电的特点,所以,要特别注意其带电侧的避雷保护,要对开关的金属外壳进行接地处理,并且接地电阻应控制在10Ω以内。这是由于,柱上油开关或者是隔离开关等经常开路运行并且带有电压,当其任一线路发生雷击时,受到雷电波的反向作用导致电压急剧上升,从而引起绝缘闪络击穿。

3.3 加强线路绝缘方案

加强配电线路的绝缘性能,对于10kV线路防雷过电压意义并不是特别大,这是因为线路的绝缘强度是有限的,在遭遇雷击时,基本无效。对感应雷只在雷电流较小并且雷击点较远时才能减少闪络的发生,但是,在进行多回同杆架设时,加强重要线路的绝缘性能,也可以适当的减少重要线路中的雷击事故,举个例子:进行同杆架设的两条线路,一条是绝缘导线,而另一条则是裸导线,在相同的支持绝缘子时,在裸导线上发生雷击闪络事故偏多,这是由于裸导线的绝缘性能远远低于绝缘导线,当裸导线受雷击穿接地,由于耦合地线的作用,减少了过电压的陡度,从而保护了绝缘导线的安全。这里应特别注意的是:如果该绝缘导线是单回架设的,一旦雷击发生,其结果大多数都是发生断路,因为在绝缘导线遭雷击时往往是一处进行放电,非常容易发生断路,所以,对绝缘导线的避雷不但不能松懈,反而要更加注意,不建议在空旷的地区采用,也可将绝缘导线架设在有多回线路的下方。为防止发生三相短路故障,应该对其中的两相导线的绝缘性能进行加强,另一相则进行常规绝缘,就是采用不平衡绝缘法,在雷电流较小的情况下,引导其发生一相闪络,减少整条线路的断路发生。加强绝缘的方法主要有:使用绝缘导线以及采用P20绝缘子。

4 结束语

在线路工程的设计阶段,就应考虑到10kV配电系统的防雷保护,并根据地形等实际情况,选用质量相对可靠的电气及防雷设备,认真执行等电位原则,建设好可靠的公用接地网,要对防雷措施进行综合性的考虑,只有这样,才能尽可能的减少雷击对线路及设备造成的损害。

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