绝缘电线十篇

时间:2023-04-09 00:56:46

绝缘电线

绝缘电线篇1

关键词:绝缘子;机械强度;绝缘配置

500kV纵江至横沥新建段线路总长约2×27km,其中同塔双回段长约23km,500/220kV混压四回段长约4km,每相导线截面为4×720mm2。500kV横东线改接入纵江站后形成500kV纵江至横沥送电线路。该线路建成后将成为东莞东南部电网的重要送电通道。因此,正确的导线绝缘配合和绝缘子选型是确保线路安全运行的重要因素。

一、绝缘配合分析

超高压架空送电线路外绝缘水平主要取决于架空送电线路的工频电压、操作过电压和雷电过电压。对送电线路而言,绝缘子串长的确定是塔头尺寸确定及塔头结构设计的基础,直接影响线路工程的造价和运行可靠性。[1,2]

绝缘子串长根据污秽等级确定。经现场调查,沿线的污染源主要来自城镇生活和工业污染、零星砖窑、采石场等。[3]参照2010版《广东省电力系统污区分布图册》,本线路全段属c级污区。考虑到沿线城镇经济发展迅速,建设项目较多,远期沿线增加污秽源不可预计,本线路全线按d级污区进行绝缘配置。

二、绝缘子选型

绝缘子选型分为绝缘子型式选择和绝缘子片数选择。

1.绝缘子型式对比

(1)盘形悬式瓷质绝缘子。盘形悬式瓷质绝缘子是使用最早的绝缘子,目前仍然广泛使用。但其出现零值时在外观上不能被发觉。对于瓷质绝缘子的零值率,不同厂家的产品差异较大,据统计国产悬式瓷质绝缘子年老化率总体水平约为万分之二。

(2)盘形悬式钢化玻璃绝缘子。其特性上有较明显的优点:一是出现绝缘零值时会自破。玻璃绝缘子一旦出现缺陷失去绝缘性能就会自动炸碎,而钢帽和球头却不会破坏,仍能保持60%以上的机械强度,不易掉线,伞盘脱落后很易发现而得到及时更换。二是不易老化。试验证明玻璃绝缘子串比同类型同片数的瓷质绝缘子串击穿电压要高10%,而且头部不击穿,只是伞盘被击穿(而瓷质绝缘子则是头部击穿)。但一些玻璃绝缘子的自爆率远没有达到厂家提出的万分之二的承诺值。

(3)复合绝缘子。特点如下:体积小,重量轻,其重量仅为同等级瓷或玻璃绝缘串重量的10%~13%;机械强度高;硅橡胶伞裙有良好的憎水性和憎水迁移性,耐污电压高,抗污闪性能强,不需清扫;[4]复合绝缘子内外绝缘的选材基本相同,通常不会发生零值击穿,不用检零;价格低,仅为瓷或玻璃绝缘子的60%~80%。但复合绝缘子是由机绝缘材料制成,必然存在老化问题,且目前尚无可靠的检测手段。国外复合绝缘子的最长运行经验已有20年,普遍认为复合绝缘子的使用寿命可达20~30年。因此,在复合绝缘子运行一段时间后(约10~15年)要加强对复合绝缘子的监测,一旦出现老化,则应及时进行更换。运行经验表明,复合绝缘子在连续小雨的气候条件下有暂时丧失憎水性、抗污闪性能降低的特点,因此在选择复合绝缘子爬距时还要充分考虑到各种气候条件的影响。

(4)长棒形瓷绝缘子。长棒形瓷绝缘子近20年来在德国、美国和日本等西方国家得到了越来越多的使用,国内目前也已开始生产。[5,6]由于长棒形瓷绝缘子串不存在数十个钢脚、钢帽连接点,其绝缘体比悬式绝缘子串更易遭到工频大电弧灼伤开裂或局部脱落,因此需在单元件上、下处安装招弧角,使电弧飘离而保护绝缘体。而安装招弧角使长棒形瓷绝缘子串的绝缘长度比同样串长的悬式绝缘子串短,造成耐雷电冲击性能变差。另外,长棒形瓷绝缘子串的价格较盘形悬式绝缘子串高,对于500kV线路约高30~50%。

(5)各型绝缘子串在广东省的运行经验。上述各型绝缘子中,除长棒形瓷绝缘子外,盘形悬式瓷质绝缘子、盘形悬式钢化玻璃绝缘子和复合绝缘子在广东省皆有大量采用。据广东省电力试验研究所统计,广东省自1995年~2003年发生绝缘子永久故障(掉串或失去绝缘性能)83次,详见表1。

绝缘子永久故障87%是瓷绝缘子掉串或失去绝缘性能引起,玻璃绝缘子掉串和失去绝缘性能占全部永久故障的3.6%,复合绝缘子掉串和失去绝缘性能占全部永久故障的9.64%。从安全性来说,玻璃绝缘子掉串的概率最低,瓷绝缘子串最高。

在瓷绝缘子串的72次永久故障中,其中掉串70次,失去绝缘性能(整串击碎)2次;而70次掉串故障中,雷击和污闪引起掉串62次(占88.6%),其他原因如钢脚锈蚀、水泥与铁帽脚沾接不良等机械连接问题引起掉串8次。未加装引弧装置的瓷绝缘子掉串概率主要决定于老化率。据据统计分析,若采用盘形悬式瓷质绝缘子,应选择年老化率小于十万分一的优质产品。[7]

(6)绝缘子材质选择结论。瓷质、玻璃、复合绝缘子和长棒形瓷绝缘子各有其优缺点。钢化玻璃绝缘子有优良的介电性能、良好的抗拉强度,不易老化、零值自破、自洁能力强和没有掉线纪录的优点,且近年来钢化玻璃绝缘子随着产品质量的改进,其自破率有所降低,性能日趋稳定,在广东省的110~500kV线路上已使用不少,也积累了一定的运行经验。因此,本线路耐张串推荐使用钢化玻璃绝缘子。至于长棒形瓷绝缘子,由于其价格较贵、耐雷电冲击性能稍差,现阶段暂不考虑采用。

2.绝缘子片数的选择

导线绝缘子片数应按工频电压、操作过电压及雷电过电压三种情况的安全要求来确定。

(1)按工频电压选择绝缘子串片数。首先根据输电线路所经地区的污秽情况、盐密和灰密的测量值以及已有输电线路的运行经验确定污秽等级,再依据国家标准GB/T 16434-1996《高压架空线路和发电厂、变电所环境污区分级及外绝缘选择标准》决定该污区所对应的爬电比距,根据爬电距离计算所需绝缘子的片数。此种方法简单易行,可操作性强,在工程设计中被广泛采用。本线路仍采用此种方法进行输电线路绝缘子串片数选择。送电线路绝缘的防污设计应依照经审定的污区分布图所划定的污秽等级选择合适的绝缘子型式和片数。由工频电压泄漏距离要求的每联绝缘子片数采用下式计算:

式中:m为每联绝缘子所需片数;Um为电网额定运行线电压,取500kV;λ为不同污秽条件下所需爬电比距(cm/kV);L为单片绝缘子的几何爬电距离(cm);K为绝缘子爬电距离的有效系数。

根据GB/T 16434-1996《高压架空线路和发电厂、变电所环境污区分级及外绝缘选择标准》和广东电网公司《悬式绝缘子选型及爬电比距配置导则》要求,在额定工作电压时对于玻璃绝缘子b、c、d级污区的爬电比距分别按不小于2.0cm/kV 、2.25~2.50cm/kV、2.85~3.20cm/kV进行配置;复合绝缘子的爬电比距按如下原则配置:b、c级污区爬电比距不小于2.2cm/kV;d、e级污区爬电比距不小于2.75cm/kV。悬垂串采用玻璃或瓷质绝缘子时,需考虑爬电距离有效系数K:普通型、双伞型、三伞型绝缘子K取1.0;钟罩型、深棱型绝缘子在a、b、c级污区K取0.9~0.95,在d、e级污区K取0.8~0.85。采用复合绝缘子的悬垂串、玻璃或瓷质绝缘子的耐张串不考虑爬电距离有效系数。

(2)按操作过电压要求选定绝缘子片数。参照《110kV~750kV架空输电线路设计规范》(GB 50545-2010)的有关规定,在海拔高度1000m以下地区,500kV送电线路操作过电压和雷电过电压要求的悬垂绝缘子串绝缘子片数不应小于25片(单片高度为155mm),耐张绝缘子串绝缘子片数应比悬垂绝缘子串绝缘子片数增加2片。当过电压倍数为2.0、最高运行电压为1.1Ue(即550kV)、操作电压统计配合系数1.25时,要求线路绝缘子串正极性操作冲击电压波50%放电电压为1125kV。根据试验数据,当选用24片XP-160瓷绝缘子时其冲击放电电压可达1457kV。实际上按操作过电压要求选定绝缘子片数不起控制作用。

(3)按雷电过电压要求选择绝缘子片数。参照《110kV~750kV架空输电线路设计规范》(GB 50545-2010)的有关规定,在海拔高度1000m以下地区,500kV送电线路操作过电压和雷电过电压要求的悬垂绝缘子串绝缘子片数不应小于25片(单片高度为155mm),耐张绝缘子串绝缘子片数应比悬垂绝缘子串绝缘子片数增加2片。按照《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》(DL/T620-1997)规定,500kV线路在一般土壤电阻率地区,其耐雷水平不宜低于125~175kA。本工程为同塔双回线路,存在两个回路同时遭受雷击闪络的可能性,而双回路同时跳闸将对电力系统产生较大的冲击,严重影响系统的可靠性。根据国内外的经验及参照国家电网公司联同中国电力工程顾问集团公司和17家电力设计院编制的《110~500kV输电线路典型设计》,对本工程的同塔双回线路采用平衡高绝缘设计,以降低双回线路同时遭受雷击闪络跳闸的可能性,提高线路运行的可靠性。

三、结论

综上所述,本工程的具体绝缘子型号、片数及联数见表2。

综合考虑技术经济因素,本工程新建线路采用以上的绝缘配置方式可以满足工程实际的需要。

参考文献:

[1]DL/T 5219-2005,架空送电线路基础设计技术规定[S].

[2]应伟国.架空送电线路状态检修实用技术[M].北京:中国电力出版社,2004.

[3]孙学峰,王爱华,赵延华,等.基于污秽监测系统的绝缘子故障分析与预防[J].高电压技术,2006,(5).

[4]赵锋,张福增,杨皓麟,等.复合绝缘子憎水性及直流污闪特性的影响因素[J].中国电机工程学报,2009,(1).

[5]Masoud Farzaneh,Anthony C Baker,Allen Bernstorf R,et al.Selection of line insulators with respect toice and snow-partⅠ:context and stresses,a position paper prepared bythe IEEEtask force onicing performance of line insulators[J].IEEE Transac-tions on Power Delivery,2007.

绝缘电线篇2

摘 要:输电线路绝缘子的正确选择和使用,可保证绝缘子的安全稳定运行,从而减少停电和线路的运行维护。为此,对江苏电网500 kV输电线路绝缘子的运行情况及特点进行了分析、介绍,提出了正确选择和使用绝缘子的建议。

关键词:电网;高压输电线路;绝缘子;选型

Abstract:The correct selection and application of transmissionline insulator are the guarantee for lines operation relaibility.For this,the practical operation situation and the character of 500 kV transmission line insulator in Jiangsu power network are ana_lysed,the suggestions how to select and use the line insulator are proposed.

Key words:power network;high_voltage transmission line;insulator;type selection

近几年江苏电网发展迅速,截至2001年底,全省投运的500 kV线路3 174 km、500 kV变电站11座。线路使用的绝缘子种类繁多,目前输电线路使用的绝缘子按型式主要分为盘式绝缘子和长棒型绝缘子。下面介绍这2种绝缘子的特点。

1 盘式绝缘子的特点

盘式绝缘子按材质可分为盘式瓷绝缘子和钢化玻璃绝缘子。

1.1 盘式瓷绝缘子

盘式瓷绝缘子是最早用在线路上的绝缘子,已有一百多年的历史。它具有良好的绝缘性能、抗气候变化的性能、耐热性和组装灵活等优点,被广泛用于各种电压等级的线路。盘式瓷绝缘子是属于可击穿型的,它是采用水泥将物理、化学性能各异的瓷件与金属件胶装而构成的,在长期经受电场、机械负荷和大自然的阳光、风、雨、雪、雾等的作用,会逐步劣化,对电网的安全运行带来威胁。特别是含有劣化绝缘子的绝缘子串发生闪络(由于雷击或污闪等原因)时,可能会使劣化的绝缘子头部瞬间发热爆炸,造成导线落地的事故。 华东电网在1996年底的大污闪事故中,500 kV系统有11条线路因雾闪发生72次跳闸。其中,3条线路因零值绝缘子爆炸造成导线落地;2条线路多串绝缘子结构中有1串因零值绝缘子爆炸断串。

2000年9月22日,江苏省220 kV溧阳变电站220 kV旁母、正母瓷瓶发生因大量低值绝缘子的存在而导致的掉串事故。所以劣化绝缘子的检测工作非常重要,前系统停电是较难的,即使线路停电,也无足够的时间和人力进行全线绝缘子的检测工作。因劣化绝缘子的安装位置和分布区域的原因,向来是绝缘在线检测的一个难点。目前常用短路叉法和火花间隙法检测,这些方法易于检测零值绝缘子,测试方法简单,但准确性较低,对低值绝缘子,特别是1串中存在多片低值的情况下,则很难作出正确的判断。瓷绝缘子的老化率随其运行时间的延长而逐年上升。

1.2 钢化玻璃绝缘子

钢化玻璃绝缘子具有较好的机电性能,其抗拉强度、耐电击穿性能、耐振动疲劳、耐电弧烧伤和耐冷热冲击性能等都优于瓷绝缘子。且与瓷绝缘子不同,玻璃绝缘子具有零值自爆的绝缘自我淘汰能力,这样就很容易被发现,无需对其进行绝缘测试。自爆率通常在前3年较高,这与瓷绝缘子相反。数十年的运行和试验数据证明,钢化玻璃绝缘子具有长期稳定的机电性能和较长的使用寿命。防污型玻璃绝缘子为取得较大的爬电距离,只有在伞裙下表面增加数个深棱来实现(由于工艺的原因,无法像瓷绝缘子通过双伞或三伞增加爬距)。当用于粉尘污染较严重的地区,因这种钟罩深棱的伞型自洁能力差、清扫不便,下表面结垢严重,造成耐污闪能力大大降低。从江苏电网运行情况来看,钟罩深棱型绝缘子(包括瓷的和玻璃的)不适合江苏地区这种以粉尘污染为主、污染较重的地区使用,如果使用,应充分考虑其爬电距离的有效利用系数。1999-2002年,江苏省500 kV线路污闪跳闸中,只有7%(一次跳闸)是瓷双伞绝缘子,其余都是玻璃绝缘子。这里针对的是悬垂串绝缘子,全省尚未发生过耐张串绝缘子的污闪跳闸。

2 长棒型绝缘子的特点

长棒型绝缘子按材质可分为合成绝缘子和长棒瓷绝缘子。

2.1 合成绝缘子

合成绝缘子具有质量小、强度高、耐污性能好、维护工作量小等诸多优点。硅橡胶合成绝缘子表面具有憎水性,且附着在伞裙表面的污染层也具有憎水性(即硅橡胶的憎水性迁移),这大大提高了合成绝缘子的抗污能力。从国内的使用情况来看,历次的大面积污闪事故中,合成绝缘子都表现出优异的抗污闪能力,在外绝缘水平偏低和污染较重的情况下,合成绝缘子是个较好的选择对象。国外合成绝缘子的研制和挂网较早,使用范围很广泛,已取得成功的运行经验。国内合成绝缘子生产厂家经过数代产品的改进,生产技术水平大大提高,主绝缘成型技术已达到国际先进水平。合成绝缘子端头的连接型式是多种型式并存,但逐步趋向国际先进的探伤监控下的压接式,其结构简单、美观,产品质量的人为分散性得到控制。合成绝缘子的长期机械可靠性主要依靠:芯棒的质量和截面尺寸、金属端部附件特性以及附件与芯棒的连接质量。伞套为芯棒提供保护,并提供必要的爬电距离,要求它有长期的憎水性、较好的抗气候变化的性能、较高的撕裂强度等,常采用一些试验(如5 000 h加速老化试验),可检验伞套的长期性能。为改善端部电场分布,降低无线电干扰程度,提高电晕起始电压等原因,500 kV合成绝缘子两端都装有均压环,但均压环的存在降低了放电距离。

从合成绝缘子运行中发生的事故、故障情况来看,大部分是雷击闪络,这可通过增加干弧距离来解决。其次是不明原因的闪络,不明原因的闪络是指闪络发生在系统无任何过电压的情况下,且发生闪络后的绝缘子送到试验室检验时,各项试验结果均合格。目前对不明原因的闪络问题尚无统一的认识,有的认为是绝缘子由于污湿原因,其憎水性会暂时消失;也有的认为是鸟粪引起的。从事故后果的严重性来看,最严重的是合成绝缘子的脆断问题,从20世纪70年代开始,有些合成绝缘子就发生了脆断事故。这种现象是由环氧树脂玻璃纤维芯棒的玻璃纤维受酸性侵蚀引起的,一般在暴露于酸性环境中的玻璃纤维芯棒承受机械负载时发生的。华东电网在1998年发生了2例典型的500 kV合成绝缘子脆断事故。一起是1998年3月,上海500 kV渡南5101线发现1支合成绝缘子折断,该绝缘子是进口产品,运行时间仅4年多。该产品芯棒的硅橡胶护套厚度仅1.5 mm(通常为3~5 mm),引起折断的原因是护套厚度太薄,在运行中出现破损,水分渗入至芯棒,最终导致芯棒酸蚀脆断。另一起是1998年8月,浙江500 kV兰窑5404线1支国产合成绝缘子发生断裂,原因是该绝缘子金具端头连接密封结构为第一代型,密封层较薄,水气沿着金具与护套间的缝隙渗入芯棒后,形成酸性环境,芯棒在此酸性环境和应力的作用下发生脆断。制造厂和运行部门从多起脆断事故的经验教训中,已认识到伞裙护套与金具之间可靠密封的重要性。

2.2 长棒瓷绝缘子

一般情况下,长棒型瓷绝缘子串110 kV为1节,220 kV为2节,500 kV为3节,每节都带有均压环和招弧角。绝缘体由氧化铝高强度瓷制作。江苏省1997年在500 kV斗渡线无锡段率先采用了德国CERAM公司的瓷棒绝缘子,98串用在直线塔两边相。运行一段时间后,测量所得盐密较低。盐密的测量结果见表1。

表1 盐密测量结果

绝缘子 投运时间

测量时间

测量部位

盐密

型式

(mg/cm2)

瓷棒 1997年12月 1998年11月 A相上串第2个伞 0.0081

A相上串第8个伞 0.0098

A相上串第16个伞 0.0124

1999年11月 C相下串第2个伞

0.0061

C相下串第8个伞 0.0065

C相下串第16个伞 0.0069

2000年3月

A相下串第2个伞 0.0105

A相下串第8个伞 0.0105

A相下串第16个伞 0.0184

500 kV瓷棒绝缘子由3节组成,每节之间均有均压环和招弧角,与同样棒型的合成绝缘子相比,在相同的结构高度下,空气间隙缩短。如某合成绝缘子供货商提供的产品结构长度4 450 mm、干弧距离4 135 mm、负极性50%雷电冲击闪络电压为2 540 kV;而某瓷棒绝缘子厂商提供产品的连接长度4 452 mm、干弧距离4 030 mm、负极性50%雷电冲击闪络电压为1 950 kV。因此,要达到一般合成绝缘子所要求的雷电冲击耐受电压和操作冲击耐受电压,则瓷棒绝缘子的结构高度将大于合成绝缘子的,这就要求杆塔尺寸应选大一点,对于多雷区线路,作为悬垂串使用时,存在一定的局限性。

使用长棒瓷绝缘子时,需在运输和安装过程中特别小心。瓷件大而笨,在运输和安装时,有碰撞和损坏的危险。另外,如果制造过程中内部产生细微的缺陷,在运行中,热-机械应力的长期作用会降低绝缘子的机械强度,且巡线时对长棒瓷绝缘子串的观察和检测还不能发现故障绝缘子,这样会导致瓷件意外折断和导线落地。

3 对江苏电网输电线路绝缘子选型的建议

(1) 悬垂串绝缘子应选用防污型盘式瓷绝缘子或长棒型绝缘子。我国盘悬式瓷绝缘子的生产厂家多、产量大,但不同厂家的产品质量差异很大。输电线路的绝缘子选型时,应对不同厂家生产的瓷绝缘子的运行情况进行详细调查了解,选用高品质的瓷绝缘子。同时,对运行中的瓷绝缘子应加强检测,及时更换劣化绝缘子,确保电网安全运行。除耐张串可选用普通型的外,伞型的应选用双伞或三伞,而钟罩深棱型绝缘子不宜使用。

(2) 瓷棒绝缘子的机械强度直接与瓷件有关,由于运输、安装过程中造成的损坏,或运行中外界偶然的撞击,或制造过程中形成的内部缺陷(要求产品有严格的质量检查、优良的制造工艺),可能会在运行中意外折断,所以瓷棒绝缘子应选择质量好的产品,并加强检验工作,小心运输、安装。

(3) 钢化玻璃绝缘子具有零值自爆的优点,可节省大量的运行维护费用。由于钟罩深棱型绝缘子的固有缺陷以及江苏省的运行经验证明,这种型式的绝缘子不适合以粉尘污染为主、污染较重的地区使用,如果使用,应充分考虑其爬电距离的有效利用系数。普通型的玻璃绝缘子可在耐张串使用。

(4) 合成绝缘子具有维护工作量小、质量小、耐污性能好等优点,这是瓷、钢化玻璃绝缘子不可相比的。目前在我国大气污染严重、输电线路外绝缘水平普遍偏低、塔头尺寸也限制了调爬的选择性的情况下,合成绝缘子应是污染严重地区的选择对象。但是,合成绝缘子运行时间短,运行经验尚嫌不足。对500 kV合成绝缘子应慎重选择制造厂家及技术参数,积极研究考核其各项性能、寿命的技术指标及试验方法,对在线运行的合成绝缘子应加强监测。

(5) 绝缘子爬电比距的配置应符合本地区审定后最新版污区图的要求,并应参照JB/T5895-91《污秽条件下绝缘子的使用导则》的要求,充分考虑其爬电距离的有效性和运行经验,绝缘子的污闪放电特性与结构造型及自然积污量有关。爬电距离有效利用系数应反映放电发展时爬电距离长度利用的有效性,又能反映绝缘子在运行条件下的积污性能。因此,在相同条件下和在相同的积污时间内,爬电距离有效利用系数应由被试绝缘子与基准绝缘子的污闪电压梯度相比较来确定,在绝缘子选型时应充分考虑。

参考文献:

[1] 龚坚刚.长棒型绝缘子在超高压输电线路中的应用前景[J].浙江电力,2000,(5).

绝缘电线篇3

关键词 塑料绝缘电线;质量分析;对策

中图分类号TM246 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)79-0167-02

1 概述

电线电缆是输送电能的基本线材,在国家的经济发展中发挥着重要作用。对于塑料绝缘电线电缆的质量问题,国家十分重视。并且,国家质监总局也将塑料绝缘电线电缆列为强制性产品认证的产品,即3“C”认证的产品。电线电缆与国家的经济发展、人民群众的日常生活都是息息相关的,这也更加凸显了这个课题研究的重要性。因此,塑料绝缘电线电缆质量问题分析及对策,这个课题具有深远和前瞻性的意义,认真学习和了解这个课题,也对我们的生活有很大的帮助。

2 塑料绝缘电线质量现状

某次市场抽查共抽查电线电缆30批次,合格率情况如表1。

商品名称 抽检批次 合格批次 不合格批次 合格率

从图表1的数据可明显看出,市场抽查结果显示电线电缆的合格率综合仅为66.7%,3个批次就有1个不合格,这样的产品流出市场必定隐患无穷。

许多电缆材料厂家偷工减料,为了自身利润,而选择低劣的材料,就使电线质量得不到保证,使得事故屡屡发生。

从生产环节来看,电线电缆产品市场竞争激烈,由于原材料价格上涨、波动等原因,加上生产单位质量意识淡薄,生产工艺未达到要求,或者为了追求利润,降低成本,使用了不合格的原材料,致使电线电缆产品不能满足标准要求。

从流通环节上看,由于经营者为了追逐最大利益,而忽视了产品的质量,进货前未对质量进行把关,同时也由于销售商无进货检验或验证的有效手段,仅凭进货价格取舍,从而造成不合格产品流入市场。

纵观绝缘电线质量的现状和问题,最常见的是标志、导体电阻、绝缘或护套尺寸、绝缘或护套机械性能、绝缘电阻。本文也主要从这五个方面来分析塑料绝缘电线质量以及解决方案。

3 塑料绝缘电线质量的问题分析

根据多年的工作经验,电线电缆常见的不合格项目主要有标志、导体电阻、绝缘或护套尺寸、绝缘或护套机械性能、绝缘电阻,主要原因问题分析如下:

1)标志

电线电缆上的标志是消费者购买、使用该商品的重要依据,同时也是维护消费者合法权益的一种保证。电线电缆本体上正确的标志内容包括3C认证标志(CCC+工厂编号)、制造商名称、商品型号和电压等级。现在市场上常见的不合格现象是标志上的型号、电压等级标注不规范,无完整的制造商名称,标志间距离超过标准要求。

2)导电电阻问题及问题出现原因

导电电阻问题,是塑料绝缘电线电缆最常见的问题。随着铜导体材料价格的上涨,生产单位为了追求利润,降低成本,在生产过程中偷工减料,或者使用廉价不合格的原材料,导致出现导体电阻超标的现象。导体电阻太大,不仅使运输中的电能线损增大,而且容易导致导体发热过度,引发短路、火灾等危险。

3)绝缘或护套尺寸问题及问题出现原因

尺寸常见的问题是最薄处厚度太小、平均厚度太小。原因主要是生产单位对质量没有足够的重视,没有严格按照国家标准要求生产,或者生产工艺控制未达到要求(如发生偏心现象,导致最薄处厚度不合格),工厂的检验技术不过关,未能很好的对不合格产品进行严格把关。

4)绝缘或护套机械性能

主要原因是生产厂商质量意识淡薄,为了追求更多利润,使用劣质廉价的电缆料。绝缘、护套抗张强度不合格将导致电线电缆在使用过程中缺少足够的机械保护,容易发生短路、触电等危险。

5)绝缘电阻

绝缘电阻反映材料的绝缘性能,与所使用的电缆料有关。使用劣质的电缆料会使电缆的绝缘性能变差。因此,绝缘电阻不合格原因主要是使用不合格的电缆料或生产工艺没有严格把关。绝缘电阻不合格也会导致电线电缆在使用过程中发生短路、触电等危险。

4 解决方案及对策

塑料绝缘电线质量,和人民的日常生活紧密相关。能保证其质量,可以促使国家经济的良好发展,保证良好的社会安定,也是对人民财产和人身安全的最大保证。对于以上常见的质量问题,笔者结合一些常见的事例,给出了以下几点解决方案:

其一,从生产厂家出发,有关部门应加大技术改造投入,提高生产工艺,严格控制导体和绝缘材料的质量,严格按照国家标准要求生产,提高自身检验技术,对质量严格把关,着力打造名牌效应,发挥名牌效应;

其二,定期检查更换老化和不合格的塑料绝缘电线。电线使用一定时间后会发生老化,成为一个重要的安全隐患。

事例,2011年11月16日,青岛市高密路9号,一栋老楼突然发生火灾。一名女性和她怀孕的姐姐,眼看火势要蔓延到自己的房间里,在清洁工的救援下,从窗户安全逃生。

事后调查,那位清洁阿姨介绍,老楼的消防隐患相对较多,屋门上的电线都沾满灰尘、黑乎乎的,十多年都没有更换。这次事故,便是由于线路老化而造成的。电线的导体和护套材料都是有相对使用寿命,老化后自然承受能力差,而容易发热燃烧。

在福州城区,老旧的木屋毗连区很多,这些木屋大都建于几十年前,线路老化也成为这些区域的重要安全隐患之一。因此,相关部门应严格定期对老城区进行检查,对具有安全隐患和线路老化的电线及时进行更换,从而避免安全事故的发生。

其三,进一步加强对电线产品质量重要性的宣传力度,对一些重要的厂商进行大力宣传,增强他们的法律意识、信誉意识以及质量意识。一些厂商特别是销售企业,缺乏质量意识,只注重短期效益,而忽略长远发展。有些甚至法律意识浅薄,有意经销低质价廉的劣质电线,给人民群众带去了安全隐患。相关部门应加强督促工作,落实对于质量意识的宣传和培训工作。

其四,对于消费者,相关部门可以举办知识讲座,免费分发手册,逐步提高他们识假辨假的能力,也能使消费者懂得如何维护自身合法权益。

1)消费者应选购带有“CCC”安全认证标志的商品。因为经过安全认证的产品,其原材料和成品都经过必要的检验,质量上比较有保证。对假冒“CCC”认证的产品,消费者要多加辨别。如有疑问,还可上中国质量认证中心或国家认证认可监督管理委员会的网站查询;

2)消费者选购电线电缆时要查看外包装和合格证上的信息是否完整,尤其是制造商名称、型号规格、电压等级等。除了查看外包装和合格证上的内容外,还应查看电线电缆本体上的印刷标志是否有制造商名称、型号和电压等级,还可向商家提出查看相关检验报告和证书等;

3)由于目前市场上销售的电线电缆质量参差不齐,消费者应选购有一定知名度的产品。因为这些生产企业的技术力量及制造工艺水平较高,具有较高的质量保证和良好的信誉;

4)有条件的话还应查看电线的断面,绝缘以及护套不应严重偏心,厚度不应太薄,外观不应有明显缺陷,铜导体表面不应氧化发黑。用手撕拉绝缘或护套,绝缘或护套应有一定的弹性,不易拉断。

参考文献

[1]蔡永辉.数字通信电缆质量要素[J].大连轻工业学院学报,2003.

[2]王文清.电缆料的开发现状及发展动向[J].滨州学院学报,2005.

绝缘电线篇4

关键词:输电线路;绝缘子;性能分析

1 引言

随着社会经济及工业的发展,电力系统网络越来越复杂,对供电可靠性的要求越来越高,输电线路绝缘子的运行检测,是输电线路运行的一项重要工作,能否及时准确发现绝缘子的缺陷,直接影响输电线路的安全运行。绝缘子是用来支持导线的绝缘体。它安装在导体与地电位构件之间或不同电位的导体之间, 能够耐受电压和机械应力作用,保证导线和横担、杆塔有足够的绝缘。

2 绝缘子作用及能力介绍

在架空输电线路中,绝缘子具有重要的作用,主要包括支撑导线和防止电流回地两个基本作用。绝缘子的好坏对线路的安全运行非常重要。在运行中,它主要应当具备以下几项承受能力:

(1)承受导线水平方向的拉力和垂直方向的荷重;

(2)承受综合荷载、长期工作荷载及导线舞动等机械力的作用;

(3)承受强电场、工频电弧电流、雷电冲击电流的作用:

(4)经受污秽、雷击、日晒、雨、冰雪、高温及温差等环境因素的影响:

(5)经受化学物质的腐蚀的作用。因此, 要拥有这些作用和能力,绝缘子应当具备多方面的良好性能。现从以下几个方面对绝缘子的性能进行分析。

3 输电线路绝缘子性能分析

3.1 成分材料及基本性能

架空线路中所用绝缘子,常用的有针式绝缘子、蝶式绝缘子、悬式绝缘子、瓷横担、棒式绝缘子和拉紧绝缘子等。现在常用的绝缘子有:陶瓷绝缘子,玻璃钢绝缘子与合成绝缘子。现对这三种常见的绝缘子的材料进行分析。

瓷是一种多晶体, 是一种非均质的硅酸盐材料。陶瓷绝缘子具有良好的绝缘性能、抗气候变化的性能、耐热性和组装灵活等优点,被广泛用于各种电压等级的线路。但是此类绝缘也存在弱点, 主要有以下两点: 一是瓷为亲水性物质,所以陶瓷绝缘子在潮湿条件下的绝缘性能会急剧下降;

二是陶瓷绝缘子出现损伤时不易被检测出来。玻璃是一种均质的非晶体,也为硅酸盐材料。玻璃绝缘子机械强度相对较高,比瓷要高2-3倍。由于玻璃具有透明性,所以玻璃绝缘子在出现损伤时容易发现,但玻璃也为亲水性物质,因此玻璃绝缘子在潮湿条件下其绝缘性能也会急剧下降。且与瓷绝缘子不同的是,玻璃绝缘子具有零值自爆的绝缘自我淘汰能力,这就使得绝缘子在绝缘性能下降时很容易被发现,无需对其进行绝缘测试。

有机合成绝缘子是由硅橡胶伞裙、芯棒和端部金具构成一体。有机复合绝缘子的硅橡胶伞盘为高分子聚合物,芯棒为引拔成型的玻璃纤维增强型环氧树脂棒。与瓷绝缘子和玻璃绝缘子相比较,有机复合绝缘子具有制造工艺简单、重量轻、强度大、易于安装、耐污闪能力强、维护和运输方便等优点。硅橡胶合成绝缘子表面具有憎水性,且附着在伞裙表面的污染层也具有憎水性,这一特性大大提高了合成绝缘子的抗污能力。

3.2机械性能

机电破坏负荷强度是绝缘子运行特性的一项重要指标。对绝缘子进行机电破坏负荷试验,发现试验结果差的绝缘子,其机械强度随着运行时间的增长而逐渐降低。

对在线路上运行年限不同的各类常用绝缘子进行机电破坏负荷试验,有以下几点发现:

(1)部分瓷绝缘子在运行l5-20年后,试验值已低于出厂试验标准值,且不合格率随着运行年限的加长而增加。进行高频振动疲劳试验后,瓷绝缘子的机电强度明显下降。

(2)玻璃绝缘子的稳定性和分散性要优于瓷绝缘子,且进行高频振动疲劳试验后,玻璃绝缘子的机电强度没有很大的变化。

(3)复合绝缘子的耐机电破坏负荷强度相对较大,但在运行若干年后取下进行机械强度试验,发现其机械强度也存在一定程度的下降。

3.3雷击闪络性能

绝缘子发生雷击闪络有以下两种情况:

(1)反击:如果雷电直接击中杆塔或避雷线,会引起线路绝缘上的过电压,这种瞬时高压一旦超过绝缘子串的冲击放电电压,绝缘子就会发生闪络

(2)绕击:在架空电力线上方虽然有接地的避雷线,但雷电有时仍绕过它直接冲击到导线上去,即绕击,发生绕击时雷电将在线路上产生数十万伏雷电过电压,如果该过电压超过线路绝缘子串的冲击闪络电压,即绝缘子串将发生闪络而引起线路跳闸。

根据运行经验,在输电线路中,采用复合绝缘子的雷击闪络故障率较采用瓷、玻璃绝缘子的故障率高, 特别是在1 lOkV及以下电压等级的输电线路中显得较为突出。

绝缘子雷击闪络会引起输电线路跳闸,这对输电和供电是非常不利的,因此要设法提高输电线路的耐雷水平,主要采取的防雷措施有:架设避雷线降低杆塔的接地电阻;架设耦合地线;采用不平衡绝缘方式;采用消弧线圈接地;采用线路用避雷器;加强绝缘等。

3.4 污闪性能

污秽绝缘子的闪络电压要比干燥洁净绝缘子和干净湿润绝缘子的闪络电压,所以输电线路的绝缘子要具备一定的防污闪性能。通过人工和自然污秽试验,玻璃绝缘子的污闪电压比瓷绝缘子高,而在同样的爬距及污秽条件下,复合绝缘子防污闪能力明显高于瓷绝缘子和玻璃绝缘子。

近年来随着经济的快速发展,电力行业也飞速发展,电网得到不断扩大。但与此同时各地环境污染不断加剧,这使得输电线路绝缘子的维护工作难度加大,线路污闪跳闸率越来越高。因此,为了防止污闪,输电线路采用耐污绝缘子、调整爬电比距、在绝缘子表面涂憎水性防污涂料、对绝缘子进行定期清扫或用水冲洗等措施。

3.5 劣化性能

对于输电线路绝缘子的选择,必须考虑绝缘子的劣化问题。根据目前的运行经验,瓷绝缘子的劣化表现为头部隐形的“零值”和“低值”。对于零值或低值瓷绝缘子,必须登杆逐片进行检测,每年都需花费大量的人力和物力,而且检测的准确度在很大程度上受到作业人员的经验、大气湿度、人工调整火花问隙距离等因素的影响。另一方面,瓷绝缘子的劣化率属后期暴露,在机电负荷的作用下,其劣化率会随着运行时间的增加逐渐增加。

玻璃绝缘子具有零值自爆的特性,对于运行在污秽严重地区的玻璃绝缘子,其自爆率会有所增加。玻璃绝缘子的自爆率属早期暴露,而且随着运行时间的增加,自爆率呈逐年下降的趋势,只要坚持周期性的巡检,无须登杆塔就能及时发现和更换有缺陷的玻璃绝缘子。

复合绝缘子的运行可靠性较瓷、玻璃绝缘子的好,但随着运行时间的增加,有机材料的劣化问题也将逐步凸显出来。

3.6 抗老化率

随着运行年限的增加,不同类型的绝缘子在一定程度上都存在老化闯题。瓷绝缘子抗老化能力较强,但随着运行时间的增长,老化也日趋严重;玻璃绝缘予的电气强度一般在整个运行期间保持不变,其老化过程相对最慢;合成绝缘子是有机材料制成的,其老化速度比瓷、玻璃等无机材料要快得多。绝缘子的老化会造成其多方面性能的降低,因此在绝缘子的选择及维护上要对老化问题加以考虑。

4 技术分析比较

4.1绝缘子材质特性:

4.1.1 玻璃绝缘子有较好的耐电弧和不易老化的优点,并且绝缘子本身具有自洁性能良好和零值自爆的特点。特别是玻璃是熔融体,质地均匀,烧伤后的新表面仍是光滑的玻璃体,仍具有足够的绝缘性能。并且零值或雷击后钢帽不会被炸裂掉串。

4.1.2 复合绝缘子主要依靠其憎水性的发挥,在防污闪方面有一定的优势。同时,该种绝缘子在耐雷击和耐老化、耐酸蚀方面有一定的劣势。造雷击等破坏后可能掉串。

4.1.3瓷质绝缘子材质可靠性主要是J受制造技术的影响比较大。其主要劣势是“零值”隐蔽性,钢帽可能炸裂掉串。

4.2绝缘子型号特征:

4.2.1 能不能够防污闪并不能依靠绝缘子的型号称呼上带上防污两个字就能解决问题,许多称号为防污型的绝缘子因爬电距离较大所以称呼为防污型的,到底能否有效防污闪还得看具体的几何结构,例如目前运用极为广泛的钟罩型玻璃钢化绝缘子爬电距离大,防雷、防闪过电压效果好;但由于其结构上讲,比较容易积污,目前国电公司通报发生污闪的也以该类型居多,因此就其应用场合是应该有所选择的。

4.2.2 双伞型防污瓷质绝缘子因长时期清洗所得积污值均比较小,因此其防污能力是具有实际效果的。但是从其结构上讲爬电距离的有效系数是小于1.0的,

在雨雾状态容易形成闪烙通道,其使用又受到局限。

4.2.3 合成绝缘子是目前一致举荐的良好的防污闪材料,但其可靠性能目前尚处于探索阶段,部分运行经验表明合成绝缘子的防雷性能并不是特别理想。

4.3 耐张串特性

就耐张串绝缘子来说,由于其耐张串的绝缘子在线路中的位置结构原因,从多年以来的现场比较来看,耐张串绝缘子不易积污(但安装中要注意需倒装线路上(的绝缘子积水问题),但零值与自爆比直线串绝缘子要多。因此其选择瓷质还是玻璃钢化的,选择绝缘子的几何形状是很有讲究的,应当用低值自爆,不易积污的。比如在2008年度对广东某地高压电网全网瓷质绝缘子共83155片进行零值、低值测试,统计分析得:全网瓷质绝缘子综合零(低)值率为0.673‰片,其中耐张绝缘子零(低)值率为1.09‰片,直线(含跳线)绝缘子零(低)值率为0.178‰片。

5 总结

综上所述,笔者认为在选用绝缘子时应有以下准则:

(1)在山区,因大气污染程度较低,主要电气故障是雷击跳闸,宜配置大爬距、深梭棱、钟罩式钢化玻璃绝缘子;以减少线路遭雷击后的建弧跳闸几率。

(2)在大气污染程度相对较高的平原区,输电铁塔也不是区域中的最高物体;宜配置复合绝缘子,以减少局部污闪的几率。

(3)对于使用瓷质绝缘子挂网运行的,双伞防污型宜调整到污染程度稍高,但遭雷击几率稍低的平地区域使用。同样,制造工艺良好瓷质绝缘子宜在水泥粉尘等酸化、老化比较严重的地区使用。

(4)无论在何种地形条件,耐张串绝缘子宜使用钢化玻璃绝缘了。

绝缘电线篇5

【关键词】油田电网 架空绝缘导线

10kV及以下架空配电线路采用绝缘导线代替裸导线是是油田配电网建设与改造中的一项新技术。 发达国家早在20多年前就广泛使用绝缘导线,并取得了良好的经济效益和社会效益。据统计,日本在1976年架空配电线路的绝缘化率已达61%,低压线路的 绝缘化率已达76%。以日本某电力公司为例,到1985年3月,架空配电线路总长度5.4万km,其中裸线仅21km,绝缘化率达99.96%。

1 架空绝缘导线的定义

架空绝缘导线是:单层或多层铝股线绞合在上面挤制绝缘层的导线 。所谓架空线是相对电缆说的,就是由杆塔将导线架设在一定高度传输电能的线路。对于高压输配电网架空线的对地绝缘一般是靠空气的,之前的配电线路一般也采用裸导线,但由于市区配电环境复杂,常常发生短路接地及雷击线路的情况,导致供电可靠性降低,所以目前一般10kV以下架空线路都采用绝缘导线(即导线外层包裹绝缘层),这就是所谓的绝缘架空线。

2 架空绝缘导线的规格

(1)线心。架空绝缘导线有铝心和铜心两种。原有的配电网以钢心铝绞线为主,选用铝心线便于原有网络的连接。在实际使用中也多选用铝心线。铜心线主要是作为变压器及开关设备的引下线。

(2)绝缘材料。架空绝缘导线的绝缘保护层有厚绝缘(3.4mm)和薄绝缘(2.5mm)两种。厚绝缘的运行时允许与树木频繁接触,薄绝缘的只允许与树木短时接触。绝缘保护层又分为交联聚乙烯和轻型聚乙烯,相比之下,交联聚乙烯的绝缘性能更优良。

3 架空线路导线连接要求

为确保架空线路安全可靠运行,在10千伏及以下架空配电线路设计技术规程(DL/ T5220-2005)中对导线的连接接头有明确规定。

不同金属、不同规格、不同绞向的导线,严禁在挡距内连接。在一个档距内,每根导线不应超过一个连接头。档距内接头距导线的固定点的距离,不应小于0.5米。钢芯铝绞线、铝绞线在档距内的连接,宜采用钳压方法。铜绞线在档距内的连接,宜采用插接或钳压方法。导线连接点的电阻,不应大于等长导线的电 阻。档距内连接点的机械强度,不应小于导线计算拉断力的95%。铜绞线和铝绞线的跳线连接,宜采用铜铝过渡线夹、铜铝过渡线,铜、铝绞线只能在配电线路耐张杆的跳线处连接。

4 架空绝缘导线与裸导线的比较

(1)一般裸导线线芯暴露在大气环境中易遭腐蚀,即使是按照GB 5023―1985要求制造的BV线,俗称“绝缘线”,其耐压水平仅限于低压,且户外架设不到5年就会老化开裂,失去原有性能。架空绝缘导线与裸导线或其他电线电缆相比,其最明显特点是耐气候老化。它能抵御强烈紫外线光照和雨、雪、冰雹、风沙等恶劣气候,耐高温、耐低温,有效防护烟雾、化学气体等侵袭和树干树枝频繁摩擦,故架空绝缘导线能延长线路的使用寿命。

(2)架空绝缘导线具有良好的绝缘性能,能大大减少人身触电伤亡危险,能防止外来异物造成线路相间短路或单相接地故障,减少线路跳闸次数,提高供电可靠性。

(3)与架空裸导线相比,采用架空绝缘导线可以适当减小导线的线间距离和对建筑物的间距,尤其在20世纪80~90年代已建住宅城区进行城网改造时,使用架空绝缘导线可以便捷地深入到负荷中心,缩短低压线路供电半径,提高电能质量。

(4)一般铝绞线的最高工作温度为70℃,而由交联聚乙烯XLPE组成的绝缘导线其最高工作温度为90℃ ;尽管线芯外径略小于同类标称截面的裸线,直流电阻略大于同类标称截面的裸线,其载流量基本一致。

5 绝缘导线的应用

(1)适用于多树木地方。裸导线架设的线路,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(架设初期及运行维护阶段),解决于许多难题,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。

(2)适用于多飞飘金属灰尘及多污染的区域。在老工业区,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。在火力发电厂、化工厂的污染区域,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lOkV配电线路短路接地的较好途径。

(3)适用于盐雾地区。盐雾对裸导线腐蚀相当严重,使裸导线抗拉强度大大降低,遇到刮风下雨,引发导线断裂,造成线路短路接地事故,缩短线路使用寿命。采用架空绝缘导线,能较好地防盐雾腐蚀。因为有了一层绝缘层保护,可减少盐雾对导体的腐蚀,延缓线路的老化,延长线路的使用寿命。

(4)适用于雷电较多的区域。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。在雷区;采用裸导线架设的线路,线路绝缘普遍下降较快,经常出现爆裂接地事故。换上架空绝缘导线后,可减少接地故障的停电时间。

(5)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10kY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改造一种行之有效的配电方式。

(6)有利于防台风。由于架空裸导线线路的抗台风能力较差,台风一到,线路跳闸此起彼伏。采用架空绝缘导线后,导线瞬间相碰不会造成短路,减少了故障,大大提高线路的抗台风能力。

参考文献

[1] 陈传生.架空绝缘导线在10kv线路中的应用[J].农村电气化,2004-10-25

绝缘电线篇6

【关键词】配电网;绝缘导线;技术

1.问题提出

电力系统包括发电、输电、配电三大系统,输配电是电力系统中与用户直接相连的末端部分。在我国电压等级≤110kV的系统称为配电网,≥35kV的系统称为高压配电网,≥1kV的系统称为中压配电网,380/220V属于低压配电网。我国电力系统长期以来形成了“重发、轻供、不管用”的局面,与世界的发、输、配电投资平均为1.0:0.5:0.7的水平相比,我国的投资比例为1.0:0.23:0.2。长期的投资不平衡导致了主网架结构比较薄弱,配网老化,区域电网间交换容量较小。随着经济的发展和人民生活水平的日益提高,如何对配网进行更全面、更规范的管理,确保电网安全、可靠、优质、经济的运行,为当地社会经济发展和人民生活提供优质服务,是供电部门一直在思考和探讨的问题。

十二五末以来,尤其是党的十八会议召开后,我国提出建设新农村,加快城镇化进程,商业和居民用电将以高速增长,全社会对供电质量和供电可靠性的要求日益提高,因此采取措施努力提高供电可靠性,保持高电能质量是电力部门管理者面临的严峻任务。另外自然灾害、人为因素等外力对电力系统造成的破坏越来越严重,这就要求从设计、建设和运行管理及材料科学等方面深入研究。在节约资源能源的角出发,努力降低配电网损,建设节约型社会具有重要意义和作用。基于以上原因,架空绝缘导线在10kV及以下低压配电网中得到广泛应用。

2.架空绝缘导线与裸导线相比优缺点

架空绝缘导线与用裸导线架设的线路相比,该种线路主要优点有:

①有利于改善和提高配电系统的安全可靠性,大大减少人身触电伤亡危险,绝缘导线可以防止外物引起的相间短路,降低了线路故障发生率,减少同杆架设线路作业时的停电次数,减少维护工作量,提高了线路的供电利用率;

②有利于城镇建设和绿化工作,减少线路沿线树木的修剪量;

③可以简化线路杆塔结构,甚至可沿墙敷设,既节约了线路材料,又美化了城市街道;

④便于高压深入负荷中心,以提高电压质量、减少电能损耗;

⑤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。缩小了线路走廊,与架空裸导线相比较,线路走廊可缩小1/2;

⑥节约线路电能损失,降低电压损失,线路电抗仅为普通裸导线线路电抗的1/3;

⑦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;

⑧降低线路的重力要求,减少配合件的投资,降低了工人架线时劳动强度。

缺点是:

①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,导线的散热性能较差,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70mm2的导线,则要配到95mm2;

②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;

③绝缘导线虽然有诸多优点,但单位造价高于裸导线,中压线路约高出一倍,低压线路约高出25%。

3.设计及实践中应用

在设计时从以下几方面考虑:

①在设计选型中,查相关书籍其常用架空绝缘导线的最大允许载流量比裸导线低了将近一个档次,因此导线截面要大一档,即原来选用LGJ-70mm2的,要选用95mm2以满足要求。

②在选用导线固定金具和连接金具时,要将近放一档,即95mm2的导线,选用紧线金具要按平时120mm2的考虑。

③由于架空绝缘导线的绝缘性能良好,设计时,可适当减小相间距离,对于相间距离要求较敏感的地方,如变压器台架,开关架等的引线,应采用架空绝缘导线以减少相间短路故障,特别是计量台架的引线,还可起防窃电的作用。

④架空绝缘导线在选用线路配件时,要专门配件与普通配件相结合,以降低线路造价,也能达到运行要求。采用普通线夹时,一定要注意放大型号。特别是在耐张杆处线路接续点,耐张线夹一定要连导线的外皮一起夹紧,防止架空绝缘导线退皮,影响其机构性能和绝缘性能。

⑤设计时要注意预留一定的导线破口,以便驳接新的线路,或者以后运行维护中挂接接地线用。

我局线路从郊区用15m电杆支持沿7~9m宽的小街巷引入负荷中心。绝缘线单价51.2元(2006年价),总投资3.40万元,比架空裸线约增加投资50%,但比地埋电缆的敷设便宜得多,仅为后者的22%。而绝缘架空线路的运行费用比架空裸线略低,还可以减少停电造成的损失,较大地提高供电可靠性。

绝缘架空线路在全部安装完毕投入运行前,应该认真做好预防性试验。主要试验项目有:

①直流耐压试验:试验电压25kV,升压速度1kV/s,达到试验电压后持续时间10min。

②泄漏电流测试:在做直流耐压试验的时候同时测试泄漏电流,这样前后的数值稳定。我们在这条架空绝缘线路上实测到的泄漏电流仅为1A。

③要求各相绝缘电阻值大于1500MΩ,且各相值的不平衡系数不大于2。实测值为∞。

我局架设的绝缘架空线路自投入运行至今,其间充分显示了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竹竿碰触导线与衣服、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,基本上不需要维护。低压侧自投入运行起,该线路供电的配变相电压由过去的180V提高到216V,居民电视机图象不清现象不再存在。

4.经验总结

单芯交联聚乙烯绝缘线抗拉强度较大,适宜用于中压配电网;低压配电网宜选用交联聚乙烯或聚乙烯绝缘线。根据我国绝缘导线的现有制造水平,单芯绝缘线宜采用分相架设。其相间距离可比架空裸线缩小1/2~2/3,线路走廊可比架空裸线缩小1/2,很适于中小城镇街巷狭窄的地方应用。随着配电自动化的推进,在中压架空配电线路上将相应增加故障区间检测指示装置、自动分段器、自动重合器等自动化设备。绝缘导线用于架空线路具有许多优点,虽然新建时的投资略高,但从长远看,在城市35kV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,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。架空绝缘线路在城镇电网改造中具有很好的安全性和社会经济效益,应在进一步统一金具、改进设计、降低造价的基础上因地制宜选用。通这一技术应用与实践对于电网的安全性、供电可靠性、线损率等技术指标将会有极大的改善。

参考文献

绝缘电线篇7

关键词:输电线路;选用;性能

绝缘子在输电线路中是比较容易损坏的元件,一旦有绝缘子元件损坏,就会导致输电线路供电中断或丧失绝缘,甚至会造成电网瓦解,给国民经济造成不可估量的损失。因此,在输电线路上选用哪一类绝缘子,已成为电力设计部门尤为关注的问题。

当前在国内架空输电线路上常常用的有三种材质绝缘子――瓷质绝缘子、钢化玻璃绝缘子以及有机复合绝缘子。我国目前的现状是以生产和使用瓷质绝缘子为主,钢化玻璃绝缘子国内生产能力只占国内绝缘子总需求量的25%,而复合绝缘子由于研制和使用较晚,只占很小的一个比例。

1 对绝缘子性能比较

1.1 材质

瓷质绝缘子的瓷件是由石英砂、长石和高岭土等矿物原料按配方成分配制,经球磨成泥料和泥段后再制成绝缘子泥坯,送入窑炉进行高温烧成,它是液相、固相共存的不均质体,且工序多、周期长,影响瓷质绝缘子的质量在所难免。而钢化玻璃绝缘子是液态和玻璃态互为可逆的均质体,均质性是影响绝缘材料介电强度的重要因素。钢化玻璃绝缘子一经钢化处理之后,其外层获得均匀的压应力,使钢化玻璃的强度提高到约为瓷质的两倍。这就是“钢化玻璃”强度钢铁化,热稳定性高,较瓷质不易老化和寿命长的道理。对于复合绝缘子的难点是解决有机材料在户外条件下的老化、护套开裂、芯棒的脆断。可见,钢化玻璃绝缘子既较瓷质绝缘子有高得多的机械、绝缘强度,又较复合绝缘子具有良好的抗老化性能,为钢化玻璃绝缘子的可靠运行夯实了基础。

1.2 寿命周期

产品在标准规定的使用条件中,能保持其性能不低于出厂和标准的最低使用年限为“寿命周期”。法国是目前世界上钢化玻璃绝缘子的生产大国之一,法国某公司曾多次对运行达35年的钢化玻璃绝缘子进行机电性能、热机性能跟踪对比试验。结果表明运行35年的钢化玻璃绝缘子与当初出厂时的情况相比较,两者测试数据相近;相反,对运行了仅25年的瓷质绝缘子作了相应试验,其机电性能、热机性能均严重衰减。因此法、意等国称质量优良的钢化玻璃绝缘子为不老化绝缘子,它的使用寿命取决于金属附件的寿命,而瓷质绝缘子的使用寿命取决于绝缘体。钢化玻璃绝缘子的寿命周期一般可达50年,而瓷质绝缘子除全面采用国外先进制造技术后有可能较大幅度地延长其寿命周期外,其平均寿命周期为20―25年,复合绝缘子从当今世界范围内的试验及运行结果分析来看,其平均寿命周期约为14年(在热带高海拔雷击频繁地区平均寿命周期约为7年)。

1.3 产品结构

钢化玻璃绝缘子一般采有圆柱头结构,其头部内孔为内外螺旋形,受力面呈均匀分布的受压状态,从而提高了它的机械强度。较之国内传统瓷质绝缘子数十年来一贯制的圆锥头结构,具有重量轻、强度高和电性能优良的特点。由于玻璃的线膨胀系数较瓷大得多,较复合绝缘材料小得多,且与金属附件和水泥的线膨胀系数接近,因此整体材质匹配良好。在恶劣气候条件下,不象瓷质绝缘子和复合绝缘子那样容易老化。复合绝缘子的粘接层是芯棒和护套间的界面,是合成绝缘子内绝缘的一个主要部分,但是很难保证粘接层的质量。

1.4 耐雷性能

由于钢化玻璃绝缘子利用了碱效应,调整了玻璃体内的体积电阻,使玻璃体在电流作用下导电体大大的减小,甚至使离子导电体无移动能力,从而使玻璃绝缘体减弱了外表的闪络和内在击穿的可能。数年来的实践经验证明:①使用钢化玻璃绝缘子可以减少雷击闪络率;②一旦遭受雷击后,由于钢化玻璃绝缘子具有较高的耐受雷电冲击性能,因而使它的各项性能仍能满足继续运行的要求;③若个别钢化玻璃绝缘子表面被烧伤,其深度不超过2mm仍可继续运行,无需更换。然而瓷质绝缘子经电弧烧伤后,釉层剥落瓷体粗糙,易渗水,导致绝缘性能下降,必须及时更换。这是钢化玻璃绝缘子在耐受雷电冲击后的三大优越性。而复合绝缘子的耐雷性能低于玻璃和瓷质绝缘子,且被雷击后极易发生护套开裂等不安全现象。

1.5 耐污性能

复合绝缘子的伞裙护套都是由有机高分子聚合物做成,它们都具有表面憎水性,且表面的分离小水珠不构成导电通路,在工作电压作用下,泄漏电流小,不容易发生较强的局部电弧,也难发展成污闪放电。因此复合绝缘子具有优良的耐污性能,且无需清扫极大地减少了线路维护费用,就此而言复合绝缘子有着广阔的发展前景。钢化玻璃绝缘子泄漏比距大,表面产生的凝聚物少,抵抗由污秽引起的热应力的能力强,因而自洁能力高不易发生污闪事故。国内外大量试验证明:钢化玻璃绝缘子的耐污性能优于瓷质绝缘子。

1.6 掉串率

绝缘子年掉串次数与运行绝缘子件数之比称为年掉串事故率。国产钢化玻璃绝缘子数十年来的运行经验证明:在输电线路上,从来没有因为钢化玻璃绝缘子失效而发生过掉串事故。而国产瓷质绝缘子掉串事故率则高达2×10-5。美国的研究指出,即使失效率相同,瓷质绝缘子较钢化玻璃绝缘子的掉串率也至少高一个等级。由于复合绝缘子为长棒式,掉串事故一般很少发生。但导致内绝缘击穿、芯棒断裂、护套开裂等因素始终存在,一旦失效,事故概率会高于由多个元件组成的绝缘子串。

1.7 失效率

运行中年失效绝缘子件数与运行绝缘子总件数之比称为年失效率。据国家电力科学院调查统计,国产瓷质绝缘子的失效率一般在0.1%~0.3%之间,国产钢化玻璃绝缘子的失效率一般在0.01%~0.04%之间。对于复合绝缘子,由于复合材料配方和制造工艺还不能安全定型,其失效率很难预测。

1.8 失效检出率

绝缘子失效后能否检测出来的检出率对线路安全运行的影响是较失效率本身更为重要的因素,检出率取决于绝缘子失效的表现形式和失效的原因。钢化玻璃绝缘子的失效表现形式是“零值自爆”。“自爆”不是老化,而是钢化玻璃绝缘子失效的唯一表现形式,所以只需凭借目测就可方便地检测出失效的绝缘子,免去电力部门的带电测零工作,也为绝缘子的巡视带来了方便,其失效检出率可达百分之百。由于瓷质绝缘子的制造原料的表现形式为头部隐蔽“零值”或“低值”,复合绝缘子失效的主要表现形式为有机材料老化以及隐蔽的复合“界面击穿”,因此给检测带来极大的困难,造成检出率极低。对于普通瓷质绝缘子,目前可用带电测零、停电摇测、远红外成像仪等多种手段进行检测;对于复合绝缘子,在正常情况下只能用远红外成像仪及复合绝缘子带电检测仪检测。两者均存在检测成本高、检测手段繁琐等困难。

2 结束语

在对绝缘子性能及使用环境全面了解的前提条件下:

2.1 钢化玻璃绝缘子有着较大的优势,应在输电线路上优先采用钢化玻璃绝缘子。

绝缘电线篇8

关键词:超高压输电 绝缘子 可靠性评价

中图分类号:U463.62 文献标识码:A 文章编号:

线路绝缘子性能的优劣直接影响到输电线路,特别是超高压(EHV)输电线路运行的可靠性和经济性。因此,如何评价EHV输电绝缘子的可靠性,已成为电力部门和绝缘子制造部门尤为关注的问题。 在架空输电线路上现在使用的有三种材料绝缘子——瓷绝缘子、玻璃绝缘子和有机复合绝缘子。我国目前的生产现状是以生产和使用瓷绝缘子为主,玻璃绝缘子国内生产能力只占国内绝缘子总需求量的20%;我国复合绝缘子的研制起步较晚,由于近年来国内外在此技术上的进展较快,生产和使用量已呈上升态势。

1对绝缘子可靠性评价的五项准则 运行的可靠性是决定绝缘子生命力的关键。最好的评价应是大量绝缘子在输电线路上长期运行的统计结果和可靠性试验所反映出来的性能水平。因此,评价绝缘子应遵循下述准则: (1)寿命周期 产品在标准规定的使用条件下,能够保持其性能不低于出厂标准的最低使用年限为“寿命周期”。此项指标不仅反映绝缘子的安全使用期,也能反映输电线路投资的经济性。我国曾先后多次对运行5~30年的玻璃和瓷绝缘子进行机电性能跟踪对比试验。结果表明:玻璃绝缘子的使用寿命取决于金属附件,瓷绝缘子的使用寿命取决于绝缘件[1]。玻璃绝缘子的寿命周期可达40年,而瓷绝缘子除全面采用国外先进制造技术后有可能较大幅度地延长其寿命周期外,其平均寿命周期仅为15~25年;复合绝缘子经历了“三代”的发展,但从迄今世界范围内的试验及运行结果分析来看,其平均寿命周期只有7年[2]。

(2)失效率 运行中年失效绝缘子件数与运行绝缘子总件数之比称为年失效率。对于国产玻璃绝缘子,其寿命周期内平均失效率为(1~4)×10-4/a[1],对于国产瓷绝缘子的失效率,除个别合资企业产品将有可能降低外,比玻璃绝缘子约高1~2个数量级;对于复合绝缘子,由于寿命周期不能预测、复合材料配方和制造工艺还不能完全定型,其失效率很难预测。

(3)失效检出率 绝缘子失效后能否检测出来的检出率对线路安全运行的影响是比失效率本身更为重要的因素。检出率取决于绝缘子失效的表现形式和失效的原因。玻璃绝缘子失效的表现形式是“自动破碎”和“零值自破”[1]。“自破”不是老化,而是玻璃绝缘子失效的唯一表现形式,所以只需凭借目测就可方便地检测出失效的绝缘子,其失效检出率可达百分之百;瓷绝缘子失效的表现形式为头部隐蔽“零值”或“低值”,复合绝缘子失效的主要表现形式为伞裙蚀损以及隐蔽的复合“界面击穿”。此外,瓷和复合绝缘子失效的原因是材料的老化,而老化程度是时间的函数。老化是隐蔽的,因此给检测带来极大的困难,造成检出率极低;对于复合绝缘子,实际上根本无法检测。

(4)事故率 年掉线次数与运行绝缘子件数之比称为年事故率。绝缘子掉串是架空输电线路最为严重的事故之一。对于EHV输电,若造成大面积、长时间停电,后果则不堪设想。 国产玻璃绝缘子30年来的运行经验证明:在220~500kV的输电线路上,从来没有因为玻璃绝缘子失效而发生过掉线事故[1],而国产瓷绝缘子掉线事故率则高达2×10-5 。前苏联的研究指出,即使失效率相同,瓷绝缘子较玻璃绝缘子的事故率也至少高一个数量级[3]。由于复合绝缘子为长棒式,掉线事故一般很少发生,但导致内绝缘击穿、芯棒断裂和强度下降的因素始终存在,一旦失效,事故概率会高于由多个元件组成的绝缘子串。

(5)可靠性试验 为对绝缘子进行可靠性评价,国内外曾对玻璃绝缘子和瓷绝缘子作过各种方式的加速寿命试验和强制老化试验。如:陡波试验、热机试验、耐电弧强度试验、1500万次低频(18.5Hz)和200万次高频(185~200Hz)振动疲劳试验及内水压试验,都从不同角度得出结论:与玻璃绝缘子相反,绝大多数瓷绝缘子都不能通过这些试验[1]。对于复合绝缘子,可靠性试验则还是一个有待于继续探索的课题。

2影响绝缘子可靠性的三大因素

(1)材料是基础 玻璃和瓷均属铝硅酸盐,瓷是三相(结晶相、玻璃相和气相)共存的不均质体,而玻璃是液态和玻璃态互为可逆的均质体。“均质性”是影响绝缘材料介电强度的重要因素。脆性材料的机械强度和热稳定性,不完全取决于材料力学性质,而极大程度上取决于材料内部的缺陷和表面状态。这就是钢化玻璃较之退火玻璃和瓷,上釉的瓷较不上釉的瓷强度高得多的原因。此外,玻璃的“热钢化”技术,赋予玻璃表层一个高达100~250MPa的永久预应力。这就是“钢化玻璃”强度钢铁化,热稳定性高,较瓷不易老化和寿命长的道理。对于复合绝缘子的难点是解决有机材料在户外条件下的老化、芯棒的脆断和蠕变。可见,钢化玻璃既较瓷有高得多的机械、绝缘强度,又较有机材料具有优良的抗老化性能,为绝缘子的可靠运行奠定了良好的基础。

(2)产品结构和耐污性能是关键 玻璃绝缘子采用圆柱头结构,承力组件受力均匀。较之国内传统瓷绝缘子数十年一贯制的圆锥头结构,具有尺寸小、重量轻、强度高和电性能优良的特点。由于玻璃的线膨胀系数较瓷大得多,外型尺寸较复合绝缘材料小得多,且与金属附件和水泥易连接,因而受力组件材质匹配良好。在各种气候条件下,不会象瓷绝缘子和复合绝缘子那样容易产生危险应力而导致老化。且复合绝缘子很难解决复合界面的结构质量。 但复合绝缘子具有优良的耐污性能,而且通常无需清扫。这就极大地减少了线路维护费用。就此而论,复合绝缘子发展前景广阔。玻璃的介电常数较大,因而单只玻璃绝缘子的干闪络电压比瓷绝缘子的低,但有较大的主电容来改善表面的电压分布,使之与瓷绝缘子串的闪络电压相当。加之玻璃绝缘子泄漏比距大,表面产生的凝聚物少,抵抗由污秽引起的热应力的能力强,因而不易因闪络而出现事故。华东电网十年来的污闪实践一再证明,玻璃绝缘子的耐污性能优于瓷绝缘子。

(3)制造水平是保证 在国外,优质产品的生产均已形成相当经济规模、且具有工艺先进的高自动化生产线。因而,整个西欧和前苏联,玻璃绝缘子的市场占有率高达90%以上;整个北美复合绝缘子使用量为世界之最,占本地绝缘子市场总量的25%~30%[2];在日本,瓷绝缘子则一统天下。在我国,所幸的是国产玻璃绝缘子通过技术引进和自己开发,已具备了上述生产条件。对于瓷和复合绝缘子,除个别合资企业外,上述制造水平在我国尚未达到。可见,选用何种产品还取决于产品的制造水平和对产品性能及使用环境的全面了解。

3结束语

(1)绝缘子的寿命周期、失效率、失效检出率、事故率和可靠性试验,应成为综合评价EHV绝缘子可靠性的五项准则。

(2) 扩大使用国产玻璃绝缘子在当前有着较大优势。作为玻璃绝缘子制造者应精益求精,有效降低绝缘子运行头几年的失效率。

(3) 复合绝缘子有着较为广阔的发展前景,应集中力量开发研制,以求在延缓材料老化和预测寿命周期上取得突破。

(4) 具有悠久生产历史的国产瓷绝缘子,应加大技术改造力度,在材料配方、产品结构和制造水平上取得更大的进展。

参考文献

[1]闵定夫.钢化玻璃绝缘子的特性及其可靠性.中国科学技术文库,重庆:科学技术文献出版社,1997

绝缘电线篇9

【关键词】 在线监测系统 电容型设备 绝缘特性 变电站 故障诊断

引言?

变电站内电容型设备内部难免存在因制造不良、老化以及外力破坏造成的绝缘缺陷,在电网工频电压和过电压作用下,其绝缘性能会产生劣变,进而影响设备和电网的安全运行。设备管理单位一般通过定期停电试验检测设备缺陷,但停电试验存在周期长、工作量大、效率低等问题。随着社会对供电可靠性要求的提高,定期停电试验的做法已不能满足要求。近年来,在线监测技术能够实时监测容性设备的运行状态,通过状态检修提高检修工作的针对性和科学性,符合目前提高电网运行可靠性、避免突发故障的发展方向。

一、电容型设备在线监测的检测原理

1.1 电容性设备介质损耗因数(tanδ)的在线监测

电介质的电气强度通常随其厚度增加而下降,因此电力电容器、电容型套管、电容型电流互感器、电容型电压互感器常将较厚的绝缘分割为若干份较薄的绝缘,形成电容串联结构。由于结构上的这一共同特点,上述设备统称为电容型设备。

二、电容型设备绝缘在线监测系统简介

2.1 在线监测系统实现的功能

系统借助数字信号处理技术、高效的通讯网络以及嵌入式系统的应用实现了设备状态信号的就地处理、数字量传输以及后台系统的数据分析和故障诊断,实现以下功能:

(1)基于WEB方式设计的人机交互操作界面,一次系统主接线图、分接线图的动态实时显示,直观展示设备当前状态;

(2)报警列表显示和报警记录,报警阀值设定,报警参数的动态实时显示及声光报警功能;

(3)数据综合管理:数据分析、故障类型判断、异常数据处理、容错处理等;

(4)与局内MIS系统的通讯,实现数据共享;

2.2 在线监测系统结构

电容型设备绝缘在线监测系统通过现场总线、光纤、以太网构筑高效的通讯网络,系统结构如图3所示。

三、实际案例分析

根据上述电容型设备在线监测的基本原理,进行实验室试验以及现场实际测验,测验结果分别见表一、表二。

四、结语

变电站绝缘在线监测系统实现了一次设备状态信息的实时监测,对于实时掌握设备健康状态科学有效制定检修策略具有重要意义。

依托高效的通讯网络实现数据分析、故障诊断、数据远传、远方监控、远程维护等功能,以多种方式进行故障报警。系统已在国内多座变电站得到应用,运行情况良好,系统稳定可靠,取得了良好的经济效益和社会效益。

参 考 文 献

[1]任建锋, 丁亚伟, 付磊, 等. 基于相位角原理的特高压电网失步解列改进方案[J]. 电力系统自动化, 2011, 35(10): 104-107.

绝缘电线篇10

【关键词】10KV;配电线路;绝缘;防雷

感应雷电过电压会引起雷害事故,结合10kV配电线路的结构特点,发现配电线路的耐雷水平会受到配电线路的绝缘水平的直接影响,易遭受雷害事故,使得电网的供电可靠性受到影响,同时也直接影响到了配电网的安全。因此,分析配电线路中防雷存在的问题,并找到解决的措施,对于加强人民的生命财产保护,也是非常有意义的。

一、10KV配电线路基本防雷措施及优缺点分析

(一)10KV配电线路基本防雷措施

1.避雷针引雷防雷

避雷针是常用的防雷工具,其防雷效果在实际线路中也得到了验证。它连接在导线和大地之间,通常与被保护设备并联,当出现雷雨天,雷电危及被保护设备边缘时,避雷针立即将高压电流导入大地,从而保护输电线路。所以,在输电线路安装避雷针可以有效的达到保护作用,从而达到防雷的效果。

2.接地防雷措施

“水平接地体”和“降阻剂”是配电线路中用来降低接地电阻的两种方法。

(1)水平接地法,用此方法来降阻达不到预期的效果,经过研究发现距离目标甚远。不仅如此,水平接地受损严重,并且易被腐蚀,使用的时间也比较短。

(2)降阻剂,施加防腐剂效果较为明显,而且性能比较稳定。在水平接地体的周围施加高效膨润土降阻防腐剂,可以对降低杆塔起到明显降阻效果。

3.增加配网线路绝缘线

要想大幅度提高线路的击冲放电电压,可以加厚绝缘导线中的绝缘部分,以使导线只能从加强绝缘区的边沿处被击穿.

4.过压保护器

主要是为了避免闪络现象。当电击出现在电网系统时,感应电流引发高电位触发过电压保护器,实现塔臂和导线之间电位差的降低。如图1所示。

图1 过压保护器

1―架空绝缘导线;2―绑扎线;3―绝缘子安装固定部件;4―绝缘子;5―限流元件的上电极;6―氧化锌阀片;7―硅橡胶绝缘外套;8―限流元件的下电极;9―不锈钢引流环;10―安装支架。

由分析可知,为了有效保护输电线路收到10KV上的雷击,可以在避雷器之间可以利用间距最多为一个档距的安装形式,同时在每个杆塔安装一组过电压保护器,可以在线路中实现有效的过电压保护,达到安全保护的目的。此外,如果在每一个杆塔都安装过电压保护器,可以安全避免10KV电路中出现的雷击。

图2 过电压保护器安装密度和感应过电压之间的关系图

(二)10KV配电线路基本防雷措施优缺点

1.避雷针引雷防雷

避雷针虽然用来避免雷击比较方便,但是也存在一些不良因素。因为避雷器工作环境是在工频电压下工作,而且工作时间长,因此就容易老化,故障也比较多,避雷针失效也会影响配电的稳定性。如果选择氧化锌避雷器可以避免这些因素,它可以有选择性的安装配电线中的易击段,即可以免维护,以达到全面保护配电线路的目的。

2.接地防雷措施

如果在接地体周围施加高效膨润土降阻防腐剂,可以有效的降低电阻率。经研究发现:一部分高效膨润土降阻防腐剂,加水后体积可膨胀增至4到6倍,所以我们可以利用此原理,从而大大的增大接地体的有效面积,并利用吸水膨胀作用消除接地体与周围土壤的接触电阻。另外,强吸水性和保水性也是高效膨润土降阻防腐剂的有效特性,与此同时,可逐渐向土壤渗透,进而降低接地体周围土壤电阻率。

还有一个好处就是,使用年限较长,渗透和扩散速度慢是因为其粘度大,在接地前5年内接地电阻一直呈下降趋势,5年以后电阻进入稳定期,所以使用年限可以达到50年以上。

3.增加配网线路绝缘线

增加配网线路绝缘线,这样可以大幅度提高击冲放电电压,在另一方面,加强局部绝缘还可以减少线路工程造价。

4.过电压保护器

过电压保护器最大的好处就是可靠性较高,在一般情况下,即使电力系统中的某些部件被破坏,还可以凭借其中的间隙进行工作,从而保护了整个系统的安全。具体是利用避雷器之间的串联间隙工作,工作的时候可以隔离工频电流是因为它安全有效的利用了现有的避雷器以及设备,减缓了保护器的老化。

二、加强10KV配电线路绝缘导线防雷的策略研究

(一)提高10KV配电线路绝缘水平

通过直击雷和感应雷电压幅值的比较,我们发现后者较小,但是其幅值变化的范围较大,由于雷电的活动以及放电的形式影响了感应雷过电压。如果雷云距离10kV配电线路较近,且对地有放电发生时,此时感应雷的过电压的幅值就比较大,发生绝缘击穿现象,从而会影响10kV配电线路。而架空线路受到感应雷过电压的影响较大,目前配电网中广泛采用的绝缘线路,能够一定程度上使得配电线路的绝缘水平提高。因为架空导线绝缘主要解决的是竖相问题,如果竖相问题不能得以解决,那么不能从根本上解决配电线路的防雷危害。一般采用的解决方法,是通过使用冲击放电电压比较高的绝缘子,从而使得配电线路的绝缘水平提高,最终使得配电线路的防雷能力得到提高。

(二)加强绝缘导线雷击断线防护

要想解决配电设备接地电阻超标的问题,必须要采取降低接地电阻的方法与采用的降阻材料和使用方法,此外还要保障配电设备的接地畅通,因此对接地引下线的材料与安装工艺进行了约束。此时,能够更好的降低整体的线路电阻,因为接地环节的电阻下降而通过并联效果的用电器处于供电环境的短路状态。进而根据雷电的特性:高电阻的导体或者非导体对闪电的引力较小,进而能够合理的避免雷击事件的发生。

(三)提高防雷安全性的保护间隙

通过绝缘子两端并联放电间隙,可以预防绝缘导线层被击穿。绝缘子串一般在保护间隙的放电之后,为了防止绝缘子串和线路不被烧毁,我们可以捕捉放电电弧根部引导雷电流人地,从而达到保护的效果。值得注意的是,不能在降低线路的绝缘水平的情况下使用保护间隙,同时也是为了避免线路在过电压下被击穿。

三、结语

通过以上的分析,雷电事故在10kV配电线路中严重影响了配电安全与供电可靠性,所以配电线路防雷尤为重要。由于绝缘导线防雷措施较多,我们可以先找出问题的源头,然后多加考虑,在具体的环境中根据配电线路的实际情况进行合理的处理,从而进行组合与配置,做好有效的防雷保护。

要做到全面的提高电网系统的安全稳定性,我们必须要从加强对配电绝缘导线雷击断线保护,提高配电线路绝缘水平,以及配电线路中配电设备的防雷保护等多个方面来执行。此外,配电线路绝缘导线的防雷问题事关百姓生活稳定,国家的相关部门也应当负起责任,严格排除相关设备存在的安全隐患,同时以积极的心态投入到电力生产建设中,为我国的电力建设提供新的技术力量。

参考文献

[1]王茂成.1OkV绝缘导线雷击断线机理分析和防治措施[J].高电压技术,2007(01).