架空絕緣線常見問題的解決辦法
(作者未知) 2009/6/30
摘要:有關(guān)文件規(guī)定,"城市低壓電網(wǎng)要積極推廣和采用架空絕緣電纜(俗稱架空絕緣導(dǎo)線),今后配網(wǎng)中逐步以架空絕緣電纜更換架空裸線"。1993年國家頒發(fā)《額定電壓10 kV、35 kV架空絕緣電纜》標準,1996年頒發(fā)《架空絕緣線配電線路設(shè)計技術(shù)規(guī)程》標準。國家標準和行業(yè)標準的出臺,推動了配電架空線路絕緣化工作的發(fā)展。架空絕緣線推廣10多年來,其優(yōu)點是顯著的,隨著配電架空線路絕緣化率的提高,配電線路的供電可靠性不斷提高,線路的故障率下降;有效解決了城市綠化中的樹線戲劇矛盾,美化了城市景觀;提高了線路通道的利用率;防止了環(huán)境污穢對導(dǎo)線的直接影響;并具有良好的社會效益和經(jīng)濟效益。但是,在近幾年安裝運行中,發(fā)現(xiàn)架空絕緣線存在遭受雷害多,導(dǎo)線容易進水氧化等問題,由此引起斷導(dǎo)線事故較多。對此,有必要進行分析原因制定對策,積極采取措施,不斷改進,以提高架空絕緣線路安裝、運行水平。
關(guān)鍵詞:架空絕緣線 問題 解決辦法
有關(guān)文件規(guī)定,"城市低壓電網(wǎng)要積極推廣和采用架空絕緣電纜(俗稱架空絕緣導(dǎo)線),今后配網(wǎng)中逐步以架空絕緣電纜更換架空裸線"。1993年國家頒發(fā)《額定電壓10 kV、35 kV架空絕緣電纜》標準,1996年頒發(fā)《架空絕緣線配電線路設(shè)計技術(shù)規(guī)程》標準。國家標準和行業(yè)標準的出臺,推動了配電架空線路絕緣化工作的發(fā)展。架空絕緣線推廣10多年來,其優(yōu)點是顯著的,隨著配電架空線路絕緣化率的提高,配電線路的供電可靠性不斷提高,線路的故障率下降;有效解決了城市綠化中的樹線戲劇矛盾,美化了城市景觀;提高了線路通道的利用率;防止了環(huán)境污穢對導(dǎo)線的直接影響;并具有良好的社會效益和經(jīng)濟效益。但是,在近幾年安裝運行中,發(fā)現(xiàn)架空絕緣線存在遭受雷害多,導(dǎo)線容易進水氧化等問題,由此引起斷導(dǎo)線事故較多。對此,有必要進行分析原因制定對策,積極采取措施,不斷改進,以提高架空絕緣線路安裝、運行水平。
1 問題之一,雷害事故較多
架空絕緣線遭受雷害事故明顯比架空裸線多,雷害損害情況比較嚴重。絕緣導(dǎo)線雷擊后,常常發(fā)生點斷式的導(dǎo)線斷裂,導(dǎo)線落在地上或其他構(gòu)件上,由于有良好的絕緣性能,不容易產(chǎn)生短路或接地,但有的有放電現(xiàn)象,這對運行的設(shè)備和人身造成很大的危險。從事故現(xiàn)場看,斷線故障點大多發(fā)生在絕緣支持點500 mm以內(nèi),或者在耐張和支出搭頭處。絕緣架空線雷害事故比較嚴重的主要原因,一是絕緣線的結(jié)構(gòu)所致,絕緣導(dǎo)線采用半導(dǎo)電屏蔽和交聯(lián)聚乙烯作為絕緣層,其中使用的半導(dǎo)體材料具有單向?qū)阅,在雷云對地放電的大氣過電壓中,很容易在絕緣導(dǎo)線的導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)過電壓,且很難沿絕緣導(dǎo)線表皮釋放;二是絕緣導(dǎo)線遭受雷擊后的電磁機理特殊,造成雷擊斷線較多。架空裸線雷擊時,引起閃絡(luò)事故,是在工頻續(xù)流的電磁力作用下,電弧會沿著導(dǎo)線(導(dǎo)體)滑移,電弧滑動中釋放能量,且在工頻續(xù)流燒斷導(dǎo)線或損壞絕緣子之前,斷路器動作跳閘切斷電弧,而架空絕緣線的絕緣層阻礙電弧在其表面滑移,電荷集中在擊穿點放電,在斷路器動作之前燒斷導(dǎo)線,所以絕緣導(dǎo)線的雷擊斷線故障率明顯高于裸導(dǎo)線。
主要對策:為防止低壓架空絕緣線的雷害事故,采取線路過電壓保護措施,如安裝避雷器、保護間隙等。
1.1 采用金屬氧化物避雷器
避雷器是通過吸收雷電放電能量,限制配電線路的感應(yīng)過電壓,達到保護的目的。其過電壓保護性能良好,廣泛應(yīng)用于電氣線路(設(shè)備)的過電壓保護,由于避雷器有效保護距離是有限的,所以在全線架空絕緣線路上,安裝避雷器存在著安裝密度問題。
實踐表明,避雷器的安裝密度增加,線路感應(yīng)過電壓的事故下降。若線路的每基桿塔均安裝避雷器,對防止直擊雷和感應(yīng)過電壓事故是最理想的,按平均檔距50m計,每千米應(yīng)安裝20組避雷器,因此,安裝避雷器和加裝接地裝置需要投入大量資金,運行維護工作量也很大,且避雷器故障和預(yù)防性試驗將引起線路停電,是不經(jīng)濟的也沒有必要。
從理論計算看,一般的配電線路導(dǎo)線平均高度h在8~12.5m,按照年平均雷暴日數(shù)為40的多雷地區(qū),百千米遭受雷擊次數(shù)為N = 40rh,r為每一雷日每平方千米對地落雷次數(shù),在一般情況下取r = 0.015,計算結(jié)果,每百千米年遭受雷擊次數(shù)為4.8~7.5。
根據(jù)國外專家研究認為,單純限制雷電感應(yīng)過電壓事故,每相避雷器的安裝密度為200~360 m。
綜上所述,在架空絕緣線路的多雷地段、重點桿塔上,加裝金屬氧化物避雷器能有效防止雷害事故。多雷地段是指線路建在環(huán)境開闊地帶,年平均雷暴日數(shù)為40左右,或者在運行中,歷史上有雷害事故的地段。域區(qū)內(nèi)的線路在設(shè)計時不考慮,不包括設(shè)備需要安裝過電壓保護。重點桿塔是指多雷地段線路的耐張桿(未完,下一頁)
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