局部绝缘化技术在果树种植区配网跳闸治理中的应用.pdf

图1卡扣式硅橡胶绝缘套管0引言在城镇化建设速度加快的背景下，农村用电负荷明显增加，对配电网安全性和可靠性的要求也随之提高，这在很大程度上加大了配网运维压力，要求供电企业必须保证持续、充足的电力供应。配电网作为电力系统和用户联系最直接的环节，其供电可靠性的高低直接反映整个电力工业的整体水平。电力系统70%的供电量要通过配电网送给用户，80%的故障都发生在配电网，线路跳闸率直接影响配电网的供电可靠性。对于苹果种植面积大、森林覆盖面积广的地区来说，反光膜、树障是导致10 kV农网线路频繁跳闸的主要原因，本文提出采用局部绝缘化技术针对性解决这一问题，并从局部绝缘化技术的原理、应用途径、实施效果等方面出发，对局部绝缘化技术在配网跳闸治理中的应用进行研究，以期有效减少反光膜造成的频繁跳闸停电事故。1局部绝缘化技术的原理本文提出的局部绝缘化技术就是通过使用卡扣式硅橡胶绝缘套管（图1）、绝缘护罩、绝缘胶带、绝缘扎线等绝缘材料，对导线、金具、导线连接等裸露的部分电气设备进行绝缘处理的技术。其中卡扣式硅橡胶绝缘套管是局部绝缘化技术的核心材料，它是采用硅橡胶材料制成，具有优异的电气、抗漏电起痕和阻燃性能，耐候性极佳，机械性能高，具有憎水性及憎水性迁移等特点，耐高、低温性能优异，可在-50+150 条件下连续使用，可用于裸导线因异物搭接所引起的短路、接地等外绝缘保护，也可用于鸟害、复杂生活区和拆迁建筑物上方交叉的裸导线及潮湿空气、酸雨等对裸导线的氧化侵蚀、损坏的防护。2果树种植区10 kV线路运行现状富县苹果种植面积36万亩，在果树区域有10条10 kV线路、230 km供电通道，遇到大风天气反光膜会随风飘浮，落到导线上会造成线路频繁跳闸。近年来，因苹果种植面积逐年扩大，反光膜铺设面积也随之加大，“人少膜多”，导致反光膜集中收治效率低，线路故障跳闸次数多。这些果园废弃的反光膜重量很轻，表面镀有金属反光层，具有导电性1。遇到大风天气，反光膜一旦缠绕到裸导线及电力设备上，极易导致配电线路故障跳闸。对国网富县供电分公司近三年跳闸次数较多的10条10 kV线路故障停电次数按照故障停运类型进行了统计分析，如表1所示，发现在189次线路故障跳闸事件中，雷击7次，大风天气9次，外力破坏147次，局部绝缘化技术在果树种植区配网跳闸治理中的应用李梦倩（国网陕西省电力有限公司富县供电分公司，陕西 延安 727500）摘要：反光膜缠绕引起果树种植区10 kV线路频繁跳闸，严重影响电能质量以及电力系统安全。通过查询相关资料与现场勘察，结合富县地区的地势、气候特征，提出了在配网线路中应用局部绝缘化技术的治理方案。通过该方案的实际应用，跳闸故障率同比下降了90.5%，有效提高了供电的可靠性及经济性，降低了用户投诉率，提升了供电企业形象。关键词：局部绝缘化技术；反光膜；绝缘护套；配网跳闸治理；果树种植区中图分类号：TM726文献标志码：A文章编号：1671-0797（2023）16-0082-03DOI：10.19514/32-1628/tm.2023.16.021工艺与技术Gongyi yu Jishu82故障类型合计雷击72019 年1 月5 月2大风92外力28147其他726合计391892017 年1 月12 月245010662018 年1 月12 月3369984其他原因26次。其中外力破坏占比最大，占到跳闸总次数的78%2。通过对外力破坏造成线路跳闸停电次数的统计分析发现，反光膜缠绕造成线路跳闸次数为106次，树障17次，车辆破坏15次，其他原因9次，统计表如表2所示。反光膜缠绕造成的线路故障跳闸占比为72.1%，因此得出，反光膜缠绕是导致10 kV线路故障跳闸次数多的主要原因。图2为反光膜缠绕在配网线路上。3局部绝缘化技术在果树种植区配网跳闸治理中的应用策略根据富县果树种植区因为反光膜造成10 kV线路频繁跳闸的现状，本文研究并制定了相应的局部绝缘化治理方案。反光膜被风刮在导线上的位置大多为电杆两侧2 m以内的导线、线夹等导线连接与固定金具处。通过对风口、沟口处及果园内电杆2 m以内的导线、扎线、线夹等导线连接与固定金具进行局部绝缘化处理，可有效解决反光膜缠绕导致线路频繁跳闸停电的问题3。具体处理方法为：对电杆两侧2 m内导线和T接线采用卡扣式硅橡胶绝缘套管进行绝缘处理，引流线、导线连接及固定金具采用绝缘护套及绝缘带进行绝缘处理，将普通扎线更换为绝缘扎线。安装效果图如图3所示。4局部绝缘化技术在果树种植区配网跳闸治理中的应用成果2019年12月，国网富县供电公司选取5条10 kV线路进行局部绝缘化处理，并统计这5条10 kV线路绝缘治理前后因反光膜造成的线路跳闸次数，如表3所示。通过对比得知，采用局部绝缘化技术处理后因反光膜造成线路跳闸次数为2次，比2019年同比下降了90.5%，治理效果十分明显。从经济效益上看，全年减少电量损失25.49万kWh，增加营业收入12.7万元；从社会效益来看，通过该项技术的应用，国网富县供电公司的供电可靠率同比增高0.19%，因停电造成的客户投诉率下降54.6%4。表120172019年5月10条10 kV线路故障跳闸类型统计表表220172019年5月10条10 kV线路外力破坏故障跳闸类型统计表外力破坏故障跳闸类型百分比/%反光膜缠绕72.1次数/次106树障11.617车辆破坏1510.2其他96.1图2反光膜缠绕在配网线路上图3局部绝缘化处理效果图Gongyi yu Jishu工艺与技术83由表4可知，采用局部绝缘化技术平均每千米线路投资成本价为2.07万元，更换绝缘线平均每千米线路投资成本价为9.66万元，对比可知采用局部绝缘化技术投资成本更低5。与此同时，线路运维人员在对线路进行巡视检查时发现，即便是反光膜缠绕在电杆两侧2 m内的导线、线夹等导线连接部位，也不会引起线路故障跳闸。5电线绝缘护套的创新设计由于采用传统绝缘护套进行施工还存在安装不牢靠等原因，国网富县供电公司对传统绝缘护套进行了创新设计6。新设计的电线绝缘护套包括柔性护套本体，柔性护套本体外周面开设有沿柔性护套本体延伸方向布置的安装开口，安装开口相对的两侧壁上分别设有防脱凸起和卡合槽，防脱凸起和卡合槽能够卡合适配，在外力作用下，防脱凸起能够快速卡入卡合槽内，实现对绝缘护套的快速装配，提高了安装的稳定性；此外，为了防止绝缘护套长时间使用后发生脱落，柔性护套本体的安装开口一侧还设有若干能够周向环绕在柔性护套本体外周面上的柔性固定带，各柔性固定带沿柔性护套本体长向间隔布置，柔性固定带上有若干固定孔，柔性护套本体上设有能够与固定孔卡合的固定卡凸。当柔性护套本体安装在电线上后，柔性固定带可缠绕在柔性护套本体上，通过固定孔与固定卡凸的卡合使柔性固定带稳定缠绕，进一步固定柔性护套本体，避免绝缘护套受外力发生窜动从电线上脱落，不仅能够提高绝缘护套安装的稳定性，而且便于拆装维护。此设计方案中绝缘护套在使用时通过安装开口套设在裸露电线上，通过柔性护套本体对裸露电线构成绝缘防护，进而避免反光膜等缠绕在裸露电线上导致电线发生短路等情况，如图4所示。6结束语在延安管辖范围内有6个苹果种植县都存在反光膜导致配网线路频繁跳闸的问题，针对果树种植区富县10 kV配网由于反光膜缠绕造成线路频繁跳闸的问题，本文提出采用局部绝缘化技术对果园风口、沟口处及果园内电杆2 m以内的导线、扎线、线夹等导线连接与固定金具进行局部绝缘化处理的策略，可有效减少反光膜缠绕导致的线路频繁跳闸停电事故，并为其他果树种植区提供了良好的工作思路以及经验。富县森林覆盖率达64%，现有10 kV线846 km，除34 km的城网线路和230 km的果园线路外，有582 km线路跨越森林，其中绝缘线路为138 km，裸导线为444 km。春冬季防火形势严峻，部分穿越林区的供电通道修剪树木难度较大，下一步，公司计划将卡扣式绝缘护套应用到这些树木砍伐难度大的地段。除此之外，局部绝缘化技术还能用到对建筑物水平、垂直距离不够的地段，防止触电事故发生。表3治理前后5条10 kV线路因反光膜造成线路跳闸数据统计表线路名称2020 年 15 月治理后因反光膜造成的跳闸次数/次2019 年 15 月治理前因反光膜造成的跳闸次数/次132 羊钳线03134 羊龙线51130 羊吉线60185 洛钳线14178 牛菩线30表4绝缘化方案选择线径规格/mm2采用局部绝缘化技术的费用（包括工时费）/（万元 km-1）701.8更换绝缘线的费用（包括工时费）/（万元 km-1）89528.5115012.462.4图4电线绝缘护套设计效果图工艺与技术Gongyi yu Jishu84参考文献1 卢嘉熹.降低10 kV配网线路跳闸率的措施分析J.自动化应用，2017（7）：126-127.2 王智卜，王文娜，朱俊栋.绝缘护套在农网线路局部绝缘化防护中的应用J.电力科学与工程，2015，31（5）：59-65.3 左素梅，徐建峰，左磊.防短路、防误接线的绝缘套管J.农村电工，2015（8）：25.4 王强，宁云华，李玉山.绝缘护套在输电线路上的应用J.青年科学（下半月），2014（7）：54.5 刘立宏.硅橡胶绝缘护套在高压线路上的应用J.中国科技纵横，2015（22）：149-150.6 朱洪志，徐昊，周笛青，等.架空线路绝缘化浅析J.上海节能，2019（1）：45-48.收稿日期：2023-04-24作者简介：李梦倩（1993），女，陕西人，助理工程师，研究方向：电力系统及其自动化。0引言近年来，随着无人驾驶、全程监控、车联网的发展，国家出台了一系列智慧高速的相应政策文件，强调了智慧高速公路建设的重要性。同时，各省加大了对高速公路全程监控系统、恶劣气象预警系统以及消冰融雪系统等智能设施的投资建设，这些都极大地增加了高速公路沿线机电设备的数量，同时也对高速公路供配电系统提出了更高的要求。1现有高速公路供配电系统我国早期高速公路的用电设备主要集中在收费站和服务区附近，因此从收费站和服务区采用低压直接供电最为方便有效，但随着交通行业的快速发展，高速公路沿线配套设施迅速增加，低压直接供电已不能满足用电需求，多种供电系统应运而生。1.1传统低压（380/220 V）直接供电系统低压直接供电系统是将从场区设备房中低压馈线柜引出的380 V三相交流电，通过低压电缆输送到附近监控、收费等用电设备，向其直接供电的一种供电形式1。由于供电电缆具有一定的电阻，电流流过时就会产生相应的压降，设备端的电压要小于馈线柜出口端电压。电阻计算公式为：R=籽LS式中：R为导线电阻；籽为导线电阻率；L为导线的长度；S为导线的横截面积。由电阻计算公式可以知道，在相同环境条件下电缆的电阻与电缆长度成正比，与电缆截面积成反比，在收费站和服务区设备房附近的设备，供电电缆较短，电缆电阻及压降较小，可以直接从低压馈线柜引出供电电缆为设备供电；当供电距离较远时，供电电缆较长，电缆电阻及压降较大，当压降过大时，电缆末输出端电压会低于设备工作电压，此时设备将无法正常工作。低压直接供电系统优点是不需要进行升降压转换，供电系统结构简单，可操作性强、经济性好，缺点浅谈现代高速公路项目供配电技术葛礼春（安徽省交控建设管理有限公司，安徽 合肥 230092）摘要：鉴于我国高速公路沿线环境和用电设备配置的多样性，首先介绍了现有高速公路的4种供电系统：传统低压（380/220 V）直接供电系统、高压（10 kV）间接供电系统、风光互补供电系统、远程供电系统，并分析了各系统的优缺点，同时给出了远程供电系统的设计案例，最后简要阐述了智慧供电系统的发展优势。关键词：高速公路；供电系统；远程供电；智慧供电中图分类号：U417文献标志码：A文章编号：1671-0797（2023）16-0085-04DOI：10.19514/32-1628/tm.2023.16.022Gongyi yu Jishu工艺与技术85