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架空绝缘线常见问题的解决办法

　　摘要：有关文件规定，"城市低压电网要积极推广和采用架空绝缘电缆，今后配网中逐步以架空绝缘电缆更换架空裸线"。1993年国家颁发《额定电压10kV、35kV架空绝缘电缆》标准，1996年颁发《架空绝缘线配电线路设计技术规程》标准。国家标准和行业标准的出台，推动了配电架空线路绝缘化工作的发展。架空绝缘线推广10多年来，其优点是显着的，随着配电架空线路绝缘化率的提高，配电线路的供电可靠性不断提高，线路的故障率下降；有效解决了城市绿化中的树线戏剧矛盾，美化了城市景观；提高了线路通道的利用率；防止了环境污秽对导线的直接影响；并具有良好的社会效益和经济效益。但是，在近几年安装运行中，发现架空绝缘线存在遭受雷害多，导线容易进水氧化等问题，由此引起断导线事故较多。对此，有必要进行分析原因制定对策，积极采取措施，不断改进，以提高架空绝缘线路安装、运行水平。
关键词：架空绝缘线问题解决办法
　　有关文件规定，"城市低压电网要积极推广和采用架空绝缘电缆，今后配网中逐步以架空绝缘电缆更换架空裸线"。1993年国家颁发《额定电压10kV、35kV架空绝缘电缆》标准，1996年颁发《架空绝缘线配电线路设计技术规程》标准。国家标准和行业标准的出台，推动了配电架空线路绝缘化工作的发展。架空绝缘线推广10多年来，其优点是显着的，随着配电架空线路绝缘化率的提高，配电线路的供电可靠性不断提高，线路的故障率下降；有效解决了城市绿化中的树线戏剧矛盾，美化了城市景观；提高了线路通道的利用率；防止了环境污秽对导线的直接影响；并具有良好的社会效益和经济效益。但是，在近几年安装运行中，发现架空绝缘线存在遭受雷害多，导线容易进水氧化等问题，由此引起断导线事故较多。对此，有必要进行分析原因制定对策，积极采取措施，不断改进，以提高架空绝缘线路安装、运行水平。
　　1问题之一，雷害事故较多
　　架空绝缘线遭受雷害事故明显比架空裸线多，雷害损害情况比较严重。绝缘导线雷击后，常常发生点断式的导线断裂，导线落在地上或其他构件上，由于有良好的绝缘性能，不容易产生短路或接地，但有的有放电现象，这对运行的设备和人身造成很大的危险。从事故现场看，断线故障点大多发生在绝缘支持点500mm以内，或者在耐张和支出搭头处。绝缘架空线雷害事故比较严重的主要原因，一是绝缘线的结构所致，绝缘导线采用半导电屏蔽和交联聚乙烯作为绝缘层，其中使用的半导体材料具有单向导性能，在雷云对地放电的大气过电压中，很容易在绝缘导线的导体中产生感应过电压，且很难沿绝缘导线表皮释放；二是绝缘导线遭受雷击后的电磁机理特殊，造成雷击断线较多。架空裸线雷击时，引起闪络事故，是在工频续流的电磁力作用下，电弧会沿着导线滑移，电弧滑动中释放能量，且在工频续流烧断导线或损坏绝缘子之前，断路器动作跳闸切断电弧，而架空绝缘线的绝缘层阻碍电弧在其表面滑移，电荷集中在击穿点放电，在断路器动作之前烧断导线，所以绝缘导线的雷击断线故障率明显高于裸导线。
　　主要对策：为防止低压架空绝缘线的雷害事故，采取线路过电压保护措施，如安装避雷器、保护间隙等。
　　采用金属氧化物避雷器
　　避雷器是通过吸收雷电放电能量，限制配电线路的感应过电压，达到保护的目的。其过电压保护性能良好，广泛应用于电气线路的过电压保护，由于避雷器有效保护距离是有限的，所以在全线架空绝缘线路上，安装避雷器存在着安装密度问题。
　　实践表明，避雷器的安装密度增加，线路感应过电压的事故下降。若线路的每基杆塔均安装避雷器，对防止直击雷和感应过电压事故是最理想的，按平均档距50m计，每千米应安装20组避雷器，因此，安装避雷器和加装接地装置需要投入大量资金，运行维护工作量也很大，且避雷器故障和预防性试验将引起线路停电，是不经济的也没有必要。
　　从理论计算看，一般的配电线路导线平均高度h在8~，按照年平均雷暴日数为40的多雷地区，百千米遭受雷击次数为N=40rh，r为每一雷日每平方千米对地落雷次数，在一般情况下取r=，计算结果，每百千米年遭受雷击次数为~。
　　根据国外专家研究认为，单纯限制雷电感应过电压事故，每相避雷器的安装密度为200~360m。
　　综上所述，在架空绝缘线路的多雷地段、重点杆塔上，加装金属氧化物避雷器能有效防止雷害事故。多雷地段是指线路建在环境开阔地带，年平均雷暴日数为40左右，或者在运行中，历史上有雷害事故的地段。域区内的线路在设计时不考虑，不包括设备需要安装过电压保护。重点杆塔是指多雷地段线路的耐张杆、支撑杆、接地环杆、与高电压线路交跨杆等。一般选择在绝缘薄弱点外安装避雷器效果比较好。对于有二次以上直击雷的杆塔，安装杆上避雷针比避雷器的效果要好。在上述杆塔和有设备的杆塔上安装避雷器后，安装密度控制在300m左右，具体应根据环境因素和运行经验掌握。个别的、特殊地段制定反事故措施解决。另外，还可以在每基杆上选择一相、二相、三相、顶相、边相、或每相错杆安装避雷器。由此来满足安全、经济运行的要求。
　　采用保护间隙
　　保护间隙，又称放电间隙。这是一种简单的过电压保护措施。即在绝缘线上引出带电导体，一般采用角形保护间隙，按规程规定，主间隙的最小距离为25mm，辅助间隙为10mm，空气均匀电场的击穿场强，最高幅值约为30kV/cm，线路绝缘子标准雷电冲击，全波耐受电压为105kV，是可满足要求的。也可以采用80mm单间隙，安装比较简便，由于正常间隙为200mm，感应过电压最大值可达300~400kV，足以击穿80mm的空气间隙，但效果会差一点。
　　保护间隙在中性点不接地系统中，单相保护间隙动作，流过保护间隙的是线路的电容电流，在电弧电流过零时，空气介质恢复强度，电弧熄灭；两相或三相保护间隙同时发生闪络动作，流过保护间隙为工频续流的短路电流，所以，保护间隙是不能切断雷电电流之后的工频短路电流，只能靠断路器保护动作切断电源，恢复保护间隙的绝缘强度，用重合闸配合送电。由于放电间隙动作电压较高，截波时对电气设备严重威胁；实践情况表明，动作放电时会烧坏间隙的电极和附近设备，但能降低断线故障，比较经济。因此，可以选择在耐张杆上安装。
　　采用间隙与金属氧化物避雷器配合的保护
　　市场上有专用产品。也可以通过计算，选取金属氧化物避雷与空气间隙组合现场安装，但其稳定性能有待运行中进一步的验证。
　　此外，适当提高绝缘子的绝缘水平，能减少雷害事故，但投资较高，绝缘配合处理较困难；加强杆塔接地，降低杆塔接地电阻，也是有效减少雷害事故的措施；参照电缆线路的要求，在雷雨季节停用重合闸，可以避免绝缘线断线引发的人身伤害事故。

　　2问题之二，进水氧化
　　绝缘导线由于其结构和安装条件，造成容易进水且不挥发。当绝缘层破裂或未封头时，水通过毛细管的吸泓作用进入铝导线内，并结聚在弧垂的低处。由于环境污染水带有酸性，与铝产生氧化反应生成白色粉末，这类氧化物在电场的作用下加速对导线的腐蚀，使导线强度降低，出现鼓肚现象，甚至发生断线，缩短了导线寿命。造成进水的主要原因，一是安装中发生破皮末作封堵，长期进水；二是验收、保管不善，未作封头处理，进水在现场施工中多次发现，安装前导线被氧化的情况；三是施工，运行受外力破坏绝缘层进水。
　　主要对策为：
　　厂家应研制阻水型架空绝缘线，新产品已有上市，能否完全阻水有待运行检验；
　　严格按规程设计，验收，认真做好防水封堵，发现装置违章立即整改；
　　严格把好产品验收关，妥善保管，封好露头；
　　加强运行监视，发现阶段鼓肚现象，立即组织抽检和处理。
　　3问题之三，导线安装不当
　　在绝缘线的安装、运行中发现，由于受架空裸线安装工艺和方法的影响，存在许多不当之处，造成进水、导线从线夹中滑出、导线振动疲劳、局部发热等，影响绝缘线的安全运行，缩短使用寿命，主要有以下几个方面：
　　耐张线夹选用、安装不当。选用螺栓型的耐张线夹，不剥去绝缘层就安装，或虽剥去绝缘层但未进行绝缘、防水处理。
　　支撑杆的T接塔头，剥去绝缘层安装，不进行绝缘、防水、屏蔽处理；平板线夹规格选择不当。
　　导线与绝缘子固定扎线使用金属裸线，运行中产生放电烧坏绝缘层；绝缘线与绝缘子接触部分没有缠绕绝缘自粘带。
　　接地环安装在耐张线夹的受力侧导线上，接地环安装数量不足，或不合理。
　　绝缘导线采取剥去绝缘层的安装方法不可取，存在六大缺点：
　　①安装劳动强度大，容易损伤导线；②存在密封问题，提供了可能进水点；③出现一个绝缘薄弱点，电气强度下降；④在受力导线上剥去绝缘层，由于绝缘层的收缩作用，剥离长度是要变化的，绝缘、防水的措施很可能被破坏；⑤剥去绝缘层机械强度下降，受导线振动影响，该点的导线疲劳，容易断线；⑥剥去绝缘层，该处导线的输送容量降低，若仍按绝缘线容量控制，则出现局部发热现象。
　　主要对策：关键需要解决绝缘线不剥皮、不破坏绝缘层的问题。
　　严格按照DL/T601-1996和DL/T602-1996规程组织设计、施工、验收。
　　选用绝绝缘线专用金具，如JNX绝缘线耐张线夹，NL-JY预绞丝耐张线夹，穿刺线夹，使用直径不小于mm的单股塑料铜线作扎线，解决不剥绝缘层安装问题。
　　制定工艺标准，明确技术规范和操作方法，解决进水、绝缘等问题。如导线压接，用钳压对接；耐张跳线，用钳压接线端子搭接；T接搭接和接地环搭接，采用穿刺线夹；收紧导线方法；如果需要破线的，采取绝缘、防水、屏蔽处理方法等等。

　　4应当注意的问题
　　绝缘导线载流量比裸线大，是因为聚乙烯的热阻比空气要低，所以裸线增加绝缘层后，相当于加大表面积，在散热条件不变时，提高了载流量。
　　规程规定设置停电工作接地点，"在联络开关两侧，分支杆、耐张杆接头外及可能反送电的分支线点的导线上，应设置停电工作接地点。"接地点尽可能设置非承力的导线上。考虑到感应电的影响和检修方便，建议每隔400m设置接地点。在配变绝缘引下线上设置专用接地挂钩。
　　设计规程规定，绝缘架空线的档距有限制，"架空绝缘线路的档距不宜大于50m。"
　　规程规定紧线会发生断线，"要选用塑料滑轮或套有橡胶护套的铝滑轮。滑轮直径不应小于绝缘线外径的12倍，槽深不小于绝缘线外径倍，槽底部半径不小于倍绝缘线外径，轮槽槽倾角为15℃。"绝缘线允许弯曲半径大于20倍的绝缘线外径，施工中应能做到。另外，绝缘线的同心度不好，在紧线工作中会发生断线。
　　关于带电作业问题。绝缘线更有利于开展带电作业，但需要研制一些新器具。