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架空绝缘线常见问题的解决办法

  
评论: 更新日期:2011年05月08日

 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(俗称架空绝缘导线),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10 kV、35 kV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,其优点是显著的,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500 mm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(导体)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。 

     1.1 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(设备)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8~12.5m,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 = 0.015,计算结果,每百千米年遭受雷击次数为4.8~7.5。 

      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200~360 m。 

      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300 m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。

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