巫尚東

摘 要：架空絕緣導(dǎo)線以其明顯的優(yōu)勢，逐漸取代了傳統(tǒng)架空裸導(dǎo)線在配網(wǎng)中的應(yīng)用。但是架空線路導(dǎo)線的選擇和施工與普通裸導(dǎo)線有所區(qū)別，如果選擇或使用不當(dāng)，會(huì)影響到工程質(zhì)量和運(yùn)行管理，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致絕緣導(dǎo)線絕緣性能老化以及導(dǎo)線腐蝕加速，留下很多安全隱患。本文對架空絕緣導(dǎo)線常見的問題進(jìn)行了分析，指出了易遭雷擊斷線、易進(jìn)水、安裝不當(dāng)?shù)葐栴}，并給出了對應(yīng)解決方法。

關(guān)鍵詞：絕緣導(dǎo)線；雷擊；進(jìn)水；安裝不當(dāng)；避雷器

中圖分類號(hào)：TM726.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 引言

目前社會(huì)的運(yùn)轉(zhuǎn)與電力密不可分，對供電可靠性要求很高，停電事故將造成不良的社會(huì)影響以及巨大的經(jīng)濟(jì)損失。而10kV的架空配電線路容易遭受樹木、動(dòng)物、雨雪等外因的破壞，為了提高供電可靠性，架空絕緣導(dǎo)線得到廣泛應(yīng)用。

架空絕緣導(dǎo)線相對于裸導(dǎo)線而言，既降低了人員觸電的危險(xiǎn)，也便于將高壓線路鋪設(shè)到負(fù)荷中心，對提高電能質(zhì)量、降低線路損耗有良好的幫助。由于有絕緣層，導(dǎo)線的金屬部分的腐蝕情況大為改觀，明顯地提高了線路的運(yùn)行時(shí)間，在對線路進(jìn)行維護(hù)時(shí)，維護(hù)工作量明顯減少，檢修周期得到延長，縮短了檢修停電時(shí)間。同時(shí)架空絕緣導(dǎo)線鋪設(shè)所需的空間較架空裸線而言，其線路走廊所占面積幾乎減少了一半。在設(shè)計(jì)架空線路支架時(shí)，對支持件的絕緣要求也大大降低，因而提高了同桿線路的回?cái)?shù)。架空絕緣導(dǎo)線的鋪設(shè)成本遠(yuǎn)低于地埋電纜，適用于樹木多、周圍環(huán)境惡劣的地方。

2 架空絕緣導(dǎo)線常見的問題

2.1 架空絕緣導(dǎo)線易遭雷擊斷線

雷擊造成絕緣導(dǎo)線斷線的機(jī)理為，當(dāng)出現(xiàn)直擊雷或感應(yīng)雷過電壓時(shí)，絕緣導(dǎo)線上的雷電過電壓幅值很大，導(dǎo)線的絕緣層和絕緣子出現(xiàn)擊穿或閃絡(luò)的現(xiàn)象。而被擊穿的部位為針孔狀，而電弧受到絕緣層的影響，沒有向其他部分移動(dòng)，弧根就固定在針孔處燃燒，因此容易在短時(shí)間將導(dǎo)線燒斷。尤其是在耐張桿或盡頭桿導(dǎo)線的破口處，容易出現(xiàn)相間金屬性短路，電弧將燒斷導(dǎo)線。

2.2 架空絕緣導(dǎo)線易進(jìn)水

絕緣導(dǎo)線在安裝時(shí)，容易出現(xiàn)進(jìn)水且揮發(fā)難的情況。若絕緣層出現(xiàn)破裂，或者絕緣導(dǎo)線未封頭，由于毛細(xì)管的吸泓作用水將進(jìn)入到絕緣層內(nèi)部與導(dǎo)線金屬部分接觸。由于環(huán)境污染較嚴(yán)重，水通常呈酸性，將與導(dǎo)線的金屬部分發(fā)生氧化反應(yīng)，同時(shí)生成氧化物。而氧化物在電場的作用下將加快水對導(dǎo)線金屬部分腐蝕的速度，長期如此將大大降低導(dǎo)線的強(qiáng)度，導(dǎo)致鼓肚或斷線故障，對導(dǎo)線的壽命有嚴(yán)重影響。

2.3 架空絕緣導(dǎo)線安裝不當(dāng)

在絕緣導(dǎo)線安裝過程中，其安裝工藝和方法不當(dāng)容易造成導(dǎo)線進(jìn)水、導(dǎo)線固定滑落、局部發(fā)熱、振動(dòng)疲勞等情況。在耐張線夾的選用和安裝時(shí)，沒有剝?nèi)ソ^緣層就安裝，或剝?nèi)ソ^緣層但未作防水處理；平板線夾規(guī)格選擇不當(dāng)；用金屬裸線固定導(dǎo)線與絕緣子，運(yùn)行過程中放電燒壞絕緣層。特別是在安裝時(shí)出現(xiàn)的剝離絕緣層的方法將帶來很多問題，第一，安裝時(shí)力度大，容易傷到導(dǎo)線；第二，剝開絕緣層后形成了潛在的進(jìn)水點(diǎn)；第三，該處絕緣相對薄弱；第四，絕緣層熱漲冷縮時(shí)可能會(huì)破壞防水措施；第五，剝?nèi)ソ^緣層降低了導(dǎo)線的機(jī)械強(qiáng)度。綜上所述，不正確的架空絕緣導(dǎo)線安裝將縮短了導(dǎo)線的使用壽命，危害線路的安全運(yùn)行。

3 解決方法

3.1 防止絕緣導(dǎo)線雷擊斷線措施

目前國內(nèi)外對于10kV架空絕緣導(dǎo)線主要有以下幾種防雷措施。

（1）架空避雷線

通過同桿架設(shè)架空避雷線，能夠?qū)Ρ芾拙€下方的絕緣線路起到屏蔽保護(hù)的作用，對降低線路雷電感應(yīng)過電壓以及避免直擊雷都有有效的作用。采用這種方式容易出現(xiàn)的問題是，由于配電絕緣架空線路的絕緣水平較低，容易出現(xiàn)反擊閃絡(luò)的現(xiàn)象；采用這種方式需要架設(shè)大量的避雷線，大大提高了線路的建設(shè)成本；對于老舊線路，其塔桿不一定適合裝避雷線，因此在安裝時(shí)會(huì)出現(xiàn)較大的困難；由于避雷線自身的原理，因此需要將桿塔接地；另外，這種防雷方式在實(shí)際應(yīng)用中，仍然存在效果不佳的情況。

（2）氧化鋅避雷器（MOA）

由于氧化鋅避雷器具有特殊的非線性電阻特性，能夠起到限制線路過電壓的作用。它防止配電線路雷電過電壓的原理包括以下兩方面，第一，吸收雷電放電的能量；第二，限制線路的感應(yīng)過電壓。從具體統(tǒng)計(jì)情況來看，通過安裝氧化鋅避雷器后，絕緣導(dǎo)線由于雷擊的斷線率降低了70%，基本上杜絕了雷擊斷線的事故。雖然這種防雷方式具有良好的效果，但是其保護(hù)的范圍很小，如果在全線范圍內(nèi)裝設(shè)避雷器，將大大提高投資成本。在進(jìn)行氧化鋅避雷器安裝時(shí)，需要將絕緣層撥開，可能會(huì)導(dǎo)致絕緣層導(dǎo)線的線芯內(nèi)進(jìn)水，導(dǎo)線的金屬部分腐蝕引起斷線。另外，氧化鋅避雷器運(yùn)行環(huán)境不好，在長期的工頻電壓下容易遭受損壞。

（3）提高線路絕緣水平

這種方式是提高絕緣子的放電電壓，從而達(dá)到提高絕緣線路耐雷水平的目的。通常采用的做法是在10kV配電線路中，將原先使用的瓷絕緣子替換為瓷橫擔(dān)，或者是在絕緣導(dǎo)線與絕緣子接觸的位置采取措施使得局部絕緣增強(qiáng)，這樣就可以讓雷電不閃絡(luò)，或者是在閃絡(luò)后由于爬距大，電弧無法建立，從而保護(hù)絕緣導(dǎo)線不會(huì)被損壞。這種方式同樣存在增加投資成本的問題，同時(shí)，由于出現(xiàn)雷電閃絡(luò)后，并不能完全阻止短路電流建弧，所以不能杜絕絕緣導(dǎo)線斷線的事故。

（4）箝位絕緣子

放電箝位絕緣子的構(gòu)成是，在絕緣導(dǎo)線固定處將絕緣層剝開，使用特制的金屬線夾，同時(shí)具有引弧放電間隙，其構(gòu)造如圖1所示。它的工作原理是，當(dāng)雷電閃絡(luò)引發(fā)出工頻續(xù)流的時(shí)候，工頻續(xù)流將會(huì)在金屬線夾上燃弧，當(dāng)線路跳閘后，工頻續(xù)流將熄滅，在這個(gè)過程中，電弧一直在線夾上燃燒而不是在絕緣子和導(dǎo)線上，因此起到了保護(hù)絕緣子和絕緣導(dǎo)線的作用。采用箝位絕緣子能夠起到良好的截?cái)喙ゎl續(xù)流的作用，能夠達(dá)到保護(hù)導(dǎo)線的效果。但是其投資大，要?jiǎng)冮_絕緣層，抗震效果差，在出現(xiàn)大風(fēng)時(shí)容易發(fā)生故障。

（5）限流削弧角

限流削弧角工作原理與串聯(lián)間隙避雷器相近，它是由放電線夾、避雷器、槽口角桿等構(gòu)成。當(dāng)放電線夾與槽口角桿之間的空氣間隙被雷電過電壓擊穿時(shí)，避雷器將雷電流引入地，工頻短路電流被截?cái)嗪蟛粫?huì)連續(xù)燃弧。這種方式維護(hù)工作量較少，但是成本高，安裝時(shí)也要破壞絕緣導(dǎo)線的絕緣層。

（6）線路過電壓保護(hù)器

這種方法是對氧化鋅避雷器方案的改進(jìn)，它將引流環(huán)與避雷器串聯(lián)，在絕緣導(dǎo)線之間形成放電間隙，其結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。雷電過電壓會(huì)先將導(dǎo)線和引流環(huán)之間的間隙擊穿，避雷器起到截?cái)嘟永m(xù)工頻短路電流的作用。不過這種方案同樣存在保護(hù)范圍不大的缺點(diǎn)，而且只能對絕緣導(dǎo)線的雷電過電壓進(jìn)行保護(hù)，而對線路的其他過電壓沒有保護(hù)作用。

（7）防雷支柱絕緣子

防雷支柱絕緣子的結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示，其工作原理為，增加了絕緣子的放電距離，從而降低了線路雷擊閃絡(luò)率；同時(shí)由于存在保護(hù)型金具，對導(dǎo)線形成了保護(hù)部件，在發(fā)生閃絡(luò)時(shí)，電弧在保護(hù)部件燃燒，對短路電弧根部的燃燒起到了保護(hù)導(dǎo)線的作用。目前這種方案取得了廣泛應(yīng)用，防雷效果良好。

（8）防弧金具

防弧金具的典型應(yīng)用為防弧線夾，導(dǎo)線的絕緣層向負(fù)荷側(cè)剝離300mm～ 500mm，在剝離段安裝防弧線夾，在發(fā)生閃絡(luò)時(shí)，電弧將沿著被剝離的導(dǎo)線段朝防弧線夾方向移動(dòng)，弧根則一直在防弧線夾上燃燒，通過這樣的方式避免斷線。

3.2 防進(jìn)水氧化措施

在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，造成進(jìn)水的主要原因是在安裝時(shí)造成了絕緣導(dǎo)線的破皮，但是沒有及時(shí)封堵，或者是沒有封頭處理，驗(yàn)收和維護(hù)都沒有到位。采取的措施可以有以下幾點(diǎn)。

第一，使用阻水型架空絕緣導(dǎo)線，該架空絕緣導(dǎo)線的截面結(jié)構(gòu)包括有加強(qiáng)芯、導(dǎo)體層、導(dǎo)體屏蔽層以及絕緣層，在所述導(dǎo)體層的每層之間縱向包裹有包帶層。這種電纜具備加大絕緣架空線的阻水性能，擴(kuò)大電纜的使用范圍等優(yōu)點(diǎn)。

第二，嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)程施工、驗(yàn)收和維護(hù)，做好防水封堵措施，對發(fā)現(xiàn)的缺陷立即處理，杜絕長期進(jìn)水。如果是一般略微潮濕的環(huán)境，就在電纜兩端分別纏繞上防水填充膠帶，收縮護(hù)套管即可，護(hù)套管兩端必須帶膠。如果環(huán)境比較惡劣，就必須使用自粘性防水膠帶進(jìn)行加強(qiáng)防水。方法是：填充完防水填充膠以后，在填充膠外層用自粘防水膠帶纏繞一層或者拉長自粘防水膠帶纏繞多層，但厚度不要太厚，以免太大了導(dǎo)致絕緣管套不進(jìn)去。將熱縮管套在膠處收縮好。在熱縮管兩端纏繞防水膠帶，然后再纏繞一層自粘防水膠帶，在電纜絕緣護(hù)套的兩端纏繞防水膠帶和自粘膠帶，然后將護(hù)套管加熱收縮完畢即可。

第三，加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)工作，做好抽查工作，發(fā)現(xiàn)鼓肚情況時(shí)要立即組織處理，防止出現(xiàn)更大的危害。

3.3 依據(jù)規(guī)程安裝導(dǎo)線

嚴(yán)格按照DL/T 601-1996以及DL/T 602-1996規(guī)程內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工和驗(yàn)收。使用絕緣線專用金具，比如JNX絕緣線耐張線夾、NL-JY預(yù)絞絲耐張線夾、穿刺線夾等。使用直徑不小于2.5mm的單股塑料銅線作扎線。嚴(yán)格按照工藝標(biāo)準(zhǔn)，制定技術(shù)規(guī)范，明確操作方法，正確壓接導(dǎo)線和收緊導(dǎo)線。

結(jié)語

架空絕緣導(dǎo)線具有載流量比裸線大、更加安全等優(yōu)勢，采用架空絕緣導(dǎo)線代替?zhèn)鹘y(tǒng)的架空裸導(dǎo)線越來越普遍。但是在架空絕緣導(dǎo)線的應(yīng)用中，由于其施工工藝和普通導(dǎo)線有所區(qū)別，需要正確地進(jìn)行選擇、安裝和使用，嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)和安裝，使得技術(shù)的進(jìn)步能夠帶來更好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

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