35 kV架空绝缘导线的应用

2015-02-11姚江宁大庆油田工程有限公司

油气田地面工程 2015年7期

姚江宁　大庆油田工程有限公司

35 kV架空绝缘导线的应用

姚江宁
大庆油田工程有限公司

新疆塔里木油田某35 kV架空线路长19.325 km，其中7.93 km在胡杨林内架设，采用35 kV架空绝缘导线JKLGYJ—120/70（钢芯铝绞线，钢芯70 mm2）。为减少架空绝缘线的雷害事故，主要采取线路过电压保护措施，如安装避雷器、保护间隙、架空地线等。该工程中35 kV架空绝缘线路穿越密集胡杨林区为国内首次，根据线路施工环境及特殊性，有针对性地提出架设绝缘导线的施工要求。施工前，按《额定电压10 kV、35 kV架空绝缘电缆（GB14049—1993）》中7.9.8条规定，对35 kV架空绝缘线试样（试样不短于5 m，其中中部1 m长部分为绝缘恢复部分）进行冲击电压试验及交流电压试验。经试验，绝缘恢复后的绝缘线满足绝缘层剥离前防水及绝缘性能。

架空绝缘导线；绝缘恢复；过电压保护；施工

新疆塔里木油田某35 kV架空线路长19.325 km，其中7.93 km在胡杨林内架设，采用35 kV架空绝缘导线JKLGYJ—120/70（钢芯铝绞线，钢芯70mm2）。因绝缘线截面及自重大（绝缘层厚9mm），按当地气象资料计算，在考虑导线安全架设系数（按K=4.0）的前提下，线路最大档距为78 m，绝缘线路标准档距按65m左右设计，耐张段长度不大于1km。

该工程所在地大部分为多垄沙地，有少部分的波状沙地及小草丘地，地势呈不均匀状态，最高点海拔为960 m，最低点海拔为945 m。该地区常年干旱少雨，年平均降雨量不足100 mm。距塔里木河南岸约7 km范围内为密灌区和胡杨林，并有多条水系在该区域内流过。

1　架空绝缘导线的特点

（1）绝缘性能好。架空绝缘导线由于多了一层绝缘层，具有比裸导线优越的绝缘性能，可减少线路相间距离，降低对线路支持件的绝缘要求，提高同杆线路回路数，可以防止外物引起的相间短路。

（2）受腐蚀程度小。架空绝缘导线的外皮多了一层塑料，比裸导线受氧化腐蚀程度小，提高线路的使用寿命。

（3）简化杆塔结构。可以简化线路杆塔结构，甚至可沿墙敷设，既节约了线路材料，又美化了城市街道。

（4）深入负荷中心。便于高压线路深入负荷中心，减小低压配出线路供电半径，有利于提高电压质量，并降低能耗。

（5）利于绿化。减少对线下树木的修剪量，并提高了线路的运行可靠性。

（6）缩小线路走廊。节约了架空线路所占用的空间，便于架空线路在狭小通道内穿越。

（7）延长检修周期。由于线路技术状况的提高，减少了维修工作量及因检修而停电的时间，延长了检修周期。

2　架空绝缘导线的适用范围

（1）人口密集繁华的地方。人口密集、繁华街道区，使用架空绝缘导线能增加安全系数。

（2）线路走廊狭小的地方。线路架设中，有时为深入负荷中心，往往须穿越狭小的通道，而架空裸导线通常不能满足要求，选用架空绝缘导线可解决这一问题。

（3）林带和树木生长较快的地方。线下树木生长快，对线路的安全距离不满足要求，势必影响线路的运行和安全，增加运行管理的难度。选用架空绝缘导线能解决绿化与线路的矛盾，降低线路的接地故障。

（4）盐雾污秽较多的地方。在沿海地带，盐雾较多，线路腐蚀老化较快，架空绝缘导线因为有一层有机物质包裹，可延缓线路老化。

（5）台风多发地区。台风季节，由于风力作用，经常发生相间导线相碰，引起相间短路跳闸，选用架空绝缘导线能减少线路跳闸概率。

3　架空绝缘导线存在的问题及对策

3.1雷害事故较架空裸导线多

架空绝缘线遭受雷害事故较架空裸导线多。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，在工频续流的电磁力作用下，电弧会沿着导线（导体）滑移，电弧滑动中可释放能量，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要高于裸导线。

为减少架空绝缘线的雷害事故，主要采取线路过电压保护措施，如安装避雷器、保护间隙、架空地线等。

该工程中35 kV架空绝缘线处于林区内，即要考虑直击雷，也要考虑雷击线路附近物体产生的电磁场在线路上引起的感应过电压。由于线路地处环境为直击雷出现概率较低的地方，通常采用加装避雷器的方式吸收放电能量，限制感应过电压，来降低绝缘线断线的可能性。但考虑到胡杨林为不可再生性资源的特殊性，故穿越胡杨林的架空绝缘导线采用架空地线与安装避雷器联合保护的方式。架空地线可防止直击雷的危害，并限制感应过电压。避雷器的安装间隙控制在300 m左右，每处接地装置接地电阻不大于10 Ω。

3.2绝缘线氧化进水

绝缘导线由于其自身的结构和安装条件，容易造成进水且不挥发。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。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。造成进水的主要原因：①安装中发生破皮末作封堵，长期进水；②验收、保管不善，未作封头处理；③施工中绝缘线受外力破坏，绝缘层进水。

为防止上述情况发生，严格把好产品验收关，施工前妥善保管，封好露头，对施工中造成的绝缘线绝缘层损坏做好防水封堵；同时加强运行监管，发现阶段鼓肚现象，立即组织抽检和处理。

4　施工要求

该工程中35 kV架空绝缘线路穿越密集胡杨林区为国内首次，根据线路施工环境及特殊性，有针对性地提出架设绝缘导线的施工要求。

（1）架空绝缘导线的架设应选择在干燥的天气进行，尽量避免在湿度较大的天气放线施工。

（2）在放线施工前后要用2 500 V兆欧表测导线的绝缘电阻，判断绝缘电阻是否达标，绝缘层是否破损。

（3）放线时，绝缘线不得在地面、杆塔、横担、树枝或其它物体上拖拉，以防损伤绝缘层。

（4）绝缘线的连接不得缠绕，需采用专用的线夹连接；绝缘线连接后进行绝缘处理；绝缘线的全部接头、端头都要进行绝缘护封，不得有导线、接头裸露，以防止进水；绝缘线接头必须进行屏蔽处理。

（5）紧线时，绝缘线不宜过牵引，应使用面接触的卡线器，并在绝缘线上缠绕塑料或橡皮包带，防止卡伤绝缘层。

（6）绝缘恢复。6（10）kV架空绝缘线路中普遍采用架空绝缘专用金具，而35 kV架空绝缘线因应用较少，目前尚无金具生产厂家针对35 kV架空绝缘线开发专用金具。故35 kV架空绝缘线路中金具均采用架空裸导线金具，金具与绝缘线连接处剥离绝缘层，并进行绝缘及防水恢复。绝缘恢复方法为：首先缠绕自粘性防水绝缘胶带（20 kV/mm）两层（1.5 mm/层），再缠绕复合热缩绝缘带（20 kV/mm）两层（2.0 mm/层），绝缘胶带采用1/2搭接法均匀缠绕，热缩胶带需用加热枪从一端至另一端均匀烘烤，至收缩后内层熔胶沿层叠处均匀渗出时为止，冷却后再进行下一层热缩胶带的施工。线路金具及绝缘层去除边缘向外100 mm内均属于绝缘恢复范围。施工前，按《额定电压10 kV、35 kV架空绝缘电缆（GB14049—1993）》中7.9.8条规定，对35 kV架空绝缘线试样（试样不短于5 m，其中中部1 m长部分为绝缘恢复部分）进行冲击电压试验及交流电压试验。经试验，绝缘恢复后的绝缘线满足绝缘层剥离前防水及绝缘性能。