碳纤维导线在35—110kV线路施工中的应用

谭宏刚

摘 要：随着油田不断发展各用电单位对供电量及供电要求越来越高，完善油田电网建设逐渐成为油田电力部门的主要工作内容之一。输送电力的架空线路作为油田电网顺利运用不可或缺的一部分，对电力供应保油上产起着至关重要的作用。而随着新型材料的发展，也为线路新型导线的创新提供了技术支持，本文以碳纤维导线为切入点，分析其在35kV以及100kV线路施工中的应用以及应用中的注意事项。

关键词：碳纤维导线；35kV；100kV；应用

中图分类号：TM752 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）02-0145-01

目前，油田发展进入稳定期，生产任务繁重，因此，油田各用电单位对电力保障的要求越来越高，随着油田电网建设逐步完善，作为电力供应部门，我厂电力供应区域覆盖陕甘宁三省，电力线路覆盖面积广阔，环境复杂，山地、平原、丘陵、沙漠等地形差别很大，电力线路的作用越来越重要，应用新型的碳纤维导线进行供电传输，既能满足用户电力负荷不断增长的要求，也能提高线路的传输能力和在恶劣复杂环境下的运行能力，减少线路的日常损耗和故障，保障供电。碳纤维导线使用新型材料制成，具有极大的强度，重量轻、不易磨损等优点，已在部分电力线路的施工中进行使用，效果良好。

1 碳纤维導线的优势

1.1 强度较大，耐高温

碳纤维导线的使用，可以满足电力负荷不断增加的要求，在一定的温度环境下，可以实现电力的顺利供应。如果温度在2000摄氏度以内，其强度保持不变。这是因为其使用的复合芯材料为树脂基体与碳纤维丝，这两种材料的结合使用，让电力导线有较高的机械强度，可以在高温的环境下让导线具有一定的张力，从而顺利传导电流。

1.2 耐疲劳，不易腐蚀

碳纤维导线和其他电力导线相比，在电力传输的过程中有较强的耐疲劳性，这是电力长期正常运行的基础。并且，它在自然环境中，受外界环境影响较小，不易被侵蚀，无需进行维护。

1.3 弧度小，不易膨胀

碳纤维导线和其他导线相比，可以是应用于大多数杆塔的强度，并且其强度要远大于钢。在同一个抗张强度下，其质量不及普通导线的五分之一，减轻了导线的整体质量。又因为这一导线膨胀系数较低，张力保持不变的情况下，可有效减小导线的弧垂。

2 碳纤维导线在35-110kV线路施工中的应用

2.1 碳纤维导线在35kV线路施工中的应用

电力企业或变电站在35kV线路施工中使用碳纤维导线时，根据已经完成的设计方案，以及杆塔组立结束后，确定以普通导线进行电力输送的10kV线路的位置，和碳纤维导线进行电力输送的35kV线路的位置，调整两者之间的平行距离，让电力顺利输送。因此，在线路施工中，设计人员要根据施工的进程，多次核算，让两条线路线路保持一定的距离。

另外，因为各个油区建设发展的差异，特别是在一些建设发展较快的油区，对电力的需求不断增多，增加了线路负荷，导致线路中部分节点温度过高，极易发生故障。为此，碳纤维导线在整个线路的施工中，会使用专用FR型与预绞式耐热防震锤等工具，提高导线的散热面积。同时，采用新型施工工艺，保障线路施工。

2.2 碳纤维导线在110kV线路施工中的应用

目前，作为油田主干网的110kV线路，在油田发展中起着举足轻重的作用，如果出现故障，将引起大面积停电，严重影响原油上产，造成巨大损失。因此根据这一情况，110kV线路在施工及日常维护工作中是重中之重，通过在某变电所110kV母线改造施工中，如果使用原有的钢芯铝绞线，需使用标称截面积达630mm2的导线，严重超过了杆塔承载能力，需要重新设计组立杆塔，施工周期长，施工预算高。因此在方案制定时，加入碳纤维导线，不仅解决了负载增加的问题，同时由于碳纤维导线重量轻的特点，保证了在不改变线路杆塔承载能力的条件下保障施工安全和施工预算，大大缩短了施工周期，效果良好。

（1）碳纤维导线在施工中的应用，必须满足以下条件：导线更换后，其外观和原有的导线基本相同，差异较小，并且其质量也应保持一致或低于原导线。同时，导线的张力和弧垂不大于原有的导线，不能超过原有导线。最后，导线电流的载量不可低于设计方案给出的电流载量。

（2）碳纤维导线在110kV线路改造施工中的应用，要尽量保留原有线路的电杆铁塔，在保证符合设计规法的前提下，满足资金预算及现场施工的要求，完成增容改造。因此，设计人员在给出电力导线的改造方案时，可以适当改变线路的结构，充分利用碳纤维导线强度大耐高温重量轻输送容量大等特点，提高电力输送的效率，并利用退火软铝实现增容，其效果可以是达到或超过原有增容量的两倍。

3 碳纤维导线在35-110kV线路施工中应用的注意事项

碳纤维导线在施工中，在利用张力防线的方式时，由于碳纤维导线表面的软铝的硬度和机械强度较低，很容易在施工过程中发生变形，或导线外部出现损伤。施工人员需要根据这一情况，合理使用专用卡线器固定导线的位置，并随着导线的安装及位置及时调整卡线器的固定位置，尽量避免导线变形或外部受损的情况出现。同时，施工人员安装碳纤维导线时，必须根据设计方给出的操作规范，严格按照操作流程执行，减少因为施工操作不规范导致的导线受损，进一步保证施工安全，同时为以后日常平稳运行和保障电力供应打下坚实基础。

另外，施工单位必须在正式施工以前，聘请专业的技术人员对施工人员进行指导，通过系统的理论讲解和实际操作，了解碳纤维导线的特点和安装的技术，通过对施工人员的理论知识和实际操作进行培训，熟悉操作的流程，了解施工标准，进而提升施工单位整体的技术水平，保证电力施工的质量，为高标准高质量的完成生产任务打下坚实的技术基础，确保线路的日常平稳运行，保障电力供应，从而达到提高供电服务质量的目标，为油田建设和发展提供源源不断的动力。

4 结语

碳纤维导线在35-110kV线路施工中应用，是电力企业必然的发展趋势。输电线路的质量，是电力顺利供应的前提，影响电网的征程运营。因此，施工单位必须提高自身的施工水平，完善电网运营体系，以此让我国电力实现可持续发展。