浅析新型导线在铁路配电线路中的应用

杨勇

摘 要：电力是铁路运输生产的重要能源。它与提高运输效率，保证行车安全有着密切关系。本文主要就新型导线（高压架空绝缘导线和平行集束导线）在铁路配电线路中的应用作了详细的阐述。铁路配电线路可分为高压配电线路和低压配电线路，在10KV高压配电线路中常用到高压架空绝缘导线，在0.38KV的低压配电线路中常用到平行集束导线。

关键词：铁路配电线路；高压架空绝缘导线；平行集束导线；应用

导线用来传输电流和输送电能，架空电力线路最重要的元件就是导线。

一.对导线的要求

1.导线应具有良好的导电性能、质量轻、较小的温度伸长系数及足够的机械强度，并具有耐振动和抗腐蚀等性能。

2.不应有松股、交叉、折叠、断裂及破损等缺陷。

3.不应有严重腐蚀现象。

4.钢绞线镀锌铁线表面镀锌层应良好，无锈蚀。

5.绝缘线表面应平整、光滑、色泽均匀，绝缘层厚度应符合规定。绝缘线的绝缘层应挤包紧密，且不易被剥离，绝缘线端部应有密封措施。

二.导线材料

导线材料有铝、铝合金、铜、钢等。这些材料中，由于铝的导电性能好，也有较强的抗氧化能力，密度小，质量轻，而且在我国资源丰富价格低廉，因此，铝导线被广泛用于架空线路上。铝导线的缺点是机械强度较低，耐酸、碱、盐的腐蚀能力较差。钢芯铝绞线是以钢为线芯，外面再绞上多股铝线，它既利用了铝线的良好导电性能，又利用了钢绞线的高机械强度。

三.导线的分类

（一）裸导线

裸导线的规格型号由导线材料及结构和标称截面两大部分组成。前一部分用汉语拼音字母表示：T—铜，L—铝，J—多股绞线。字母后面的数字为导线的标称截面，单位mm2。如TJ—50代表50mm?的铜绞线，GJ—70代表70mm?的钢绞线，LJ—70代表70mm2的铝绞线，LGJ—70代表70mm2的钢芯铝绞线。铝绞线和钢芯铝绞线结构如下图所示，空心代表铝线，实心代表钢线。

（二）低压橡塑绝缘电线

橡塑绝缘电线是在铜绞线或铝绞线的外层注塑橡皮或聚氯乙烯作为绝缘，使导线具有一定的绝缘。它的绝缘等级和抗老化能力低，绝缘易老化脆裂；线芯选用的是软铜线或软铝线，不适宜大档距架空敷设，因此，一般仅在低压架空接户线使用。其型号有：BLX代表铝芯橡皮线，BLV代表聚氯乙烯铝芯绝缘线，BX代表铜芯橡皮线，BV代表聚氯乙烯铜芯绝缘线。

（三）高压架空绝缘导线

近年来，呼和浩特铁路局供电部门为了使高压电力线路安全可靠的运行，在容易受自然环境影响的地段，广泛采用架空绝缘导线。

1.高压架空绝缘导线的结构及特点

高压架空绝缘导线是以耐候型绝缘材料作外包绝缘的，由导体、半导体屏蔽层、绝缘层组成；导体的材料有钢芯铝绞线、铝绞线和铜绞线。绝缘导线主要用于架空敷设，线芯一般采用紧压的硬铜或硬铝线芯。绝缘导线就是将绝缘材料按其耐受电压程度的要求，以不同的厚度包裹在导体外面，起着使带导线与外界隔绝的作用。绝缘导线在通电以后，会有发热现象，因此，比较理想的绝缘材料应有良好的绝缘和热导电性能，应该在耐热、抗老化性、机械性能等方面具有良好优越性。

绝缘导线所采用的绝缘材料具有如下的特点。

（1）聚氯乙烯绝缘材料（PVC）：具有较好的电气、机械性能，对酸、碱有机化学成分性能比较稳定，耐潮湿，阻燃，成本低并且便于加工。其长期允许工作温度不应大于70°C。

（2）聚乙烯绝缘材料（PE）：具有优异的电气性能，化学稳定性良好，在室温下耐溶性好，对非氧性酸、碱的作用性能非常稳定，耐潮湿、耐寒性也比较好。但聚氯乙烯绝缘材料软化温度比较低，它的长期允许工作温度不应超过70°C。另外，耐环境应力开裂、耐油性和耐气候性比较差，且不阻燃。

（3）高密度聚乙烯绝缘材料（HDPE）：它除了长期允许功过温度不应超过70°C和不阻燃外，其他主要电气、机械性能与交联聚乙烯材料接近。

（4）交联聚乙烯绝缘材料（XLPE）：它是采用交联的方法将聚乙烯的线性分子结构转化为网状结构而形成的。它的电气性能与聚乙烯接近，耐热性好，其长期允许工作温度为90°C，抗过载能力强，并且可以避免环境应力开裂，机械物理性能比PVC（聚氯乙烯）、PE（聚乙烯）绝缘材料好。

2.架空绝缘导线的优点

线路采用绝缘导线与采用裸导线相比有很多优点，主要表现在以下几个方面。

（1）提高线路安全供电的可靠性，绝缘导线具有防止人身触电事故，防止相间混线和短路事故，减少同杆架设线路作业的停电次数。

（2）缩小线间距离，以及对建筑物和树木的安全距离，节约线路走廊。

（3）由于线间距离缩小，线路电抗比裸导线小，节约线路电能损失，降低电压损失。对防窃电、防漏电的改善也有明显效果。

（4）减少维修工作量，减少导线腐蚀，延长了线路使用寿命。绝缘导线还大大提高了导线适应恶劣环境的能力，从而延长导线使用寿命。因而在铁路电力线路施工中，架空绝缘导线正在被推广使用。

3.架空绝缘导线的型号规格

规格型号由导线材料结构、电压等级和标称截面三大部分组成。第一部分代表导线材料结构，用汉语拼音字母表示：J—绝缘，K—架空，L—铝，Y—交联，J—多股绞线；第二部分代表电压等级，单位是kv；第三部分为导线的标称截面，单位mm2。如JKLYJ一10一50代表的10kv铝芯交联聚乙烯绝缘导线，导体截面是50mm2。

（四）平行集束导线

1.平行集束导线适用范围

适用于额定电压0.6/1kv及以下，平行集束架空绝缘电缆可广泛应用于铁路低压电力配电系统，该电缆具有耐气候老化、线损小、施工简单、工期段的特点、可有效防止窃电、漏电等现象，并具有较好的安全性。

2.平行集束导线主要性能及特点

（1）线路损耗较低，线损率在5-10%之间。

（2）施工简便，省时省工、降低安装费用。

（3）组合抗拉断力强、安全性高、防窃电、防漏电。

（4）工程造价低、减少塔杆、横担及瓷件，降低塔杆高度。

3.平行集束导线具有如下特点：

（1）与常规线路相比，由于平行集束导线改变了周围的磁场和电场分布，使其电抗减小，电纳增大，明显减少了线路电压损耗。

（2）与绞合式集束线相比，架设相同长度的线路，可缩短导线电气距离1.5—3个百分点，减少了导线自身的功率损耗和导线成本，同时还具有生产工序少，工艺过程简单等优点。

（3）平行集束导线在生产和装盘过程中是以平板方式出现，运输密度较大；在架设后可自动归成方形。

2.平行集束导线配电线路的优点

由平行集束导线构成的低压电网新模式，是对铁路低压电网建设与改造技术的一种革新，与过去的供电模式相比，平行集束导线具有以下优点。

（1）主干线、分支线均可实现三相四线制供电方式，不受地域分布影响，将分散的单相负荷可重组为较对称的三相负载，可以大大减小零线电流，降低线损。试验表明：采用平行集束导线，线损率一般在5%—10%之间。

（2）施工简便、工期短，施工费用和金具节省，不需要横担及瓷件，由于架设导线只需要架设一根，所以施工量比正常减少近30%；在城镇或经济比较发达的楼群区域，平行集束导线可以沿墙布置，减少大量杆塔费用。

（3）综合造价比较低，与常规的架空裸导线线路相比，综合造价基本持平，但运行费用和远期效益具有明显优势。

（4）从技术措施方面可以有效地防止窃电、漏电等现象，同时由于线路占用空间走廊小，不易受外界环境因素影响，可以减少铁路人身触电事故，解决铁路供电“四到户”服务的安全管理难题。在铁路低压架空电力线路改造中，平行集束导线做为新型材料正在推广使用。

（作者单位：中国铁路呼和浩特局集团有限公司呼和浩特供電段）