中国科技期刊数据库工业 工艺设备 JKLYJ.150导线的确定及新工艺改进 蔡佳迪 上海交通大学上海市南供电公司 201 199 摘要:输电导线在电力系统中占有重要的地位和作用,这一道道空中轨道改变了全世界的生活方式。本文对zs—JKLYJ_15O导 线的材质确定过程进行了比选,并对导线型号改变后,其他设备的配合安装技术进行了改进。 关键词:绝缘导线:绝缘子:安装方式 随着国民经济飞速发展,用电负荷连年刷新,同时随着 开发区域不断扩大,输电距离也在不断增长。目前上海电力 系统普遍采用的截面为120mm 架空绝缘导线,其安全载流 约为320A,已不能满足输电可靠性要求。因此,其在运用中 有着一定的局限性及缺点。针对这一问题,上海市电力公司 要求开展I OKV 150mm 绝缘导线架空配电线路试点工作。本 文在此研究改进下有关150ram 绝缘导线的使用和相关设备 的比选。 . 1导线的比选 根据((GB14049—93额定电压lOkV、35kV架空绝缘电缆 的技术标准》,额定电压10KV时应参考以下要求:导体中最 少单线根数为18,导体直径约为14.6mm3,导体屏蔽层最小厚 度O.6mm,普通绝缘标称厚度3.4mm,绝缘屏蔽层标称厚度 1.Omm,20℃导体直流电阻约为0.206 /km(JKLHYJ导线约 为0.239n/km)导体拉断力不小于21033N(JKLHYJ导线不小 于37706N) 根据以上技术标准,前后确定了2种规格方案。 方案A:导线结构为2层,采用19根单股直径为3.43ram 的导线绞合而成,其中铝合金线7根,纯铝线12根。 方案B:导线结构为3层,采用37根单股直径为2.28ram 的导线绞合而成,其中纯铝线37根首先,根据截面公式: A=nd It"/4 A方室:19X3.43 X3.14/4=175.47mm …/ /l B方案=37 X2.28 X3.14/4—150.99ram A方案的导线截面比标称截面150增加了17%,增加了 导线的单价及工程造价。而B方案的导线截面相对更接近150, 这样就可以直接应用现有的WKH150线夹,节省了制作新金 具的时间,便于试点工作尽快实施。其次,在导线重量上。 A方案的导线重量为723.9kg/km,因其单股直径较大, 且铝合金线占的比例很大,导致其不仅重量较大,导线的硬 度也会大幅增加,对施工带来很大的影响,导线各搭头线、 连接设备将长期保持一定的弯曲应力,损害其机械性能。 B方案的导线重量为652kg/km,其全部为纯铝线,且单 股直径也较小,所以其重量较A方案下降了10%以上,并能 大幅度提高导线的柔软度,方便施工。最后,根据拉断力分 析。A方案的导体拉断力大于25800N.。B方案的导体拉断力 大于21033N。 现在运行的LJ 120导线,安全系数K取6,导线最大拉 力为3237N,净高12.8(15—2.2)米的终端杆所受弯矩 M一3X3237X 12.8/1000—124kN.m,因此大部分 终端杆(变电站出线、电缆跨越杆等)选用了允许弯矩为 150kN.m的钢管杆。 若A方案的150绝缘导线安全系数K仍取6,导线最大 拉力=258oO/6=43O0N,净高12.8米的终端杆所受弯矩 m一3×4300X12.8/1000—165kN.m,大于钢管杆 的允许弯矩(150kN.m),如此之后将扩大调杆或增加钢管杆 工程量若将导线安全系数K放大至8,导线最大拉力 =258oo/8=3225N,净高12.8米的终端杆所受弯矩 m=3×3225X12.8/1000=123.84 //''t.晶软厶匕 符合钢管杆的允许弯矩,但导线的弧垂将大幅度增加,对所 有跨越物的安全距离将进行重新核对,风偏和弧垂不符合要 求时更需要靠新立杆来解决。 B方案的150绝缘导线安全系数K也取6,导线最大拉 力=21033/6=3505N,净高12.8米的终端杆所受弯矩 M一3×3505×12.8/1000—134.6kN.m,直接符合 钢管杆的允许弯矩。 通过各种计算及现场考察,最终选用B方案,即选用37 根单股直径为2.28mm导线绞合而成的ZS—JKLYJ 150导线。 2配合新型导线的新工艺改进 IOKV绝缘导线安装方式不完全统一,早期的绝缘导线安 装方式是将耐张线夹直接夹住绝缘导线的外层,绝缘导线不 剥皮。原不剥皮安装的目的有三: (1)减少施工的工作量。(2)防止在剥皮时导线线芯损伤。 (3)认为绝缘层对导线有保护,剥皮后导线拉力会受影响。 但在运行过程中,证明了原安装方式存在以下的问题: 2.4由于绝缘导线表面非常光滑,摩擦系数小,耐张线 夹不能很好地直接夹住绝缘导线,在施工时和运行中经常发 生滑脱的情况,造成缺陷。 2.5由于绝缘导线的线芯与耐张线夹之间存在电位差 (绝缘导线的线芯电位高,耐张线夹电位低),绝缘导线与 耐张线夹间夹有绝缘层,相当于一个电容,长期在一点接触, 在运行中经常发生放电现象,结果造成绝缘层击穿,最终两 者等电位。此时,耐张线夹也将带电。 2.6在雷击发生时,绝缘导线的绝缘层被击穿,之后工 频续流会沿着此通道经过,最终会造成相间短路。短路电流 会在这样一个微小的击穿点上燃烧,电弧不会移动,最终将 导线线芯烧断。 新型的JKLVJ一150导线白重更加重,对于线夹的要求更 加大,在耐张线夹上直接夹住导线更容易导致导线滑脱,就 此针对这三大问题想到了需要对原工艺进行持续改进:1) 绝缘导线的线芯与耐张线夹间直接接触,摩擦系数大,耐张 线夹能很好地夹住绝缘导线线芯,在施工时和运行中不再会 发生滑脱的情况。2)绝缘导线的线芯与耐张线夹为等电位, 在运行中不会发生放电现象,线夹外面再加绝缘罩予以全面 绝缘。3)同样,雷击发生时,由于绝缘导线的线芯与耐张 线夹为等电位,耐张线夹与横担间发生闪络,之后工频续流 会沿着此通道经过,最终会造成相间短路。 总结:关于JKLYJ一150导线的推广,是一个立眼于当下 的课题。90年代初,上海电力在国内电力系统中率先实施 7O绝缘导线架空配电线路试点工作,有效地解决了裸导线难 以解决的走廊和安全问题。之后,又在全市范围内逐步推广 120绝缘导线架空配电线路,如今150绝缘导线的试点工作 也是如此,在符合国标规程及安全规程的前提下解决旧的问 题,凸显新的优势。更好的服务于社会提供更安全可靠地用 电环境。电力让生活更美好。 参考资料 [1]《GB14049-93额定电压1OkV、35kV架空绝缘电缆的技 术标准》 [2] 《绝缘线耐张线夹安装作业指导书》 [3]《国家电网公司1OKV及35KV验收标准》 作者简介:蔡佳迪,(1986年7月一)上海人,大学本科, 研究方向:电气工程及其自动化。助理工程师 一57—