10 kV配電線路絕緣子防污處理

王立志，張峰源

（1.山東科技大學，山東　青島　266590；2.國網山東蓬萊市供電公司，山東　煙臺　265600）

10 kV配電線路絕緣子防污處理

王立志1，張峰源2

（1.山東科技大學，山東青島266590；2.國網山東蓬萊市供電公司，山東煙臺265600）

輸配電線路因絕緣子長期污穢，易發生弧光閃絡、絕緣子擊穿，導致接地故障的發生。為了減少事故發生，提出通過線路絕緣子局部絕緣化處理進行防污處理的線路防護新方法，成果運用于10 kV配電線路，起到了良好的防污閃、防鳥害、防漂浮物破壞效果，節約成本，實踐證明該方法的應用價值。

配電線路；局部絕緣；防污處理；經濟性

0　引言

隨著用電量的快速增長，用戶對供電可靠性要求也不斷提高，山東電網不斷增加配電網改造和建設投入，很大程度上緩解了用電供需矛盾。近年來，隨著城市的迅速擴張，嚴重侵占了鳥類棲息地，迫使鳥類將鳥巢搭筑在電力桿塔上，鳥窩中混雜著大量的鐵絲，在某些潮濕情況下易造成接地或短路故障。另外，膠東半島擁有大片水果種植區，果農廢棄的反光膜、反光彩條等漂浮物，極易刮落在導線上，造成接地或短路故障。對于配電線路來說，運維人員能夠采取的措施非常有限，只能增加巡視次數，頻繁摘除鳥窩，工作量較大，且效果不明顯。針對以上現象，可以考慮在桿塔上的絕緣子兩側、過引線等部位，對裸導線進行局部的絕緣化處理，主動加強架空線路的絕緣強度，防御污閃、異物破壞和鳥害，提高運行可靠性［1-4］。

圖1　電力桿塔鳥害實景圖

1　配電網局部絕緣化處理

1.1絕緣材料

阻燃導熱型硅橡膠絕緣涂料具有良好的絕緣性、導熱性、耐老化性，且阻燃效果顯著，同時兼備安全、無毒的環保性能，可作為絕緣化處理的主要材料。另外，該材料常溫固化、就地成型，適合于異型設備及構件的表面保護和特殊電氣接點部位的絕緣防護處理；包覆性好、涂層強度高，附著力高。施工方便，需要的停電時間短，具有較強的可操作性［5-6］。

根據硅橡膠絕緣涂料的絕緣性能，采用厚度為2 mm的預制硅橡膠絕緣套管、絕緣護罩，作為絕緣化處理的主材。型式試驗數據如表1所示。

表1　絕緣護套型式試驗數據表

1.2電氣試驗檢驗

依據GB 50150—2006《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》規定，參照魯電集團生［2007］158號 《山東電力集團公司電力設備交接和預防性試驗規程》等橡塑絕緣電力電纜的試驗項目、范圍、周期和要求，將2 m長的裸導線固定在絕緣子上，接地線均勻的纏繞在絕緣套管表面進行耐壓試驗，實驗結果如表2所示。

表2　耐壓試驗結果

試驗證明，該絕緣處理材料和方法，滿足電力電纜交接試驗的要求，理論上能夠承受運行電壓，達到防止局部接地和相間短路的目的。

2　實施效果及技術經濟性分析

2.1實施效果

采用上述方法對10 kV架空普通裸導線進行局部絕緣化的處理，可以起到良好的防污閃、防鳥害、防漂浮物破壞等效果。

1）對桿塔兩側各1 m范圍內的導線及過引線部位的導線，采用硅橡膠絕緣涂料涂刷后以絕緣套管加以包覆，利用涂料的粘性和常溫固化性能，消除絕緣層與導線之間的空隙，防止酸、堿、鹽及大氣對設備的腐蝕，如圖2所示。

2）對導線與絕緣子接觸的支撐點采用預制的絕緣護罩，包覆在絕緣子頂端。硅橡膠結緣層能夠將帶電導線與鳥類或鳥巢有效隔離，主動防御接地或相間短路故障。如圖3所示。

圖2　桿塔兩側絕緣處理　

圖3　導線與絕緣子接觸的支撐點處理

3）對于耐張線夾，采用預制的絕緣護罩進行包覆，減小了遭受雷擊的危險性。

蓬萊公司已在10 kV平山線上進行了試點應用。10 kV平山線16 km線路，共計180余基桿塔，只需7 h即可完成作業。整體改造200 km的10 kV線路需要5～10年，而采用這種新方法1～2年便可將狀況較好、未列入近期改造計劃的線路處理完畢。

以蓬萊公司為例，采用70 mm2及以上鋼芯鋁絞線線路長度約200 km，采用整體改造方案預計需要6 000萬元，而采用新方法進行局部絕緣化處理預計需要1 200萬元，直接節約資金約4 800萬元。

2.2技術經濟性分析

目前，10 kV配電線路絕緣化可采用的防護措施分為兩種：利用架空絕緣導線進行全絕緣防護和利用硅橡膠絕緣護套進行具有局部絕緣化防護。在配電線路絕緣化改造中，要依據配電線路的具體情況，核算具體成本來確定其絕緣化防護方法。

2.2.1線路壽命及線徑滿足供電要求

若10 kV架空裸導線線路壽命及線徑可以滿足用戶供電要求，原裸導線及桿塔等就可以繼續使用，此時線路絕緣化防護的方案有兩種。

方案1。在原10 kV架空裸導線需要進行局部防護的部位裝設硅橡膠絕緣護套。此方案的費用包括硅橡膠絕緣護套材料成本和施工費用。

方案2。拆除原10 kV架空裸導線，桿塔保留使用，全線路重新架設架空絕緣導線。此方案的費用包括架空絕緣導線材料成本、金具成本和施工費用，絕緣導線及絕緣護套成本如表3所示。

表3　成本列表

方案選擇中要涉及到一個重要的絕緣化防護率邊界值，可用如下公式計算：

式中：A為架空絕緣導線材料成本；B為金具成本；C為施工費用；D為絕緣護套單位成本。計算可得舊線路壽命及線徑滿足供電要求時，舊線路絕緣化防護方案的選擇條件，如表4所示。

表4　絕緣化防護方案的選擇條件

2.2.2線徑不滿足要求

當10 kV架空裸導線線路線徑不能滿足設計要求時，需要更換導線，桿塔一般可繼續使用，此時線路絕緣化防護的方案有兩種。

方案a。拆除原10 kV架空裸導線，桿塔繼續保留，重新架設符合線徑要求的架空裸導線，并進行局部絕緣化處理。方案所需費用包括架空裸導線材料成本、金具成本及施工費用、硅橡膠絕緣護套材料成本及施工費用，導線成本和絕緣護套成本如表5所示。

方案b。拆除原10 kV架空裸導線，桿塔繼續使用，全線重新架設架空絕緣導線。此方案的費用包括架空絕緣導線材料成本、金具成本和施工費用。

表5　導線成本和絕緣護套成本

此種條件下，其絕緣化防護率邊界值，可用如下公式計算：

式中：N為裸導線材料成本。計算可得舊線路線徑不能滿足要求時，舊線路絕緣化防護方案的選擇條件，如表6所示。

表6　線徑不能滿足要求時舊線路絕緣化防護方案的選擇條件

3　結語

針對10 kV輸配電線路因絕緣子污穢、鳥窩附著等原因引起的相間短路及接地問題，提出利用具有就地成型、施工方便、阻燃、導熱、絕緣、耐老化等優點的硅橡膠絕緣護套有針對性地進行線路局部絕緣化防護，并對10 kV配電線路局部絕緣化防護技術經濟性進行了分析。實踐效果表明，線路局部絕緣化可發揮有效防污閃，防鳥害、防漂浮物破壞，防雷擊作用，極大地提高了供電可靠性、穩定性和安全性，具有較高的推廣應用價值。

［1］韓禎祥，曹一家.電力系統的安全性及防治措施［J］.電網技術，2004，28（9）：1-6.

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［4］鄭宇，白雪松，馬鑫晟，等.架空絕緣導線在網改工程中出現的問題及對策［J］.華北電力技術，2013（6）：50-52.

［5］樊華.架空絕緣線路運行中常見故障及防范措施［J］.電力科技，2014（3）：147-148.

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Antifouling Treatments for Insulators of 10 kV Distribution Lines

WANG Lizhi1，ZHANG Fengyuan2
（1.Shandong University of Science and Technology，Qingdao266590，China；2.State Grid PenglaiPower Supply Company，Yantai265600，China）

Because of insulators long-term contamination，transmission and distribution lines are easy to have arc flashover and insulator breakdown，which lead to the ground fault.In order to reduce the occurrence of accidents，a new method of local insulation is proposed.The effects of anti-pollution flashover，bird hazard prevention and floater damage are good when used the method in 10 kV distribution lines，and the costs are greatly saved.The application value of the method is proved by practices. Key words：distribution lines；local insulation；antifouling treatment；economic value

TM75

B

1007-9904（2015）09-0064-03

2015-07-09

王立志（1988），男，從事電力系統及其自動化研究相關工作。