配電網(wǎng)架空線路絕緣防風(fēng)拉線的研制

馮志堅(jiān)（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司江門新會供電局，廣東 江門 529100）

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配電網(wǎng)架空線路絕緣防風(fēng)拉線的研制

馮志堅(jiān)
（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司江門新會供電局，廣東 江門 529100）

摘 要：安裝防風(fēng)拉線是提升配電網(wǎng)架空線路防風(fēng)能力最為經(jīng)濟(jì)的方法。通過使用芳綸紗和阻水紗兩種高強(qiáng)度絕緣材料制成加強(qiáng)件，使用PE材料制成內(nèi)層護(hù)套和外層護(hù)套，制成絕緣拉線，解決沿海地區(qū)傳統(tǒng)金屬拉線容易銹蝕，存在觸電安全風(fēng)險的問題。絕緣拉線具有隨時拆裝的優(yōu)點(diǎn)，其現(xiàn)場應(yīng)用可以有效拓展防風(fēng)拉線的使用范圍，提升配電網(wǎng)的防風(fēng)能力。

關(guān)鍵詞：配網(wǎng)架空線路；絕緣；拉線

0. 引言

廣東省沿海地區(qū)經(jīng)常受到強(qiáng)臺風(fēng)的吹襲，導(dǎo)致配電網(wǎng)中低壓架空線路損壞，對正常供電產(chǎn)生極大的影響。安裝防風(fēng)拉線是提升配電網(wǎng)架空線路防風(fēng)能力最為簡單經(jīng)濟(jì)的手段。傳統(tǒng)的防風(fēng)拉線使用鋼絞線制成，由于是金屬材料制成，存在一定的觸電風(fēng)險，而且在沿海地區(qū)受到高鹽海風(fēng)和潮濕天氣影響容易出現(xiàn)銹蝕破損，影響防風(fēng)效果。因此有必要針對沿海地區(qū)的特殊環(huán)境，研制一種具有良好絕緣性能，高強(qiáng)度的防風(fēng)拉線，拓展拉線的應(yīng)用范圍，進(jìn)一步提升線路防風(fēng)能力。

1. 絕緣材料的選擇

要使絕緣拉線可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)金屬拉線用作線路防風(fēng)加固，其機(jī)械強(qiáng)度必須等同或高于金屬拉線，在10kV及以下配電架空線路中，常用的金屬拉線由鋼絞線制成，其性能參數(shù)見表1。

根據(jù)現(xiàn)有拉線的性能，需要研制3種對應(yīng)型號的絕緣拉線，使其機(jī)械強(qiáng)度達(dá)到或超過傳統(tǒng)鋼絞線拉線的要求。通過對比，選擇了芳綸紗作為拉線主體結(jié)構(gòu)的材料。芳綸絲是一種合成纖維材料，具有機(jī)械強(qiáng)度高，抗拉性能好的特點(diǎn)，且具有耐高溫、耐酸堿、重量輕、絕緣、抗老化、阻燃、生命周期長等優(yōu)良性能。芳綸紗現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于防彈制品和特種防護(hù)服等領(lǐng)域。

由于拉線在室外環(huán)境安裝使用，容易受到雨水的影響。由于纖維結(jié)構(gòu)具有毛細(xì)效應(yīng)，容易把水份吸入拉線內(nèi)部，降低絕緣性能。為避免該問題，在拉線制作中添加了阻水紗，阻水紗纖維主體遇水時，可迅速膨脹形成膠狀物，該膠狀物的保水能力強(qiáng)，有效阻止水樹的增長，從而達(dá)到阻止水分滲透及擴(kuò)散的目的。在使用芳綸紗纖維中加入若干阻水紗后，即可達(dá)到防止水份大量入侵到拉線內(nèi)部的目的。

2. 絕緣拉線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

絕緣拉線結(jié)構(gòu)由加強(qiáng)件、內(nèi)護(hù)套、外護(hù)套3部分組成，如圖1所示。加強(qiáng)件是整條拉線的受力部件，是拉線中最重要的部分。加強(qiáng)件使用芳綸紗及阻水紗混合加工而成，每一根加強(qiáng)件外面覆蓋內(nèi)層護(hù)套。內(nèi)層護(hù)套的作用是防止內(nèi)部纖維散開，并起到保護(hù)加強(qiáng)件的作用，內(nèi)層護(hù)套使用PE材料制成，具有柔軟延展性好，防腐、絕緣、阻燃的特點(diǎn)。

多根加強(qiáng)件經(jīng)過單向螺旋絞合組成絕緣拉線的主體結(jié)構(gòu)（圖2），通過調(diào)整絞合的加強(qiáng)件數(shù)量，就能制作出不同型號，具有不同機(jī)械強(qiáng)度的絕緣拉線，以達(dá)到不同的拉力性能要求。根據(jù)目前拉線的使用需要，共設(shè)計(jì)出ADPW-1、ADPW-2、ADPW-3三種型號的絕緣拉線，性能相當(dāng)于傳統(tǒng)的GJ-25、GJ-35、GJ-50三種金屬拉線。

為保護(hù)內(nèi)部加強(qiáng)件，在絞合的加強(qiáng)件外需要再覆蓋一層外護(hù)套。外套護(hù)套須具有阻燃、耐老化、耐腐蝕等性質(zhì)，因此，外層護(hù)套材料在一般PE材質(zhì)基礎(chǔ)上，加入LSZH阻燃助劑，用以提高護(hù)套的阻燃性能。

表1　鋼絞線機(jī)械性能參數(shù)

圖1　絕緣拉線內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

圖2　預(yù)絞式拉線線夾

3. 絕緣拉線安裝金具的設(shè)計(jì)

由于絕緣拉線外層使用的是PE護(hù)套，表面較為光滑，傳統(tǒng)拉線的夾式金具無法有效夾緊拉線，當(dāng)絕緣拉線受力牽引時，金具會導(dǎo)致塑料護(hù)套變形破裂，導(dǎo)致金具脫落和拉線損傷。因此，需要研制一套專用的絕緣拉線安裝金具。

傳統(tǒng)金具無法使用的原因?yàn)椋琍E護(hù)套的表面光滑，金具與拉線的接觸面積過小導(dǎo)致摩擦力不足。新的安裝金具需要增大接觸面積，增拉線與金具之間都額摩擦力，而且需要將摩擦力均勻分布拉線表面，避免對拉線護(hù)套的損害。新的安裝金具以鍍鋅鋁條為原材料，采用內(nèi)外反向螺旋的雙層預(yù)絞式結(jié)構(gòu)，金具可以螺旋纏繞在拉線表面，大大增加了金具與拉線間的基礎(chǔ)面積。鋁條內(nèi)表面附上金剛砂，用以加強(qiáng)接觸面的摩擦系數(shù)，提升二者之間摩擦力。使用該預(yù)絞式金具，再配合其他連接金具及螺栓配件，就能完成絕緣拉線的正常安裝使用。

4. 絕緣拉線性能測試

絕緣拉線制成后，對其進(jìn)行斷裂強(qiáng)度和絕緣性能測試。

（1）斷裂強(qiáng)度測試

參考標(biāo)準(zhǔn)GB/T 13035-2008帶電作業(yè)用絕緣繩索，按照指定的試驗(yàn)儀器及操作方法進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表2。從測試數(shù)據(jù)可以看到，絕緣拉線的斷裂強(qiáng)度已達(dá)到并超過傳統(tǒng)的金屬拉線。

表2　絕緣拉線斷裂強(qiáng)度測試結(jié)果

（2）工頻干閃電壓測試

參考標(biāo)準(zhǔn)GB/T 13035-2008帶電作業(yè)用絕緣繩索，試驗(yàn)前，將試樣放在50℃的干燥箱里進(jìn)行1小時的烘干，然后自然冷卻5min，在規(guī)定的試驗(yàn)環(huán)境中進(jìn)行試驗(yàn)，測試結(jié)果見表2。

（3）工頻泄漏電流測試

參考標(biāo)準(zhǔn)GB/T 13035-2008帶電作業(yè)用絕緣繩索，將試樣置于相對濕度90%、溫度20℃的調(diào)溫調(diào)濕箱中預(yù)處理24小時后，取出試樣，在規(guī)定的測試環(huán)境中測量泄漏電流值，測試結(jié)果見表3。

表3　工頻干閃電壓測試與工頻泄漏電流測試數(shù)據(jù)

從以上兩項(xiàng)測試結(jié)果中看到，絕緣拉線的絕緣性能良好，可用于10kV配電線路中。

5. 應(yīng)用效果

絕緣拉線已在廣東江門地區(qū)沿海地區(qū)進(jìn)行試點(diǎn)應(yīng)用，具有以下應(yīng)用效果：

（1）安全性好。由于拉線的其中一個安裝點(diǎn)位于電桿上，靠近運(yùn)行中裸導(dǎo)線，另一個安裝點(diǎn)直接在地面上，若導(dǎo)線與拉線發(fā)生意外觸碰，或者導(dǎo)線對拉線放電，會引起觸電風(fēng)險。而絕緣拉線使用絕緣性能良好的高強(qiáng)度材料制成，即使拉線直接接觸導(dǎo)線，也不會引起觸電問題。因此，絕緣拉線可以安裝在人流較多的地區(qū)，使拉線的安裝使用范圍擴(kuò)大，提升拉線對線路的保護(hù)效果。

（2）安裝拆除便利，可以實(shí)現(xiàn)快速拆裝。絕緣拉線相對傳統(tǒng)金屬拉線，具有柔性好，重量輕的特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)快速的安裝和拆除。在某些位置有限的地區(qū)，如農(nóng)田內(nèi)，拉線在非臺風(fēng)季節(jié)，可以解開地面上的固定點(diǎn)，把拉線纏繞在電桿上，一旦臺風(fēng)來臨，可以立即恢復(fù)安裝，既起到防風(fēng)效果，又節(jié)約了空間，使防風(fēng)拉線的使用更加便利。

（3）耐腐蝕性好。沿海地區(qū)由于靠近海岸線，空氣水分和鹽分較大，傳統(tǒng)的金屬拉線容易出現(xiàn)銹蝕損壞，絕緣拉線使用了防腐性能強(qiáng)的纖維材料制成，具有很強(qiáng)的抗腐蝕能力，使絕緣拉線相對于金屬拉線更耐腐蝕更耐用。

結(jié)語

通過絕緣拉線的研制和應(yīng)用，解決了沿海地區(qū)傳統(tǒng)金屬拉線容易受到腐蝕，有觸電風(fēng)險的問題，使拉線的安裝更加便利，拓展了拉線的應(yīng)用范圍，有助于減少因臺風(fēng)導(dǎo)致的倒桿斷線，提升沿海地區(qū)配電線路防風(fēng)能力。

參考文獻(xiàn)

［1］張志新.無跨越架跨越系統(tǒng)跨越帶電線路施工工［J］.科技風(fēng)，2011（20）：156-157.

［2］張俠.一種應(yīng)用于電線電纜和光纜的新型阻水紗研制［J］.電線電纜，2008（1）：36-37.

中圖分類號：TM726

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A