基于预绞式接续条在修复受损线路中的应用

摘要: 送配电线路中,由于各种原因会引起线路出现外层单线断股、散股等现象,通常做法是采用导线对接或者直接在受损处敷设一段新导线方法进行修复,修复期间必须停电才能进行更换。提出并进行充分论述预绞式接续条修补受损线路的方法,不仅可以进行带电更换,而且操作简单,实用性强。通过论述进一步证实:使用该方法修复破损导线的机械性能和电气性能都与原技术要求一致,满足线路正常运行的设计指标。

关键词: 送配电线路;导线;修复;预绞式接续条

中图分类号:TM7文献标识码:A文章编号:1671-7597(2010)0510142-01

送配电线路作为电网中的重要环节,由于地域广、距离长、跨度大,特别容易受到自然环境与人为因素的影响,因此,线路的维护工作是重中之重,工作中必须严格遵守《电业安全工作规程》的各项规定,做好线路的运行及维护工作。胜利油田电网的送配电线路运行投产时间都比较早,设施老化现象严重,更新换代迟缓,这也是事故发生的原因之一。架空线路除了承受正常的机械负荷和电力负荷外,还需经受自然灾害的袭击,由于温度变化会引起导线张力发生变化,易造成导线和其他部件损坏;大风会使导线发生振动或摆动造成断股,甚至发生导线之间相碰形成相间短路,烧伤导线造成跳闸而使线路停电。

1 故障原因

1)由于电气设备或架构的基础下沉使导线拉紧,这样加大了导线的拉力,减小了导线的机械强度。此时,若遇冬季气温低,且通过导线的电流又小,则会使导线拉长和拉断,甚至发生弧光短路故障。

2)导线在与绝缘子固定前,通常都要使用铝包带缠绕,缠绕方向应与导线外层绞股方向一致,缠绕长度应超出接触部分30MM,当受到大风影响,导线发生剧烈摆动,铝包带不能足以保护接触部分的导线时,将会使导线受到磨损,从而发生断股。

3)固定导线需要使用绑线,绑扎所使用的绑线,应选择与导线同金属的单股线,其直径不应小于2MM,但受到大风及其他外力破坏和绑扎线老化时,绑扎线会发生断股和松动,将会使导线受到磨损,从而发生断股。

4)当风速在0.5-4m/s时,容易引起导线周期性的上、下振动,导致导线断股。

2 故障分析

1)导线架设在杆塔上,在相邻两座杆塔间,均垂下一个弧形曲线,其下垂的幅度称为弧垂或驰度。相邻两杆的水平距离称为档距。导线驰度大小与档距长度、导线重量、架线松紧以及气温、风、冰雪等自然条件有关,但应符合设计规定。如导线驰度超过允许值,从而造成相间和相对杆塔之间发生放电,严重时会引起弧光短路事故,以至于导线发生断股。

2)导线在架空线路运行中因受机械负荷、电力负荷、风、雨、雪、冰、雷电的影响,在遇大风时导线就会发生摆动,使导线和支持瓷瓶损坏:若绑扎瓷瓶不牢固,则会发生摆动,引起导线与瓷瓶接触不良或相互摩擦,从而导致架空导线受损,在架空线路中属多发性故障。

3)架空导线大部分采用钢芯铝线,而钢芯铝线的允许温度为70℃。导线在正常运行时,不应超过允许温度,应监视导线的实际负荷电流不应超过安全电流。因为导线的过负荷运行,会使导线温度超过允许值,从而引起导线激烈氧化,使铝导线表面起泡或发白,铜导线表面发红或有红斑,长时间过负荷运行,就会损坏导线。

4)导线因过负荷发热后,会使金属抗拉强度降低,钢绞线超过150℃时,其抗拉强度便迅速下降。此外,导线长期发热,会使金属慢性退火,从而降低导线的机械强度,此时如遇短路故障,就会使导线变形或断裂。因此,发现导线过负荷时,应降低负荷,使电流在额定值以内,从而确保架空线路的安全运行。

2.1 现有修补技术

当架空导线出现断股或散股后,受损严重但未完全断开时,可以通过更改耐张段的方法或加装敷设一段导线来进行修复,由于受停电时间的严格限制,对于运行维护来说是一件比较困难的事。

现行修补导线的材料大体有二种;一是用同型号的导线在受损导线上进行敷设,再用单股铝丝进行绑扎,这种技术的缺点是敷设导线的接触点容易产生发热现象,随着时间的变化,单股铝丝逐渐氧化,并且铝丝单股损伤深度不得小于直径的1/2,这些故障巡视管理人员很难发现,从而为电网的安全运行带来了隐患。二是目前对导线的开断接续使用接续管,采用液压或爆压方式进行连接。但这种技术有它的局限性,在架空线路中只能使用在导线对接处,单纯的断股未全部断开的导线不能使用该技术。

2.2 新技术的应用

1)条件。导线发生断股后,在什么条件下可以进行修复,能解决临时使用的问题还是永久使用的问题,都得适现场情况决定。根据“输架空送电线路运行规程”中对导线的要求,当钢芯铝绞线或铝绞线的断股损伤截面小于总面积的25%、钢绞线断股损伤截面小于总面积的17%时,如断股损伤截面虽达到切断重接的数值,但确认采用新型工艺能恢复到原来强度及载流能力时,可采用预绞式接续条方法进行处理,而不作切断重接处理。

2)方法。对受损钢芯铝导线进行修补,方法为:断股导线,使用铝包带在受损线路处顺外层导线绞合方向进行紧密缠绕平整,此处缠绕不易过长;烧伤至钢芯处,使用单股铝丝紧密缠绕与原外层导线齐平。

3)用预绞式接续条在受损处双向开始缠绕,直至结合紧密。

3 特点

近年来,预绞丝接续条在国内电力系统中得到了广泛的使用,可以生产出不同长度的多种规格的预绞丝修补条,与目前现有的修复技术相比,具有接续质量好、易于安装、耐盐碱、不影响导线原有机械特性和电气性能等特点;所用材质与导线材质相同,从而保证很好的相容性,为了提高导线通流能力,接续条的内层磨砂采用导电砂代替常用的金刚砂,具有更优良的导电性,因而修复后通流能力不受影响;实际运行中,由于拉伸的作用,导电性能会越来越好;接续条应力分布均匀,无应力集中点,能很好地保护导线线径;接续条表面平整,端部圆滑的外形,提高了电晕放电电压,减少了电能损失。

4 结束语

通过研究与应用,接续条可以达到足够的机械强度,只要断股导线对安全系数的影响不大,采用一定的方法进行补强修复后可以继续使用。所修复部分运行良好,说明采用预绞式接续条对受损导线进行暂时,甚至永久性修复是切实可行的,对电网的安全运行具有重要意义。

参考文献:

[1]电力工程高压送电线路设计手册(第二版).

[2]DL/T 5092-1999 110～500 kV架空送电线路设计技术规程.

[3]DL/T763-2001架空线路用预绞式金具技术条件.

[4]输架空送电线路运行规程.

作者简介:

陈进军(1976-),男,主要从事电力系统可靠性方面的研究;潘桂和(1974-),女,主要从事胜利油田采油方面的研究;王波(1977-),男,主要从事电力系统可靠性方面的研究;胡宗青(1977-),男,主要从事电力系统可靠性方面的研究。