10kV架空绝缘导线在城乡的应用分析

10kV架空绝缘导线在城乡的应用分析

梁志坚

广东电网有限责任公司肇庆广宁供电局　　 526300

摘要：本文以地处广东省中西部的广宁县为论述，广宁县属亚热带气候地区，地形以山地、丘陵为主。近年来，随着广宁县电网建设的快速发展，配电线路的运行受地理环境和气候的影响大。近年来，线路的运行通道，特别是10kV线路通道受到外物和松杉、树木以及竹子之乡--广宁特有的竹林覆盖的影响，在华南亚热带气候的雷雨季节、台风、大风等天气变化下，影响了配电网络的安全稳定运行。本文论述在配电网运行和维护中，选用10kV绝缘导线，从规划、材料选用、施工工艺和防风防雷中，充分考虑在广宁城乡地区的应用，架空绝缘导线与架空裸导线相比，具有多种优点，能解决裸导线在运行和管理上出现的问题，并从建设价格和安装环境上比地埋电缆有优势。结合当前配电网现状，10kV架空绝缘导线在配电网建设和运行中可以得到较大范围的应用。

关键词：架空线路；绝缘；10kV；应用分析

一、前言

随着城乡配电网改造的开展，10kV架空绝缘导线在配电网建设中得到了应用。在使用架空绝缘导线初期，仅仅从解决线路通道出发，未充分考虑到导线防雷、感应过电压的影响。施工建设中，一般按照普通架空裸导线的技术要求进行，不利于绝缘导线运行维护。采用新的技术改进措施，使10kV绝缘导线在本地区较好的应用。

二、10kV架空绝缘线路的应用

1、架空绝缘导线的规格

（1）绝缘导线分类

可分为铝芯绝缘导线和铜心绝缘导线两种。在配电网中，铝芯绝缘导线应用比较多，主要是铝金属比较轻，而且较便宜，对线路连接件和支持件的要求相对低，加上原有的配电网也以铝绞线为主，选用铝芯绝缘导线便于原有配电网络的连接。铜芯绝缘导线主要是作为较重要的变压器和开关设备的引下线。

（2）绝缘材料情况

目前国内使用绝缘导线的绝缘材料，一般为黑色耐候型的交联聚乙烯、高密度聚乙烯、聚乙烯和聚氯乙烯等几种。架空绝缘导线的绝缘保护层有普通（厚）绝缘(Φ3.4 mm)和薄绝缘(Φ2.5 mm) 两种。普通绝缘导线的运行时允许与树木频繁接触，而薄绝缘导线只允许与树木短时接触，应用不同的工作条件使用不同的绝缘导线绝缘线。保护层材料可分为交联聚乙烯和轻型聚乙烯，对配电网交联聚乙烯绝缘性能更优良。

2、架空绝缘导线的敷设方式

按敷设方式可分为分相架设、集束架设，单根常规架设几种方式。架设方式与裸导线的架设方式基本相同，由水泥电杆、铁附件及陶瓷绝缘子配件。按裸体导线架设方式进行架设，适合于旧线路进行改造和走廊较充分的区域。单根敷设采用绝缘支架把导线悬挂，这种方式可增加架设的回路数，能节省线路走廊，降低线路的造价。

3、架空绝缘导线适广宁山区地区应用的优点

（1）适用于多树和穿越竹林地的方

广宁县是著名的竹子之乡，部分地区竹木覆盖面积有50%以上，裸导线架设的线路，在树木、竹林较多的地段，往往在线路的架设和维护中，因为砍伐了大量村民赖以生活的竹林，会与村民产生了很大的矛盾。采用架空绝缘导线可减少树木和竹林的砍伐，能解决许多民事难题。在城区，减少砍伐和清理树障的次数，能减轻林业、公路等单位的矛盾,并美容和美化了城市市容，保护好生态环境。加大10kV架空绝缘导线的建设和投入，能降低线路接地故障的发生。

（2）适用于旧城区改造

当前广宁县域经济发展一日千里，裸导线已严重制约经济的发展，由于10kV架空绝缘导线与建筑物的最小垂直距为2.5米（裸导线3.0米），水平距离为0.75米（裸导线1.5米），能促进线路走廊优化和电力发展。把架空绝缘导线替代架空裸导线线路，从主观上提高市民对安全需求，客观上直接把电力送入城市负荷中心，缩短配电网供电半径，这是当前有效的配电网联结方式。

（3）适应广宁地区气候

广宁县属于亚热带气候地区，夏天大风和雷雨天气较多，由于架空裸导线线路的抗风防灾能力较差，每当大风大雨的雷雨季节，受到风雨影响，线路保护区（线行外侧各垂直5米范围内）外的竹林、树木受大风雨吹击导致与10kV架空线路触碰，造成线路接地或相间短路跳闸。采用架空绝缘导线，由于架空绝缘导线多一层绝缘层，有优越的绝缘性能，即使导线出现瞬间相碰也不会造成短路，能减少故障，提高配电线路的防风防灾能力。

（4）架空绝缘导线更适合运行维护

适应广宁山区多气候的复杂环境，解决了线路通道运行的问题，延长检修周期，使事故率明显降低。10kV配电线路跳闸主要发生在夏季, 特别是夏季的台风大风大雨期间。两三天的强暴雨和强雷电天气，会造成多条（次）的线路跳闸，这期间占广宁地区全年跳闸次数的80%以上。夏季用电负荷较高，同时该时期树木生长旺盛，是影响线路故障跳闸的主要原因；线路下城市绿化带树木生长快，也影响了线路的运行和安全。因此，选用架空绝缘导线能解决绿化树与线路的矛盾，使架空线路在较狭小通道内穿越。完成城区较直接的传输电力，减少线路维修工作量，减少了检修而停电的时间。广宁供电局2015年在城区工程实施中，对多条架空裸导线的10kV线路实行了绝缘化改造，2020年全年累计跳闸次数为12次，较2019年的18次下降7次，较同期下降33.34%。

（5）架空绝缘导线的造价适应地区发展

架空绝缘导线具有地埋电力电缆的优点，而且造价比地埋电力电缆的造价低，大约是地埋电力电缆的1/2，仅比架空裸导线造价高出约50%左右。经安装计算，考虑载流量等因素。以1千米计算，如果采用120mm 2线径地埋电力电缆建设投资约为35万元，架空绝缘导线投资约为16万元，架空裸导线投资约为12万元，相比较，架空绝缘导线有建设的优势。

三、架空绝缘导线应用中存在的问题

近年来，10kV架空绝缘导线在广宁配电网建设中得到应用，主要使用于（1城乡穿越竹林10kV架空裸导线一至多个档距导线全部更换为绝缘导线，（2）城网同杆架设线路更换绝缘导线等。在建设架空绝缘导线初期，由于经验不足，对施工技术要求不严格，无有效防雷电过电压措施，遗留了配电网络运行维护较多问题。当线路大规模使用10kV架空绝缘导线时，在发生雷电过电压时，10kV架空绝缘导线较容易在开关（断路器）动作前烧断导线的现象。

四、解决10kV架空绝缘导线应用中出现问题的措施

10kV架空绝缘导线虽然解决线路通道及建设中的问题，但是部分早期架设的绝缘导线未采取有效的防雷措施，使雷雨时架空绝缘导线出现烧断导线的事故。对于绝缘导线的防雷，可通过安装带间隙氧化锌避雷器、防弧金具和感应雷屏蔽线三种防雷装置防范。（1）氧化锌避雷器，考虑防雷的效果，需要在每基电杆（铁塔）上安装，建设成本约6.5万元/公里，成本最高；（2）防弧金具（防雷线夹），考虑防雷的效果，需要在每基电杆（铁塔）上安装，建设成本约1万元/公里，成本最低压；（3）感应雷屏蔽线建设成本约2万元/公里，介于两者之间。

本人通过配电部相关技术专责，了解到感应雷屏蔽线是当前较新颖的防雷方法，是当前10kV架空绝缘导线较先进的防雷手段。实际在安装过程中，感应雷屏蔽线是由一对GJ-35的钢绞线连接于杆塔较高的横担构成，在安装时要保持与导线有足够的安全距离（10kV，0.20米～1米），其施工方式与导线相同，施工较方便。屏蔽线安装连接在架空线路电杆的横担上，屏蔽线的两端和中间每隔2～5根电杆设置强制接地，接地电阻小于30欧姆；在居民区的钢筋混凝土电杆宜接地，铁杆应接地，接地电阻均不应超过30欧姆。带承力10kV架空绝缘配电线路其承力线也应接地，其接地电阻不应大于30欧姆。同样的配电网技术，不能完全适用于不同自然环境和供电区域，我认为，采用当前安装防雷线夹或安装感应雷屏蔽线等技术改进措施，使10kV绝缘导线在广宁地区能大范围的推广应用。

五、10kV绝缘导线应用在配电网的启示

10kV配电网是电力系统与用户相连的主要环节，其运行环境较为复杂，配电网的安全运行水平直接影响供电企业的经济效益和社会效益。采用10kV绝缘导线代替裸导线，使人民群众从感观上有安全感，实现配电线路绝缘化的技术进步，能更好地提高供电的可靠性和安全性,实现城市美观和实用化。绝缘导线的使用能节约线路维护管理费用，有利于配电网建设成本控制，广宁县城乡配电网有架空绝缘导线不断增长的趋势。

我们应重视配网运行管理的方法，在运行维护实践中积累宝贵的经验，落实架空绝缘导线防雷措施,提高配电线路的供电可靠性,保障和促进本地区的社会经济发展。

六、结束语

    从2018年起，配电网通过3个运行周期，10kV架空绝缘导线在广宁配电网有较好的运行效果。不但解决了许多清障难点问题，解决多配电网建设项目的民事纠纷；而且降低了线路跳闸故障的百分率，提高了配电网供电的可靠性。这是提高客户满意度的有效方法，适合新建、改造10kV线路时大范围应用。

参考文献

[1]宁岐.《架空配电线路实用技术》[M],中国水利水电出版社.

[2]广东电网《10kV架空配电线路运行规程》[S],中国电力出版社

[3] 《广东电网10kV架空绝缘导线技术规范》[S],中国电力出版社

[4] 《广东电网10kV架空绝缘配电线路现场运行规程》