CN107947097A - 一种带有屏蔽层防雷击断线的10kV架空绝缘导线 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种带有屏蔽层防雷击断线的10KV架空绝缘导线，该绝缘导线借助安装有避雷器的杆塔架空设置，绝缘导线包括线芯及其外围的绝缘层，绝缘导线外表面包裹设置有两端分别与不同避雷器相连的屏蔽层，屏蔽层与避雷器的上端相连接，避雷器的下端与杆塔的接地极相连接，杆塔的接地电阻≤30欧姆，屏蔽层为平纹编制的不锈钢丝网，线芯为铝线，绝缘层材质为交联聚乙烯；本发明中的绝缘导线金属耗材少、制作简单、成本较低，能够有效防止雷击断线、线路跳闸的情况发生，适用于雷电较多区域。
Description
技术领域
本发明属于电力技术领域，具体涉及一种带有屏蔽层防雷击断线的 10KV架空绝缘导线。
背景技术
随着我国经济的发展，社会用电需求的提升，为了应对用电量的急剧增加，国家在不断发展电力工厂，提高电力生产。通过发电厂生产电力再经导线把电能传送给用户，但在传输过程中，经常容易遭受自然灾害的破坏，发生意外事故，其中最严重最频繁的就是雷击事故，在经过雷电活动不频繁的区域时，可以满足正常的传输需求，但在经过活动频繁的雷击区域时，经常会发生雷击事故，轻则造成绝缘子累计闪烁和雷击断线等事故，重则造成起火，变电设备损坏，电力系统中断等事故影响用户的正常使用。由于我国的绝缘导线防雷性能不高，当前为了保护电力系统防止遭受雷击，使用最多的就是架空绝缘导线，架空绝缘导线是目前使用最多的一种传输导线，主要根据架空绝缘导线的型号以及性能，综合分析架空绝缘导线防雷保护的措施。架空绝缘导线定义：单层或多层铝股线绞合在上面挤制绝缘层的导线。所谓架空线是相对电缆来说的，就是由杆塔将导线架设在一定高度传输电能的线路，对于高压输配电网架空线的对地绝缘一般是靠空气的，之前的配电线路(10KV以下除380V)一般也采用裸导线，但由于市区配电环境复杂，常常发生短路接地及雷击线路的情况，导致供电可靠性降低，所以目前一般10KV以下架空线路都采用绝缘导线(即导线外层包裹绝缘层)，这就是所谓的绝缘架空线。架空线有低压和高压之分，一般型号分为很多种，比如路灯架空线JKLYJ*10KVA*50*100，这就表明了架空线的电压、型号、芯的截面积以及长度，它与用裸导线架设线路相比，该种线路主要优点有：①有利于改善和提高配电系统安全可靠性，大大减少人身触电伤亡危险，绝缘导线可止外物引起相间短路，减少合杆线路作业时停电次数，减少维护工作量，提高了线路供电利用率；②有利于城镇建设和绿化工作，减少线路沿线树木修剪量；③可以简化线路杆塔结构，可沿墙敷设，既节约了线路材料，又美化了城市街道；④便于高压深入负荷中心，以提高电压质量、减少电能损耗；⑤节约了架空线路所占用空间，便于架空线路狭小通道内穿越。缩小了线路走廊，与架空裸线相比较，线路走廊可缩小1/2；⑥节约线路电能损失，降低电压损失，线路电抗仅为普通裸导线线路电抗1/3；⑦减少导线腐蚀，相应提高线路使用寿命和配电可靠性；⑧降低线路重力要求，减少配合件投资，降低了工人架线时劳动强度；⑨降低了对线路支持件绝缘要求，提高同杆线路回路数；10线路技术状况提高，减少了维修工作量，延长了检修周期，减少了因检修而停电时间。缺点是：1、架空绝缘导线允许载流量比裸导线小，加上塑料层以后，导线散热较差，架空绝缘导线通常造型时应比平时提高一个档次，如原来配70mm2 导线，则要配到95mm2。2、架空绝缘导线线径较大，又加上塑料外皮，线径比同型截面钢芯铝绞线大一个档次。3、放电能力不强，不能及时泄流雷电流，导致断线事故频频发生。绝缘导线有诸多优点，但单位造价高于裸导线，我们今天主要分析怎样防止雷击过电压导致架空绝缘线断线的发生。
绝缘导线雷击断线的机理：遭受雷击，以前使用的裸导线会导致线路出现闪络现象，尤其是架空绝缘导线遭受雷击的时候，直击雷或者感应雷电作用于导线，会导致线路闪络。此时，工频续流引起的电弧由于受到电磁力的作用，使电弧向导线落雷点的两侧迅速流动，雷电流经过开关、变压器等设备处的避雷器迅速流入大地，或在工频电流烧断导线之前，引起跳闸，因而很少发生断线事故。但是，当绝缘导线遭受雷击时，情况就完全不同，雷电过电压引起绝缘子闪络，并击穿导线的绝缘层。而击穿点附近的绝缘物阻碍了电弧沿着导线表面向两侧移动。因而，电弧只能在击穿点燃烧。高达数千安培的工频电弧电流集中在绝缘击穿点上，并在断路器跳闸之前很快就把导线熔断。
现有架空绝缘导线防雷击保护措施：随着我国野外配电传输线路遭受雷击事故不断频发，人们越来越关注架空绝缘导线防雷性能的提升，根据实际工作总结，根据实际线路的运行经验并且结合当地自然情况，因地制宜，采取科学有效的防雷措施，提高防雷保护性能，主要有以下几种绝缘导线防雷保护措施：1)架设架空避雷线。作为传统有效的防雷保护措施就是架设架空避雷线，主要是利用架空避雷线的屏蔽作用来保护电力传输线路，架设架空避雷线的效率很高，效果也很明显，但是他的前期投资成本很大，虽然后期必须要人员进行维护，可是前期的建设费用很高，并且绕线效果较差；2)安装外间隙避雷器。配电线路比传输电力的线路更加广泛，因此配电线路的防护措施更加困难，也不一定百分百防雷击，我们经常在配电线路中使用的是无间隙避雷器，由于无间隙避雷器不仅要承受传输电能过程中的电压，还要承受累积过程中的雷击雷压，因此，无间隙避雷器很容易损坏，性能得不到保障，近几年经过广泛的实际使用经验，外间隙避雷器的性能得到了人们的关注，外间隙避雷器主要是使用氧化锌避雷器和外间隙进行组合，这样在实际运用中的防雷击性能很好，保护了配电线路的安全，但是避雷器使用数量大、费用高；3)增加绝缘层的厚度。传统的架空绝缘导线自身就具有一定的绝缘防雷击性能，但是性能并不高，也经受不起高强度的雷击，可以根据实际情况因地制宜，根据当地情况的不同，增加绝缘导线绝缘层的厚度，并不是全部线路都增加绝缘层的厚度，只是在易遭受雷击或者雷电活动频繁的区域增加绝缘层厚度以防止雷击；4) 穿刺式防弧金具。其使用机理主要是在线路绝缘子附近负荷一侧安装，这样在遭受雷击时，只要传输线路雷电电压超过预定数值之后，防弧金具的穿刺电机与接地电机就会串联，形成闪络，这样就形成了一个短路现象，穿刺式防弧金具上的电弧就会自己燃烧，以此保护配电线路绝缘导线的安全，防止雷击对其的伤害，这样需要把导线的某个节电破坏，损害了绝缘层，导致导线容易氧化。综上所述，各种避雷措施都存在这样或那样的缺点，有的由于地理环境的影响，都不适用，导致防雷效果不明显，或者造价高，有的破坏了导线的绝缘层，这样费时费力，不能应用到实际工作中。
发明内容
本发明克服了现有技术的缺点，提供了一种带有屏蔽层防雷击断线的 10KV架空绝缘导线，该绝缘导线易于制作、防雷效果好，避免了雷击断线引起的线路故障，避免雷击线路事故的发生，提高了供电可靠性。
本发明的具体技术方案是：
一种带有屏蔽层防雷击断线的10KV架空绝缘导线，该绝缘导线借助杆塔架空设置，绝缘导线包括线芯及其外围的绝缘层，关键点是，所述的杆塔包括终端杆塔、分支杆塔以及直线杆塔，杆塔上安装有避雷器，所述的绝缘导线外表面包裹设置有两端分别与不同的避雷器相连的屏蔽层，绝缘层的厚度不小于3mm。
所述的屏蔽层在绝缘导线所涉及的终端杆塔或者分支杆塔处设置断开处，所述终端杆塔或者分支杆塔上安装有避雷器，屏蔽层断开处与相对应杆塔上的避雷器相连。
所述的屏蔽层与避雷器的上端相连接，避雷器的下端与杆塔的接地极相连接，杆塔的接地电阻≤30欧姆。
所述的屏蔽层为平纹编制的不锈钢丝网。
所述的线芯为铝线。
所述的绝缘层材质为交联聚乙烯。
本发明的有益效果是：本发明中的绝缘导线与本领域中现有绝缘导线形状相同，规格相同，技术参数相同，该绝缘导线在架线施工时一次施工完毕后即可具备防雷断线功能，无需额外再次施工，能够有效缩短施工的时间，提高安装效率，而且便于使用和制造；屏蔽层在正常情况下还可以避免树木和其他外力对架空绝缘导线中绝缘层的损伤，故障情况下，可以作为释放雷电电流的通道，通过与避雷器的连接，绝缘导线在受到雷击后雷电电流能通过避雷器迅速泄入大地。保护了10KV架空绝缘导线不受雷击的威胁；屏蔽层制作成平纹网状，能够大大降低不锈钢丝的损耗，降低成本，提高防雷效果，适用于雷电频繁的空旷地带等特殊场所，而且屏蔽层可以在杆塔位置断开，然后与避雷器相连接，不需要专门再连接，达到每段线路都能防雷的效果，同时正常情况下，架空绝缘导线的线芯与架空绝缘导线屏蔽层之间有架空绝缘导线的绝缘层相隔开，避雷器可以在雷电过电压的情况下工作，而在正常情况下不投入运行，大大降低了避雷器的维护成本。本发明中绝缘导线适用范围广，结构简单，不需要每个杆塔安装避雷器，这样就大大减少了避雷器的使用数量。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1中A的放大结构示意图。
附图中，1、避雷器，2、杆塔，3、线芯，4、绝缘层，5、屏蔽层。
具体实施方式
本发明涉及一种带有屏蔽层防雷击断线的10KV架空绝缘导线，该绝缘导线借助杆塔2架空设置，绝缘导线包括线芯3及其外围的绝缘层4，所述的杆塔2包括终端杆塔、分支杆塔以及直线杆塔，杆塔2上安装有避雷器1，所述的绝缘导线外表面包裹设置有两端分别与不同的避雷器1相连的屏蔽层5，绝缘层4的厚度不小于3mm。
具体实施例，如图1和图2所示，杆塔包括终端杆塔、分支杆塔以及直线杆塔，为了减少避雷器1的设置数量，屏蔽层5在绝缘导线所涉及线路两端的终端杆塔或者分支杆塔处设置断开处，只在终端杆塔或者分支杆塔上安装有避雷器1，屏蔽层5断开处与相对应杆塔2上的避雷器1相连，这样就大大减少了避雷器1的数量，大大降低了设置成本。
为了避免线芯3与屏蔽层5之间的绝缘层4被击穿，绝缘层4的厚度设置为4mm，如果小于该厚度，绝缘层4容易被击穿，如果大于该厚度，绝缘层4的制造成本会大幅增加。
屏蔽层5与避雷器1的上端相连接，避雷器1的下端与杆塔2的接地极相连接从而接入大地，能够更好地吸引雷电电流后通过避雷器1泄入大地，安装有避雷器1的杆塔2的接地电阻≤30欧姆，当雷电击中架空绝缘导线时，首先雷电先击中导线外围的屏蔽层5，雷电电流顺着屏蔽层5向两侧移动，移动至有避雷器1的终端杆塔或者分支杆塔时，雷电电流通过避雷器1导入大地，这样雷电既不会击断绝缘导线，也不会出现由于雷电过电压引起的线路跳闸，同时，在正常情况下，屏蔽层5还起到避免绝缘层4 受到外力破坏的情况，此外，如果绝缘层4被雷电击穿损坏，屏蔽层5与线芯3等电位带电，避雷器1会防止线芯3与大地导通，预防接地事故的发生。本发明中的绝缘导线适用于雷电较多的地区，屏蔽层5为平纹编制的不锈钢丝网，大大降低了所用金属耗材；
线芯3为铝线，用于传递电能，传输效率较高，绝缘层4材质为交联聚乙烯，线芯3与屏蔽层5之间的绝缘层4能够避免避雷器1长时间处于工作电压，减少了避雷器1的维护；
使用时具体安装方法如下：将带有屏蔽层5的绝缘导线架设在杆塔2 上，紧线后把此绝缘导线放入绝缘子，绑扎紧固，同时在两边终端杆塔或分支杆塔上分别安装一组避雷器1，中间的直线杆塔结构不做任何改变，安装有避雷器1的杆塔2上安装接地引下线和接地极，接地电阻≤30欧姆，保证雷电电流正常导通，正常情况下它还可以避免外力对绝缘层4的损坏，故障情况下，可以作为释放雷电电流的通道，通过与避雷器1的连接，保护绝缘导线受到雷击时能够释放雷电压，保护绝缘导线的线芯3和绝缘层4。屏蔽层5制作成平纹网状能够大大降低不锈钢丝的损耗，降低成本，提高防雷效果，适用于雷电频繁的空旷地带等特殊场所，而且屏蔽层5在终端杆塔或者分支杆塔处断开，并与相应的避雷器1相连，不需要专门再连接，达到每段线路都能防雷的效果，同时，正常情况下，线芯3和屏蔽层5之间有绝缘层4相隔，避雷器1可以在雷电过电压情况下工作，而在正常情况下不投入运行，大大降低了避雷器1的维护次数和维护成本。本发明中的绝缘导线结构简单，便于制作和投入使用，一次架设施工能够有效缩短施工时间，提高安装效率，还大大节省了安装避雷器1的数量。
本发明中的绝缘导线与本领域中现有绝缘导线形状相同，规格相同，技术参数相同，该绝缘导线在架线施工时一次施工完毕后即可具备防雷断线功能，无需额外再次施工，能够有效缩短施工的时间，提高安装效率，而且便于使用和制造；屏蔽层5在正常情况下还可以避免树木和其他外力对架空绝缘导线中绝缘层4的损伤，故障情况下，可以作为释放雷电电流的通道，通过与避雷器1的连接，绝缘导线在受到雷击后雷电电流能通过避雷器1迅速泄入大地，保护10KV架空绝缘导线不受雷击的威胁；屏蔽层 5制作成平纹网状，能够大大降低不锈钢丝的损耗，降低成本，提高防雷效果，适用于雷电频繁的空旷地带等特殊场所，而且屏蔽层5可以在杆塔2 位置断开，然后与避雷器1相连接，不需要专门再连接，达到每段线路都能防雷的效果，同时正常情况下，架空绝缘导线的线芯3与架空绝缘导线屏蔽层5之间有架空绝缘导线的绝缘层4相隔开，避雷器1可以在雷电过电压的情况下工作，而在正常情况下不投入运行，大大降低了避雷器1的维护成本。本发明中绝缘导线适用范围广，结构简单，不需要每个杆塔2 安装避雷器1，这样就大大减少了避雷器1的使用数量。
Claims (6)
1.一种带有屏蔽层防雷击断线的10KV架空绝缘导线，该绝缘导线借助杆塔(2)架空设置，绝缘导线包括线芯(3)及其外围的绝缘层(4)，其特征在于：所述的杆塔(2)包括终端杆塔、分支杆塔以及直线杆塔，杆塔(2)上安装有避雷器(1)，所述的绝缘导线外表面包裹设置有两端分别与不同的避雷器(1)相连的屏蔽层(5)，绝缘层(4)的厚度不小于3mm。
2.根据权利要求1所述的一种带有屏蔽层防雷击断线的10KV架空绝缘导线，其特征在于：所述的屏蔽层(5)在终端杆塔或者分支杆塔处设置断开处，所述终端杆塔或者分支杆塔上安装有避雷器(1)，屏蔽层(5)断开处与相对应杆塔(2)上的避雷器(1)相连。
3.根据权利要求1所述的一种带有屏蔽层防雷击断线的10KV架空绝缘导线，其特征在于：所述的屏蔽层(5)与避雷器(1)的上端相连接，避雷器(1)的下端与杆塔(2)的接地极相连接，杆塔(2)的接地电阻≤30欧姆。
4.根据权利要求1所述的一种带有屏蔽层防雷击断线的10KV架空绝缘导线，其特征在于：所述的屏蔽层(5)为平纹编制的不锈钢丝网。
5.根据权利要求1所述的一种带有屏蔽层防雷击断线的10KV架空绝缘导线，其特征在于：所述的线芯(3)为铝线。
6.根据权利要求1所述的一种带有屏蔽层防雷击断线的10KV架空绝缘导线，其特征在于：所述的绝缘层(4)材质为交联聚乙烯。
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