摘要：随着城乡用电快速增长和用户对供电可靠性要求的不断提高，为了解决树障、鸟窝、异物等三类缺陷造成１０ｋＶ配电线路故障频发的问题，本文提出利用卡扣式硅橡胶绝缘护套有针对性地进行线路的局部绝缘化防护。基于此，本文主要对输电线路耐张跳线加装绝缘护套进行分析探讨。
关键词：输电线路；耐张跳线；加装绝缘护套
1、前言
输电线路是电网的基本组成部分，影响输电线路安全运行的主要故障分别有雷击、冰害、山火、风偏、污闪、鸟害等。外界的各种不利条件造成输电线路上导线相间或导线与地物之间的空气间隙距离减小，当此间隙距离的电气强度不能耐受系统最高运行电压时便会发生击穿放电。
2、绝缘护套性能及安装方式
2.1绝缘护套性能
绝缘护套材料选择氟硅橡胶，氟硅橡胶具有良好的电绝缘性能以及耐热、耐寒、耐电腐蚀、耐气候老化等性能，能在250℃环境下长期工作而保持性能稳定。绝缘护套绝缘性能按照GB/T3408.8—2007《电线电缆性能试验方法第8部分:交流电压试验》中对空气绝缘距离试验的要求[6]，根据运维单位的使用特点，一般应用于110kV和220kV电压等级的绝缘护套厚度为4.42mm。依据对绝缘护套绝缘特性的研究，一般认为:均匀电场下绝缘护套材料的击穿电压与其厚度基本成线性关系，厚度越大，击穿电压越高。
2.2安装方式
绝缘护套安装包括金具和导线安装。金具护套安装过程是从下到上依次安装金具护套，首先进行试装，检查接触是否严密，在接缝处涂密封胶，粘好接缝。导线护套安装时为了防止导线产生电腐蚀，导线与护套之间不能有气泡。护套安装时，接缝留在左右两侧，处于水平状态，导线表面、护套接缝满涂胶，护套就位后，用布扎带从护套一端依次缠绕到另一端，挤出气泡和多余的胶。图1为直线杆塔加装绝缘护套现场图，绝缘护套包敷有两部分:悬垂线夹应用绝缘护套盒包裹，导线包敷部位为绝缘子悬挂点至防振锤挂点。
1—金具绝缘护套;2—导线绝缘护套;3—拉线;4—防振锤
图1直线杆导线应用绝缘护套
3、绝缘护套对风偏角影响分析
3.1加装绝缘护套后风偏角模型
绝缘子串的风偏大小依其所产生的风偏角φ的大小来表示。对于含悬垂绝缘子串，其风偏角[8]万方数据如式(1)表示为:
φ=arctan[(Fd+0.5Fj)/(Gd+0.5Gj)].(1)
式中:Fd为垂直于导线方向水平风压，N;Fj为绝缘子串风压，N;Gd为导线重力，N;Gj为绝缘子串重力，N。导线及金具安装绝缘护套后，由于受风面积增大，同时绝缘护套也有一定重量，因此，上式符号即为:Fd为含绝缘护套的导线水平风压，N;Fj为含金具绝缘护套的绝缘子串风压，N;Gd为含绝缘护套的导线重力，N;Gj为含金具绝缘护套的绝缘子串重力，N。
3.2绝缘护套对导线风偏角影响分析
3.2.1直线段导线风偏角
以某110kV输电线路直线段为例，应用加装绝缘护套的计算公式，对水平档距(以下简称“档距”)200m进行风偏角计算分析，风速为10min平均风速。计算参数包括:导线型号LGJ-300/25，绝缘护套厚度4.42mm，绝缘子型号FXBW-110/120，悬垂线夹型号CL-400/25。根据当地气象特点，计算26~34m/s风速下200m档距加装护套前后风偏角，结果见表1。
表1 200m档距加装护套前后风偏角对比
从表1可看出，加装护套前后，在同一风速下，风偏角增大不明显，不超过0.5°。风偏角差值最大为当风速为33m/s时，其值为0.5°。在此风速前，风偏角随风速增大其差值增大，当风速超过33m/s时，随着风速增大，其差值减小。对于110kV绝缘子，风偏后电气间隙减少不超过1.47cm。根据文献，4.42mm厚的绝缘护套可以承受空隙间隙10cm，施加工频72kV电压。因此，在直线段加装绝缘护套后，能够显著提高风偏后的绝缘强度。
3.2.2引流线风偏角
引流线(跳线)由于导线较短，加装绝缘护套时，将导线及金具全部包敷，因此，绝缘护套引起的风偏角往往较大。引流线有两种情况:有跳线串和无跳线串。下面分别对这两种情况进行分析。
3.2.2.1无跳线串
引流线在加装绝缘护套后，风偏角有大的增加，超过26m/s风速，风偏角增加超过7°。主要原因是:引流线导线一般较短，加装绝缘护套时，将整根导线进行了包覆，由于绝缘护套质量轻，同时又增加了导线受风面积，致使风偏角增大较多。风偏角差值曲线形同抛物线，在风速29m/s下，其差值达到最大，为7.29°。以z-2-26型塔头尺寸为例，加装绝缘护套后，风偏角增大导致的电气间隙减少达21cm。
3.2.2.2有跳线串
带跳线串风偏角计算类似悬垂绝缘子，不同类型绝缘子(瓷、玻璃、复合)风偏角由于材质不同，重量不同，计算结果也会不同。本文跳线串按复合绝缘子考虑。带跳线串风偏角计算式见式(1)。表2为根据带跳线串风偏角模型计算得出的加装绝缘护套前后的风偏角情况。带跳线串引流线在安装绝缘护套后，风偏角比未安装前增大较多，在20m/s
以上风速下，风偏角增大5°以上。风偏角差值随风速，呈抛物线，在29m/s风速下，风偏角差值达到最大，即5.71°。
表2 有跳线串引流线加装绝缘护套前后风偏角
4、风偏闪络分析
导线加装绝缘护套后，对直线杆导线风偏角的影响很小，实际上起着加强绝缘强度的作用。引流线加装绝缘护套后，风偏角有较大增加，但根据绝缘护套的相关绝缘试验，安装良好的绝缘护套，10cm空气间隙能承受72kV工频电压(110kV系统最高运行相电压)，即便引流线加装绝缘护套，风偏后也很难达到距离塔材10cm的距离。然而，某地在加装绝缘护套后先后发生了直线杆导线和引流线风偏后对塔身放电的事故。某地输电线路在加装绝缘护套后，直线杆发生了风偏放电。根据现场分析，该运维单位在防风改造时，为了平衡杆体受力，在直线杆体上打了防风拉线(图1中部件3)，拉线从两相导线中间穿过，发生风偏时，导线防振锤(图1中部件4)对拉线进行了放电。因此，在防风改造过程中，不建议在导线之间打拉线。某地发生的加装绝缘护套后引流线对塔身风偏放电，经分析，实际上为包敷绝缘护套时未按照标准工艺进行施工，在安装绝缘护套时，粘接剂粘接不完全，留有空隙，导致在护套空隙中的导线对地进行了放电。
根据试验分析，将绝缘护套穿在导体上对地10cm对导体施加电压，施加电压45kV左右时绝缘护套发生击穿，即在粘接工艺不规范的情况下，绝缘强度远未达到规定值。
5、结语
a)直线段导线一般在百米以上，而绝缘护套只在悬垂线夹悬挂点至防振锤处导线安装，由绝缘护套引起的风偏角变化很小，一般在0.5°以内，加之绝缘护套具有一定的绝缘性能，实际增强了强风下导线风偏后的空气间隙绝缘强度。b)引流线一般较短，绝缘护套在其全线安装，由绝缘护套引起的风偏角增大较多，绝缘护套对引流线风偏角的影响较大，一般在5°以上。加装绝缘护套前后风偏角差值随风速变化呈抛物线形。c)线路导线上加装绝缘护套能够起到加强线路外绝缘的作用，直线杆加装绝缘护套防风效果较好;耐张段引流线加装绝缘护套后安装工艺方面应规范，粘接应完全，不应留有空隙，否则会影响风偏后空气间隙的绝缘强度。d)目前发生的加装绝缘护套风偏闪络，均不是由绝缘护套本身引起的。
参考文献
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[2]马奎，王海龙，马波，等.防闪络绝缘护套对鸟粪闪络防护效果的分析[J].宁夏电力，2012（2）：20-24．
[3]王智卜，王文娜，朱俊栋.绝缘护套在农网线路局部绝缘化防护中的应用[J].电力科学与工程，2015，31(5)：59-65.
论文作者:朱强
论文发表刊物:《电力设备》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/1
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