摘要:近年来随着经济建设的快速发展,输电通道环境更加复杂,尤其是邻近输电线路和输电通道内的各类施工,常常会造成输电导线、杆塔的损坏,对输电运行造成严重的影响。同时伴随着架空输电线路随着运行时间的增加,受气温、风、冰雪等自然环境及运行环境的影响,导线的驰度、受力强度都会出现变化,往往会造成导(地)线损伤缺陷,为确保电网运行安全可靠性,各项数据满足设计规定及运行规程的要求,采取正确合理的检修方法及时消除此类缺陷十分重要。本文重点对架空输电线路导(地)线损伤及修补方法进行探讨。
关键词:输电线路;导(地)线;修补方法
1.导地线类型
架空输电线路导(地)线修补主要指交直流架空输电线路采用的圆线、型线同心绞制导(地)线修补,不适用于间隙型导线和扩径导线。输电线路导(地)线主要有:铝绞线、铝合金绞线、钢芯铝绞线、钢芯铝合金绞线、铝包钢绞线、钢芯铝合金绞线、镀锌钢绞线等。
2.架空输电线路导(地)线损伤原因分析
架空输电线路导地线损伤主要为前期施工遗留缺陷、运行外力破坏、自然环境损伤等几种情况,有的损伤属于危急缺陷需立即处理,有的属于严重缺陷可采用临时措施修补。
输电线路导线断股(示例)
(1)自然原因。因自然环境变化导致导线驰度变化,易造成相间及相对杆塔之间发生放电,严重时会引起弧光短路事故,最终致使导线发生烧伤;导(地)线衔接接头受大风舞动、覆冰过负荷呈现出疲劳的态势而裂开;线路在长时间运转过程中,在某一限值温度下,底线物理载荷过大超出塑性变形值而拉断,出现铝线散开或断口现象;架空地线受工业污染区强酸碱气体、灰尘、烟雾等化学腐蚀而发生损伤。
(2)外力破坏。输电线路长期处于露天环境下运行,穿越各种地形环境,如无人区、军事管制区、工业区、城镇、农村等,伴随社会经济的快速发展,受外部环境的影响也越来越大,盗窃及蓄意破坏、施工(机械)作业、施工爆破等,易造成输电线路被爆破碎石炸伤、施工机械误碰发生接地故障烧伤、燃放烟花爆竹炸伤等情况。
(3)施工遗留缺陷。架空输电线路施工架线中,张力放线导线过山体、障碍物等时卡挂山石等情况下,容易造成导线磨损磕瘪变形等,而验收时由于部分位置无法检查到位,导致投运后导线带有损伤缺陷,随着线路运行时间增加,缺陷不断扩大,从而构成明显的损伤。
3.导(地)线损伤分类
架空输电线路运行中,发现导(地)线损伤时,应立即根据实际情况采取有效措施进行修复,使导线具备原有的电气性能及机械强度。常用的修复导(地)线的处理方法主要有补修管、预绞式补修条、预绞式导线护线条、接续管、预绞式接续条、金属单丝及接续管补强接续条等。
经查阅相关资料,导(地)线损伤的按导(地)线损伤截面积的占比将其分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四类。
Ⅰ类为导(地)线损伤占总截面的7%及以下;
Ⅱ类为导(地)线损伤占总截面的7%∽25%之间;
Ⅲ类为导(地)线损伤占总截面的25%∽60%之间;
Ⅳ类为导(地)线损伤占总截面的60%以上;其中Ⅲ、Ⅳ类连续损伤,虽未超过Ⅲ、Ⅳ类标准,但其损伤的长度,超过正常补修管所能补修的范围也应按照Ⅲ、Ⅳ类损伤划分。
目前按导(地)线损伤程度,在一般情况下,利用金属单丝、预绞式补修条进行导地线Ⅰ类损伤的补修。利用预绞式导线护线条、普通补修管进行导地线Ⅱ类损伤的补修。利用加长型补修管、预绞式接续条进行导地线Ⅲ类损伤的补修。利用接续管、预绞式接续条、接续管补强接续条进行导地线Ⅳ类损伤的补修。
在某些特殊情形下,如多点损伤和超长损伤,可根据实际情况,将上述补修材料选择后组合使用。
4.各类补修方式及一般要求
一般补修损伤导地线的材料分为四种类型:A型指金属单丝、预绞式补修条;B型指预绞式导线护线条、普通补修管;C型指加长型补修管、预绞式接续条;D型指接续管、预绞式接续条、接续管补强接续条。
1.导(地)线修补要求
各类导(地)线经修补后,导(地)线电气特性应当满足导线补修处的温升不大于其余完好部位导线的温升。经补修后,其破断拉力不应小于原型号导线计算拉断力的95%;地线经补修后,除镀锌钢绞线外,各类地线破断拉力应不小于原型号地线计算拉断力的95%;而镀锌钢绞线破断拉力不应小于原型号地线计算拉断力的92%。
2.各类修补方式及要求
2.1. 补修管(加长型补修管)
根据缺陷的损伤程度进行划分,导线凡未伤及钢芯的损伤,按实际情况可选用补修管进行修补,补修管距架空输电导线间隔棒中心的距离不宜小于0.5m,与悬垂线夹中心的距离不应小于5m,与耐张线夹出口间的距离不小于15m。
2.1.1技术要求
a)根据导地线损伤的程度和长度选择合适的补修管;
b)补修管中心应位于导地线损伤最严重处,其两端应超出损伤部位边缘20mm以上;
c)损伤的铝股有缺损的,应填充同材料的金属股线后,方可进行压接。
d)补修管应采用液压方式,按补修材料规格中的步骤进行压接。
2.2.预绞式补修条(护线条)
预绞式补修条(护线条)用来保护导线免受振动、线夹压应力、摩擦、电弧和一切外来的其他损伤,包裹受损导线时产生紧握力,使其恢复原来的机械强度和导电性,起到保护导线的作用。因架空输电线路常用光纤复合地线内层具有光纤单元,不可横向受压,当其外层绞线发生断股并确认光纤单元未受损需进行修补时,应采用预绞式补修条(护线条)进行修补,不得采用补修管进行。
2.2.1技术要求
a)根据导地线损伤的长度选择合适的补修条;
b)补修前应对导地线进行表面处理;
c)将预绞式补修条中央对准导地线破损位置,向两侧缠绕在受损的导地线上;
d)预绞式修补条末端应安装到位。
2.3.接续管
导线接续管是用于连接导(地)线并能保持导(地)线电气及机械性能的管形接续金具,按架空输电线路运维要求规定,在一个档距内每根导(地)线上只允许有一个接续管和三个补修管,若采用张力放线时不应超过两个补修管。
2.3.1技术要求
a)钢芯铝绞线导线的损伤伤及到钢芯,地线的损伤为IV类损伤的规定,应切断重接。金钩、破股使钢芯或内层铝股形成无法修复的永久变形,也应将导线切断重接;
b)导地线切断重接,钢芯有两种接法(对接或搭接),其施工工艺按工艺要求进行;
c)采用接续管补修操作前,应对液压设备及材料认真进行检查,其规格应与待补修的导地线一致。接续管、导地线的清洗,穿管、液压操作及质量检查应严格按规定进行。
2.4.预绞式接续条
预绞式接续条主要用于钢芯铝绞线的断线接续、破损修复等的场合,与目前广泛使用的接续管等相比,不仅接续质量好,且易于安装,可以最大程度实现不影响导(地)线原有机械特性、电气性能。根据《架空输电线路运行规程》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,在确保采用新型工艺技术恢复到原来的强度及载流能力时,直接采用预绞式接续条进行修补,而不必切断重接。
2.4.1技术要求
a)导线损伤的程度超过导线总截面的60%及以上,根据导地线规格选择合适的预绞式接续条;
b)按照预绞式接续条的工艺要求进行安装。
2.5.金属单丝
金属单丝由钢芯铝绞线或铝合金绞线的单股导线或与补修导线相近材质的金属制成,当架空输电线路导(地)线损伤占总面积的7%及以下时,用来缠绕或绑扎在导线外层,使得导线损伤范围不再扩大,维持线路正常运行。
2.5.1技术要求
a)导地线缠绕材料应与被修补导地线的材质相适应;
b)金属单丝缠绕应紧密,单丝头不得外露;
c)金属单丝缠绕层应全部覆盖损伤部位,且缠绕层距损伤部位边缘的单边长度不得小于50mm。
5.总结
通过实践与应用,只要损伤导(地)线对输电线路安全运行要求影响不大,实现输电线路导(地)线永久修复也是切实可行的。各类输电线路导(地)线修补方法能够针对性的应用到导(地)线松股、散股、断股的维护、抢修作业中,实现对受损线路进行补强。经补修后的输电线路导(地)线机械性能与电气性能与原技术要求近似一致,能满足正常运行时的设计标准。可见导(地)线修补对电网安全运行具有重要意义。
参考文献:
[1]王刚等,北京,中国电力出版社,架空输电线路检修管理规定,2018.
[2]DL/T 741-2010 架空输电线路运行规程.
[3]DL/T 763-2013 架空输电线路用预绞式金具技术条件.
[4]DL/T 1069-2016 架空输电线路导地线补修导则.
作者简介:张海涛(1994.8),男,甘肃兰州,大学本科,助理工程师,从事架空输电线路带电检修与运维工作。
论文作者:张海涛,张步勇,吕强,成保,王伟
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/21
标签:导线论文; 地线论文; 损伤论文; 线路论文; 单丝论文; 截面论文; 绞线论文; 《基层建设》2019年第19期论文;