绝缘架空导线的参数及选用

第四章绝缘电线绝缘电线是指导体均匀地绘制和密封非导电材料(如树脂、塑料、硅橡胶、PVC等)，以防止因外部接触引起的漏电、短路、电击等事故，从而制造绝缘体。绝缘电线可以减少外力事故(电线、树枝、人、动物等导电异物暴露的电线)。汽车、拖拉机、起重机等碰撞电线杆、线路电缆等)导致电线碰撞短路或接地、绝缘体故障引起的停电事故，大大提高了电源的可靠性；误触了带电电线，大大减少了发生的个人事故。在线架设时，减少导线之间的相位和建筑物的水平距离，以减少暴露导线引起的不安。考虑到这些优点，早在50年代初，法国就开始研究架空绝缘电线，并使用该电线代替架空裸电线，将架空导线的失败率从架空裸电线的10次/100公里改为绝缘后的2.5次/100公里。瑞典、芬兰、英国、法国、美国、日本等国家也广泛应用相配电绝缘电线，享受良好的经济和社会效益。我国从20世纪80年代开始使用架空配电绝缘电线。还专门用于架空绝缘线路的设计、构造和验收标准，例如架空绝缘配电线路设计技术规范 (dl/t601-1996)、架空绝缘配电线路施工及验收规程 (dl/t60-1996)。第1节绝缘导线概述一、架空绝缘线路场所的选择1、架空线路与建筑物的距离未达到架空配电线路设计技术规程 (SDJ 206- 1987)要求，电缆线路无法使用。2、漂浮金属粉尘和更多污染区域。在旧工业区，环境保护水平达不到标准，金属加工企业经常被风吹走的金属灰尘。火电厂、化工厂的污染区发生架空配电线路短路、接地故障。架空绝缘电线是防止10 kV配电线路短路接地的更好方法。3、盐雾区。盐雾对裸体线相当腐蚀，大大降低裸电线的抗拉强度，风吹雨打，电线断了，线路短路接地事故容易发生，架空绝缘电线可以更好地防止盐雾的腐蚀。延缓线路老化，延长线路寿命。4、雷电多发地区。架空绝缘电线由于绝缘保护层，减少了线路导线，减少了接地故障的停电时间。5、旧城的变化。架空绝缘导线可以承受电压15kV，因此绝缘导线在建筑物中的最小垂直距离为1米，水平距离为0.75米。因此，将10kV、架空绝缘导线直接发送到负荷中心而不是低压干线，可以减少配电线路的占地空间。6、台风地区。由于架空裸电线的防台风能力下降，台风到达后，线路跳闸开始了。采用架空绝缘电线后导线瞬间相遇，不会发生短路，故障减少，线路抗台风能力大大提高。7、低压配电系统应使用架空绝缘配电线路(或使用普通架空方式或群集线路，既适用于环境安全要求，也适用于减少电力损失的目的)。8、高层建筑区域也；人口稠密的小村庄，繁华的街道地区；租界，租界。二、绝缘电线的主要优点绝缘性好。架空绝缘导线具有更多的绝缘层，因此绝缘性能优于裸导线，可以减少线路相位距离，降低线路支撑部件的绝缘要求，提高为同一负载设置电路的电路数。2、防腐性能好。架空绝缘电线在外层有保温层，比暴露电线发生氧化腐蚀少，防腐功能强，延长了线的寿命。3、防止外部损伤，减少树木、漂浮物体、金属薄膜和灰尘等外部因素的影响，减少相位短路和接地事故。4、强度达到要求。绝缘导线的钢心较小，但坚韧，因此整个导线的机械强度满足应力设计要求。三、绝缘导线分类1、绝缘电线可分为电压等级：中压绝缘电线：电压等级为1KV-10KV的绝缘电线。低压绝缘导线：电压等级0.61KV以下的绝缘导线。2、绝缘电线可以分为勃起方式：相位分离、簇勃起3、绝缘导线通常可以根据结构样式进行分割低压相位分离绝缘电线高压相分离绝缘电线，低压簇状绝缘电线，高压簇状半导体屏蔽绝缘电线，高压簇状金属屏蔽(或完全屏蔽)绝缘电线等。4、绝缘电线根据绝缘保护层分为：厚绝缘(3.4mm)和薄绝缘(2.5mm)。厚隔热层在工作时允许与树频繁接触，薄隔热层仅允许与树短时间接触。第二种导线绝缘材料绝缘电线根据允许的电压水平，将绝缘材料包裹在导体的外部，起到与外部隔绝的作用。绝缘电线在供电时有发热现象，因此理想的绝缘和导热性要好，在耐热性、抗老化、机械性能等方面要优。绝缘电线一般由耐候性PVC、聚乙烯、高密度聚乙烯、交联聚乙烯等组成，属于黑色混合物。这种绝缘材料具有以下特征：(1)聚氯乙烯绝缘材料(PVC):具有良好的电气、机械特性，对酸、碱有机化学成分的性能比较稳定，容易潮湿、阻燃、低成本和加工。但是，与其他绝缘材料相比，绝缘电阻低，耐热性低。长期允许的操作温度不能超过70C。因此，PVC绝缘材料通常仅适用于低压绝缘导线或簇状绝缘导线的外部护套。(2)聚乙烯绝缘材料(PE):具有良好的电气性能，良好的化学稳定性，室温内容性好，对非氧酸、碱的作用性很稳定，湿气和耐寒性更好。但是，PVC绝缘材料的软化温度相对较低，长期允许的工作温度不应超过70C。另外，耐环境应力裂纹、耐油性、耐气候性比较差，没有阻燃性。(3)高密度聚乙烯绝缘材料(HDPE):长期允许的空气温度不得超过70C，除阻燃剂以外，其他主要电气、机械性能接近交联聚乙烯材料。(4)交联聚乙烯绝缘材料(XLPE):采用交联方法形成聚乙烯的线性分子结构转换为网状结构。接近聚乙烯，耐热性强，允许长期工作温度90C，耐过载，避免环境应力开裂，机械物理特性比聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)绝缘材料更好。交联聚乙烯的交联方法有化学交联、辐射交联、硅烷交联(也称为温水交联)等化学交联：目前我国高压电缆采用了很多生产工艺，这种工艺方法在国际上和国内比较成熟，生产工艺和试验设备比较健全，质量比较稳定。但是，当挤出隔热材料时，温度很高，对硬导线的抗拉强度有一定的影响。辐照交联：工艺质量控制主要在于可通过热扩张试验检验的辐照剂量和均匀性。如果辐照交联过程的控制不好，隔热层容易出现裂纹。这在接受产品时要重点检查。硅烷交联：生产工艺比较简单，生产成本也比较低。该工艺更多地用于低压绝缘导线的生产。在我国，随着交联聚乙烯生产线和工艺的普及，低压绝缘电线和低压后行线也使用了很多交联聚乙烯绝缘电线。北京地区都测试交联聚乙烯绝缘电线。架空配电线路绝缘材料的主要特性和特点见表4-1表4-1架空配电线路导线绝缘材料主要性能表材料性质项目树交联聚乙烯(XLPE)聚乙烯(PE)聚氯乙烯(PVC)橡胶三元乙丙橡胶(EPDM)电气特性屈服场强(kv/mm)35202020-3035绝缘电阻系统( m)51111相对介电常数(20)2.352.113-3.53-73.2介质损耗相切(20 时，)0.0010.0002至0.00040.02至0.050.02-0.10.004机械性能抗拉强度(最小，N/m)14.510.012.53-1318延伸率(最小，%)400300150300-600300耐磨性梁梁梁-梁物理性能允许的最大长期工作温度(c)9070706080-90最低温度(c)-50-50-12至-40-60-40软化温度(c)200-220105-115120-密度(g/c)0.920.921.41.2-1.60.86耐候性优秀优秀优秀差异优秀耐热老化梁梁是的是的梁耐寒性优秀优秀梁良好梁阻燃性没有阻燃性没有阻燃性阻燃剂没有阻燃性-耐酸性优秀优秀优秀梁梁高密度聚乙烯的最大长期允许工作温度为75 。用于架空绝缘配电线路导线的材料和结构特性代码：“JK”表示架空使用(省略铜导体代码)。“TR”表示软铜导体。“l”表示铝导体。表示铝合金导体.“v”表示PVC绝缘。“y”表示聚乙烯绝缘。“GY”表示高密度聚乙烯绝缘。“YJ”表示交联聚乙烯绝缘。“/B”表示天然绝缘。“/Q”表示薄绝缘结构(减少一般绝缘结构)。“a”表示轴承束是链排。例如，铝芯、交联聚乙烯绝缘(本色)、额定电压10kV、单芯、轻质薄绝缘、公称截面为120时，可以表示为jkdj/q-10-1120。第三节绝缘导线根据电压等级可分为中压绝缘电线和低压绝缘电线的架空配电线路的绝缘电线；根据勃起方法，可分为相位分割和簇勃起。一、相位分离绝缘电线相位分离绝缘导线使用单芯绝缘导线放置在架空配电线路上。和裸丝勃起方法差不多。低压相分离绝缘电线的结构是直接压入在线芯的绝缘层。高压相分离绝缘电线结构是在线核心上的半导体屏蔽层1层，在半导体屏蔽层外部再挤出隔热层。实际生产工艺是共造半导体屏蔽层和绝缘体两层，同时完成。相位分离绝缘电线的结构。参见图4-1。图4-1相位分离绝缘电线结构(a)低压相分离绝缘电线；(b)高压相位分离绝缘电线1-绝缘层；2-导体；3-屏蔽层；可分离绝缘导线的核心通常使用被牢牢压制的圆形硬铜丝(TY)、圆形硬铝导线(LY8或LY9)或圆形铝合金导线(LHA或LHB)。低压、高压绝缘导线的技术参数和允许的载流量值等见表4-2 表4-6。表4-2 0.6/10kV低压绝缘导线技术参数导体公称截面()核心结构(链排/链排直径，根/mm)导线公称绝缘厚度(毫米)绝缘线的最大外径(mm)拉力(kn)/20 导体直流电阻(/km)的计算铜丝铝导线铝合金导线167/1.701.27.54.120/1.152.556/1.914.438257/2.141.28.98.135/0.7273.92/1.207.032357/2.521.410.411.139/0.5245.184/0.8699.7515019/1.781.411.715.430/0.3787.137/0.64113.8207019/2.141.413.522.081/0.2689.855/0.44319.9009519/2.521.615.830.08/0.19313.005/0.32026.57312037/2.031.617.538.78/0.15317.478/0.25333.85415037/2.251.819.447.280/0.12420.979/0.20641.35618537/2.522.021.758.875/0.09925.596/0.16451.05124061/2.252.024.769.766/0.07532.634/0.12566.686表4-3 10kV绝缘线技术参数导线标准测量截面（）导体最多单线较少根数道链参测试直径(毫米)导体屏蔽层厚度(毫米)绝缘公称厚度(毫米)绝缘层屏蔽厚度(mm)线材张力(不小于，kN/导体在20 时的电阻(/km)薄绝缘一般绝缘铜芯铝芯铝芯1063.80.5-3.4-/3.080-1664.80.5-3.4-/1.910-2566.00.52.53.41.08.465/0.7493.762/1.2006.284/1.3933567.00.52.53.41.011.7315.177/0.8688.800/1.0075068.30.52.53.41.016.502/0.3997.011/0.64112.569/0.744701210.00.52.53.41.023.461/0.27610.354/0.44317.596/0.541951511.60.62.53.41.031.759/0.19913.727/0.32023.880/0.3711201813.00.62.53.41.039.911/0.15817.339/0.25330.164/0.2941501814.60.62.53.41.049.505/0.12821.033/0.20637.706/0.23