輸電線路裸導線局部絕緣防護結構的製作方法
2023-04-28 11:10:36
專利名稱：輸電線路裸導線局部絕緣防護結構的製作方法
技術領域：
本實用新型為一種輸電線路裸導線局部絕緣防護結構。
背景技術：
我國電網中，裸導線輸電線路被廣泛使用；而裸導線輸電線路故障，其主要表現在導線掛點對地閃絡故障，如雷害事故、鳥害事故、汙閃事故等；或靠近建築物及樹木等處閃絡故障。
1、輸電線路故障防護現狀a、合成絕緣子的雷擊閃絡、不明閃絡增多；合成絕緣子以其耐汙閃能力強、不測零值、少清掃、重量輕等優點已在國內電網中廣泛使用。運行經驗表明，合成絕緣子在防止汙閃事故、減輕設備檢修工作量等方面起到了重要作用。但隨著運行時間的增長和使用量的不斷增多，也發生了多起雷擊、不明閃絡等事故。它存在的弱點主要表現在以下兩個方面(1)防雷特性不理想。由於本身結構的特點，兩端金具長、均壓環的安裝，對於相同的結構高度來說，其幹弧距離(即有效絕緣長度)總是小於瓷或玻璃絕緣子串，耐雷水平略小於同長度的瓷或玻璃絕緣子串。這種不利因素對長度越短的合成絕緣子越明顯，因而它在500kV、220kV電壓等級中反映不太明顯，而在110kV及以下電壓等級中，該不利因素就顯得較為突出。要提高合成絕緣子的耐雷水平，可增加其幹弧距離。由於合成絕緣子重量輕，增加其幹弧距離又要考慮風偏會減少塔頭空氣間隙的問題。就是說，合成絕緣子在防雷擊方面與瓷或玻璃絕緣子相比，只是相當甚至處於劣勢地位。
(2)原因不明閃絡即汙溼閃絡存在。所謂原因不明是指閃絡發生於系統無任何過電壓的情況下，閃絡後，把合成絕緣子輸到實驗室，通過各種實驗發現結果均在合格範圍內。內絕緣良好，查不到閃絡的原因，通常定義為汙溼閃絡。通過研究認為該閃絡主要是由於合成絕緣子在運行中，長期處在汙溼的環境，矽橡膠吸收了水份，其表面憎水性消失，其耐汙閃性能將與瓷絕緣相似。此時表面絕緣電阻下降，局部幹區又加劇了整支合成絕緣子電壓分布不均勻，出現洩漏電流陡增，最後引發閃絡。可以看出，這種閃絡的實質是矽橡膠有吸水性，導致憎水性消失。合成絕緣子在運行過程中，受電場、環境汙染、溼度和溫度等因素的影響，吸水性的作用使表面絕緣電阻下降至耐受不了運行電壓時即發生閃絡。
b、通過增加絕緣子片數來提高線路耐雷水平很有限；c、靠加裝驅鳥器或加一片大傘不能解決鳥糞閃絡的根本問題；絕緣子的鳥糞閃絡是指在杆塔上的鳥排便而導致的絕緣子閃絡。最新的研究表明，鳥糞閃絡的發展過程分為三個階段1、鳥糞通道的形成和伸長。鳥糞排出後，以自由的方式下落，形成一段細長的下落體。2、絕緣子周圍電場發生嚴重畸變。具有一定導電性的鳥糞通道的介入使絕緣子周圍的電場分布發生嚴重畸變，鳥糞通道的前端與絕緣子高壓端之間的空氣間隙的電場強度大大增加。絕緣子的大部分電壓都加在了這一段空氣間隙上。3、空氣間隙擊穿，完成閃絡。當鳥糞通道的前端越來越接近高壓端時，它們之間的空氣間隙被擊穿，形成局部電弧。當鳥糞的電導率超過一定值時，局部電弧最終發展成閃絡。
在線路的各種絕緣閃絡事故中以雷擊次數為最多，約佔閃絡次數的70-80％，給電網穩定可靠性帶來的影響最大。汙穢閃絡儘管發生的次數較雷擊閃絡少，但危害性大，它可能引起線路大面積跳閘，甚至造成電網解列，經濟損失是雷擊事故的10倍左右。隨著自然環境的改善和人們保護動植物意識的增強，鳥害閃絡近幾年有明顯增多的趨勢，且故障點查找困難。運行經驗和統計數據表明，雷害、汙閃、鳥害已經成為輸電線路安全運行的三大危害。
發明內容
本實用新型的目的在於，解決上述現有所存在的問題，提供一種防護效果好的輸電線路裸導線局部絕緣防護結構。
本實用新型是這樣實現的在防護點處如導線掛點處或靠近建築物及樹木等處的線芯外側安裝防護層；即在線芯外側為導體屏蔽層，在導體屏蔽層外側為絕緣層，絕緣層外側為外護層。
本實用新型的優點在於，從根本上提高了線路的內、外絕緣水平，可以有效減少惡劣的氣候環境和不利的運行條件對線路造成的危害，大大降低輸電線路雷擊、汙閃、鳥害跳閘率。它不僅可以減少在故障點查找及檢修方面所投入的人力、物力和財力，減少輸電線路的維護工作量和檢修費用，而且對提高輸電線路的安全性、可靠性以及系統的穩定性會起到積極作用，減少了因線路故障而引起停電次數和停電時間，相應地提高售電量，實現供電企業在市場經濟中所追求的經濟效益最大化和社會效益最大化。
圖1為本實用新型的結構示意圖；圖2為圖1的A-A截面放大示意圖；具體實施方式
以下結合附圖詳細說明在防護點處如導線掛點處或靠近建築物及樹木等處的導線線芯1外側安裝防護層2；即在導線線芯1外側為導體屏蔽層6，在導體屏蔽層6外側為絕緣層7，絕緣層外側為外護層8。
1、具有半導電材料繞包的導體屏蔽層6，用以均勻絕緣層7中的場強。
根據裸導線加裝絕緣層後電場的分布特點，在導體與絕緣之間必須要有半導電過渡層做為導體屏蔽。導體屏蔽的作用是均勻電場和防止局部放電，降低絞線表面凹凸不平所形成的局部集中場強，消除絞合導體的影響，使導線線芯表面光滑均勻，改善絕緣內部電場的方向，由切線方向改為徑向方向，達到均勻電場，提高絕緣層的電氣強度目的。
2、採用分階絕緣結構，使絕緣層7中電場分布均勻，以提高絕緣的利用係數。分階絕緣結構就是採用多層絕緣，採用了兩種介電常數不同的絕緣材料，在接近導線線芯的內層絕緣採用較外層介電常數高的材料，如聚四氟乙烯帶、J30絕緣帶。
3、外護層8採用阻燃複合絕緣熱縮帶，防止存在空氣間隙，形成緊密結構。
外護層8是為使適應各種使用環境的要求而在絕緣層外面所施加的保護覆蓋層，是保護絕緣層免受外界媒質作用，防止水分侵入、腐蝕、機械傷害，要有高的耐熱性、耐老化性、耐氣候性能。阻燃複合絕緣熱縮帶是由熱縮層和低熔點高聚物的粘接層構成；在加熱時，外層收縮，內層熔融，從而使被防護帶電體實現密封，絕緣一體化。
4、操作簡單，適合現場作業。
防護結構也可採取澆注(或噴塗)、套裝方式實現。纏繞方式現場比較好實現，不需要導線落地，只要將導線線夾打開即可。
5、為防止沿保護層表面發生滑閃現象，根據使用的電壓等級可在保護層2兩端位置加裝若干個爬裙3(見圖1)。
6、為改善保護層2端部的電壓分布，可在保護層2兩端部的導線1上各安裝一個均壓環5(見圖1)。
7、為防止線夾處的保護層機械損傷，在此處的保護層2外面加裝耐磨襯墊4。
8、為進一步降低導線絞線表面凹凸不平所形成的局部集中場強，使導線線芯表面光滑均勻，改善絕緣內部電場的方向，可在導線線芯表面加裝導電襯墊9。
另外，所說的防護層2為將以上導體屏蔽層6、絕緣層7、外護層8複合成一層結構，即由半導電材料、絕緣材料等幾種材料製成的一種複合材料(如高分子聚烯烴複合包敷片)纏繞而成。
權利要求1.一種輸電線路裸導線局部絕緣防護結構；其特徵在於，在防護點處的導線線芯外側安裝防護層；所說的防護層包括導體屏蔽層、絕緣層、外護層；即導線線芯與絕緣層之間為導體屏蔽層；絕緣層外側為外護層；或導體屏蔽層、絕緣層、外護層複合成一層結構。
2.根椐權利要求1所說的一種輸電線路裸導線局部絕緣防護結構；其特徵在於，所說的防護層為纏繞或澆注或套裝結構。
3.根椐權利要求1所說的一種輸電線路裸導線局部絕緣防護結構；其特徵在於，絕緣層採用分階絕緣結構，在接近線芯的內層絕緣採用較外層介電常數高的絕緣帶。
4.根椐權利要求1所說的一種輸電線路裸導線局部絕緣防護結構；其特徵在於，外護層採用阻燃複合絕緣熱縮帶，所說的阻燃複合絕緣熱縮帶是由熱縮層和低熔點高聚物的粘接層構成。
5.根椐權利要求1所說的一種輸電線路裸導線局部絕緣防護結構；其特徵在於，在保護層兩端位置加裝若干個爬裙。
6.根椐權利要求1所說的一種輸電線路裸導線局部絕緣防護結構；其特徵在於，可在保護層兩端部的導線上各安裝一個均壓環。
7.根椐權利要求1所說的一種輸電線路裸導線局部絕緣防護結構；其特徵在於，保護層外面要加裝耐磨襯墊。
8.根椐權利要求1所說的一種輸電線路裸導線局部絕緣防護結構；其特徵在於，在導體芯表面加裝導電襯墊。
專利摘要一種輸電線路裸導線局部絕緣防護結構；在防護點處的線芯外側安裝防護層；即線芯與絕緣層之間為導體屏蔽層；絕緣層外側為外護層；或導體屏蔽層、絕緣層、外護層複合成一層結構；優點在於，從根本上提高了線路的內、外絕緣水平，有效減少惡劣的氣候環境和不利的運行條件對線路造成的危害，大大降低輸電線路雷擊、汙閃、鳥害跳閘率。它不僅可以減少在故障點查找及檢修方面所投入的人力、物力和財力，減少輸電線路的維護工作量和檢修費用，而且對提高輸電線路的安全性、可靠性以及系統的穩定性會起到積極作用，減少了因線路故障而引起停電次數和停電時間，相應地提高售電量，實現供電企業在市場經濟中所追求的經濟效益最大化和社會效益最大化。
文檔編號H02G15/00GK2676474SQ20032013121
公開日2005年2月2日 申請日期2003年12月26日 優先權日2003年12月26日
發明者薛巖, 苑舜, 周作成, 姚敬軍 申請人:東北電業管理局兩錦電業局