裸导线增爬绝缘包覆新技术研究

业废气、粉尘和外力破坏等因素的影响，绝缘性能降低，易引发各类闪络事故。以甘肃省金昌地区为例，介绍 了输电线路外力破坏的具体特性，采用聚酯薄膜材料制作多层开口卷装绝缘包覆管，安装在裸导线上以增加 爬距，解决了裸导线因安全距离不够而造成的安全隐患和风险，保证了电网的安全稳定运行。关键词：电力系统；输电线路；导线；聚酯薄膜作者简介：张宏伟(1976-),男，教授级高级工程师，主要从事输变电设备运检及生产技术管理。中图分类号:TM75 文献标志码：A 文章编号:2095-1256(2019)04-0398-03New Technology of Insulation Coating by Increasing Creep Distance of Bare ConductorZHANG Hongwei(State Grid J inchang Power Supply Company, J inchang 737100, Gansu Province, China)Abstract: Overhead transmission lines have been under strong electromagnetic environment for a long time,

where the lines have to bear electrical load and mechanical load. In this way, the transmission lines are easy to

be affected by wind, rain, fog, ice» thunder, industrial waste gas» powder and damage of external force etc.

In the case study of Gansu Jinchang, this paper introduces the specific characteristics of external damage of

transmission line. Make multi-layer open coil insulated coated pipe with polyester film material and install it on bare wire to increase the creep distance, which solves the hidden danger and risk caused by insufficient safety distance of bare wire, and guarantees the safe and stable operation of power grid.Key words: power system； transmission lines； wire；polyester film甘肃省金昌属高海拔地区，外力破坏占事故 绝缘材料(PET聚酯薄膜)加工成卷，为多层开口 式卷装结构。通过开口处缠绕、包覆到裸导线等

跳闸原因的85%以上。这些外力破坏引发输电 线路单相接地、两相短路、倒杆或倒塔、导线损坏

带电体表面.增大爬电距离，可有效防止由于输电 导线安全距离不足、带电体空气间隙击穿而导致 的闪络事故的发生。甚至断裂等停电事故频频发生，对电网安全稳定

运行构成了极大威胁。带负荷运行时，高压输电 导线A、B、C三相的相间距离为13 cm时，相间空

1.1功能分析为了防止外部环境等因素引发的各种闪络事

气间隙击穿的概率在50%左右；高压输电导线

A、B、C三相的相间距离小于13 cm时，击穿概率 上升为100%。特别是在高海拔地区，由于空气稀 薄,空气压力或密度降低，导致输电导线外绝缘强

故(污秽闪络、鸟粪闪络、风偏、雷击、异物短接 等)，采用在输电裸导线上采用卷装包覆的办法，

加装一种重量轻、高绝缘的新型绝缘介质，将裸导 线进行绝缘化处理，从而提高输电线路局部的绝

度降低。在海拔至3 000 m范围内，海拔每升高

1 000 m,即平均气压降低7. 7 — 10. 5 kPa,外绝缘

强度降低8%〜13%,击穿电压也随之下降。缘水平，达到防闪络的目的。裸导线增爬绝缘包覆技术原理如图1所示。1裸导线增爬绝缘包覆技术原理缠绕式多功能增爬绝缘包覆管由高分子电气1.2技术分析采用现场缠绕式的办法将绝缘包覆管包覆于

输电导线表面，可增加输电导线的安全距离，提高张宏伟：裸导线增爬绝缘包覆新技术研究399度为160〜210 cm,可以满足工作人员双臂展开 的安全距离，保证工作人员户外操作时的安全。(3) 不同电压等级下包覆层的缠绕层数不同，

缠绕层数通常为5~40层。根据试验数据可知，6

图1裸导线増爬绝缘包覆技术原理图

导线的绝缘性能，有效防止鸟害、风害、雷害、交叉

(10) kV电压等级缠绕包覆层5~10层，35(66)

跨越距离不足等引发的故障跳闸。kV电压等级缠绕包覆层10—15层，110 kV电压 等级缠绕包覆层10 — 20层，220(330) kV电压等

采用该技术后，高压输电导线所承受的电场 强度被减弱，能单独承受线路对地的全部相电压，

级缠绕包覆层30〜40层。电压分布更趋于均匀，增加对最高运行相电压的 耐受时间10 s以上，抗冲击电压的水平至少提高

(4) 包覆层厚度为50.100 或150 “m,可

根据不同耐受电压等级选择。包覆层单层厚度为

10%以上。1.3安全距离分析当输电线路相间距离在13 cm时，空气间隙 击穿的概率约达到50%；小于13 cm时，击穿概

50 ptm时，耐受电压为10 kV,耐受时间为10 s；

包覆层单层厚度为100 Mm时，耐受电压为20

kV,耐受时间为10 s;包覆层的单层厚度为150

“m时，耐受电压为25 kV,耐受时间为10 s。(5) 采用绝缘包覆时，从外表面单层开口处顺 时针缠绕于输电裸导线表面，可以有效改变带电

体表面的电场强度分布，增大电气间隙距离，达到 增加爬电距离、提升绝缘性能的目的，有效减少闪

率达到100%；大于13 cm时，局部电弧出现的概 率迅速降为零。而相间距离在13 cm时的空气在 极不均匀电场下的击穿电压约为63 kV。经多次工频击穿电压试验验证，多功能绝缘 包覆管具有极其优异的电气绝缘性能，在110 kV

络事故。裸导线增爬绝缘包覆材料性能如图2所示。电压等级下，其工频击穿电压在86 kV以上，而 这一数值远远大于额定相电压63 kV01.4理化分析绝缘包覆材料的理化性能主要从拉伸强度、 扯断伸长率、撕裂强度、邵氏硬度、耐磨性、阻燃性

等6个方面来判定，性能指标如表1所示。适用导线标称截面表1绝缘包覆材料的理化性能指标性能指标95 120 150 180210 240 300 400拉伸强度/ MPa扯断伸长率/%图2裸导线増爬绝缘包覆林料性能图>4>2002.2技术性能撕裂强度/(kN・m—J邵氏硬度/HD耐磨性/g>10>60(1) 良好的耐候性和憎水性。该绝缘包覆材

料可以在一40-100 °C的温度下长期正常使用， 而且材料表面还具有强烈的憎水性及憎水迁

<0.5FV-0 级阻燃性2绝缘包覆材料性能分析2.1理化性能移性。(2) 优异的电气性能。多功能绝缘包带主要

由多层高分子材料构成，单层厚度仅为188 pm,

(1) 缠绕式多功能增爬绝缘包覆管包括线芯

和包覆层，包覆层逐层缠绕在线芯上。带电体应 用该技术后，可以起到增加爬距的作用，其抗冲击

击穿电压为23.5 kVo(3) 使用寿命长。该产品单层的加速光老化

及电老化寿命均大于5年。产品为多层卷状结

电压值至少提高10%以上，有效提高了输电线路 的防污闪能力。构，实际使用寿命至少可达10年。(4) 安装操作简单。多功能绝缘包带为多层

开口式卷状结构，安装时只需将开口搭在导线上，

(2) 包覆层的正、反两面均涂有乙醇防静电涂

层，可使包覆层表面具有一定的润滑性，可以降低

然后推绕就能使包带紧密地缠绕在导线上。摩擦因数、抑制和减少静电荷的产生。包覆层长

(5) 加工工艺特殊。采用了高温热定型工艺，

400张宏伟：裸导线增爬绝缘包覆新技术研究恒温相控保持，以及低温骤降凝聚技术，使其在一 装使用。该成果的应用对绝缘子串所处的电场不 定的温度范围内具有良好的结构保持性。会产生任何劣化影响，可以起到防鸟闪和防污闪

2.3效果分析的双重作用。(1) 防污闪。绝缘包覆管的高绝缘性及其良

(1) 可有效提升线路绝缘性能.防止因裸导线

好的增爬效果，可以使绝缘子的污闪电压得到明

绝缘距离不够.以及不同电压等级的带电高压裸 显提高。线立体交叉跨越造成的安全事故。(2) 防鸟害。在导线与横担之间增加绝缘子 (2) 绝缘子串所承受的电场强度被减弱，并且

和空气以外的第三种绝缘介质，即将杆塔附近的

每一片绝缘子所承受的电压分布更趋于均匀。一段导线局部绝缘化，可以将其作为防止鸟害跳

(3) 线路抗冲击电压的水平提高了 10%

闸事故更有效、更合理的技术措施。以上。(3) 防雷击。在不增加杆塔高度的前提下，可

(4) 经过数月的人工加速电老化和光老化试

以提高输电线路的绝缘配置和耐雷电冲击电压水

验，结果表明绝缘包覆管材料的电老化和光老化 平，从而降低雷击跳闸事故次数。寿命均达到5年以上。(4) 防风偏。可以在很大程度上防止风偏造

(5) 可以节省大量人工成本和降低停电损失，

成的闪络跳闸事故。经济效益和社会效益显著。(5) 交叉跨越处的安全防护。利用绝缘护套

轻、薄及绝缘强度高的特性，将交叉跨越处的裸导

4结语线做局部绝缘化处理，即可有效解决因间距不足 裸导线增爬绝缘包覆新技术是在不改变线路 而引发短路及高电压侵入的安全隐患。结构和金具的前提下，在高压导线与杆塔之间增

(6) 防异物短接。对导线交叉跨越部位以及

加一层绝缘介质.即防闪络绝缘包带。该技术的 线路靠近树冠或建筑物等部位的裸导线进行局部

应用可以有效避免因超高物体、外力破坏、违章作

绝缘化处理，即可有效防止这些部位因异物短接 业等碰触到高压输电线路而引起的导线断裂、跳 而引起的短路事故发生。闸等安全事故，防止破坏电力设施的恶性事故发

3应用效果生，从而保证了电网安全稳定运行。该技术对绝 缘子串所处的电场不会产生任何劣化作用，可以

现场对绝缘包覆管的雷电冲击电压试验结果

起到防鸟闪和防污闪的双重作用。该技术具有使

表明，加装绝缘包覆管可以将绝缘子串的雷电冲 用方便、简单，可以有效节省人力、物力和财力.具

击电压提高10%,从而可以有效降低雷击跳闸事 有很高的实用和推广价值。故次数，防止风偏造成闪络事故的发生。参考文献：对交叉跨越处的裸导线进行局部绝缘化处 [1]

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理，可有效解决因间距不足而引发的短路及高电 国电力岀版社,2007.压侵入的安全隐患。[2]

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横山茂.配电线路雷害对策EM].北京：中国电力出版

能好，可以有效杜绝树木、建筑物、异常物体接近

社,2007.输电导线时因绝缘距离不够而导致的安全事故。 收稿日期:2019-04-14 (本文编辑：赵艳粉)绝缘包覆管的单层使用寿命在5年以上，在不改

变线路结构和金具的前提下，可以直接在现场安