电线线路（精选3篇）
电线线路 篇1
摘要：建筑物内的电线电缆线路的负载, 随着工业的进展和人民生活水平的提高而不断增加, 因此由电气线路引起的火灾事故有逐年增加的趋势, 给国家和人民造成很大的损失。如何消除因电线电缆线路引起的火灾呢?我们通过对线路火灾起因的电线电缆, 提出了用阻燃型, 耐火型的电线电缆, 而性能最优的是铜芯套氧化镁绝缘电缆, 它对保证线路的安全运行起着重要的作用。
关键词：电线电缆,火灾
1 电线电缆线路的火灾事故
人们在工业与民用建筑电气设计中采用的电线, 极少考虑防火问题, 据公安部门的统计, 近几年来全国每年发生的火灾总数中, 电气火灾所占比例在逐年上升。
绝缘电线电缆引起的火灾往往还造成一次危害, 因为塑料电线和电缆在燃烧时产生大量的氯化氢气体, 会使人中毒和威胁仪器设备和线路的绝缘。
2 电线电缆的火灾原因分析及防止措施
由于电线电缆引发的火灾次数多, 因火而引起国内外的广泛注意。人们除采用防火涂料, 防火包带, 防火槽盒, 防火隔板等措施外, 还研制和生产了各种类型的防火电线电缆和阻燃电线电缆等来防止电线电缆火灾的发生, 减少因火灾造成损失。
电线电缆引起火灾的根本原因在于橡皮, 塑料等有机绝缘材料具有老化性, 可燃性, 绝缘材料的老化是由多种原因引起的。
构成电线电缆的金属线芯和绝缘材料的膨胀系数相关较大。比如油浸渍纸绝缘电力电缆渍剂的系数比其它材料的大得多, 在线路通电、断电、空载和满载等各种运行状态反复交替的过程中, 由于电线电缆本身的电场分布不均, 久而久之就出现局部放电现象, 促使绝缘老化。
电线电缆由于气隙局部放电引起的过热, 以及由于冷却条件差或因接近高温管道等物体爱热, 都会加速绝缘的老化。
由于电线电缆绝缘层和护套的外应力和内应力的作用造成损伤, 主要是因受震动冲击, 电动力的作用, 导致金属疲劳, 铅层龟裂, 地而受潮引起绝缘老化。
电线电缆的绝缘层和扩套层中发生气隙放电时, 就会在气隙中产生臭氧, 硝酸等化学生成物, 腐蚀绝缘材料, 最终导致绝缘老化。
总之, 电线电缆的有机材料绝缘层长期在电的作用下工作, 必然受到伴随着电作用而来的化学, 机械和热作用, 从而使有机介质发生物理化学的变化, 使绝缘老化。
由以上的分析不难看出, 建筑物内发生的火灾, 凡是由电线电缆引起的或电缆被外界火源烧着蔓延而引起的, 与上面分析的情况都有着内在的联系, 人们从这些内在的联系中分析研究各种防火对策, 从根本上讲。从电线电缆绝缘层和护套的结构和成份上考虑问题是最积极有效的。人们研制, 生产和利用的一些类型的阻燃电线电缆, 就是在电线电缆的绝缘材料中加入适当的阻燃剂, 使电线电缆具有一定的难燃性、阻燃性、或者当其被外来火种烧着时只在很小的范围内蔓延, 因此具有一定程度的防火性能。在遇到大火燃烧时, 要求电线电缆线路能在火中维持继续通电运行, 则要用防火电缆, 以铜芯铜套氧化镁绝缘电缆为例, 它可以一定温度火焰中, 在一定的或相当长的时间内维护线路继续通电运行。国外的工业与民用建筑早已使用了此种电缆。机械电子工业部上海电缆研究所根据国内的实际需要, 于1986年成功地研制出了铜芯套氧化镁绝缘电缆, 填补了国内空白, 得到广泛选用。
3 铜芯铜套氧化镁绝缘电缆的特征及其应用
铜芯铜套氧化镁绝缘电缆以铜线作为线芯, 无缝铜管作为护套, 无机矿物质氧化镁粉作为绝缘材料, 铜的熔点为1083度, 因此, 当电缆本身过载, 外界火燃, 高温烘烤使其温度升高, 但未达到铜的软化点时, 铜套仍能维护电缆的完整性, 给通电线芯以继续通电运行的良好保护, 作为绝缘材料的氧化镁粉, 其熔点2300度, 因此该电缆的绝缘层的保护套层既不存在绝缘老化问题, 也不存在自燃问题, 更不存在着火蔓延形成火灾问题。这种电缆独特的防火性能不仅使以高分子聚合物为绝缘层和护套层的电线电缆望莫及, 就是各种阻燃电缆也不能与之相比。此外, 铜芯铜套氧化镁绝缘电缆不会因火烧冒烟, 受热而释放任何毒性气体。
铜芯铜套氧化镁绝缘电缆除具有上述耐高温、防火、绝缘不老化、火烧不冒烟, 受热不产生有毒气体等特点外, 还具有以下优点:
防爆:电缆中的氧化镁绝缘材料被紧密地压实于铜芯和铜套之间。由此可以防止爆炸性混合物通过电缆进入其所连接的电气设备。
防水:防火电缆的护套为无缝铜套制作, 因此具有良好的防火性能。
耐腐蚀性:铜护套具有较好的耐腐蚀性, 一般不需附加防腐措施;若设在化学腐蚀性较严重的场所或工业污染严重的区域内, 可选用包有塑料外护层的防火电缆。
机械强度:由于结构特殊, 工艺精良, 使得铜线芯、绝缘粉、铜护套三者形成了一个完整的实体, 因此坚固耐用。
过载能力强:与导电线芯截面积相同的其他电缆相比, 铜芯铜套氧化镁绝缘电缆传输的电流大, 过载能力也强。
短路故障额定值高:在相同温度下, 此种电缆的短路故障定值明显高于其它的电缆。
外径小:在导电线芯截面积相同的各种类型电缆中, 此种电缆的外径最小。
接地好:此种电缆的铜护套可作为良好的接地导线。
寿命长:构成此种电缆的材料均系化学性质比较稳定的无机材料, 因此不会有老化的问题, 可以保证电缆的性能稳定, 使用寿命长, 几乎可以收到一劳永逸的效果。
综上所述, 铜芯铜套氧化镁绝缘电缆在建筑行业上具有广泛的适用范围, 化工厂等有爆炸危险场所和火灾危险场所;钢铁厂、焦化厂、玻璃厂等高温生产车间;大型、高层民用建筑、地铁、飞机场和地下商场等公共安全非常重要的场所;此外, 也适用于中心电台、采电中心、计算机中心等要害部位和古建筑之中。
总之, 建筑物内电线电缆的防火问题既关系到电线电缆线路本身是否能够安全可靠地通电运行, 也关系到国家建设和人民生命财产的安全。因此, 积极又合理地采用国产的铜芯铜套氧化镁绝缘电缆实属必要。
电线线路 篇2
尊敬的上级领导:
坪塘学校地处冷水滩最偏远的农村，现有教职工28人，学生300多人。学校历来条件艰苦，环境恶劣。学校教学楼修建于九十年代初（原坪塘中学教学楼），建设年代已久，目前教学楼已陈旧不堪，墙体经常脱落，尤其是教室的门窗破烂程度尤为严重，很多门窗的木条已经完全损坏，玻璃无法嵌进去，对门窗的加固处理也无法进行；门窗与墙体的结合也处出现了许多裂缝，更严重的是内墙的石灰块经常掉落，以至教室千疮百孔。冷天或大雨天气极大的影响了学生的学习。有些窗子曾经因为刮大风时窗叶掉落下来，造成极大的安全隐患。为了解除学校的安全隐患，学校也采取了许多安全措施，多次对学校的门窗进行了加固处理，但也只能是头痛医头，脚痛医脚，无法从根本上解决问题。
另外，我校的电线线路自安装以来，从未进行更换，电线已完全老化，很多电线的绝缘层已经断裂，给学校造成了极大的安全隐患。电线的负荷远远不能满足学校的用电需求，经常造成学校断电，严重影响了学校教师的教学工作和学生学习生活。现冬天马上就要来临，为保障学校财产安全，让师生有一个安全、良好、舒适的学习工作环境，急需解决学校门窗及电线老化问题。然而学校经费缺乏，日常开支尚且捉襟见肘，更不用谈校舍维修。考虑到安全问题不是小问题，我校谨向上级领导提出申请，恳请上级领导予以解决经费为盼。
具体维修项目及所需金额预算（见附表一）
此致
敬礼
坪塘学校
2011 年 10月08日
坪塘学校校舍维修所需资金预算表（附表一）
一、教学楼窗子换推玻所需经费：
推玻：538 M2 X 195元/M2 = 104910元
安全网：350 M2X75 元/ M2=26250元
二、教学楼教室门修缮所需经费
32扇 X 550元/扇 = 17600元
三、教学楼内墙修补所需费用
2800X 3.5M2 元/ M2=.10640元
四、更换全校电线所需费用
3800米X4.2元/米=15960元
五、人工安装所需费用 15000元
以上经费共计：壹拾玖万零叁佰陆拾元整（190360元）
以上项目，敬请上级领导视我校急需解决的问题，学校资金困难，请给予拨款维修！特此申请！
此致
敬礼
坪塘学校
电线线路 篇3
江门市濒临南海, 海岸线长达680公里, 在台风季节极易受到台风的正面侵袭。台风登录时, 近中心风速可以达到40m/s以上, 风圈影响半径大, 对输电线路的导线、引流线、绝缘子串产生极大的风压荷载, 引起线路风偏摇摆闪络放电, 导致线路故障跳闸。台山核电厂、国华台山电厂作为珠三角的能源心脏, 其多条500k V、220k V输电线路位于那些地形复杂多变的微气象地区, 这些地区的输电线路由于容易受到台风的影响, 很容易出现意外状况, 严重威胁着电网的安全稳定运行。有资料显示, 台风登陆时的最高瞬时风速曾高达50m/s, 因此, 开展沿海输电线路防台风灾害的研究, 对提高供电可靠性和电网抵御自然灾害的能力具有重要意义。
1 江门沿海地区输电线路故障跳闸概况
根据多年运行经验, 风偏闪络基本就发生在台风登录期间, 风偏闪络的放电路径主要是带电导线对杆塔构件放电, 其特点是导线或导线侧金具上烧伤痕迹明显, 这一点在我们登塔查找故障点时就得到证实。台风登录前后同一条线路发生多次风偏跳闸, 且重合闸成功率较低, 严重影响了供电的可靠性。经过梳理2008~2009年间发生跳闸故障点分析:直线塔型号均为Z633、Z634型直线塔, 其故障相均为边相;耐张塔型号为均为GJ型耐张塔, 故障相别为中相和边相, 尤以中相受灾最为严重。
如图1、2为2009年9月15日台风“巨爵”在台山登陆, 台风的“拉锯式”吹袭容易造成耐张塔跳线对塔身闪络放电及造成耐张塔跳线与引流板压接处断股, 严重影响输电线路的安全运行。
2 线路风偏计算分析
对Z634型直线塔和GJ型耐张塔等两种塔型的风偏摇摆角进行分析, 探究线路风偏闪络的原因, 进而采取相应的防风偏措施, 可有效降低台风登陆对沿海输电线路跳闸率的影响。
由于风偏引起的线长变化较小, 根据文献[1]的经验, 在风偏计算过程中, 假定各种验算条件下的线长保持不变;并忽略风偏对耐张绝缘子串的影响, 采取适量增加裕度的方法予以补充。
2.1 直线塔风偏计算模型[2]
该模型是在以下几个假设下建立的: (1) 导线和绝缘子串在受力平衡时风偏角最大; (2) 将风压力视为静态力, 均匀作用在导线和绝缘子串上; (3) 绝缘子串和导线视为刚体, 在风吹时不发生任何弯曲或变形。
在此基础上, 可得出绝缘子串和导线的受力图[3], 如图3所示。
由假设 (3) 可知, 我们所要求的绝缘子串和导线的最大风偏角即为静平衡时的夹角, 可得
式中:θ———绝缘子串风偏角, °;Fj———绝缘子串风荷载, N;Fd———垂直于导线方向的水平风荷载, N;Gj———绝缘子串重力, N;Gd———导线垂直荷载, N;
其中:Fj=9.80665Ajv2/16;Fd=a KhμscSW0sin2φ
Aj———绝缘子串受风面积, m2;v———相应内过、外过或工频电压导线上风速, m/s;n———每相导线分裂数。
∴由lv=lh-a (σ/g1) 圯Gd=lhg1-a×σ×A
式中:lh, lv———杆塔的水平档距和垂直档距, m;g1, g4———导线自重比载和导线风压比载, N/ (m·mm2) ;A———导线截面积, mm2;α———杆塔高差系数;σ———相应内过、外过或工频电压条件下的导线应力, N/mm2。
所以, 绝缘子串风偏角为:
2.2 耐张塔跳线风偏计算模型
输电线路跳线摇摆角的计算公式为:tgθ=g4/g1
式中:θ———导线跳线的摇摆角;
g1———跳线的自重比载, kg/mm·m, g1=P1/A{式中, P1-导线自重, kg/m;A-导线截面积, mm2};
g4———垂直于线路方向的风压比载, kg/mm·m, g4= (α×μsc×d×V2/16) ×10-3{式中, α———导线风速不均匀系数, 取α=1.0;μsc———导线的体型系数, μsc取1.1;d———导线直径, mm;V———风速, m/s}。
3 线路风偏闪络原因综合分析
当风力作用于导线上, 尤其是大风条件下, 很容易出现线路风偏闪络现象, 影响到整个电网的安全稳定运行。江门沿海4回220k V输电线路因为台风登录而发生风偏闪络的原因可归纳为以下三点[5]:
(1) 相关规范标准规定:离地10m高处30年一遇10分钟的平均最大值, 江门沿海地区按全国风压图验算, 220k V线路的风速设计多取值为35m/s。实际上, 由气象台了解到的瞬时风速高达15级 (50m/s) , 在瞬时风速大于设计风速时, 直线塔的悬垂绝缘子串可能承受的瞬时风荷载远远超过了设计值, 对于耐张塔, 大风可在短时间内吹起整段跳线, 从而引起线路闪络跳闸。
(2) 台山电厂线路出线大都处于高山、峡谷、山口等特殊地段, 受微气象地区的影响, 输电线路所承受的风力要超过目前的设计标准。再加上台风通常带来的影响会持续很长时间, 面对这种形势, 输电线路很容易出现意外情况, 影响电网的安全稳定运行。
(3) 目前江门地区的跳线绝缘子串绝大部分均采用合成绝缘子, 合成绝缘子自重较轻, 风偏时摆运辐度大, 也是台风作用下引起跳线闪络的原因之一。
根据风偏摇摆角绘制塔头间隙圆图如图4所示, 当摇摆角达到63.8°, 此时风偏绝缘子悬挂点中心至塔材角铁的最大距离e=R=L-Lh=0.36m, 少于220k V线路带电导线与杆塔构件在运行电压下的最小空气间隙0.55m, 导致空气隙击穿放电, 线路跳闸。可见风速大、横担塔材较短、线路垂直档距小是直线猫头塔风偏放电的主要原因。
根据风偏摇摆角绘制塔头间隙圆图如图5所示, 当摇摆角达到33.3°, 此时风偏的跳线至塔材角铁的最大距离e=2-1.549=0.451m<0.55m, 由于引线长度较大, 在个别驰度大的地方又形成小弧垂, 也在另一种程度更减少了0.451m的距离。由于该线路处于微地形、微气候地区, 跳线多次的摇摆后具有一定的惯性, 加之台风暴雨使导线与塔身间的空气间隙中中的杂质增多, 无形中减小了导线与塔身的空气间隙。并且当时台风瞬时风速高达43.4m/s, 大于设计风速, 导致空气隙击穿放电也不足为奇。
4 采取的防风偏改造方案及效果
结合江门沿海地区的特点及输电线路运行的实际情况, 分别对出现风偏放电的线路进行针对性的防风加固改造:直线猫头塔通过增加直线杆塔塔头尺寸的措施来增加线路风偏角;耐张干字塔通过采用横担型防风偏绝缘子进行跳线加固。经采取上述防风偏改造方案后, 江门电网经受住2010年至2014年“康森”、“灿都”、超强台风“鲇鱼”等等的考验, 有效避免了因台风登录引起的线路风偏闪络故障, 并在110k V线路上进行了推广应用, 取得了良好的成效。
4.1 直线塔防风偏加固措施
对直线塔改造通过增加直线杆塔塔头尺寸的措施进行防风加固, 将中相导线由I型悬垂串改为V型悬垂串, 铁塔横担由2700mm改为3600mm, 改造前后风偏角如图5所示, 增大了风偏角和最小安全间隙距离[6]。经验算, 在工频电压下最大风偏角 (绝缘子长度为2846mm) 由63.7度增至78.8度, 如图6所示。
4.2 耐张塔跳线防风偏加固措施
耐张塔防风偏采用新型的跳线防风偏复合绝缘子 (又名“横担型绝缘子”) , 这种新型跳线防风偏复合绝缘子将传统产品的安装方式由“铰链式”改为“悬臂式”, 由摆动变为硬支撑, 使跳线串由“动”改为“静”, 充分利用了绝缘子玻璃引拔棒具有较强的刚柔特性阻尼和抑制风偏的能力, 减小瞬时风偏所产生的大力矩, 保证发挥合成绝缘子承受拉伸及弯曲载荷, 有效地限制了跳线的摆动, 从而保证了跳线对塔身的电气间隙。如图7、8所示, 边相改造直接挂设跳线防风偏绝缘子串, 控制外侧跳线的摆动幅度;中相跳线防风偏改造, 在悬挂的相应位置加装两条支撑槽钢, 采用独立挂点的双横担性绝缘子串加装支撑槽钢的方式进行, 限制了风偏摇摆角, 使引流线与塔身主材的空气间隙将进一步增大, 同时稳定跳线出现大幅度频繁摆动, 两者双管齐下有效解决了跳线风偏闪络和受台风拉锯吹肆造成跳线断股的难题。
5 结语
(1) 合理规划设计, 改进设计方法。对新建线路, 应结合已有的运行经验, 设计时应留有适当的裕度, 尽量采用横担相对较长的直线塔, 以减少线路投运后遇到恶劣天气时出现跳闸的可能性。选择抗风措施应综合比较, 对微气候、微气象区特征明显、台风频发地带, 应考虑到最不利的气象条件组合, 并根据《110k V~750k V架空输电线路设计规范》 (GB50545-2010) 的规定, 进行风偏的最小间隙校验, 适度提高风偏放电的设防水平, 然后确定最优方案。在选择线路路径时, 尽量避免横穿风口、沿海平行走向, 提高台风区域的绝缘配置和机械强度, 如500k V输电线路选用硬跳线等。对局部微气象、微地形地区提高风速、杆塔、金具、绝缘子等的设计安全系数, 加大电气距离。 (2) 收集运行资料, 运用新技术, 提高线路防风能力。完善近年来导线风偏闪络的资料库, 加强对微气候区的观测和记录, 积累第一手运行资料。然后分析收集到的资料发现电网中存在的问题, 同时运用新技术, 有针对性地制定解决方案, 提高线路防风能力。 (3) 开展科研试验, 抑制风偏事故。可开展有暴雨和强风定向作用下空气间隙的工频放电试验, 得出数据及曲线, 为今后的风偏设计提供合理的技术依据和参数, 如此可有效地抑制和减少风偏事故, 最大限度地确保电网的安全稳定运行[7]。 (4) 加强工程质量监管, 严把施工验收关口。对于耐张塔的跳线, 尤其是干字型转角塔中相跳线, 挂点绝缘子尽量采用横担型硬质绝缘子, 跳线两端尽量采用液压方式连接, 防止台风的拉锯式吹袭造成跳线断股难于修补的问题出现。
摘要：导线风偏是威胁架空输电线路安全稳定运行的重要因素之一, 风偏闪络常常会造成线路跳闸、导线断股甚至是断线等。文章基于对2008、2009年度江门沿海地区的220k V输电线路遭受台风正面袭击而造成线路闪络跳闸的分析调查, 建立起直线杆塔、耐张杆塔风偏故障成因的计算分析模型, 研究制定并实施了相关输电线路防风偏技术措施, 有效避免了近年来台风登陆等可能引起沿海地区输电线路的风偏故障, 提高了输电线路的防风偏性能。文章提及的防风偏技术措施已在江门沿海地区其他的220k V和110k V线路上进行了推广应用, 取得了良好的成效, 可对沿海架空输电线路防风偏技术提供实践参考经验。
关键词：架空输电线路,台风,风偏闪络,防风偏技术
参考文献
[1]张殿生.电力工程高压送电线路设计手册[M].二版.中国电力出版社, 2003.
[2]张桂棠.强台风近海地区高位杆塔的防风设想措施[J].中国高新技术企业, 2015.
[3]A.M Loredo-Souza, A.G Davenport.The effects of high winds on transmission lines[J].Journal of Wind Engineering&Industrial Aerodynamics.1998.
[4]王全兴.220k V架空输电线路风偏放电原因分析及改造措施[A].2008-第十六届华东六省一市电机工程 (电力) 学会输配电技术研讨会·福建卷[C].
[5]范亚洲.沿海架空输电线路防风加固措施探讨及应用[J].中国电业 (技术版) , 2012.
[6]陈福才.沿海架空输电线路直线塔风偏故障分析和防风措施探讨[J].电子世界, 2013 (16) .