硅橡膠絕緣護套在高壓線路上的應用

劉立宏

（國網(wǎng)渭南供電公司，陜西渭南 714000）

硅橡膠絕緣護套在高壓線路上的應用

劉立宏

（國網(wǎng)渭南供電公司，陜西渭南 714000）

20實際70年代末80年代初，歐美國家開始采用高溫硫化硅橡硅作為電氣絕緣材料制造復合絕緣絕傘群及護套。電氣設備絕緣防護套采用硅橡膠材料高溫模壓成型，具有電氣性能優(yōu)良，耐老化，耐高低溫，可在任何條件下使用，該產(chǎn)品能有效地防止原來裸露在外的電力設備端頭由于人為接觸、竊電、小動物或雜物搭接，濕閃鹽霧及化學氣體腐蝕等所造成的停電事故，從而避免由此帶來的巨大經(jīng)濟損失。硅橡膠導線護套結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，可重復使用，具有不變型、高柔韌性、壽命長、絕緣性能好等優(yōu)點。近年來，在輸電線路“六防”工作中逐步應用，特別是對于防鳥害、防風偏效果較好。

硅橡膠 護套 防鳥害 防風偏

1　引言

硅橡膠是指主鏈由硅和氧原子交替構(gòu)成，硅原子上通常連有兩個有機基團的橡膠。普通的硅橡膠主要由含甲基和少量乙烯基的硅氧鏈節(jié)組成。苯基的引入可提高硅橡膠的耐高、低溫性能，三氟丙基及氰基的引入則可提高硅橡膠的耐溫及耐油性能。硅橡膠耐低溫性能良好，一般在-55℃下仍能工作。引入苯基后，可達-73℃。硅橡膠的耐熱性能也很突出，在180℃下可長期工作，稍高于200℃也能承受數(shù)周或更長時間仍有彈性，瞬時可耐300℃以上的高溫。由于其優(yōu)越的性能，硅橡膠被廣泛應用于航空航天、國防、電子電器、醫(yī)療衛(wèi)生、交通運輸、電力等行業(yè)，并對行業(yè)發(fā)展產(chǎn)生了深遠的影響。

2　硅橡膠導線護套的優(yōu)點

硅橡膠導線護套結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，可重復使用，具有不變型、高柔韌性、壽命長、絕緣性能好等優(yōu)點，其絕緣強度≥20KV/mm，絕緣電阻≥1010Ω，耐高低溫，可在－60℃－190℃范圍內(nèi)使用。耐紫外線，優(yōu)異的疏水性，耐老化，滿足戶外長期運行。對于變電站防小動物，線路防鳥害、防風偏、防異物短路、防樹木碰線、防機械碰線等具有積極的作用，是電氣設備防護技防措施的一種有效手段。

圖1　鳥糞閃絡實驗（1導線絕緣護套；2懸垂線夾護套；3 鳥糞發(fā)生裝置）

圖2　防鳥害現(xiàn)場安裝效果圖

圖3　

圖4　

圖5　

3　硅橡膠絕緣護套在高壓線路上的應用

2013年-2014年，陜西漢中電網(wǎng)、榆林電網(wǎng)、延安電網(wǎng)每年發(fā)生的線路跳閘中，鳥害、風偏引起的跳閘占到15%左右。因此，為了解決以上問題，我們開始嘗試使用硅橡膠導線護套。下面將常規(guī)防鳥害、防風偏措施與硅橡膠導線護套的防護措施做以對比，從中我們可以發(fā)現(xiàn)新材料在輸電線路“六防”工作中的作用和對今后工作的影響。

3.1防鳥害

3.1.1常見防鳥措施及其效果

（1）驅(qū)鳥措施；在桿塔頂部掛紅旗、涂刷紅油漆、安裝風鈴、反光風車、安裝轉(zhuǎn)動風輪、塑料風車、安裝驚鳥牌等。該方法簡單易行，但長期防鳥措施差。安裝防鳥刺，控制鳥棲息位置，效果明顯，但運行檢修設備困難。在桿塔頂部涂刷磁性驅(qū)鳥漆，有一定效果，但周期較短，成本高。安裝電子驅(qū)鳥裝置，初期效果明顯，但太陽能為動力裝置受自然環(huán)境的影響容易失效，時間長了，鳥類會逐漸適應其聲響。（2）遮擋措施；安裝大盤徑瓷絕緣子、安裝大盤徑硅橡膠傘盤，為線路綜合防范措施，有一定效果，但由于鳥害在絕緣子周圍附近區(qū)域較大，該措施不能完全防范；安裝大盤徑玻璃鋼防鳥罩，效果明顯，但本身較重，如用在復合絕緣子上，上方必須掛一片瓷絕緣子或玻璃絕緣子，以支撐其重量；安裝木質(zhì)防鳥隔板，效果好，但周期短，極易損壞；安裝防鳥罩，其防鳥效果好，但增加了檢修難度，容易脫落；安裝鋁合金防鳥擋板，防護面積大，效果好，不銹蝕，使用周期長，檢修時易拆卸、檢修后恢復方便；安裝塑膠防鳥網(wǎng)，對限制筑巢效果好，但不能防止鳥糞滴落，容易老化，使用周期短；安裝人工鳥巢，也叫引鳥箱，就是人工將人工鳥巢固定在桿塔上的合適位置，使設備與鳥和諧共處，不在橫擔上筑巢，避免了鳥巢短路故障，但不能防止鳥在桿塔上活動以及由此引起的鳥糞滴落在絕緣子上而引起的故障。

3.1.2導線絕緣護套防鳥試驗及效果

為驗證絕緣護套在防鳥害方面的效果，對110kV輸電線路絕緣子高壓側(cè)導線加裝絕緣護套后進行模擬鳥糞實驗，進而論證高壓側(cè)導線加裝絕緣護套對防止鳥糞閃絡的可行性。試驗電壓選取73kV，絕緣子采用7片成串，導線使用LGJ-240/25型鋼芯鋁絞線。鳥糞采用模擬液通過電磁控制泵擠出。試驗證明，當絕緣護套厚度為6mm情況下，可以有效切斷放電通道，達到防止鳥糞閃絡的效果。根據(jù)試驗結(jié)果，在線夾兩側(cè)絕緣護套長度為150cm情況下，能夠達到較好的防鳥糞閃絡效果。鳥糞閃絡實驗圖1所示。

因此，導線絕緣護套可以從根本上阻斷絕緣子鳥糞閃絡或者大鳥短接絕緣子間隙的問題，是輸電線路防鳥害的一種新型技防手段。但其缺點是不利于線路檢修。防鳥害現(xiàn)場安裝效果圖2所示。

3.2防風偏

風害故障發(fā)生的原因是大風垂直于線路方向時，將導線吹的發(fā)生偏離后，對桿塔構(gòu)件的距離小于安全距離時而放電，導致線路發(fā)生接地故障而跳閘。

3.2.1常見防風偏措施及其效果

（1）在橫擔頭加裝兩根角鋼，將橫擔頭延長后在外側(cè)加裝一串絕緣子，將直線絕緣子串向外拉住，形成一個倒直角三角形。見圖3。優(yōu)點：經(jīng)濟，效果較好，對導線及原絕緣子施加的荷。缺點：安裝施工難度較大。

（2）在塔身與導線水平位置加裝一個磁橫擔，將導線頂住，以平衡風的水平壓力，如圖4：優(yōu)點：安裝施工難度較小，效果較好，較經(jīng)濟。缺點：對導線及原絕緣子施加的荷載較大，設計加工受橫擔長度的影響較大。

（3）還可以在導線下方向外側(cè)加裝一根拉線，以平衡風的水平壓力，如圖5：優(yōu)點：便于施工安裝，較經(jīng)濟，效果較好。缺點：對導線及原絕緣子施加的荷載較大，影響農(nóng)民耕種，安全可靠性較差。

以上防風偏方法均有一個缺點，就是在防風偏的同時增加了絕緣子，這些方法在杜絕風偏故障的同時，增加了線路因為防風偏絕緣子故障引起跳閘的可能，因此屬于被動防范的一種措施，應減少其使用量。

3.2.2導線絕緣護套防風偏及效果

導線絕緣護套應用于線路防風偏時，主要采取兩種方式，一種是在導線引流上安裝，防止引流對桿塔本身放電；另一種是在導線上安裝5-10米，防止導線對跨越物凈空距離不足放電。由于導線絕緣護套的介電強度不小于20kV/mm，因此可以大大降低對固定物的安全距離，從而起到防風偏的作用，并且安裝方便，易于維護。

4　使用效果

2008年至2012年，陜西漢中電網(wǎng)110kV及以上線路風偏、鳥害跳閘次數(shù)供給17次，占5年間跳閘總數(shù)的38%。漢中供電公司對穿越洋縣鳥類生態(tài)保護區(qū)的洋謝線、沿漢江流域的定黃線、穿越城鄉(xiāng)結(jié)合部和自然風景區(qū)的東北線加裝了導線絕緣護套，2013年以來以上線路從未發(fā)生過鳥害故障。

5　使用導線絕緣護套應注意的問題

（1）線夾絕緣護套、導線絕緣護套管徑、加大傘群應分別于線夾型號、導線規(guī)格、絕緣子棒體相匹配，安裝吻合。（2）由于絕緣護套每米重量約1-2公斤，因此加裝后應逐基校驗桿塔載荷，保證線路安全穩(wěn)定。（3）安裝絕緣護套后，兩側(cè)桿塔水平荷載，垂直荷載不超過設計要求。同時應校驗桿塔兩側(cè)的不平衡張力。