碳纖維導線在35—110kV線路施工中的應用

譚宏剛

摘 要：隨著油田不斷發(fā)展各用電單位對供電量及供電要求越來越高，完善油田電網(wǎng)建設逐漸成為油田電力部門的主要工作內(nèi)容之一。輸送電力的架空線路作為油田電網(wǎng)順利運用不可或缺的一部分，對電力供應保油上產(chǎn)起著至關(guān)重要的作用。而隨著新型材料的發(fā)展，也為線路新型導線的創(chuàng)新提供了技術(shù)支持，本文以碳纖維導線為切入點，分析其在35kV以及100kV線路施工中的應用以及應用中的注意事項。

關(guān)鍵詞：碳纖維導線；35kV；100kV；應用

中圖分類號：TM752 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）02-0145-01

目前，油田發(fā)展進入穩(wěn)定期，生產(chǎn)任務繁重，因此，油田各用電單位對電力保障的要求越來越高，隨著油田電網(wǎng)建設逐步完善，作為電力供應部門，我廠電力供應區(qū)域覆蓋陜甘寧三省，電力線路覆蓋面積廣闊，環(huán)境復雜，山地、平原、丘陵、沙漠等地形差別很大，電力線路的作用越來越重要，應用新型的碳纖維導線進行供電傳輸，既能滿足用戶電力負荷不斷增長的要求，也能提高線路的傳輸能力和在惡劣復雜環(huán)境下的運行能力，減少線路的日常損耗和故障，保障供電。碳纖維導線使用新型材料制成，具有極大的強度，重量輕、不易磨損等優(yōu)點，已在部分電力線路的施工中進行使用，效果良好。

1 碳纖維導線的優(yōu)勢

1.1 強度較大，耐高溫

碳纖維導線的使用，可以滿足電力負荷不斷增加的要求，在一定的溫度環(huán)境下，可以實現(xiàn)電力的順利供應。如果溫度在2000攝氏度以內(nèi)，其強度保持不變。這是因為其使用的復合芯材料為樹脂基體與碳纖維絲，這兩種材料的結(jié)合使用，讓電力導線有較高的機械強度，可以在高溫的環(huán)境下讓導線具有一定的張力，從而順利傳導電流。

1.2 耐疲勞，不易腐蝕

碳纖維導線和其他電力導線相比，在電力傳輸?shù)倪^程中有較強的耐疲勞性，這是電力長期正常運行的基礎。并且，它在自然環(huán)境中，受外界環(huán)境影響較小，不易被侵蝕，無需進行維護。

1.3 弧度小，不易膨脹

碳纖維導線和其他導線相比，可以是應用于大多數(shù)桿塔的強度，并且其強度要遠大于鋼。在同一個抗張強度下，其質(zhì)量不及普通導線的五分之一，減輕了導線的整體質(zhì)量。又因為這一導線膨脹系數(shù)較低，張力保持不變的情況下，可有效減小導線的弧垂。

2 碳纖維導線在35-110kV線路施工中的應用

2.1 碳纖維導線在35kV線路施工中的應用

電力企業(yè)或變電站在35kV線路施工中使用碳纖維導線時，根據(jù)已經(jīng)完成的設計方案，以及桿塔組立結(jié)束后，確定以普通導線進行電力輸送的10kV線路的位置，和碳纖維導線進行電力輸送的35kV線路的位置，調(diào)整兩者之間的平行距離，讓電力順利輸送。因此，在線路施工中，設計人員要根據(jù)施工的進程，多次核算，讓兩條線路線路保持一定的距離。

另外，因為各個油區(qū)建設發(fā)展的差異，特別是在一些建設發(fā)展較快的油區(qū)，對電力的需求不斷增多，增加了線路負荷，導致線路中部分節(jié)點溫度過高，極易發(fā)生故障。為此，碳纖維導線在整個線路的施工中，會使用專用FR型與預絞式耐熱防震錘等工具，提高導線的散熱面積。同時，采用新型施工工藝，保障線路施工。

2.2 碳纖維導線在110kV線路施工中的應用

目前，作為油田主干網(wǎng)的110kV線路，在油田發(fā)展中起著舉足輕重的作用，如果出現(xiàn)故障，將引起大面積停電，嚴重影響原油上產(chǎn)，造成巨大損失。因此根據(jù)這一情況，110kV線路在施工及日常維護工作中是重中之重，通過在某變電所110kV母線改造施工中，如果使用原有的鋼芯鋁絞線，需使用標稱截面積達630mm2的導線，嚴重超過了桿塔承載能力，需要重新設計組立桿塔，施工周期長，施工預算高。因此在方案制定時，加入碳纖維導線，不僅解決了負載增加的問題，同時由于碳纖維導線重量輕的特點，保證了在不改變線路桿塔承載能力的條件下保障施工安全和施工預算，大大縮短了施工周期，效果良好。

（1）碳纖維導線在施工中的應用，必須滿足以下條件：導線更換后，其外觀和原有的導線基本相同，差異較小，并且其質(zhì)量也應保持一致或低于原導線。同時，導線的張力和弧垂不大于原有的導線，不能超過原有導線。最后，導線電流的載量不可低于設計方案給出的電流載量。

（2）碳纖維導線在110kV線路改造施工中的應用，要盡量保留原有線路的電桿鐵塔，在保證符合設計規(guī)法的前提下，滿足資金預算及現(xiàn)場施工的要求，完成增容改造。因此，設計人員在給出電力導線的改造方案時，可以適當改變線路的結(jié)構(gòu)，充分利用碳纖維導線強度大耐高溫重量輕輸送容量大等特點，提高電力輸送的效率，并利用退火軟鋁實現(xiàn)增容，其效果可以是達到或超過原有增容量的兩倍。

3 碳纖維導線在35-110kV線路施工中應用的注意事項

碳纖維導線在施工中，在利用張力防線的方式時，由于碳纖維導線表面的軟鋁的硬度和機械強度較低，很容易在施工過程中發(fā)生變形，或?qū)Ь€外部出現(xiàn)損傷。施工人員需要根據(jù)這一情況，合理使用專用卡線器固定導線的位置，并隨著導線的安裝及位置及時調(diào)整卡線器的固定位置，盡量避免導線變形或外部受損的情況出現(xiàn)。同時，施工人員安裝碳纖維導線時，必須根據(jù)設計方給出的操作規(guī)范，嚴格按照操作流程執(zhí)行，減少因為施工操作不規(guī)范導致的導線受損，進一步保證施工安全，同時為以后日常平穩(wěn)運行和保障電力供應打下堅實基礎。

另外，施工單位必須在正式施工以前，聘請專業(yè)的技術(shù)人員對施工人員進行指導，通過系統(tǒng)的理論講解和實際操作，了解碳纖維導線的特點和安裝的技術(shù)，通過對施工人員的理論知識和實際操作進行培訓，熟悉操作的流程，了解施工標準，進而提升施工單位整體的技術(shù)水平，保證電力施工的質(zhì)量，為高標準高質(zhì)量的完成生產(chǎn)任務打下堅實的技術(shù)基礎，確保線路的日常平穩(wěn)運行，保障電力供應，從而達到提高供電服務質(zhì)量的目標，為油田建設和發(fā)展提供源源不斷的動力。

4 結(jié)語

碳纖維導線在35-110kV線路施工中應用，是電力企業(yè)必然的發(fā)展趨勢。輸電線路的質(zhì)量，是電力順利供應的前提，影響電網(wǎng)的征程運營。因此，施工單位必須提高自身的施工水平，完善電網(wǎng)運營體系，以此讓我國電力實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。