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关于10kV配电线路绝缘子选型的探讨 来源：　　　时间：2006-03-31　　字体：[ 大 中 小 ]　　投稿 　　从我国每年平均雷暴日数的地区分布图中可知，我省属于雷电活动频繁的地区，据不完全统计，由于雷击而引起的10kV配电线路跳闸次数占线路运行中总跳闸次数的60％以上，严重影响了人们的正常生活及社会活动，危害了工农业生产，甚至会造成巨大的经济损失。　　 1问题提出　　如何提高10kV架空线路的耐雷水平，减少线路跳闸次数，提高供电可靠性，对配电线路已变得越来越重要了，而相应采取的措施也越来越多，其中主要有以下几个方面：第一、合理选择绝缘子；第二、架设避雷线或安装避雷器；第三、降低接地电阻；第四、装设自动重合闸装置；第五、在分支线上装设线路分段开关。从运行经验、技术性能、经济角度比较，在诸多措施中，合理选择绝缘子尤其重要。　　《线路设计规范》规定：10kV架空电力线路的直线杆塔，宜采用针式绝缘子或瓷横担绝缘子；耐张杆塔宜采用悬式绝缘子串或蝶式绝缘子和悬式绝缘子组成的绝缘子串。就本省而言，一些地区偏向采用针式绝缘子或柱式绝缘子，部分地区偏向采用瓷横担绝缘子，一些地方习惯用3片悬式绝缘子组成绝缘子串。结合我省的气候特点，现就如何合理选择绝缘子的问题进行分析讨论。　　 2理论分析　　现阶段10kV架空线路较常用的瓷绝缘子主要有：悬式绝缘子、针式绝缘子、柱式绝缘子、瓷横担绝缘子。当然还有玻璃绝缘子、合成绝缘子，按使用环境条件不同又有耐污绝缘子等等。　　 表1各种瓷绝缘子的主要技术数据　　 绝缘子型号 额定电压(kV) 泄漏距离(mm) 抗弯破坏负荷或1小时机电试验负荷(kN) P-15M 15 280 13.7 P-20M 20 370 13.2 PS-15/5 15 300 5 S-210 10 380 2.45 XP-7 300 50.1 来源: 　　 　　 (1)针式绝缘子：它的结构为内胶装，其钢脚装在瓷件的内部用水泥胶装。由于瓷件、水泥、钢脚的热膨胀系数不一样，在温度骤变时绝缘子容易爆裂，并且其深槽型结构容易积污，抗污闪能力差。常用的针式绝缘子有P－15M和P－20M。从表1可以看出，单从机械强度考虑，则宜采用针式绝缘子。但问题就是针式绝缘子由于构造上的原因遭直击雷较容易被击穿破坏，形成导电通道，造成10kV线路跳闸或单相接地。若受到间接击穿后，针瓶可能会出现裂纹、小针孔、闪络部位等事故隐患，在巡线过程中不易被发现。当然可以考虑采用加强型柱式绝缘子(如PS－15/5)。由于柱式绝缘子的结构为外胶装，温度骤变等原因不易使绝缘子内部击穿及爆裂，它可以作为针式绝缘子的替代产品。但其泄漏距离要比瓷横担绝缘子短，也就是说其耐雷水平要比瓷横担绝缘子低。　　 (2)瓷横担绝缘子：瓷横担绝缘子是一种一端装有金属附件的实心瓷体组成的绝缘子，为外浇装结构。与针式绝缘子比较，瓷横担绝缘子虽然存在有强度较弱的缺点，但由于瓷横担在结构上的独特优点，泄漏距离大，自洁性能好，抗污闪能力强，它的实习结构使其不易击穿和老化，并且对于10kV架空线路，由于设计档距一般不会太大，绝缘子的机械强度完全能满足设计要求。因此，瓷横担在10kV架空配电线路上应用非常广泛。　　 (3)悬式绝缘子：它是一种由一个盘状或钟状的绝缘件，以及沿着绝缘子轴线布置的钢帽和钢脚所组成的绝缘子。钢帽胶装在绝缘件上，钢脚胶装在绝缘件孔内，因而悬式绝缘子具有较大的机械强度和良好的电气性能。通常的10kV架空配电线路，耐张杆塔采用2片悬式绝缘子组成的绝缘子串完全满足机械强度和绝缘强度。　　 3计算分析　　 (1)从表1可知，单从耐雷水平考虑，宜采用瓷横担绝缘子，为此有必要通过计算确定瓷横担绝缘子的机械强度是否满足设计要求。　　 表2瓷横担绝缘子机械强度计算表　　 类别 荷载方向 荷载计算 来源: 　　情况 荷载计算 机械强度的安全　　系数 备注 LJ-240　　铝绞线 垂直 正常无冰 GD=g1SLV+GJ　　=2.758×10-3×238.75　　×80+10　　=62.68(kg)=0.61kN K=Tp/GD=2.45/0.61=4.023符合设计要求 不考虑覆冰的影响 　　 　　其中，查LJ型铝铰线比载表得自重比载g1=2.758×10-3kg/m.mm2,LJ-240的截面积S=238.75mm2，若杆塔的垂直档距LV取80米，绝缘子串和金具重GJ=10kg，查表1得S-210瓷横担的抗弯破坏负荷Tp=2.45kN。　　从表2可知，通常架设的10kV线路，档距控制在40～80米之间(通常取50米作为标准档距)，导线的截面积控制在240mm2以内(建议185mm2及以下导线用LGJ型，240mm2导线用LJ型)，直线杆塔采用瓷横担绝缘子(如S-210)完