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供 用 电
第18卷第5期2001年10月
电力线路金具的展望
浙西电力技术学校 侯仁保
摘 要 介绍了浙江省电力设计院、金华杭州两个地区局、建德淳安两个县级局的电力金县使用现状及国内外电力金具的发展动向,并就具体的几种金具探索其发展方向。关键词 马铁金具;铝合金金具;现状;发展动向
中图分类号:TM75 文献标识码:B 文章编号:100626357(2001)05 近年来,农村和城市两网改造,电力金具需求大增,引发了一场办厂热潮。据不完全统计,浙江省现有600多家大小金具厂。两网改造已经过去两年多,国家电力公司要求明年改造结束。电力金具需量势必大幅下降,各金具厂都在考虑对应策略。把握电力金具的发展动向,不断开发出新产品,努力赶上金具的发展动向,成为各厂面临的问题。
他们设计的500kV线路,其悬垂线夹,由于防电晕的需要,现在都采用了铝合金线夹,这种线夹同时具有节能的优点。而110～220kV线路,现在仍采用“85国标”的马铁金具。近年来只有个别的220kV线路,由于省电力公司的要求,才采用了铝合金的线夹。
112 地区局的电力金具使用情况金华电业局和杭州电力局都是地区局,所属地区都在两网改造范围内。
金华地区的35～220kV线路上,现在采用的均为常规的马铁金具。只有去年施工、今年投产的220kV东方线,采用了铝合金的悬垂线夹。对于因采用铝合金线夹能降低线损,有些线路专职人员及领导干部根本并不在意。
金华局有一条220kV新杭线大修改造,准备把全线老式FD型防震锤改用多频防震锤;虽然比普通防震锤要贵一倍左右,但其性能优越,特别是施工方便,不要包铝包带,不要上螺帽,而且其钢绞线采用稀土铝锌合金镀层,耐
附表 两个变电站二次投资费用的比较
1 金具的使用现状111 省电力设计院仍多采用“85国标”金具
浙江省电力设计院是省内最高电力设计单位,专门负责全省范围内的500kV线路的设计。此外,也接受委托设计各地区的部分110～220kV线路。他们设计的架空线路,绝大多数仍按“85国标”选用金具。虽已有1997年的新样本,由于样本上的有些产品国家标准还未出台,以致未能放心选用。
变电站
主接线
110kV车站变
110kV内桥接线
35kV和10kV均为单母线分段带旁路母线110kV进线2回,主变2×50MVA;35kV出线8回,2组母线设备,2分段开关,1旁路开关;10kV出线13回,主变次总1为单开关、1为双开关,2台接地变,2组电容器,2组母线设备,2分段开关,1旁路开
110kV学前变110kV线路变压器组35kV单母线分段10kV单线母分段
110kV进线2回,主变2×63MVA;35kV出线4回,2组母线设备,1分段开关;10kV出线16回,次总为双开关,2台接地变,2组电容器,2组母线设备,1分段开关
本期规模
关
综合自动化设备类型综合自动化设备投资(万元)二次电缆长度二次电缆投资二次综合造价二次设备室面积长×宽(m2)
价格系数面积系数
集中式(南自院):监控BJ22(系统所)保护LFP2900(保护所)
BJ22:71LFP2900:10528850m(25900m)
分层分布是:南自总厂四方公司
CSC22000
126159600m(7940m)
约87万元
263万元1315×12=162
11
约27万元
15315万元912×712=66124
01580141
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腐蚀性能优越、寿命长。由于这些优点,认为即使贵一些也是合算的。
杭州局所管的500kV线路采用铝合金线夹;110～
220kV线路绝大部分采用马铁金具,其中有一条220kV
列在黑色金属之前予以推荐。在80年代,前苏联已在220～750kV线路上广泛采用铝合金线夹,在1150kV8导线中亦采用铝合金线夹。
近年来在东南亚,例如泰国、马来西亚等国,在线路工程招标中,都明确要求各种线夹一律用铝合金制造。
上述情况表明,在国外,铝合金金具已是电力金具的发展方向。
线路采用了铝合金线夹。现在线路上的一些架空避雷线采用了铝包钢线,并有大量采用之势。架空避雷线采用铝包钢线后,必须改用铝合金线夹,防震锤也必须改用相应的多频防震锤。
杭州城网改造少量用了一些绝缘耐张线夹,但大多数仍是应用普通的马铁耐张线夹。马铁耐张线夹,使用在绝缘导线上时,只需在夹线夹的终端那段线上,把外面的绝缘皮剥掉。其余搭接用的并沟线夹,仍采用普通的导形并沟线夹,没有采用那种穿刺的绝缘并沟线夹。据认为,绝缘耐张线夹价格太高,普通的马铁耐张线夹不通过负荷电流,损耗很小,照样可用,但要便宜得多。
113 县供电局使用的金具情况
3 国内金具的发展动向
我国在50～70年代期间,马铁金具一统天下。到80年代首先在500kV线路上推行了铝合金金具,这种金具被列入“85国标”。
随着国家节能的逐步到位,要求采用节能的电力金具,借以减少环境污染。到90年代,节能型铝合金金具又有了进一步的发展,1997年国家颁发的电力金具产品样本一改“85国标”中仅有500kV防晕铝合金悬垂线夹的情况,把220kV及以下中小截面导线的铝合金悬垂线夹、螺栓型耐张线夹也列入样本中。作为过渡,在这个样本中,依然保留了马铁类金具;但作为发展方向,铝合金金具在这个样本中已充当了重要角色。
在浙江省,目前大家都已开始开发应用铝合金金具,马铁金具将被逐步淘汰。北京、上海已率先发文件,要求下属供电企业要改用铝合金金具。上海线路器材厂现在生产的基本上都是铝合金金具了。
在国内,据介绍,330～500kV线路均已采用铝合金线夹。10kV城网改造工程中,已经开始大量采用铝合金金具。220kV线路也已开始采用铝合金金具。35～110kV线路虽然现在还大多用马铁金具,但也属逐步淘汰之列。
浙江省有的金具开发研究机构已经明确表示,今后对马铁金具不再进行研究开发。
上述情况表明,国内电力金具的发展动向,已非铝合金金具莫属了。
建德、淳安两县供电局管理的10～35kV线路,属于农网。35kV线路所用金具仍是马铁金具,但其防震锤现已大量采用带铝合金夹头的多频防震锤。当问及为何不用节能型的铝合金金具时,淳安局认为农网负荷很小,在线夹上的电能损耗可以忽略不计。10kV的耐张线夹,即使在市区内的绝缘导线,绝大多数仍采用马铁金具,仅少量试用绝缘耐张线夹。建德局曾拿去20来只绝缘耐张线夹作试验用,并未推广应用。
建德局对舟山市东舟电器成套设备厂生产的NXLJ型铝合金楔形耐张线夹,仅买了几只作试验用。经分析认为:这种线夹力学性能不好,担心应力太集中,在线夹出口处拉断导线。原来用的倒装式马铁线夹,经长期运行考验,证明力学性能很好。
35kV线路上不用铝合金线夹,建德局认为这种线夹
无非轻一些,但价格太贵。目前,一条线路的投资,上级局审批是卡死的,不能超过,只能节约。单位里对投资很讲究。技术人员往往也只考虑投资,至于今后运行中会不会增加线损,并不重视。
4 其他金具的发展动向
411 预绞式金具
2 国际上金具的发展动向
在输电线路建设中,推广铝合金线夹,降低线损,是国际上的一项重要技术措施。近年来,一些西方发达国家,如英国,特别制造了节能型的铝合金金具;日本在275kV及以上线路上也换用了铝合金金具。因此,在输电线路上采用铁损较小、线夹处附加温升较低、短路电流通过时热稳定性能良好的铝合金线夹,代替导磁性能良好的马铁线夹,已是国际上输电线路电力金具的一种发展趋势。
目前,无论欧美、日本或我国地区的金具制造厂商,在其产品样本中无一例外地都把铝合金线夹作为基本产品来推荐,如非用户特殊需要,一般不再生产马铁线夹。
前苏联在其#OCТ279国家标准中,已经把有色金属
我国利用预绞丝已做成补修条、护线条,并已大量用在架空线路上。由于预绞丝具有箍紧力,现在世界各国已经把它作为线夹来用,成为预绞丝线夹。预绞丝线夹利用摩擦力来握住绞线,具有应力分散、不损伤绞线的优点。我国在这方面也已有了实际的应用。预绞丝的材料不仅限于铝合金,也有用钢丝和铝包钢丝制造的,并制造出了铝包钢丝的预绞丝耐张线夹。国外在预绞丝线夹的应用方面发展很快,面很广,很多已将钢预绞丝作为拉线线夹使用。
这种预绞式金具,可以代替各种耐张线夹、悬垂线夹和直线连接管。有人认为这是电力金具的一次。用它代替直线连接管、耐张压接管,原来施工用的钳压机、液
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压机都可取消。
412 联结金具
连,铝板部分和铝引线相连。用这样的方法来解决铜铝直接连接所引起的电化腐蚀问题。此法虽然可用,但缺点较多,属世界上早期应用的办法。为了改善上述老式过渡线夹的接续性能,解决铜铝直接连接所引起的电化腐蚀问题,国内已有一种专利技术“密封式铜铝过渡设备线夹”。这种线夹可直接连接几种不同型号的导线,线夹型号减少,而且体积小、重量轻、工艺简易、价格便宜。线夹在工厂里可直接组装在设备螺杆上,容易保证工艺质量。
为了配合实现西电东送、大区电网互联和大容量远距离送电,我国将大量建设500kV线路。
500kV架空线路的线夹是铝合金的,而固定螺栓现
已要求采用不锈钢制品。联结金具,如碗头挂板、球头挂板、直角挂板等,依然采用马铁金具。马铁金具的镀锌层,由于撞击、敲打、制造质量、酸性腐蚀等原因,在运行中易生锈腐蚀,尤其是处在酸性环境中,如化工厂附近。我国的环境污染很严重,酸雨越来越频繁,对金具的镀锌层是一种威胁,电力系统中曾经发生过球头因锈蚀而被拉断的事故。为此,已有人提出为使500kV线路的金具协调配套,真正成为免维护的,要采用特种材料制作联结金具。虽然这种金具价格较高,但对于500kV线路来讲,对整个线路的投资影响很小,线路运行部门肯定欢迎的。
413 铜铝过渡设备线夹
5 结语
从国内外以及浙江省内金具的使用情况看,电力金具的发展,非铝合金金具莫属;马铁类金具必将被逐步淘汰。预绞式金具在试用中会得到人们的认可,也是电力金具的一个发展方向。500kV联结金具应做成免维护的。老式的铜铝过渡设备线夹已经到了非改进不可的时候,并已有了一种专利技术。收稿日期:2001年3月27日侯仁保 浙西电力技术学校浙江省建德市 311600
现行的铜铝过渡设备线夹是将线夹在一块铝板上用闪光焊接、摩擦焊接、钎焊接或铜铝过渡复合片的工艺方法,焊接上一块铜板。铜板部分和电气设备的铜螺杆相产品信息
低烟无卤阻燃耐火电缆
(2)毒性及腐蚀性 普通PVC电缆在燃烧时,产生的氯
特点无卤电缆是一种符合现代安全要求的环保产品。
一旦发生火警,电缆燃烧时释放出来的烟雾,不带毒性及腐蚀性的,因此对人体及物件的损害可以大大减低。同时,无卤电缆在火警时,释放出的烟雾量及浓度都很低,人群可清楚的找到火焰源头及出口,而消防人员亦可迅速到达火场扑灭火种。此外,阻燃电缆在火灾发生时,其阻燃成分可有效发挥阻燃作用,从而不会使电缆成为火焰蔓延的通道。同时,无卤阻燃电缆还可按要求采用相应的原材料及结构设计使其具备防火性能。一旦遇上火警,此种耐火电缆仍能在一定时间内继续安全运行,为人员及设备的抢救提供电能。
和氢会结合释放出氯化氢气体,同时其添加剂还产生一些其它的有毒及腐蚀性气体。当电缆被要求不能产生过量烟雾及有毒物质时,或在温度升高而不会加强毒性时,
PVC电缆将被禁止使用。而无卤电缆采用不含卤素的聚
烯烃作为基料,它在燃烧时不会产生酸性气体,因而其毒性及腐蚀性大大低于普通PVC电缆。
(3)阻燃 在无卤阻燃电缆中,起阻燃作用的主要是大量
填充的铝质或镁质氢氧化物等阻燃填充剂。该种物质能在电缆燃烧时释放结晶水,吸收大量热量,从而抑制聚合物温度上升,延缓热分解,降低燃烧速度。此外,脱水分解所产生的水蒸汽,能稀释可燃性气体,从而起到阻燃效果。
在有机物中过多加入无机阻燃填料会极大的降低材料的机械性能和电气性能。因此,使无卤材料既有优异的阻燃性能、又有较好的机械及电气性能是非常重要的。
(4)耐火特性 当电缆线路必须於火警时能继续发挥作
主要技术特性(1)烟密度 电缆燃烧时的烟密度用Ds(给定时刻的比光
密度)和Dm(最大比光密度)来评定,它是在一定的试验条件下,借助于光学的方法,来测量由于烟雾积聚而产生的光束衰减,Dm表示烟的总累积。Dm越大,表示燃烧时的发烟量越大,反之亦然。
在火灾中电缆被燃烧时,一般PVC释放出浓度甚高的不透光烟雾。原因是PVC烟雾中所含的氯会在燃烧时跟添加剂中的锑反应,导致产生不完全燃烧而形成三氯化锑气体(会大大稀释空气中的氧含量,从而使火灾中的人群窒息),同时释放出阻碍光线传播的黑烟分子(炭分子)。但在无卤电缆中不存在上述问题。
用,并且当电缆不可避免的需要被架设于高危区域的线路上时,电缆必须具备耐火性能。
最新的IEC331标准规定,耐火电缆必须能在750℃环境下安全运行90min。PVC电缆燃烧时,会释出破坏云母封边的腐蚀性及电离子气体,产生导向环境。而采用无卤阻燃材料及先进耐火结构的无卤耐火电缆则无此问题,并能在1000℃环境下持续安全运行3h。
(耐克森上海投资服务有限公司)