一種防止架空絕緣導(dǎo)線燒蝕的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種防止架空絕緣導(dǎo)線燒蝕的方法，包括步驟：S1建立架空絕緣導(dǎo)線燒蝕等值電路；S2計算所述燒蝕等值電路的參數(shù)；S3建立防護措施，所述防護措施為在所述絕緣子上方加裝金屬連接件用于連接所述架空絕緣導(dǎo)線的線芯和所述絕緣子；本發(fā)明通過建立架空絕緣導(dǎo)線等值電路，得到了其燒蝕原因及故障機理，從而提出了防護措施，有效預(yù)防了架空絕緣導(dǎo)線的燒蝕。
【專利說明】一種防止架空絕緣導(dǎo)線燒蝕的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明涉及一種防止架空絕緣導(dǎo)線燒蝕的方法，具體講涉及一種防止沿海和重污染地區(qū)的架空絕緣導(dǎo)線燒蝕的方法。
【背景技術(shù)】:
[0002]沿海和重污穢地區(qū)的IOkV架空絕緣導(dǎo)線常常會出現(xiàn)著火及燒蝕的情況，而燒蝕故障一般發(fā)生在架空絕緣導(dǎo)線的終端線段部分，即架空絕緣導(dǎo)線下桿與配電系統(tǒng)的連接部分。
[0003]空絕緣導(dǎo)線由多個水泥桿支撐，相鄰水泥桿之間的距離一般為30?IOOm不等，而燒蝕均發(fā)生在架空絕緣導(dǎo)線與配電系統(tǒng)的連接部分，其他地方一般不會發(fā)生燒蝕。
[0004]目前，國內(nèi)外對架空絕緣導(dǎo)線的燒蝕原因尚未進行深入的研究，這種著火燒蝕對IOkV配電系統(tǒng)的安全運行有危害，但由此可能引起的二次危害一引起火災(zāi)和社會恐慌危害很大。隨著絕緣架空導(dǎo)線的大量使用，特別是沿海城市，氣候潮濕，鹽密大，絕緣子易積污，燒蝕故障發(fā)生概率增多，對燒蝕原因分析及防治的需求也越來越迫切。
【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0005]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述缺陷，本發(fā)明提供一種防止架空絕緣導(dǎo)線燒蝕的方法；
[0006]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種防止架空絕緣導(dǎo)線燒蝕的方法，包括如下步驟:
[0007]SI建立架空絕緣導(dǎo)線燒蝕等值電路；
[0008]S2計算所述燒蝕等值電路的參數(shù)；
[0009]S3建立防護措施，所述防護措施為在所述絕緣子上方加裝金屬連接件用于連接所述架空絕緣導(dǎo)線的線芯和所述絕緣子。
[0010]優(yōu)選的，所述步驟SI的架空絕緣導(dǎo)線燒蝕等值電路包括依次連接的電源電路模塊、短線側(cè)電路模塊、絕緣子電路模塊和長線側(cè)電路模塊。
[0011]進一步，所述電源電路模塊包括交流電源AC ;所述短線側(cè)電路模塊包括電阻R1、電容Cu、電容C01和電阻R11 ；
[0012]所述電阻R1與所述電容C11的并聯(lián)支路的一端與所述交流電源AC的一端連接，另一端分別與所述電容Ctll的一端和所述電阻R11的一端連接；
[0013]所述電容Ctll的另一端和所述交流電源AC的另一端接地；
[0014]其中=R1—導(dǎo)線截面絕緣層的電阻；
[0015]R11—短線側(cè)單位長度的架空絕緣導(dǎo)線絕緣外皮的電阻；
[0016]C11 一短線側(cè)單位長度的架空絕緣導(dǎo)線線芯對外皮的分布電容；
[0017]Ccil+短線側(cè)單位長度的架空絕緣導(dǎo)線線芯對地的分布電容。
[0018]進一步，所述絕緣子電路模塊包括電阻& ;所述電阻&的一端與所述電阻R11的另一端連接，所述電阻Rh的另一端接地；
[0019]其中:Rjy—絕緣子的電阻。
[0020]進一步，長線側(cè)電路模塊包括多個依次連接的RCC電路模塊；所述RCC電路模塊包括電容C12、電容Ctl2和電阻R12 ；
[0021]第一 RCC電路模塊的電容C12的一端分別與所述第一 RCC電路模塊的電阻R12的一端和所述第一 RCC電路模塊的電容Ctl2的一端連接；所述電阻R1和電容C11的并聯(lián)支路與所述交流電源AC的連接端還與所述第一 RCC電路模塊的電容C12的另一端連接；所述電阻R11與所述電阻Rjy的連接端還與所述第一RCC電路模塊的電阻R12的另一端連接；所述第一RCC電路模塊的電容Ctl2的另一端接地；
[0022]其中:C12—長線側(cè)單位長度的架空絕緣導(dǎo)線線芯對外皮的分布電容；
[0023]Ctl2—長線側(cè)單位長度的架空絕緣導(dǎo)線線芯對地的分布電容；
[0024]R12—長線側(cè)單位長度的架空絕緣導(dǎo)線絕緣外皮的電阻。
[0025]進一步，當(dāng)前RCC子模塊的電容C12的一端分別與所述當(dāng)前RCC子模塊的電容Cffi的一端和所述當(dāng)前RCC子模塊的電阻R12的一端連接，所述電阻R1和所述電容C11的并聯(lián)支路與所述交流電源AC的連接端還與所述當(dāng)前RCC子模塊的電容C12的另一端連接；所述當(dāng)前RCC子模塊的電容Ctl2的另一端接地；所述當(dāng)前RCC子模塊的電阻R12的另一端與前一個RCC子模塊的電容C12和電容Ctl2的連接端連接。
[0026]進一步，步驟S2包括:
[0027](I)計算流經(jīng)所述短線側(cè)電路模塊的電阻R11的電流I1 ；
[0028]I1 = U1A11 (I)
[0029]式中:
[0030]U1—電源漏電流流經(jīng)短線側(cè)的架空絕緣導(dǎo)線絕緣外皮產(chǎn)生的電壓；
[0031]R11—短線側(cè)單位長度的架空絕緣導(dǎo)線絕緣外皮的電阻；
[0032](2)計算流經(jīng)所述長線側(cè)電路模塊的電阻R12的電流I2 ;
[0033]I2 = U2/(N X R12) (2)
[0034]式中U2—長線側(cè)電容C12的靜電耦合電流流經(jīng)長線側(cè)絕緣外皮產(chǎn)生的電壓；
[0035]N—長線側(cè)架空絕緣導(dǎo)線的長度，單位m，N取整數(shù)，N≥7 ;
[0036]R12—單位長度的架空絕緣導(dǎo)線絕緣外皮的電阻；
[0037](3)計算流經(jīng)所述電阻Rjy的電流I3 ；
[0038]I3 = I1-I2 ； (3)
[0039]式中=I1 一流經(jīng)所述短線側(cè)電路模塊的電阻R11的電流；
[0040]I2—流經(jīng)所述長線側(cè)電路模塊的電阻R12的電流；
[0041]比較電流I1' I2和I3的大小，在污穢條件下，U2 << U1 ;得到 I2 << I1, 13>110
[0042] 進一步，步驟S3包括:選擇電流最大的絕緣子部位作為防護措施的實施部位；所述防護措施所采用的防護設(shè)備包括:于豎直方向上將鋼帽、傘形絕緣子本體和支撐架連接一體的支撐柱；所述鋼帽頂端沿水平方向設(shè)有開口向上的凹槽；架空絕緣導(dǎo)線臥于凹槽內(nèi)；所述凹槽底部中央有一圓錐形金屬連接件，所述金屬連接件尖端刺破架空絕緣導(dǎo)線的外皮與所述架空絕緣導(dǎo)線的線芯電氣連接；所述凹槽兩側(cè)設(shè)有接口 ；長條形扣件兩端設(shè)有與接口大小對應(yīng)的圓孔；所述長條形扣件兩端通過螺栓與所述凹槽兩側(cè)的接口固定。[0043]進一步，所述鋼帽由低端向頂端，其水平橫斷面呈面積漸大的圓形；所述傘形絕緣子本體的頂端呈面積與所述鋼帽底端面積相等的圓形；所述傘形絕緣子本體與所述鋼帽活動連接。
[0044]進一步，所述傘形絕緣子本體的頂端中心設(shè)有帶內(nèi)螺紋的接口 ；所述鋼帽底端中心有與所述接口大小對應(yīng)的帶外螺紋的接頭；所述鋼帽通過接頭與所述傘形絕緣子本體固定。
[0045]進一步，所述凹槽與所述鋼帽頂端端面的直徑重合，所述凹槽的豎直縱斷面呈半徑略大于所述架空絕緣導(dǎo)線半徑的半圓形。
[0046]進一步，所述接口為對稱設(shè)于所述凹槽兩側(cè)的帶內(nèi)螺紋的接口，兩個長條形扣件固定在所述架空絕緣導(dǎo)線上方，與所述架空絕緣導(dǎo)線垂直；所述鋼冒頂端中心與所述兩個長條形扣件之間的距離相等且均等于所述鋼冒頂端端面半徑的二分之一。
[0047]進一步，所述金屬連接件與所述鋼冒一體成型，所述金屬連接件與所述鋼冒采用鑄鋼材料直接澆注成型。
[0048]本發(fā)明采用如下實驗步驟驗證了上述防護措施的防護效果:
[0049]1、首先選擇IOKV的架空絕緣導(dǎo)線和傘型絕緣子,對架空絕緣導(dǎo)線的絕緣子的參數(shù)進行測量，測得架空絕緣導(dǎo)線外徑A = 17.8mm,導(dǎo)線截面半徑a = r/2 = 8.9mm,導(dǎo)線導(dǎo)電線芯直徑r2 = 12.6mm,導(dǎo)線外包絕緣層厚度的D = 2.6mm ；
[0050]單位長度的架空絕緣導(dǎo)線的外皮表面積S1 = 2 Ji aL = 559cm2，L為導(dǎo)線長度，L =Im ；
[0051]絕緣子表面積S2 = 1090cm2 ；
[0052]2、計算架空絕緣導(dǎo)線單位長度對地的電容量Ctli ;其中
【權(quán)利要求】
1.一種防止架空絕緣導(dǎo)線燒蝕的方法，其特征在于:所述方法包括如下步驟: SI建立架空絕緣導(dǎo)線燒蝕等值電路； S2計算所述燒蝕等值電路的參數(shù)； S3建立防護措施，所述防護措施為在所述絕緣子上方加裝金屬連接件用于連接所述架空絕緣導(dǎo)線的線芯和所述絕緣子。
2.如權(quán)利要求1所述的一種防止架空絕緣導(dǎo)線燒蝕的方法，其特征在于: 所述步驟SI的架空絕緣導(dǎo)線燒蝕等值電路包括依次連接的電源電路模塊、短線側(cè)電路模塊、絕緣子電路模塊和長線側(cè)電路模塊。
3.如權(quán)利要求2所述的一種防止架空絕緣導(dǎo)線燒蝕的方法，其特征在于: 所述電源電路模塊包括交流電源AC ;所述短線側(cè)電路模塊包括電阻凡、電容Cn、電容C01和電阻R11 ； 所述電阻R1與所述電容C11的并聯(lián)支路的一端與所述交流電源AC的一端連接，另一端分別與所述電容Ctll的一端和所述電阻R11的一端連接； 所述電容Ctll的另一端和所述交流電源AC的另一端接地； 其中=R1—導(dǎo)線截面絕緣層的電阻； R11—短線側(cè)單位長度的架空絕緣導(dǎo)線絕緣外皮的電阻； C11 一短線側(cè)單位長度的架空絕緣導(dǎo)線線芯對外皮的分布電容； Ccil+短線側(cè)單位長度的架空絕緣導(dǎo)線線芯對地的分布電容。
4.如權(quán)利要求3所述的一種防止架空絕緣導(dǎo)線燒蝕的方法，其特征在于: 所述絕緣子電路模塊包括電阻Rjy ;所述電阻Rjy的一端與所述電阻R11的另一端連接，所述電阻Rh的另一端接地； 其中:Rjy—絕緣子的電阻。
5.如權(quán)利要求4所述的一種防止架空絕緣導(dǎo)線燒蝕的方法，其特征在于: 長線側(cè)電路模塊包括多個依次連接的RCC電路模塊；所述RCC電路模塊包括電容C12、電容C02和電阻R12 ； 第一 RCC電路模塊的電容C12的一端分別與所述第一 RCC電路模塊的電阻R12的一端和所述第一 RCC電路模塊的電容Ctl2的一端連接；所述電阻&和電容C11的并聯(lián)支路與所述交流電源AC的連接端還與所述第一 RCC電路模塊的電容C12的另一端連接；所述電阻R11與所述電阻Rjy的連接端還與所述第一 RCC電路模塊的電阻R12的另一端連接；所述第一 RCC電路模塊的電容Ctl2的另一端接地； 其中=C12—長線側(cè)單位長度的架空絕緣導(dǎo)線線芯對外皮的分布電容； Ctl2+長線側(cè)單位長度的架空絕緣導(dǎo)線線芯對地的分布電容； R12—長線側(cè)單位長度的架空絕緣導(dǎo)線絕緣外皮的電阻。
6.如權(quán)利要求5所述的一種防止架空絕緣導(dǎo)線燒蝕的方法，其特征在于: 當(dāng)前RCC子模塊的電容C12的一端分別與所述當(dāng)前RCC子模塊的電容Ctl2的一端和所述當(dāng)前RCC子模塊的電阻R12的一端連接，所述電阻R1和所述電容C11的并聯(lián)支路與所述交流電源AC的連接端還與所述當(dāng)前RCC子模塊的電容C12的另一端連接；所述當(dāng)前RCC子模塊的電容Ctl2的另一端接地；所述當(dāng)前RCC子模塊的電阻R12的另一端與前一個RCC子模塊的電容C12和電容Ctl2的連接端連接。
7.如權(quán)利要求6所述的一種防止架空絕緣導(dǎo)線燒蝕的方法，其特征在于: 步驟S2包括: (1)計算流經(jīng)所述短線側(cè)電路模塊的電阻R11的電流I1； 11= VR11 (I) 式中: U1—電源漏電流流經(jīng)短線側(cè)的架空絕緣導(dǎo)線絕緣外皮產(chǎn)生的電壓； R11—短線側(cè)單位長度的架空絕緣導(dǎo)線絕緣外皮的電阻； (2)計算流經(jīng)所述長線側(cè)電路模塊的電阻R12的電流I2；
12= U2/(N X R12) (2) 式中U2—長線側(cè)電容C12的靜電耦合電流流經(jīng)長線側(cè)絕緣外皮產(chǎn)生的電壓； N—長線側(cè)架空絕緣導(dǎo)線的長度，單位m，N取整數(shù)，N > 7 ; R12—單位長度的架空絕緣導(dǎo)線絕緣外皮的電阻； (3)計算流經(jīng)所述電阻Rjy的電流I3；
13= I!+I2 ； (3) 式中:I1一流經(jīng)所述短線側(cè)電路模塊的電阻R11的電流； I2—流經(jīng)所述長線側(cè)電路模塊的電阻R12的電流； 比較電流Ip I2和I3的大小，在污穢條件下，U2KU1 ;得到I2M1, I3M115
8.如權(quán)利要求7所述的一種防止架空絕緣導(dǎo)線燒蝕的方法，其特征在于: 步驟S3包括:選擇電流最大的絕緣子部位作為防護措施的實施部位；所述防護措施所采用的防護設(shè)備包括:于豎直方向上將鋼帽、傘形絕緣子本體和支撐架連接一體的支撐柱；所述鋼帽頂端沿水平方向設(shè)有開口向上的凹槽；架空絕緣導(dǎo)線臥于凹槽內(nèi)；所述凹槽底部中央有一圓錐形金屬連接件，所述金屬連接件尖端刺破架空絕緣導(dǎo)線的外皮與所述架空絕緣導(dǎo)線的線芯電氣連接；所述凹槽兩側(cè)設(shè)有接口 ；長條形扣件兩端設(shè)有與接口大小對應(yīng)的圓孔；所述長條形扣件兩端通過螺栓與所述凹槽兩側(cè)的接口固定。
9.如權(quán)利要求8所述的一種防止架空絕緣導(dǎo)線燒蝕的方法，其特征在于: 所述鋼帽由低端向頂端，其水平橫斷面呈面積漸大的圓形；所述傘形絕緣子本體的頂端呈面積與所述鋼帽底端面積相等的圓形；所述傘形絕緣子本體與所述鋼帽活動連接。
10.如權(quán)利要求9所述的一種防止架空絕緣導(dǎo)線燒蝕的方法，其特征在于: 所述傘形絕緣子本體的頂端中心設(shè)有帶內(nèi)螺紋的接口 ；所述鋼帽底端中心有與所述接口大小對應(yīng)的帶外螺紋的接頭；所述鋼帽通過接頭與所述傘形絕緣子本體固定。
11.如權(quán)利要求8所述的一種防止架空絕緣導(dǎo)線燒蝕的方法，其特征在于: 所述凹槽與所述鋼帽頂端端面的直徑重合，所述凹槽的豎直縱斷面呈半徑略大于所述架空絕緣導(dǎo)線半徑的半圓形。
12.如權(quán)利要求8所述的一種防止架空絕緣導(dǎo)線燒蝕的方法，其特征在于: 所述接口為對稱設(shè)于所述凹槽兩側(cè)的帶內(nèi)螺紋的接口，兩個長條形扣件固定在所述架空絕緣導(dǎo)線上方，與所述架空絕緣導(dǎo)線垂直；所述鋼冒頂端中心與所述兩個長條形扣件之間的距離相等且均等于所述鋼冒頂端端面半徑的二分之一。
13.如權(quán)利要求8所述的一種防止架空絕緣導(dǎo)線燒蝕的方法，其特征在于: 所述金屬連接件與所述鋼冒一體成型，所述金屬連接件與所述鋼冒采用鑄鋼材料直接澆注成 型。
【文檔編號】H02G7/20GK103997009SQ201410233937
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月29日
【發(fā)明者】倪學(xué)鋒, 黃林, 林浩, 姜勝寶, 戚革慶 申請人:國家電網(wǎng)公司, 中國電力科學(xué)研究院