碳纖維導(dǎo)線在35—110kV線路施工中的應(yīng)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(shè)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(yīng)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(dǎo)線的創(chuàng)新提供了技術(shù)支持，本文以碳纖維導(dǎo)線為切入點，分析其在35kV以及100kV線路施工中的應(yīng)用以及應(yīng)用中的注意事項。

關(guān)鍵詞：碳纖維導(dǎo)線；35kV；100kV；應(yīng)用

中圖分類號：TM752 文獻標(biāo)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(wù)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(shè)逐步完善，作為電力供應(yīng)部門，我廠電力供應(yīng)區(qū)域覆蓋陜甘寧三省，電力線路覆蓋面積廣闊，環(huán)境復(fù)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(yīng)用新型的碳纖維導(dǎo)線進行供電傳輸，既能滿足用戶電力負(fù)荷不斷增長的要求，也能提高線路的傳輸能力和在惡劣復(fù)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(dǎo)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(dǎo)線的優(yōu)勢

1.1 強度較大，耐高溫

碳纖維導(dǎo)線的使用，可以滿足電力負(fù)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(yīng)。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(fù)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(dǎo)線有較高的機械強度，可以在高溫的環(huán)境下讓導(dǎo)線具有一定的張力，從而順利傳導(dǎo)電流。

1.2 耐疲勞，不易腐蝕

碳纖維導(dǎo)線和其他電力導(dǎo)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(chǔ)。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(dǎo)線和其他導(dǎo)線相比，可以是應(yīng)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(dǎo)線的五分之一，減輕了導(dǎo)線的整體質(zhì)量。又因為這一導(dǎo)線膨脹系數(shù)較低，張力保持不變的情況下，可有效減小導(dǎo)線的弧垂。

2 碳纖維導(dǎo)線在35-110kV線路施工中的應(yīng)用

2.1 碳纖維導(dǎo)線在35kV線路施工中的應(yīng)用

電力企業(yè)或變電站在35kV線路施工中使用碳纖維導(dǎo)線時，根據(jù)已經(jīng)完成的設(shè)計方案，以及桿塔組立結(jié)束后，確定以普通導(dǎo)線進行電力輸送的10kV線路的位置，和碳纖維導(dǎo)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(shè)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(shè)發(fā)展的差異，特別是在一些建設(shè)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(fù)荷，導(dǎo)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(dǎo)線在整個線路的施工中，會使用專用FR型與預(yù)絞式耐熱防震錘等工具，提高導(dǎo)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(dǎo)線在110kV線路施工中的應(yīng)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(yán)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(biāo)稱截面積達630mm2的導(dǎo)線，嚴(yán)重超過了桿塔承載能力，需要重新設(shè)計組立桿塔，施工周期長，施工預(yù)算高。因此在方案制定時，加入碳纖維導(dǎo)線，不僅解決了負(fù)載增加的問題，同時由于碳纖維導(dǎo)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(yù)算，大大縮短了施工周期，效果良好。

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

（2）碳纖維導(dǎo)線在110kV線路改造施工中的應(yīng)用，要盡量保留原有線路的電桿鐵塔，在保證符合設(shè)計規(guī)法的前提下，滿足資金預(yù)算及現(xiàn)場施工的要求，完成增容改造。因此，設(shè)計人員在給出電力導(dǎo)線的改造方案時，可以適當(dāng)改變線路的結(jié)構(gòu)，充分利用碳纖維導(dǎo)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(dǎo)線在35-110kV線路施工中應(yīng)用的注意事項

碳纖維導(dǎo)線在施工中，在利用張力防線的方式時，由于碳纖維導(dǎo)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(dǎo)線的位置，并隨著導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)線時，必須根據(jù)設(shè)計方給出的操作規(guī)范，嚴(yán)格按照操作流程執(zhí)行，減少因為施工操作不規(guī)范導(dǎo)致的導(dǎo)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(yīng)打下堅實基礎(chǔ)。

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(dǎo)，通過系統(tǒng)的理論講解和實際操作，了解碳纖維導(dǎo)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(xùn)，熟悉操作的流程，了解施工標(biāo)準(zhǔn)，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(biāo)準(zhǔn)高質(zhì)量的完成生產(chǎn)任務(wù)打下堅實的技術(shù)基礎(chǔ)，確保線路的日常平穩(wěn)運行，保障電力供應(yīng)，從而達到提高供電服務(wù)質(zhì)量的目標(biāo)，為油田建設(shè)和發(fā)展提供源源不斷的動力。

4 結(jié)語

碳纖維導(dǎo)線在35-110kV線路施工中應(yīng)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(yīng)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。