浅析110kV西甸线跳线发热论文_徐坤

摘要：跳线发热作为输配电线路常见的故障，对输配电线路的稳定运行有着很大影响。本文以110kV西甸线#1塔跳线连接金具发热故障为例，从导线与连接金具的自身电阻出发分析接头发热原因, 并针对问题提出了相关的解决办法。

关键词：跳线；故障；发热

1、引言

随着电力客户对供电稳定的需求越来越高，可靠供电成了供电企业不不可少的一项重要指标，每年电力企业都投入了大量的精力来维护电网稳定运行。在我局输配电线路中，跳线的使用广泛存在于输配电线路的耐张杆中。作为输配电线路必不可少的一个环节，负荷及外界环境等的变化经常会引起跳线发热故障。对于线路跳线发热检修班组通常是通过停电来进行检修，不仅增加了停电时间、降低了电力供应的稳定性，还大大浪费了人力资源。因此分析跳线发热的原因，找到合适的措施增强跳线连接的可靠性显得非常重要。

2、故障情况

在输配电线路运行中，时常会出现跳线连接发热，导致线路被迫停运，从而给电网的安全稳定运行埋下巨大的隐患，所以分析跳线发热的原因并找到行之有效解决方法是非常重要的，下面本文将以110KV西甸线发热故障作为研究对象，并试图找到110kV西甸线#1塔跳线发热的原因。

2.1、110kV西甸故障情况

2015年08月27日14:29分，我局所辖110kV西甸线1号塔发生紧急缺陷，导致线路不能正常运行，输电所组织人手检查发现，110kV西甸线#1杆上相和中相导线存在损伤现象，进一步检查发现#1杆上相和中相并沟线夹与跳线均产生严重烧坏，烧坏面积极大，必须立即进行处理。110kV西甸线发生故障时的跳线连接金具并沟线夹现场情况如图1所示：

图1 并沟线夹烧毁情况

观察现场烧坏跳线及并沟线夹发现：其一、跳线及与其连接的并沟线夹锈蚀很大。其二、跳线及并沟线夹表面污染严重，污染物物几乎覆盖了一层。其三、并沟线夹螺栓与螺栓之间有很大间隙。

3、原因及现状分析

3.1 发热分析

通过分析110kV西甸线发热情况发现引起跳线发热原因有以下几个：

(1) 传统工作中将并沟线夹与跳线连接时，通常采用人力安装，人力安装时因各个作业人员的技能、技术水平不一致、自身力气的大小也不一样，因此安装的并沟线夹松紧度不一样，这到这导致输电线路在经过长时间的运行之后，部分跳线与金具的连接出现松动，影响了跳线与并沟线夹接触面，接触电阻增大，导致线路出现发热的情况。

(2) 随着线路运行时间的变长，跳线与并沟线夹的连接处受到自然环境影响，部分跳线、并沟线夹因受到雨水的腐蚀之后变锈，减小了并沟线夹与跳线的接触面，导致接触电阻变大。

(3) 并沟线夹在实际安装时，为了减少导线与线夹之间的摩擦，通常会在导线上加装铝包带，由铝包带在顺线路方向缠绕时，基于缠绕工艺的不同，使得并沟线夹与导线之间的间隙有大有小，故而导致并沟线夹与导线之间的接触电阻大小各有不同。

(4) 并沟线夹螺栓与螺栓之间存在间隙，空气中的污染物容易进入，长时间运行污染物集聚，减小了接触面，加大表面接触电阻。

材料电阻公式如下(1)：

(1)

式（1）中：R为材料电阻，为材料电阻率，L为材料长度，S为接触面积。当材料电阻率，材料长度、不发生变化时，能影响跳线与并沟线夹连接处电阻的因素只剩下只剩下接触面积S。另外跳线与并沟线夹接触，在接触面会产生一个接触电阻。接头总电阻与接触电阻关系公式如下(2)：

(2)

式（2）中：R 为总电阻；为跳线连接金具本身电阻；接触电阻。 从上面的式子可以看出，只有当接触电阻变大时，总电阻才会变大。根据焦耳定律：

(3)

从式(3)可以看出，当电阻变大时，跳线与并沟线夹的接触处产生的热量就会变多，从而导致跳线发热，而当跳线发热时，温度的升高又会导致电阻一定程度增大，加剧跳线发热，引起跳线发热故障。

3.2现状

目前，在我局的输配电线路中，35kV及以下电压等级的线路中，耐张杆跳线的连接大部分仍然采用并沟线夹来连接跳线的两端。随着反措要求，逐渐采用安普线夹代替并沟线夹连接跳线，目前大部分110kV以上线路已经完成安普线夹的安装，但仍然有部分还在使用并沟线夹。安装安普线夹之后，线路跳线连接部位发生的事故变得越来越少。采用同期安普线夹与并沟线夹使用线路故障发生情况做对比，从而通过表格的直观结果验证安普线夹是否能有效解决并沟线夹的不足两种金具与跳线连接之后情况如下：比较结果如图2的柱形图和表1所示：

图2 柱形图

表1并沟线夹故障情况

3.3安普线夹与并沟线夹使用情况对比

通过两个表格的对比，我们发现从2016年到2019年，线路并沟线夹这几年之间，几乎每年都会发生因并沟线夹而导致线路故障的现象，平均每年都会发生三次左右，但是使用安普线夹，从2016年到2019年这四年之间，没有发生过一起因跳线用安普线夹连接所导致的事故。

4、结论及展望

4.1利用安普线夹代替并沟线夹

安普线夹是一种用于输配电线路的非承力金具，它可以适用于各种电压等级的线路，安普线夹独特的C型结构使得它与导线的连接紧靠，连接导线之后的安普线夹与导线成为一个共同的能量储存系统，提高了导线与线夹的接触面积，这极大的提高了安普线夹的过载能力与热循环能力，减少了线夹与导线之间的接触电阻，有效避免了因发热导致的线路问题。在安装安普线夹时抹去了导线表面的杂质，增大了导线与线夹之间的接触面，表面涂上抗腐蚀层增加了线夹的寿命，适应恶劣环境的能力变强。安普线夹的结构决定了，安普线夹安装需要使用安普线夹枪，在使用安普线夹枪安装安普线夹时， 用人力将楔块推至标志线位, 再击发枪形专用工具, 使之产生瞬间推力将楔块压入工作位。对楔块的压力主要由专用子弹中的药量决定, 减少了人为因素对安装质量的影响，同时增大了跳线与线夹的接触压力。这些因素的变化都减少了线夹与跳线的接触电阻，使得线夹与跳线融为一体，减少了跳线发热故障。

4.2 本位措施

跳线与连接金具接触面的污染情况对接触电阻有一定的影响，线夹安装前应确保连接部位清洁，且尽量让螺栓与螺栓之间的间隙减小，降低外来污染入进入跳线与并沟线夹连接面的可能。跳线与线夹接触形式中，接触面积越大，接触电阻越低，线夹设计时尽量采用面接触，着重加大连接金具与跳线接触的面积，减少接触电阻。在安装时 尽量使用最大力气让跳线与金具接触更贴合，同时涂抹导电润滑脂，可有效提升并沟线夹的接触性能，降低接触电阻。用机械安装代替人工安装，是跳线与金具的连接更为紧密，受力更均匀，接触面的接触更加良好。采用电阻率更低的材料制作与跳线连接的金具，从而降低接触电阻。

本文通对影响跳线接触电阻因素的研究并可出可靠结论，针对性的降低跳线与线夹的接触电阻，保证输电电线路的稳定运行，未来个人希望设计出与跳线接触面能达到100%的线夹，同时采用能够抑制电弧及泄露电流的涂料，从而更加完美的解决跳线发热问题。

参考文献:

[1] 骆国平.并沟线夹可靠性研究[J],200(1):31-34.

[2] 杨卫民，余虹云.电力线路并沟线夹可靠性探讨[J].浙江电力，2005（3）：29-32，68.

[3]电力金具通用技术条件[J].

[4]郁志良.线夹发热机理分析与线夹改良[J].

论文作者:徐坤

论文发表刊物:《电力设备》2020年第1期

论文发表时间:2020/4/22

标签：跳线论文;  电阻论文;  线路论文;  导线论文;  接触面论文;  故障论文;  情况论文;  《电力设备》2020年第1期论文;