摘要：我国电力行业的快速发展带动我国其它行业发展迅速。随着国家经济的发展，社会对电力能源的依赖愈发强烈，架空导线是电能从发电端到受电端之间传输的必要载体，因此发展新型架空输电导线已逐步成为节能环保的重要途径。
关键词：电力接户线连接金具；设计研究
引言
随着人们生活水平和生活质量的不断提高，对于电力的需求与日俱增。随着我国现代化进程加快，电力迅猛发展，电网输送能力不断提高，对电网设备要求越来越严格，对线路可靠性要求也在提高。
1接户线连接金具的研发背景
近年来国内有不少因手绑线连接方式连接处导体氧化、电阻增大而引发火灾，或因胶带脱落引发外物触电导致人员伤亡等事故。为了减少停电时间和停电次数，带电作业就在所难免。农网改造及城中村改造时先架设好新线路后，再拆除旧线路较为常见；然而对用户电能表引下线连接处带电作业进行手绑线连接，不但安装速度慢，而且对施工人员的安全形成巨大的隐患；即使穿戴绝缘防护装备，还是难以完全保证操作安全。根据运维部门调查统计发现，目前线路抢修故障当中，有近一半都发生在主绝缘导线与用电计量装置引下线之间的连接点处，该连接点一直使用手绑线的连接方式。另外营销部业扩零散报装业务在现场进行计量箱与表计安装时，须从接户线处带电引接，传统的手绑式带电引接操作时存在较大的触电风险，同时手绑线裸露导体外缠绕的绝缘胶带，在长时间运行使用后绝缘胶带会发热、老化脱落等构成安全隐患。从目前手绑式电能表引下线连接处存在的问题设计开发，针对目前的问题现状做出以下改善方案。绝缘罩采用电缆护套料制作，耐压等级高；可以有效防止操作人员在带电作业过程中的人身安全，在日常使用中能有效防止外物触电。接户线连接金具导体材料采用硅镁铝合金材料制作，该材料能消除铜铝之间的电势差，从而解决目前低压导线与电能表引下线连接处的铜铝过渡所引起的电化腐蚀问题。接户线连接金具过流能力强，可保证线夹通过大电流时的温升不大于被接续导线的温升，符合标准DL/T758—2009规范。
2理论计算结果与分析
为更加清晰地观察其变化规律，以压强作为横坐标，以不同结构压接区长度作为纵坐标，绘制针对新型液压式耐张线夹的压强和压接区连接长度的关系曲线，。同时，为生产安装时方便查询，将电力接户线连接金具连接长度与压强的计算结果汇总为表，从新型液压式金具压接区连接长度与压强的结果中可以看出，当金具握力不变时，随着压强的增大，所需要的内衬管与铝包覆的压接区连接长度L1和L3，以及外衬管与铝绞线的连接长度L2，L4和L5都逐渐减小。同时，随着压强的不断提高，压接区长度的衰减速率有所降低，这对金具的结构与压接流程的设计具有指导意义。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于液压机与压接器具的限制，在实际操作过程中不能一次性压接整套金具，若能在一定程度上提高压强的大小，则可以达到减小压接区长度的目的，这不仅能减少制造金具所需要的材料，提升其经济性，更能缩短安装和施工的时间，提高工作效率。
3接户线连接金具的关键技术
要求提高低压接户线接点的接触牢固性和绝缘防护水平，提升现场操作的便利性和安全性。通用性强，选型方面根据计量装置的分类，可分为两个系列共4个规格就可满足全部主导线（10～300mm2）的连接，解决了导体外径不规范而影响安装效果的问题，解决了库存量大和抢修选型繁杂的问题。独立自锁免维护。根据力学原理设计，拧紧螺丝后，构件之间在相互作用力的驱动下，使线夹与导线形成独立自锁，并能消除导线与线夹热胀冷缩而产生的应力，确保导线与线夹永久保持最佳链接状态，夹紧力恒定，免维护。安装方便。采用成套设备结构设计，不须经过繁杂的组装，用扳手直接拧紧螺丝即可完成安装并使导线与线夹达到最佳的接触状态，2条导线独立安装，互不影响，可带电作业，使安装更轻松、更快捷。绝缘防护罩采用卡扣式设计，主线和分支线的防护罩都可以开合，方便安装使用。过流能力强。特殊的合金材料，具接触电阻小、过电流能力强功能，能解决铜铝过渡、铝铝过渡、铜铜过渡。安全性能高。产品有绝缘防护罩，防护罩耐压等级可达3.5kV；同时防护罩和线夹采用一体式设计不可分离，可满足带电作业的需求。
4有限元分析模型
以电力接户线连接金具接线柱位置为坐标原点，采用ABAQUS软件建立人字形引下线及其连接金具体系的有限元模型，模型结构的整体标高及坐标参照变电站原设计图纸确定，其中避雷器侧端子标高为17.00m，主变高压套管侧接线端子标高为17.50m，人字形引下线上部接线端子标高为29.50m，引下线上吊点与站内跨线间偏移量为3m。引线、金具、螺栓均采用1：1实际尺寸进行建模，各构件的接触部位通过接触对设定，各端子板底部均设置为固定支座。为了更准确地模拟结构的真实受力情况，模型中各单元均采用实体单元，单元类型主要包括C3D4、C3D8、C3D10M，其中对于走形复杂的引线及连接端子采用C3D4单元，网格精度取100mm；对于间隔棒等形状较为规则的构件采用C3D8单元，网格精度采用20~50mm；对于接线柱及金具等构件采用C3D10M单元，网格精度取10mm。
5接户线连接金具的详细设计
（1）线夹本体设计，本体导电能力很强的合金材料一体压铸成型，可解决铜铝过渡引起电化腐蚀的问题。计量接引线装置的主线线夹采用防松螺丝紧固，可以有效防止螺丝松脱；计量接引线装置的分支线夹出线端采用螺丝紧动的过盈配合，当拧紧螺丝把公母块压紧到和底面平齐时能够达到独立自锁，免除后期维护。（2）线夹绝缘保护套，采用耐候性绝缘料注射而成，具有良好的防触电（耐压3.5kV）、防老化（与电缆外护套同寿命）和防水（IP-X4）等性能。绝缘防护罩和线夹是一体式结构设计，不能拆分，可以保证施工安全和用电安全，同时可满足带电作业的要求。防护罩采用卡扣式设计，主线和分支线的防护罩都可以开合，方便安装使用。
6接户线连接金具的技术特点及可行性分析
（1）技术特点耐老化性能：80℃，168h老化试验，无破损、无开裂、无流痕；绝缘性能：在常温下、电压50Hz、3.5kV情况下，施压时间5min，于绝缘防护罩的两侧；耐低温冲击性能：将绝缘防护罩置于－25℃低温箱中，试验时间1h，绝缘防护罩不出现开裂现象。防水等级：垂直方向±180°范围淋水，水流量：10L/min±5%，试验时间：至少5min，进水量应无进水、无有害影响；导线接续处两端点之间的电阻，应不大于同样长度导线电阻的1.1倍。防护罩采用卡扣式设计，主线和分支线的防护罩都可以开合，方便安装使用。（2）技术创新点装置能自锁、装置与电线接触面积大，锁紧力大，加持稳固，能够防止误操作；装置可通用使用，减少规格多的问题，需要对结构进行特殊设计。装置内部结构应具有自锁功能，提高连接稳定性。具有良好的绝缘防护性能及防水性能。
结语
该接户线连接金具具有结构简单，使用方便，性能可靠等优点，可解决低压电柜接地难的问题，提高线路的检修效率，缩短停电时间，提高线路运行的稳定性和可靠性；产品配备一体式可开合绝缘防护罩，耐压等级高，抗老化性能强。产品安装使用后极大地缩短了夜间恢复送电的时间，提高电网供电可靠性，保障可靠供电，社会效益显著。
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论文作者:李少伟,冯利明
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第25期
论文发表时间:2019/6/21
标签：防护罩论文; 导线论文; 压强论文; 电力论文; 作业论文; 性能论文; 护套论文; 《建筑细部》2018年第25期论文;