摘要：特高压电网在整个国家电网中处于核心地位，运行检修工作对于保证特高压电网乃至整个国家电网的安全、稳定、可靠运行具有十分重要的意义。导线线夹是用于固定特高压输电线路导线的金具。导线线夹受线路运行条件、外部环境影响经常会出现锈蚀、磨损等，进而造成导线磨损，甚至导致导线脱落引发线路故障，严重影响电网安全稳定运行，需要及时对其更换。因此导线线夹的正常检修工作必不可少，紧急情况下的带电更换成为一项重要工作内容。
关键词：特高压输电工程；用新型扩径导线；研制；应用
引言
现有带电更换特高压输电线路导线线夹方法是利用横担为支点，将整相导线全部提起后对线夹进行更换。该作业方法操作复杂，整套工具较重。为此，本文提出一种以导线联板为支点的带电更换导线线夹方法，根据导线侧金具结构和子导线分裂间距设计出组合式更换工具，带电作业人员使用该工具只需要同时提升2根导线即可完成导线线夹更换，作业效率得到有效提升。
1特高压输电线路结构特点
1.1悬垂绝缘子串组装形式
特高压交流输电线路悬垂绝缘子串结构形式基本采用“V”型、“I”型，特高压直流输电线路悬垂绝缘子串结构形式基本采用“V”型、“L”型。其中特高压交、直流输电线路“V”、“L”型绝缘子串结构形式相同，可利用导线侧联板上端挂孔为支点设计工具连接部件，而“I”型串需利用联板与碗头挂板之间的特殊结构设计工具连接部件。
1.2导线分裂数及子导线间距
特高压交流输电线路导线型号为8×LGJ－500/35，导线采用正八边形方式布置，子导线分裂间距400mm。特高压直流输电线路导线型号为6×ASCR－720/50，导线采用正六边形方式布置，子导线分裂间距450mm。其中八分裂导线上、下层子导线间距约为400mm，中间两层子导线间距约为966mm；六分裂导线上、下层子导线间距约为450mm，中层子导线间距约为900mm。
2新型扩径导线的结构设计
2.1扩径导线的传统扩径形式
从2009年起本公司对扩径导线的扩径形式展开了研究，研究发现目前扩径导线主要有以下几种扩径形式：该扩径导线的内层铝线采用圆线等间距疏绞结构作为支撑层，外层铝线采用紧密排列结构。虽然该扩径导线加工工艺简单，但结构稳定性不好，扩径率不宜过大，一般扩径率控制在1.18以下。该扩径导线采用镀锌金属软管作为扩径管，外层紧密绞合钢丝和铝线。该结构扩径导线弯曲性能好、便于安装，但镀锌软管和钢丝与绞绕在软管上的铝线之间存在电位差，易发生电化学腐蚀，直接影响使用寿命。此外，大长度母线必须进行多次接头，影响安全性。该扩径导线采用皱纹铝管作为扩径管，外层紧密绞合铝线或耐热铝合金线。该结构扩径导线扩径率不受限制，皱纹铝管作支撑物，有利于延长导线使用寿命，同时采用全铝结构有效地降低电阻，但强度相对较低，拉断力较低，易造成母线整根拉断，架设档距小，安全性差，且导线表面凹凸不平，电场不均匀，易起电晕。该扩径导线主要是改进了导线内层铝线的结构形式，采用型线疏绞式支撑最外层圆线或型线，从而扩大了导线外径。虽然扩径导线的疏绞式铝绞线层铝绞线采用型线结构，提高了支撑层结构的稳定性，但此种扩径导线扩径率仍受一定限制，其扩径率一般在1.1.5~1.30。
2.2扩径导线扩径形式的创新设计
针对上述传统扩径形式扩径导线的不足，本次研制的扩径导线对扩径形式进行了创新设计———铝管支撑型高强耐热铝合金型线扩径导线。该新型扩径导线采用了皱纹铝管作为扩径管，外层紧密绞合高强耐热铝合金型线，所用的高强耐热铝合金型线的抗拉强度是常规耐热铝合金线抗拉强度的1.4倍。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该新型扩径导线结构具有以下特点：从结构稳定性来看，采用全高强耐热铝合金型线结构使扩径导线结构更稳定，且大大提高了扩径导线表面的光洁度，不仅可降低电晕和无线电干扰水平，同时也提高导线抗覆冰能力；从扩径率来看，采用皱纹铝管作为支撑层，使扩径率不受限制，铝管作为导电材料，也可以输送电流，大大降低了母线电阻，增大载流量；从输电容量来看，高强耐热铝合金线的运行温度从常规70℃提高到150℃，从而大大提高母线载流量；从环保性能来看，该扩径导线散热性能好，降低母线电晕和无线电干扰水平，使输电线路的母线更安全、更环保；从安全性来看，采用高伸长率高强耐热铝合金线，不仅可大大提高母线强度，提高拉重比，而且母线耐疲劳特性好，提高母线使用安全性；从节能方面来看，该扩径导线全部采用非磁性材料，无电磁损耗和电化学腐蚀，可有效降低线路损耗，提高母线使用寿命。
3关键技术
3.1电工铝杆的生产制造及选用
高性能铝线的生产，关键是电工铝杆的制造。目前线缆行业采用连铸连轧工艺生产电工铝杆已是很成熟的技术，但要生产出本项目所要求的铝杆，则还要从材料选用、配方、成分的优化处理、熔铸轧的工艺条件等方面作大量的工作。铝锭成份：采用优质铝锭作为原材料。熔炼工艺：按不同的铝锭成份，采用稀土优化、硼化、加铁补强、精炼除气等综合处理方法加工。连铸连轧工艺：包括连铸连轧的过滤除渣，加热、冷却、温度控制、连轧机上的孔型正确选择和出杆速度控制。
3.2疏绕铝线的均匀程度控制
630k720导线的中层铝线不同于普通钢芯铝绞线的铝线是紧密排列的，它要求铝线采用疏绕绞合的方式，而且疏绕层间隔要均匀。生产时我们首先改装了绞线机的机头，使绞线机上的分线孔数刚好为疏绕层的根数或者是疏绕层根数的整数倍，以保证疏绕层铝线均匀间隔，使同一绞层中任意两根相邻的铝单线不会出现相碰的现象。
3.3成品绞线的节距比控制
从导线的绞合质量上看，制品紧密性、握着力等都与节距比有很大的关系。从理论上讲，节距比越小，节距越小，导线绞合就越紧密。但是绞线的节距比并不是越小越好，太小制品会出现“马线”情形，同时应力也会增大，所以说选择合适的节距比和节距是至关重要的，它对后期导线的展放、紧线都有很大的益处。
3.4成品绞线的预成型效果控制
成品绞线的预成型效果要达到所有钢线和铝线应自然地处于各自位置，当切断时，各线端应保持在原位或容易用手复位。目前各电线电缆厂大多用叉绞机或框绞机进行架空导线的绞制，这些设备的绞合方式都是放线盘围绕设备中心旋转，放线盘上的单线随着设备转一周，单线本身旋转一周，形成了扭转弹性的内应力，在导线施工放线需要压接时，由于单线存在扭转弹性应力，导线端头散花不容易与压接管内孔配合，增加了压接难度，同时也增加了工程总成本。为此在并线模前加装了单线预扭装置，使铝单线在进入并线模前形成S形走向，对各单线都给以预扭，同时成品出线处增加了整股导线的预成形装置，使导线在该装置内做纵向和横向驼峰形曲线变化，达到金属线内部晶格的改变，从而最大程度的消除了铝线内部的弹性应力，使绞后的导线十分服帖，同时有效的解决了成品绞线的松股、蛇形问题，消除了绞线截断后的散花现象。
结语
该新型扩径导线已在特高压输电工程中大批量使用，其性能和经济效益及运行的安全性均已得到国家电网公司以及用户的肯定，提高了我国扩径导线的制造技术水平，使我国在该领域跻身国际先进水平行列，对国家科技的持续发展和后续工程建设，具有非常重要的意义。
参考文献
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论文作者:范晓宏
论文发表刊物:《电力设备》2019年第9期
论文发表时间:2019/10/18
标签：导线论文; 母线论文; 结构论文; 间距论文; 单线论文; 耐热论文; 特高压论文; 《电力设备》2019年第9期论文;