劉錦江

(山西臨汾供電分公司，山西 臨汾 041000)

0 引言

目前，輸電線路在正常的運行過程中，由于導(dǎo)線使用了大量的連接金具，例如:引流板、并溝線夾，在長年運行過程中，由于外部環(huán)境和機械振動的影響，很容易造成緊固螺栓松動或連接板氧化，使導(dǎo)線連接板溫度升高直至燒毀和斷線，造成重大損失，當前，采用的高科技手段是采用紅外線測溫儀進行測溫，而線路的紅外線測溫是由人員背負儀器進行流動測溫，不可能固定在某一地段測溫，本項目的開展，可以進行24小時的固定實時監(jiān)控，解決了測溫儀周期性檢查所遺留的空擋，也減少了人員背負沉重儀器穿梭在大山峻嶺的勞動強度，彌補了大負荷和夜間不能長時間實時測溫的尷尬局面，確保了設(shè)備溫度升高時不漏報，做到事前防患于未然，不做事后諸葛亮，避免大的事故發(fā)生，具有重大意義。

1.新型溫感螺母研制的背景

電力設(shè)備在日常運行過程中，因電阻作用設(shè)備本身的溫度都會發(fā)生變化，這些變化情況能反映設(shè)備的運行情況。例如設(shè)備的開關(guān)觸點、母線、變壓器、輸電線路的接頭等處的溫度若比正常運行溫度突然升高，一般說明設(shè)備在此時發(fā)生故障或存在故障隱患，將影響到設(shè)備的運行安全及使用壽命。所以在日常的生產(chǎn)活動中有許多需要實時檢測溫度并在達到某一預(yù)定溫度做出警示性動作的地方，這就需要一種能實時檢測溫度，并做出報警的裝置，而且使用量較大，對成本的敏感度較高。為此，我們啟動了設(shè)計DLLS系列溫感螺母項目。

電網(wǎng)事故不僅給電力企業(yè)帶來設(shè)備和電量等損失，而且還會對國民經(jīng)濟和整個社會穩(wěn)定及人民生活造成嚴重影響，這是其他行業(yè)的事故無法比擬的。因為電網(wǎng)既承擔(dān)著電力企業(yè)運營的資產(chǎn)屬性，作為電力市場的載體，又以電氣化社會能源配置的地位，成為關(guān)系國計民生、涉及國家安全和社會穩(wěn)定的基礎(chǔ)設(shè)施。在運行中，發(fā)電廠和用電設(shè)備只有通過電網(wǎng)連接在一起，構(gòu)成一個不可分割、協(xié)調(diào)運行的整體，才能擔(dān)負起上述的重大責(zé)任。因此構(gòu)成電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)備輸電線路的安全運行在保證電網(wǎng)安全方面發(fā)揮著重要作用。通過監(jiān)測連接金具的溫度，發(fā)現(xiàn)輸電線路的安全隱患，便顯得更具意義。

架空輸電線路由于長期經(jīng)受電力負荷，并承受日曬雨淋、冷熱變化等氣象作用，使高壓線出現(xiàn)絕緣受損，致使溫度發(fā)生變化，如果采取相應(yīng)的報警措施就可能避免事故的發(fā)生。而利用電力系統(tǒng)架空線路、變電站接點母排、配電室進線等接點溫度的實時檢測報警，是簡單、節(jié)省、易行、高效的方法。

電纜線路，特別是對于較長距離的電力電纜線路，因沿途的敷設(shè)環(huán)境、土壤熱阻、臨近熱源等散熱條件的影響，可能會發(fā)生線路局部絕緣過熱導(dǎo)致電熱擊穿的運行事故。電力電纜或附件介質(zhì)中的局部缺陷、絕緣擊穿前兆和意外火災(zāi)等也會不同程度地造成電力電纜表面溫度出現(xiàn)異常溫度升高，并最終形成事故。因此對其運行溫進行檢測報警很有必要。

查找文獻表明，國內(nèi)外目前所用的主要是熱電偶測溫、紅外測溫、光時域反射OTDR測溫法等，未見有本項目采用特定溫度磁性材料測溫法。

2.新型溫感螺母研制的內(nèi)容和方法

本案項目產(chǎn)品最大特點是產(chǎn)品可滿足不同規(guī)格螺桿的需要，實用性強;產(chǎn)品抗高強電磁場、低溫、抗風(fēng)、抗震、抗覆冰、抗老化、雷電、大風(fēng)、大霧、化學(xué)腐蝕，能在各種惡劣環(huán)境下保持正常功效，使用壽命可達10年;全部為鋁合金和專用金屬結(jié)構(gòu)，不容易老化生銹;設(shè)計符合電網(wǎng)設(shè)備需要，結(jié)構(gòu)精巧，外型美觀，利于安裝;運用電網(wǎng)實際中的需求制作產(chǎn)品，適用于各個線路電壓等級的設(shè)備溫度超溫指示;報警部分可采用紅色夜視漆，便于巡線人員觀測;可以作為副帽直接安裝到螺栓上。

本案項目的研究內(nèi)容主要為:1、使溫感螺母隨時在線感測被測點的溫度，并當被測點溫度達到或超過預(yù)設(shè)報警溫度時及時無誤做出報警指示。2、溫感螺母裝置力求結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉，適合大批量生產(chǎn)應(yīng)用。3、溫感螺母裝置應(yīng)在野外惡劣的工作環(huán)境中，能長時間在線穩(wěn)定可靠工作。

本案項目的研究方法為:首先根據(jù)國內(nèi)外相關(guān)文獻選擇最佳的實驗方案，結(jié)合實際情況開展有溫感螺母裝置的設(shè)計;然后在實驗室條件下配置鐵磁性材料秘方，進行試驗，結(jié)合試驗報告對材料進行改進，獲得特定溫度下配置磁性材料秘方參數(shù);最后，將該裝置進行試運行，并根據(jù)運行中所出現(xiàn)的一些問題以及用戶的反饋意見對裝置不斷地進行升級改進，最終形成一個成熟的產(chǎn)品，在輸電線路上進行應(yīng)用研究推廣。

3.新型溫感螺母裝置原理

圖1是本裝置的一種示意圖。固定在指示上蓋(1)上的永久磁鐵(7)為一長棒形，在底座(4)上固定的熱敏鐵氧體(6)是一個長筒形，在預(yù)設(shè)的動作溫度之下運行時，熱敏鐵氧體(6)具有鐵磁性，在磁力的作用下，永久磁鐵(7)克服彈簧(2)的彈力被吸入到熱敏鐵氧體(6)的中心孔中。被壓縮的彈簧(2)處于未報警狀態(tài)。若出現(xiàn)溫度升高并達到預(yù)設(shè)報警溫度值時，由于熱敏鐵氧體(6)被制成在此剛好達到居里轉(zhuǎn)變溫度，故會迅速失去鐵磁性，永久磁鐵(7)對熱敏鐵氧體(6)吸引力也同時下降。當吸引力小于彈簧(2)的彈力時，指示上蓋(1)便會彈起而露出底座(4)的中上部，這樣便可發(fā)出超溫報警信號。設(shè)計中，讓此時永久磁鐵(7)的一部分仍處于熱敏鐵氧體(6)中心孔中，以使在溫度下降到居里轉(zhuǎn)變溫度以下而熱敏鐵氧體(6)又恢復(fù)鐵磁性后，永久磁鐵(7)能順利被吸入到熱敏鐵氧體(6)的中心孔中。此時永久磁鐵(7)與熱敏鐵氧體(6)之間的磁力必須足以克服彈簧(2)的彈力而將彈簧(2)壓縮，裝置自動恢復(fù)到未報警狀態(tài)。整個動作過程完全無需人工干預(yù)。

本案項目的技術(shù)關(guān)鍵為:1、采用熱敏鐵氧體作為感溫元件，公司擁有專門配方，通過改變熱敏鐵氧體配方可以改變預(yù)設(shè)報警溫度。2、采用純機械結(jié)構(gòu)，可加裝導(dǎo)熱套，使動作反應(yīng)更加迅速。3、掌握磁性材料配置秘方，可以根據(jù)客戶要求，生產(chǎn)相應(yīng)報警溫度的產(chǎn)品。

4.新型溫感螺母裝置的技術(shù)指標

本案項目主要技術(shù)指標如下:

1.測溫螺栓溫度誤差≤±2℃;工業(yè)蠟溫度誤差≤±0.5℃。

2.報警溫度 60℃，70℃，80℃，90℃，也可 40℃ 到150℃之間任意溫度點定制。

3.最高工作溫度150℃

4.使用次數(shù)超過1000次

5.在帶電的情況下，人工可使用合格的專用操作桿復(fù)位，也可以在檢修時人工復(fù)位，便于對超溫的記錄。

6.高度為40mm、直徑為35 mm;適用于線路金具配套。

7.警示頭長度約20mm。

8.安裝螺紋M10至M18。

9.自重:M ＜0.07Kg;活動部分 M2 ＜0.03Kg。

10.不受安裝方向限制，可全方位安裝。

11.螺紋可帶防松。