趙旭飛
摘要:由于線路運(yùn)行年代長(zhǎng),加之用電負(fù)荷的增加,耐張桿塔極易造成引流線發(fā)生過(guò)熱燒傷或斷股現(xiàn)象,同時(shí)鋁板燒熔,導(dǎo)線熔化,連接螺栓燒黑變色,嚴(yán)重時(shí)發(fā)展為引流線斷線故障。為有效防止本類故障的發(fā)生,文章從施工、運(yùn)行及周邊環(huán)境等多方面進(jìn)行原因分析,采取相應(yīng)的措施,確保提升線路本質(zhì)安全水平。
關(guān)鍵詞:引流線;斷股;并溝線夾;線路接頭
0引言
對(duì)中小截面導(dǎo)線的線路,引流線多數(shù)采用螺栓型鋁并溝線夾連接,以達(dá)到電流連通為目的。并溝線夾是承受負(fù)荷電流的關(guān)鍵部位,對(duì)其電氣性能要求非常嚴(yán)格,而在機(jī)械強(qiáng)度、張力方面要求不高。其發(fā)熱引起斷股會(huì)造成線路發(fā)生故障。
1運(yùn)行現(xiàn)狀
從近年35kV線路運(yùn)維情況來(lái)看,并溝線夾Parallel Groove ClampPGC)出口處的導(dǎo)線經(jīng)常發(fā)現(xiàn)斷股甚至燒壞現(xiàn)象。最典型案例具體表現(xiàn)在:某35kV線路21#耐張桿右引流線鋁PGC出口處導(dǎo)線燒傷四股,其扣板燒熔。導(dǎo)線有輕微銹蝕痕跡。
2金具施工要求
2.1連接方式
PGC在輸電線路中屬于接續(xù)金具,用于接續(xù)各種裸導(dǎo)線、地線。接續(xù)的方法有絞接、對(duì)接、搭接和螺接等幾種。僅適用于不承受張力的部位。從接觸機(jī)理來(lái)看,就是利用螺栓施加壓力來(lái)接通電流的。
2.2接觸電阻
PGC從設(shè)計(jì)角度說(shuō),應(yīng)減少接觸電阻,只有增大接觸點(diǎn),才能形成緊密接觸,電阻才可減小。但PGC與導(dǎo)線屬于硬連接,無(wú)論在金具加工時(shí)多好,在微觀上說(shuō)總不能完全吻合。所以說(shuō)其螺栓的緊密程度就成為影響接觸電阻的關(guān)鍵因素。
2.3接頭劣化
金屬在空氣中都會(huì)產(chǎn)生氧化膜,會(huì)影響接頭的接地電阻。不清除氧化膜,其接地電阻仍很高。因此在施工中要求對(duì)接觸面進(jìn)行認(rèn)真清理,除保持必要的平整光潔外,應(yīng)涂導(dǎo)電脂。
3原因分析
一是安裝時(shí)未按工藝要求進(jìn)行,存在施工隱患。如螺栓連接不緊,接觸面凹凸不平,未涂抹導(dǎo)電脂等。
二是運(yùn)維檢修不到位,未按規(guī)定周期進(jìn)行檢查和螺栓緊固不到位,螺栓彈墊缺失等,使得PGC受力不均勻,接觸不良。實(shí)驗(yàn)和計(jì)算證明,接觸電阻R與總的施加壓力F成反比。即
R=C/F (1)
式中,R為接觸電阻;C為常數(shù);F為承受的壓力。
由于金屬在壓力下存在緩慢的冷變形,直至壓力減小不在產(chǎn)生變形為止。而材料的蠕變特性取決于金屬自身的硬度。而線路上PGC絕大多說(shuō)為鋁制,其自身蠕變就大。
三是負(fù)荷大,溫度升高。根據(jù)導(dǎo)通電流跟溫升的關(guān)系式:
I2R=FK△Q
可知:
△Q=I2R/FK (2)
式中,AQ為溫升;I為通過(guò)的電流;R為接觸面積;F為散熱面積;K為散熱系數(shù)。
所以在散熱面積F和散熱系數(shù)K不變的情況下,接頭的溫升同電流的平方成正比,而溫升增加則會(huì)降低接觸壓力。同時(shí)導(dǎo)體的運(yùn)行溫度與壓力松弛的速度也密切相關(guān)。實(shí)驗(yàn)表明,要維持接頭不劣化,就需要保持運(yùn)行溫度在80℃以下。
四是金屬本身的腐蝕性。由于線路周邊存在污染源,造成鋁表面氧化腐蝕嚴(yán)重,引起斷股。加之螺栓對(duì)線夾本身的腐蝕,造成發(fā)熱燒損。
4防止措施
一是新建線路嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)、驗(yàn)收關(guān),將接頭作為驗(yàn)收的重點(diǎn)、關(guān)鍵。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題立即整改。
二是加強(qiáng)運(yùn)維質(zhì)量。及時(shí)對(duì)接頭進(jìn)行檢查,必要是予以打開(kāi)查看,不合格的立即更換。
三是更換接頭連接方式。采取液壓的方式連接,以增大接觸面積。
四是更換引流線連接方式。以整引流的方式代替開(kāi)斷引流的方式。以達(dá)到減少接頭的目的。
五是積極采用紅外診斷的技術(shù),及時(shí)發(fā)現(xiàn)接頭過(guò)熱現(xiàn)象,防患于未然。
六是在大負(fù)荷時(shí)期,根據(jù)導(dǎo)線型號(hào),維護(hù)單位向調(diào)控部門提出調(diào)整好運(yùn)行方式。
結(jié)論
線路引流線的燒傷或斷股,都是由于本身接觸電阻變化,在通過(guò)一定負(fù)荷電流時(shí),溫度升高,接頭逐漸變化劣化,再次增大接觸電阻,形成惡性循環(huán)造成的。只有在線路投運(yùn)、運(yùn)行階段加強(qiáng)監(jiān)控,及時(shí)處理發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題,才能確保線路本質(zhì)安全水平。