高壓輸電線路導(dǎo)線連接點發(fā)熱問題的分析與探究

張鈞奎

摘 要： 輸電線路是電力工程中的重要部分，輸電線路質(zhì)量直接影響電能傳輸水平，尤其是連接點位置，是輸電線路運(yùn)行中的薄弱點，在運(yùn)行過程中經(jīng)常出現(xiàn)發(fā)熱、燒壞等事故，從而造成停電。本文對高壓輸電線路連接點的發(fā)熱問題進(jìn)行分析，并且研究了導(dǎo)線連接點發(fā)熱的原因，提出解決輸電線路連接點發(fā)熱問題的方法，旨在保障輸電線路安全穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵詞： 高壓輸電線路；導(dǎo)線連接點；發(fā)熱；問題；解決措施

引言

在輸電線路架設(shè)施工過程中，電路的安全性直接影響輸電效率，如果連接的電壓過高，則會導(dǎo)致電路運(yùn)行過程中出現(xiàn)發(fā)熱或者被燒壞的現(xiàn)象。在電路連接中，如果操作不正確，也可能會導(dǎo)致線路接受過大的電阻而超過電路本身的承載能力。隨著電阻不斷增大，線路連接點的發(fā)熱現(xiàn)象也越來越嚴(yán)重。因此，針對高壓輸電線路導(dǎo)線的連接點發(fā)熱問題，必須要加以控制，采取有效的方法對連接點的發(fā)熱故障進(jìn)行消除，確保線路穩(wěn)定、安全運(yùn)行。

一、高壓輸電線路導(dǎo)線連接點發(fā)熱問題及其原因

由于輸電線路的跨度范圍較大，在輸電線路鋪設(shè)過程中，導(dǎo)線的連接點較多，連接點是輸電線路運(yùn)行中最薄弱的環(huán)節(jié)，經(jīng)常由于電壓過高、電阻過大而出現(xiàn)電路被燒毀的現(xiàn)象。在高壓輸電過程中，造成輸電線路連接點發(fā)熱問題的主要原因是電線之間出現(xiàn)氧化現(xiàn)象，導(dǎo)線的連接點松動。具體來講，連接點發(fā)熱的原因有以下三個方面：

（一）連接點松動

連接點是兩段導(dǎo)線相互連接的地方，由于輸電線路是暴露在空氣中的，所以連接點長期處微風(fēng)振動或冷熱交替變化的環(huán)境中，導(dǎo)線的接點位置可能出現(xiàn)松動，尤其是在耐張段位置，振動頻繁，使得耐張線夾處的磨損十分嚴(yán)重。

（二）氧化腐蝕

高壓輸電線路外部熱缺陷導(dǎo)體的接頭部分長期裸露在空氣中，受風(fēng)吹日曬以及化學(xué)氣體的腐蝕，從而導(dǎo)致金屬導(dǎo)體連接點的接觸表面出現(xiàn)嚴(yán)重的腐蝕和氧化，氧化層可以使得金屬表面的電阻率大大增加。另外，銅鋁接點的處理不當(dāng)，也會出現(xiàn)電腐蝕現(xiàn)象，使得導(dǎo)線的接觸電阻增大。

（三）安裝工藝問題。在高壓輸電線路安裝施工過程中，由于導(dǎo)線接頭的安裝、檢修技術(shù)不到位，所以也會導(dǎo)致導(dǎo)線接頭出現(xiàn)質(zhì)量問題。導(dǎo)線接頭的安裝方法比較簡便，有的施工技術(shù)人員沒有按照技術(shù)要求和規(guī)范進(jìn)行安裝，導(dǎo)致接頭出現(xiàn)以下問題：第一，接頭的固件沒有擰緊。第二，安裝接頭的時候同件螺絲上的彈簧墊圈受氣溫?zé)崦浝淇s的影響而松動。第三，接頭線夾與導(dǎo)線接續(xù)簽沒有及時清刷，也沒有涂抹復(fù)合脂，或者涂抹的復(fù)合脂效果不好，導(dǎo)致潮濕氣體侵入接頭位置，接觸電阻變大，從而使得接頭位置發(fā)熱。第四，鋁導(dǎo)線與銅導(dǎo)線的性質(zhì)不相同，這兩種導(dǎo)線相連接的時候，在接點的位置沒有添加過渡接頭。第五，接頭的線夾結(jié)構(gòu)不好，導(dǎo)線在線夾的位置出現(xiàn)斷股。第六，線夾的大小和導(dǎo)線不配套。

二、高壓輸電線路連接點發(fā)熱問題判斷

目前我國對線路的檢測經(jīng)驗比較少，在判斷線路是否出現(xiàn)熱缺陷的時候，主要有兩種方法，第一種是警戒溫度升高法，通過發(fā)熱墊的相對環(huán)境的溫度變化作為參考，當(dāng)溫度變化值大于標(biāo)準(zhǔn)警戒溫升中規(guī)定的值時，可以視為有缺陷。這種方法具有一定缺點，比如無法對輸電線路周圍環(huán)境溫度進(jìn)行掌握，對太陽輻射以及金具材料本身的影響無法考慮。第二種是，相對溫差法，即取被檢測對象附近1m遠(yuǎn)的地方處于正常運(yùn)行狀態(tài)的導(dǎo)線或者線路金具的最高溫度，作為參考溫度，假設(shè)為T0，被測量的對象的溫度為T1，溫度的變化為△T，計算公式為：△T=T1-T0，根據(jù)溫度升高的數(shù)值來判斷線路的熱缺陷情況，根據(jù)△T的大小可以將熱缺陷分成幾種不同的程度。

由上圖可知，當(dāng)溫升變化為8℃-10℃的時候，熱缺陷程度為輕微，此時線路還可以繼續(xù)工作，不必及時搶修，可以等到斷電的時候進(jìn)行處理。當(dāng)溫升變化為10℃-20℃之間的時候，熱缺陷程度處于中等，必須要近期內(nèi)進(jìn)行搶修。當(dāng)溫升變化在20℃以上的時候，表明線路的熱缺陷現(xiàn)象十分嚴(yán)重，設(shè)備處于危險狀態(tài)，此時必須要進(jìn)行盡快搶修。

對溫升進(jìn)行檢測的方法主要有三種：

第一，遙視溫度貼片法。預(yù)先在導(dǎo)線的連接點附近吸附多個顏色不同的溫度貼片，貼片會根據(jù)溫度的變化而出現(xiàn)顏色變化，通過望遠(yuǎn)鏡可以觀察到線路運(yùn)行時連接點上的貼片顏色變化情況，從而判斷出連接點的溫度變化范圍。

第二，紅外測溫儀檢測。遠(yuǎn)距離紅外測溫儀是當(dāng)前輸電線路連接點導(dǎo)線溫升檢測常用的儀器設(shè)備，同時設(shè)備監(jiān)控可以及時了解連接點位置的溫度變化情況，如果測溫掃描的位置較遠(yuǎn)，測溫儀和導(dǎo)線之間的直線距離大于30m，則技術(shù)人員應(yīng)該要在桿塔上進(jìn)行掃描測量，以提高測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

第三，人工測量。人工測量也是常用的測溫方式，一般在負(fù)荷高峰值來臨之前或者在用電負(fù)荷高峰期時，對一些重點線路進(jìn)行監(jiān)測。人工測量的結(jié)果誤差較大，而且不能實時監(jiān)測。

三、高壓輸電線路導(dǎo)線連接點發(fā)熱問題的解決對策

高壓輸電線路導(dǎo)線連接點發(fā)熱對輸電線路的危害十分嚴(yán)重，會導(dǎo)致停電事故，造成電網(wǎng)損失。因此在高壓輸電線路施工和運(yùn)行維護(hù)過程中，必須要加強(qiáng)對連接點的發(fā)熱問題的解決和控制。

（一）提高材料質(zhì)量

材料質(zhì)量是影響電網(wǎng)運(yùn)行安全性的關(guān)鍵因素，從上文分析可知，高壓輸電線路導(dǎo)線連接點發(fā)熱的一個重要誘因就是由于材料設(shè)備的質(zhì)量問題造成的，對于高壓輸電線路而言，對金具質(zhì)量的要求很高，設(shè)備線夾和其他的金具必須要滿足高壓輸電線路的要求，尤其是要對設(shè)備的載流量、動熱穩(wěn)定性等參數(shù)進(jìn)行考核，確保這些參數(shù)滿足設(shè)計要求。在設(shè)備線夾的選擇過程中，應(yīng)該要盡量選擇銅線和鋁線，對高壓導(dǎo)線的焊接工藝進(jìn)行控制。

（二）提高安裝技術(shù)水平

高壓輸電線路安裝施工過程中，首先要以提高安裝技術(shù)為要求，嚴(yán)格開展質(zhì)量管理。第一，實行嚴(yán)格的資格認(rèn)證制度，對于高壓電網(wǎng)施工技術(shù)人員，必須要經(jīng)過嚴(yán)格培訓(xùn)和考核之后才能正式上崗，防止技術(shù)不過關(guān)的人員擔(dān)任相關(guān)工作，引起質(zhì)量問題。其次，在安裝施工過程中要制定高壓輸電線路連接點安裝技術(shù)規(guī)范要求，根據(jù)連接點的不同發(fā)熱類型，制定不同的工藝流程，結(jié)合具體的材料設(shè)備進(jìn)行施工。比如對輸電線路的接觸面進(jìn)行處理的時候，接頭的接觸面可采用銼刀，把接頭接觸面嚴(yán)重不平的地方和毛刺搓掉，使得接觸面變得更加光滑平整。另外，需要注意對母線進(jìn)行加工之后截面減少的數(shù)值，銅制材料的減少值不能超過原界面的3%，鋁制材料的減少值不能超過原接觸面的5%。同時，在連接點的緊固壓力的控制上，要提高技術(shù)人員的認(rèn)識，并不是螺栓擰得越緊越好，擰到合適的位置即可，比如銷質(zhì)母線彈性系數(shù)小，當(dāng)螺母的壓力達(dá)到臨界值之后如果繼續(xù)用力，則可能會導(dǎo)致接觸面變形隆起，接觸面面積反而會減少，導(dǎo)致接觸電阻增大，引起升溫。

（三）防振動和防氧化

線路的長期振動會導(dǎo)致線路松動、連接點發(fā)熱問題，在高壓輸電線路施工過程中應(yīng)該要加強(qiáng)線路防振動能力的提升，有效減少由于線路振動出現(xiàn)的疲勞和導(dǎo)線夾松動情況。另外，可以在連接點的接頭位置上涂抹電力復(fù)合脂，取代傳統(tǒng)的中性凡士林，電力復(fù)合脂的熔點較高，導(dǎo)電性能好，而且能夠緩解銅鋁導(dǎo)體連接時的電化腐蝕作用，當(dāng)高壓輸電線路的負(fù)荷較高的時候，這種材料可以發(fā)揮作用，減少發(fā)熱問題。

結(jié)語

綜上所述，高壓輸電線路導(dǎo)線連接點的發(fā)熱問題是導(dǎo)線運(yùn)行過程中的常見故障。為了減少連接點的發(fā)熱故障，提高線路的運(yùn)行效率，必須要找準(zhǔn)發(fā)熱原因，并且采取相應(yīng)措施加以控制，以提高線路的運(yùn)行水平。

參考文獻(xiàn)

[1]郭彬，劉江濤.高壓輸電線路導(dǎo)線連接點發(fā)熱問題的分析與探究[J].工業(yè)控制計算機(jī)，2011（12）.

[2]韋武新.高壓輸電線路導(dǎo)線連接點發(fā)熱問題的分析[J].大科技，2017（15）.

[3]柯泳超.淺議高壓輸電線路發(fā)熱故障的原因與處理[J].大科技，2012（14）.