电力接续线夹连接点温升分析

关键词：架空绝缘导线；楔形电力接续线夹；连接点；温升

1绝缘导线及接续元件

1.1绝缘架空导线

低压架空线路是连接台架和用户端的重要通道，目前在线路接续处及电表入户处的导线连接多采用手绑式扎线进行连接，之后在接续点外侧缠绕绝缘胶带进行绝缘防护。此种接续方法的绝缘性能会因未绝缘胶带的加速老化而失效，从而导致线路进水加速老化，进而影响导线过流，同时裸漏点的的存在使线路存在较大的外物触电风险。见下图1所示。上海电力《10千伏架空线路典型装置设计》中明确的提出以下要求，即10kV配电线路常用10kV架空线路，采取的电缆是阻水型铝芯交联聚乙烯绝缘架空电缆，主干线、支线分别是ZS-JKLYJ-10/240、ZS-JKLYJ-10/150。在此文中，对此三种线型展开实验观察。当前架空绝缘导线的绝缘保护层，大多是具有3.4mm的厚度，导线运行时，可以短时间的接触树木。绝缘保护层材料主要包括两种，一种是交联聚乙烯，另一种是轻型聚乙烯，实际应用结果显示，具备更理想的绝缘性特点的就是交联聚乙烯。绝缘材料交联聚乙烯(XLPE)中，具备聚乙烯(PE)交联前较高的物理机械性能，同时化学稳定性较高，介电性能良好，长时间的工作温度是90℃。

1.2楔形线夹

在T接引下线的接续中，普遍的应用到楔形线夹，其优势特点较多，主要就是方便安装，同时不受安装技术影响，具有良好的机械稳定性，另外还可以节能降损等等。跟以往传统的缠绕以及螺栓式并沟线夹等模式相比较，可靠连接的楔形线夹会明显的减小接触电阻，所以降低了接触电阻导致发热的几率。此连接方式应用不断增多，逐渐的将螺栓式并沟线夹代替，大量的应用于10kV配电架空线路接续中。

2实验及数据分析

2.1实验方法

在此次实验中，实验方法是按照长时间工作中的交流高压电器的发热标准GB763-90进行明确，实验的对象是三组T接楔形线夹连接，即ZS-JKLYJ-10/240导线、ZS-JKLYJ-10/185导线、ZS-JKLYJ-10/150导线。严格的依据实验标准中提出的测试点要求、测试点间距等，对于楔形线夹连接点和附近的部位，分别建立起温度测试点五个。测试点为线头接线耳表面、楔形线夹裸露表面、导线绝缘层表面、主线(线A)距楔形线夹lm部位线芯表面以及支接线(线B)距楔形线夹1m部位线芯表面，如下图2。选测试点的主要目标就是，对于绝缘导线铝芯、楔形线夹等接续方式载流热效应，有无满足标准范围进行掌握。实验也进行考察了几种线径导线基于有关的额定电流以及1.3倍额定电流下的稳定温升，对于导线正常状态中和过载时发热的现象进行体现。

2.2数据分析

基于实验标准的测试环境中，对各组载流导线上每一温度测试点温度情况进行详尽的记录。例如，测试ZS-JKLYJ-10/150导线过程中，检测到的电流值是375A时，对应温度值是55℃，1.3倍额定电流是440A时对应温度是71℃。所以，可以得到以下的几方面结论。首先，五个测试点中，温度最高的就是线芯表面温度。铝绞线的允许工作温度是70℃。绝缘导线中有绝缘层，将线芯传导出去的热量产生一定的阻碍，所以绝缘线线芯表面具有较高的温度状态。在增加载流量的情况下，也会提升测试点的稳定温升。其次，交联聚氯乙烯属于主要的绝缘层材料，可以承受住90℃的状态。绝缘层内表面直接的接触到线芯表面，1.3倍额定的电流以及额定电流的状态中，各导线线芯表面温度都比绝缘层材料能够承受的90℃更低。接下来，五个测试点中，楔形线夹温度是最低的，基于额定电流的状态中，表面温度都是在70℃之内的。可靠连接的楔形线夹，具有较大的截面积，通路电阻较小，所以相应的减少了发热量。而且楔形线夹具有较大的在外散热面积，所以形成较为强烈的空气热传导功能。额定电流时，每一组实验都在70℃以内。最后，绝缘层表面温度，跟线芯表面的温度相比较明显更低，降低的范围是在10-36℃之间。另外，研发一种能够适应目前低压架空线路非承力处使用的线路原位修复连接装置。高过流型线路原位修复装置仅需用扳手拧紧即可完成连接部分安装，扣合外壳灌胶实现对导线连接处的防水和绝缘，具有安装方便、快速的优点。装置采用优质耐候绝缘材料制作，具有耐压等级高、耐老化性能好的特点；使用后可有效解决目前低压架空绝缘导线连接处易发生过流及腐蚀、发热等问题。高过流型线路原位修复装置安装方便，通用性强，可满足10mm²-240mm²规格导线的使用。如图3所示。

3结论探究

在此次的实验环境中，三组10kV常规导线于1.3倍额定电流状态中时，线芯温度跟铝绞线百分之七十的工作温度上限是比较接近的。额定电流、1.3倍额定电流状态中，三组导线绝缘层表面温度跟绝缘层交联聚氯乙烯材料能够承担的90℃相比较低。而且，额定电流和1.3倍额定电流中，可靠连接的楔形线夹等均是低于许可的工作温度的。另外，导线绝缘层表面温度是低于线芯表面温度的，范围在10-36℃。线路巡视期间，线芯温度并不能运用导线表面温度取代，应该对于增加绝缘材料散热裕度。综上，如果有额定载荷和以下的环境，同时基于不高于此实验环境、类似的情况，绝缘导线、安装满足标准的楔形线夹，产生的热效应的范围都是在规定的范围中。另外，应该将绝缘导线线芯表面、绝缘层表面之间温差的问题进行充分考虑并明确提出，其大小密切的关联于导向的规格，并且跟温度之间具有紧密的关联性。实际的运用绝缘线、楔形线夹期间，往往会产生很多比较苛刻的情况，例如环境是极端高温的，或者是跟额定载荷相比远远超出的，处于超负荷运行的状态中。另外，绝缘导线于运行期间，由于缺少足够的安全距离，会采取套入绝缘套管、楔形线夹常使用防水绝缘罩的方式，也可以运用带电作业时，把套管加装到设备外等方法。以上类似绝缘套管的方法，具备良好的密封性，对散热形成妨碍，导致不断的增加包覆在内部的绝缘导线以及楔形线夹温度。所以，绝缘导线以及楔形线夹等接续举措产生的载流热效应，在影响到安全可靠性的方面未来要进行更深入的研究分析。

4结语

实验结果显示，绝缘导线的绝缘层表面温度跟线芯内外温度之间具有明显的差异性。所以，应该严格的制定试验方案，对于温差的特性、温差的范围、有关的影响因素等等进行考察，明确好此温差现象跟各因素的关联性，充分的掌握住绝缘材料散热性能可否影响到设备的正常稳定运行。在以上基础上，再分析架空线路所用绝缘材料在热传导能力上的标准。

参考文献

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作者：邱灿树 刘植辉 黄奕龙 单位：广东电网有限责任公司潮州供电局