论文部分内容阅读
[摘 要]本文主要介绍影响220kV输电线路导线粘连的几个因素，分析导线粘连的危害，最后提出了相应的解决措施。
[关键词]220kV输电线路 垂直排列 导线粘连
1理论分析
目前，运行中的220kV输电线路垂直排列双分裂导线一般没有间隔棒，我们可以把运行中的同相双分裂导线视为两条平行导线，通过方向相同的电流，两根子导线就会出现相互吸引的电磁力。
正常运行时，子导线间电磁力较小，一般不会发生粘连。但是由于受施工不规范、导线升温存在差异、长期运行等因素的影响，就会使子导线间距不满足规程的要求。在大风的作用下，就会使得两根子导线的应力不一致，从而导致相互接近，甚者会碰触。当距离达到一定程度，同时满足通过导线的负荷电流较大时，子导线的电磁作用力就会变大，当互相的电磁作用力大于导线本身的自重时，就会在局部粘连。在局部粘连后，临近粘连点位置的子导线间的距离随之也会变小，类似的也会出现粘连。这种趋势将会不断延续，直至延伸在导线悬挂点的位置，在金具的刚性作用下，使得粘连终止。
2影响导线粘连的几个因素
事实已经证明，单纯由子导线的负荷电流产生的电磁力是不能使导线粘连的。导线如果发生粘连，必须同时具备几个因素：大风等外力、导线温升差异、导线材质差异、很大的负荷电流。
2.1大风等外力的影响
当风力达到一定程度时，双分裂导线的上、下子导线就会出现不同幅度的摆动，风力越大，摆动幅度越大，当达到一定程度时，两根子导线就有可能在瞬时距离过近或是接触，如果同时流过导线的负荷电流足够大，就会出现粘连现象。通常处在风口处、档距大的双分裂导线容易发生粘连。如果因施工架设原因或多次反复风摆，使下子导线沿悬垂线夹向外窜动，造成子导线间距小于400mm，或档距很大时，粘连的概率则更高。
2.2导线温升差异的影响
温度对导线弧垂有着很大的影响，弧垂会随着导线温度的升高而增大。这就不难想象为什么导线温升差异会对分裂导线是否粘连产生影响。如果上子导线的温度升高，它的弧垂会增大，结果使得其与下子导线之间的距离减小，在相互之间电磁力的作用下，两根子导线就会相互吸引，从而发生粘连。导线直流电阻差异、导线日照条件差异、导线质量偏差等，都会导致分裂导线子导线温升差异产生。研究已经证实，档距分别为300m和400m时，在上、下子导线温度相差10℃的情况下，子导线档中弧垂变化差值可以达到0.9～0.38m。而运行经验表明，分裂导线发生粘连时，上、下子导线的温差通常在10℃左右。在实际运行中，我们会发现，在冬天或是较冷的天气里，导线基本不会发生粘连，这就很有力的说明，导线温度对是否粘连有着十分重要的影响，是其中主要原因之一。
2.3导线材质差异的影响
上、下两根子导线在生产时不可能做到完全一样，电磁性能会有所区别。导线架设完毕后，两根子导线的重力分布在某一点上会有所不均，很难做到百分之百精确，这将会影响到两根子导线的间距。导线材质差异也是导线粘连的一个原因。
2.4大负荷电流的影响
实际经验表明，发生粘连的线路通常是承担着较大负荷的主要连接线。这说明负荷电流对导线粘连有着很大的影响。正常运行时，一旦负荷电流达到某一临界值，两根子导线就会由于负荷电流增大的原因导致互相之间的电磁吸引力增大，如果同时满足间距的要求，势必会发生粘连。例如某供电局220kV线路子导线距离普遍采用400mm间距，导线型号为2×LGJ-400/35，发生粘连时通过导线的电流大于了800A，此时线路的负载能力已接近或超过50％，导致上下两根子导线之间的电磁力较大，当上、下导线之间的电磁力大于等于下导线的自重，随之就发生了粘连。
另一种有可能使通过导线电流增大的情况是出现故障电流，但是据有关分析，因雷电故障使导线粘连的概率是很低的，但在雷雨大风时，由于故障伴随着风力的作用，粘连的概率可能会增大，故障电流对导线粘连的形成只有轻微的辅助作用。
3导线粘连的危害
（1）子导线的粘连使得输电导线有效半径随之变小，这就增加了导线表面的电场强度，导线温度会随之升高，降低了线路的输送能力。
（2）子导线粘连会伴有噪音，较强的噪音和发热将使电能造成损失，影响输送功率。
（3）粘连后，上、下子导线几何间距将大幅减小，电晕放电起始电压降低到原来的27％，电晕放电的起始电压将会大幅降低，导致容易出现电晕放电，同时局部对地电容也减少，这些都会引起线损的增加和对附近通信设施的干扰。
（4）子导线的粘连会使导线鞭击增多，容易造成导线磨损，不但增加线损，还会造成导线断股，严重的有可能出现断线事故，影响电网安全稳定运行。
4解决措施对比
为了有效解决垂直双分裂导线的粘连问题，我们对以下几种方法进行探讨，以便可以根据不同的实际情况，采取相应的措施。
4.1加装间隔棒
显而易见，上、下子导线发生粘连的必备条件是两根子导线的间距过近。因此，可以在两根子导线间加装间隔棒，以达到减小间距的目的。但是，这样会导致下子导线的重量会通过间隔棒传递到上子导线上，在上子导线与间隔棒的接触点会出现应力集中的现象，而且如果导线对地距离大，则施工难度很高。无论是从线路运行还是从施工过程考虑都存在着较大的不安全因素。
4.2调整整个耐张段的弧垂
为了达到上、下两根子导线间距较大的目的，可以将整个耐张段的相应导线打开，重新调整弧垂即增大下子导线弧垂、减小上子导线弧垂，使得两根子导线满足间距要求并做到弧垂基本一致。但是这种方法施工工艺复杂，并且耗费人力、物力。
4.3改变子导线排列结构
将垂直排列的两根子导线改变成水平排列，在水平排列的子导线间加装间隔棒，这样也可以减少粘连现象的发生，但施工也相对复杂。
4.4更换或增加延长金具
对于两端都是直线塔的情况，可以在同一档距的两端直线塔上同时更换距离大的双悬垂线夹，或在上、下线夹间加挂延长金具。对于一端有耐张塔的情况，直线塔所采取的措施相同，耐张塔则可以增加相应长度的延长金具。通过更换或增加延长金具的方法，可以有效地解决粘连的问题，而且施工简单。
通过以上措施对比，可以很明显的看到，采取更换或增加延长金具的方法较好，施工工艺简单，工作效率较高，安全系数也相对较大。在实际线路维护中，也可以根据不同的情况采取相应的方法。
5使用更换或增加延长金具的解决实例
在整个粘连现象出现的耐张段内，采用增大下子导线弧垂，减小上子导线弧垂来增大子导线的间距，进而解决粘连问题。主要方法是在耐张段的两侧耐张塔上采用调整下导线挂线点位置或增加延长金具的方法来增大子导线间距。在该档两端直线塔上，同时更换线间距离更大的双悬垂线夹，以实现主要增大粘连档子导线间距的目的。
6结语
通过分析表明，大风等外力、导线温升差异、导线材质差异、过大的负荷电流都是220kV垂直双分裂导线发生的原因。导线长期运行后自身的塑变、档距过大也是影响导线粘连的因素。但粘连的根本原因是由于上、下两根子导线电磁力的相互作用而使根子导线的间距过小导致的。采取相应的措施可以有效解决导线粘连问题，从而使线路健康稳定运行。
参考文献：
[1]DL/T5092-1999,100～500kV架空送电线路设计技术规程[S].
[2]姚耀明.220kV垂直排列双分裂导线粘连的分析与研究[J].浙江电力,2006,(6).
[3]黄展鸿.OPPC在220kV线路的应用与分裂导线的粘连问题[J].企业技术开发,2010,(11).
[关键词]220kV输电线路 垂直排列 导线粘连
1理论分析
目前，运行中的220kV输电线路垂直排列双分裂导线一般没有间隔棒，我们可以把运行中的同相双分裂导线视为两条平行导线，通过方向相同的电流，两根子导线就会出现相互吸引的电磁力。
正常运行时，子导线间电磁力较小，一般不会发生粘连。但是由于受施工不规范、导线升温存在差异、长期运行等因素的影响，就会使子导线间距不满足规程的要求。在大风的作用下，就会使得两根子导线的应力不一致，从而导致相互接近，甚者会碰触。当距离达到一定程度，同时满足通过导线的负荷电流较大时，子导线的电磁作用力就会变大，当互相的电磁作用力大于导线本身的自重时，就会在局部粘连。在局部粘连后，临近粘连点位置的子导线间的距离随之也会变小，类似的也会出现粘连。这种趋势将会不断延续，直至延伸在导线悬挂点的位置，在金具的刚性作用下，使得粘连终止。
2影响导线粘连的几个因素
事实已经证明，单纯由子导线的负荷电流产生的电磁力是不能使导线粘连的。导线如果发生粘连，必须同时具备几个因素：大风等外力、导线温升差异、导线材质差异、很大的负荷电流。
2.1大风等外力的影响
当风力达到一定程度时，双分裂导线的上、下子导线就会出现不同幅度的摆动，风力越大，摆动幅度越大，当达到一定程度时，两根子导线就有可能在瞬时距离过近或是接触，如果同时流过导线的负荷电流足够大，就会出现粘连现象。通常处在风口处、档距大的双分裂导线容易发生粘连。如果因施工架设原因或多次反复风摆，使下子导线沿悬垂线夹向外窜动，造成子导线间距小于400mm，或档距很大时，粘连的概率则更高。
2.2导线温升差异的影响
温度对导线弧垂有着很大的影响，弧垂会随着导线温度的升高而增大。这就不难想象为什么导线温升差异会对分裂导线是否粘连产生影响。如果上子导线的温度升高，它的弧垂会增大，结果使得其与下子导线之间的距离减小，在相互之间电磁力的作用下，两根子导线就会相互吸引，从而发生粘连。导线直流电阻差异、导线日照条件差异、导线质量偏差等，都会导致分裂导线子导线温升差异产生。研究已经证实，档距分别为300m和400m时，在上、下子导线温度相差10℃的情况下，子导线档中弧垂变化差值可以达到0.9～0.38m。而运行经验表明，分裂导线发生粘连时，上、下子导线的温差通常在10℃左右。在实际运行中，我们会发现，在冬天或是较冷的天气里，导线基本不会发生粘连，这就很有力的说明，导线温度对是否粘连有着十分重要的影响，是其中主要原因之一。
2.3导线材质差异的影响
上、下两根子导线在生产时不可能做到完全一样，电磁性能会有所区别。导线架设完毕后，两根子导线的重力分布在某一点上会有所不均，很难做到百分之百精确，这将会影响到两根子导线的间距。导线材质差异也是导线粘连的一个原因。
2.4大负荷电流的影响
实际经验表明，发生粘连的线路通常是承担着较大负荷的主要连接线。这说明负荷电流对导线粘连有着很大的影响。正常运行时，一旦负荷电流达到某一临界值，两根子导线就会由于负荷电流增大的原因导致互相之间的电磁吸引力增大，如果同时满足间距的要求，势必会发生粘连。例如某供电局220kV线路子导线距离普遍采用400mm间距，导线型号为2×LGJ-400/35，发生粘连时通过导线的电流大于了800A，此时线路的负载能力已接近或超过50％，导致上下两根子导线之间的电磁力较大，当上、下导线之间的电磁力大于等于下导线的自重，随之就发生了粘连。
另一种有可能使通过导线电流增大的情况是出现故障电流，但是据有关分析，因雷电故障使导线粘连的概率是很低的，但在雷雨大风时，由于故障伴随着风力的作用，粘连的概率可能会增大，故障电流对导线粘连的形成只有轻微的辅助作用。
3导线粘连的危害
（1）子导线的粘连使得输电导线有效半径随之变小，这就增加了导线表面的电场强度，导线温度会随之升高，降低了线路的输送能力。
（2）子导线粘连会伴有噪音，较强的噪音和发热将使电能造成损失，影响输送功率。
（3）粘连后，上、下子导线几何间距将大幅减小，电晕放电起始电压降低到原来的27％，电晕放电的起始电压将会大幅降低，导致容易出现电晕放电，同时局部对地电容也减少，这些都会引起线损的增加和对附近通信设施的干扰。
（4）子导线的粘连会使导线鞭击增多，容易造成导线磨损，不但增加线损，还会造成导线断股，严重的有可能出现断线事故，影响电网安全稳定运行。
4解决措施对比
为了有效解决垂直双分裂导线的粘连问题，我们对以下几种方法进行探讨，以便可以根据不同的实际情况，采取相应的措施。
4.1加装间隔棒
显而易见，上、下子导线发生粘连的必备条件是两根子导线的间距过近。因此，可以在两根子导线间加装间隔棒，以达到减小间距的目的。但是，这样会导致下子导线的重量会通过间隔棒传递到上子导线上，在上子导线与间隔棒的接触点会出现应力集中的现象，而且如果导线对地距离大，则施工难度很高。无论是从线路运行还是从施工过程考虑都存在着较大的不安全因素。
4.2调整整个耐张段的弧垂
为了达到上、下两根子导线间距较大的目的，可以将整个耐张段的相应导线打开，重新调整弧垂即增大下子导线弧垂、减小上子导线弧垂，使得两根子导线满足间距要求并做到弧垂基本一致。但是这种方法施工工艺复杂，并且耗费人力、物力。
4.3改变子导线排列结构
将垂直排列的两根子导线改变成水平排列，在水平排列的子导线间加装间隔棒，这样也可以减少粘连现象的发生，但施工也相对复杂。
4.4更换或增加延长金具
对于两端都是直线塔的情况，可以在同一档距的两端直线塔上同时更换距离大的双悬垂线夹，或在上、下线夹间加挂延长金具。对于一端有耐张塔的情况，直线塔所采取的措施相同，耐张塔则可以增加相应长度的延长金具。通过更换或增加延长金具的方法，可以有效地解决粘连的问题，而且施工简单。
通过以上措施对比，可以很明显的看到，采取更换或增加延长金具的方法较好，施工工艺简单，工作效率较高，安全系数也相对较大。在实际线路维护中，也可以根据不同的情况采取相应的方法。
5使用更换或增加延长金具的解决实例
在整个粘连现象出现的耐张段内，采用增大下子导线弧垂，减小上子导线弧垂来增大子导线的间距，进而解决粘连问题。主要方法是在耐张段的两侧耐张塔上采用调整下导线挂线点位置或增加延长金具的方法来增大子导线间距。在该档两端直线塔上，同时更换线间距离更大的双悬垂线夹，以实现主要增大粘连档子导线间距的目的。
6结语
通过分析表明，大风等外力、导线温升差异、导线材质差异、过大的负荷电流都是220kV垂直双分裂导线发生的原因。导线长期运行后自身的塑变、档距过大也是影响导线粘连的因素。但粘连的根本原因是由于上、下两根子导线电磁力的相互作用而使根子导线的间距过小导致的。采取相应的措施可以有效解决导线粘连问题，从而使线路健康稳定运行。
参考文献：
[1]DL/T5092-1999,100～500kV架空送电线路设计技术规程[S].
[2]姚耀明.220kV垂直排列双分裂导线粘连的分析与研究[J].浙江电力,2006,(6).
[3]黄展鸿.OPPC在220kV线路的应用与分裂导线的粘连问题[J].企业技术开发,2010,(11).