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摘 要: 输电线路是电力工程中的重要部分,输电线路质量直接影响电能传输水平,尤其是连接点位置,是输电线路运行中的薄弱点,在运行过程中经常出现发热、烧坏等事故,从而造成停电。本文对高压输电线路连接点的发热问题进行分析,并且研究了导线连接点发热的原因,提出解决输电线路连接点发热问题的方法,旨在保障输电线路安全稳定运行。
关键词: 高压输电线路;导线连接点;发热;问题;解决措施
引言
在输电线路架设施工过程中,电路的安全性直接影响输电效率,如果连接的电压过高,则会导致电路运行过程中出现发热或者被烧坏的现象。在电路连接中,如果操作不正确,也可能会导致线路接受过大的电阻而超过电路本身的承载能力。随着电阻不断增大,线路连接点的发热现象也越来越严重。因此,针对高压输电线路导线的连接点发热问题,必须要加以控制,采取有效的方法对连接点的发热故障进行消除,确保线路稳定、安全运行。
一、高压输电线路导线连接点发热问题及其原因
由于输电线路的跨度范围较大,在输电线路铺设过程中,导线的连接点较多,连接点是输电线路运行中最薄弱的环节,经常由于电压过高、电阻过大而出现电路被烧毁的现象。在高压输电过程中,造成输电线路连接点发热问题的主要原因是电线之间出现氧化现象,导线的连接点松动。具体来讲,连接点发热的原因有以下三个方面:
(一)连接点松动
连接点是两段导线相互连接的地方,由于输电线路是暴露在空气中的,所以连接点长期处微风振动或冷热交替变化的环境中,导线的接点位置可能出现松动,尤其是在耐张段位置,振动频繁,使得耐张线夹处的磨损十分严重。
(二)氧化腐蚀
高压输电线路外部热缺陷导体的接头部分长期裸露在空气中,受风吹日晒以及化学气体的腐蚀,从而导致金属导体连接点的接触表面出现严重的腐蚀和氧化,氧化层可以使得金属表面的电阻率大大增加。另外,铜铝接点的处理不当,也会出现电腐蚀现象,使得导线的接触电阻增大。
(三)安装工艺问题。在高压输电线路安装施工过程中,由于导线接头的安装、检修技术不到位,所以也会导致导线接头出现质量问题。导线接头的安装方法比较简便,有的施工技术人员没有按照技术要求和规范进行安装,导致接头出现以下问题:第一,接头的固件没有拧紧。第二,安装接头的时候同件螺丝上的弹簧垫圈受气温热胀冷缩的影响而松动。第三,接头线夹与导线接续签没有及时清刷,也没有涂抹复合脂,或者涂抹的复合脂效果不好,导致潮湿气体侵入接头位置,接触电阻变大,从而使得接头位置发热。第四,铝导线与铜导线的性质不相同,这两种导线相连接的时候,在接点的位置没有添加过渡接头。第五,接头的线夹结构不好,导线在线夹的位置出现断股。第六,线夹的大小和导线不配套。
二、高压输电线路连接点发热问题判断
目前我国对线路的检测经验比较少,在判断线路是否出现热缺陷的时候,主要有两种方法,第一种是警戒温度升高法,通过发热垫的相对环境的温度变化作为参考,当温度变化值大于标准警戒温升中规定的值时,可以视为有缺陷。这种方法具有一定缺点,比如无法对输电线路周围环境温度进行掌握,对太阳辐射以及金具材料本身的影响无法考虑。第二种是,相对温差法,即取被检测对象附近1m远的地方处于正常运行状态的导线或者线路金具的最高温度,作为参考温度,假设为T0,被测量的对象的温度为T1,温度的变化为△T,计算公式为:△T=T1-T0,根据温度升高的数值来判断线路的热缺陷情况,根据△T的大小可以将热缺陷分成几种不同的程度。
由上图可知,当温升变化为8℃-10℃的时候,热缺陷程度为轻微,此时线路还可以继续工作,不必及时抢修,可以等到断电的时候进行处理。当温升变化为10℃-20℃之间的时候,热缺陷程度处于中等,必须要近期内进行抢修。当温升变化在20℃以上的时候,表明线路的热缺陷现象十分严重,设备处于危险状态,此时必须要进行尽快抢修。
对温升进行检测的方法主要有三种:
第一,遥视温度贴片法。预先在导线的连接点附近吸附多个颜色不同的温度贴片,贴片会根据温度的变化而出现颜色变化,通过望远镜可以观察到线路运行时连接点上的贴片颜色变化情况,从而判断出连接点的温度变化范围。
第二,红外测温仪检测。远距离红外测温仪是当前输电线路连接点导线温升检测常用的仪器设备,同时设备监控可以及时了解连接点位置的温度变化情况,如果测温扫描的位置较远,测温仪和导线之间的直线距离大于30m,则技术人员应该要在杆塔上进行扫描测量,以提高测量结果的准确性。
第三,人工测量。人工测量也是常用的测温方式,一般在负荷高峰值来临之前或者在用电负荷高峰期时,对一些重点线路进行监测。人工测量的结果误差较大,而且不能实时监测。
三、高压输电线路导线连接点发热问题的解决对策
高压输电线路导线连接点发热对输电线路的危害十分严重,会导致停电事故,造成电网损失。因此在高压输电线路施工和运行维护过程中,必须要加强对连接点的发热问题的解决和控制。
(一)提高材料质量
材料质量是影响电网运行安全性的关键因素,从上文分析可知,高压输电线路导线连接点发热的一个重要诱因就是由于材料设备的质量问题造成的,对于高压输电线路而言,对金具质量的要求很高,设备线夹和其他的金具必须要满足高压输电线路的要求,尤其是要对设备的载流量、动热稳定性等参数进行考核,确保这些参数满足设计要求。在设备线夹的选择过程中,应该要尽量选择铜线和铝线,对高压导线的焊接工艺进行控制。
(二)提高安装技术水平
高压输电线路安装施工过程中,首先要以提高安装技术为要求,严格开展质量管理。第一,实行严格的资格认证制度,对于高压电网施工技术人员,必须要经过严格培训和考核之后才能正式上岗,防止技术不过关的人员担任相关工作,引起质量问题。其次,在安装施工过程中要制定高压输电线路连接点安装技术规范要求,根据连接点的不同发热类型,制定不同的工艺流程,结合具体的材料设备进行施工。比如对输电线路的接触面进行处理的时候,接头的接触面可采用锉刀,把接头接触面严重不平的地方和毛刺搓掉,使得接触面变得更加光滑平整。另外,需要注意对母线进行加工之后截面减少的数值,铜制材料的减少值不能超过原界面的3%,铝制材料的减少值不能超过原接触面的5%。同时,在连接点的紧固压力的控制上,要提高技术人员的认识,并不是螺栓拧得越紧越好,拧到合适的位置即可,比如销质母线弹性系数小,当螺母的压力达到临界值之后如果继续用力,则可能会导致接触面变形隆起,接触面面积反而会减少,导致接触电阻增大,引起升温。
(三)防振动和防氧化
线路的长期振动会导致线路松动、连接点发热问题,在高压输电线路施工过程中应该要加强线路防振动能力的提升,有效减少由于线路振动出现的疲劳和导线夹松动情况。另外,可以在连接点的接头位置上涂抹电力复合脂,取代傳统的中性凡士林,电力复合脂的熔点较高,导电性能好,而且能够缓解铜铝导体连接时的电化腐蚀作用,当高压输电线路的负荷较高的时候,这种材料可以发挥作用,减少发热问题。
结语
综上所述,高压输电线路导线连接点的发热问题是导线运行过程中的常见故障。为了减少连接点的发热故障,提高线路的运行效率,必须要找准发热原因,并且采取相应措施加以控制,以提高线路的运行水平。
参考文献
[1]郭彬,刘江涛.高压输电线路导线连接点发热问题的分析与探究[J].工业控制计算机,2011(12).
[2]韦武新.高压输电线路导线连接点发热问题的分析[J].大科技,2017(15).
[3]柯泳超.浅议高压输电线路发热故障的原因与处理[J].大科技,2012(14).
关键词: 高压输电线路;导线连接点;发热;问题;解决措施
引言
在输电线路架设施工过程中,电路的安全性直接影响输电效率,如果连接的电压过高,则会导致电路运行过程中出现发热或者被烧坏的现象。在电路连接中,如果操作不正确,也可能会导致线路接受过大的电阻而超过电路本身的承载能力。随着电阻不断增大,线路连接点的发热现象也越来越严重。因此,针对高压输电线路导线的连接点发热问题,必须要加以控制,采取有效的方法对连接点的发热故障进行消除,确保线路稳定、安全运行。
一、高压输电线路导线连接点发热问题及其原因
由于输电线路的跨度范围较大,在输电线路铺设过程中,导线的连接点较多,连接点是输电线路运行中最薄弱的环节,经常由于电压过高、电阻过大而出现电路被烧毁的现象。在高压输电过程中,造成输电线路连接点发热问题的主要原因是电线之间出现氧化现象,导线的连接点松动。具体来讲,连接点发热的原因有以下三个方面:
(一)连接点松动
连接点是两段导线相互连接的地方,由于输电线路是暴露在空气中的,所以连接点长期处微风振动或冷热交替变化的环境中,导线的接点位置可能出现松动,尤其是在耐张段位置,振动频繁,使得耐张线夹处的磨损十分严重。
(二)氧化腐蚀
高压输电线路外部热缺陷导体的接头部分长期裸露在空气中,受风吹日晒以及化学气体的腐蚀,从而导致金属导体连接点的接触表面出现严重的腐蚀和氧化,氧化层可以使得金属表面的电阻率大大增加。另外,铜铝接点的处理不当,也会出现电腐蚀现象,使得导线的接触电阻增大。
(三)安装工艺问题。在高压输电线路安装施工过程中,由于导线接头的安装、检修技术不到位,所以也会导致导线接头出现质量问题。导线接头的安装方法比较简便,有的施工技术人员没有按照技术要求和规范进行安装,导致接头出现以下问题:第一,接头的固件没有拧紧。第二,安装接头的时候同件螺丝上的弹簧垫圈受气温热胀冷缩的影响而松动。第三,接头线夹与导线接续签没有及时清刷,也没有涂抹复合脂,或者涂抹的复合脂效果不好,导致潮湿气体侵入接头位置,接触电阻变大,从而使得接头位置发热。第四,铝导线与铜导线的性质不相同,这两种导线相连接的时候,在接点的位置没有添加过渡接头。第五,接头的线夹结构不好,导线在线夹的位置出现断股。第六,线夹的大小和导线不配套。
二、高压输电线路连接点发热问题判断
目前我国对线路的检测经验比较少,在判断线路是否出现热缺陷的时候,主要有两种方法,第一种是警戒温度升高法,通过发热垫的相对环境的温度变化作为参考,当温度变化值大于标准警戒温升中规定的值时,可以视为有缺陷。这种方法具有一定缺点,比如无法对输电线路周围环境温度进行掌握,对太阳辐射以及金具材料本身的影响无法考虑。第二种是,相对温差法,即取被检测对象附近1m远的地方处于正常运行状态的导线或者线路金具的最高温度,作为参考温度,假设为T0,被测量的对象的温度为T1,温度的变化为△T,计算公式为:△T=T1-T0,根据温度升高的数值来判断线路的热缺陷情况,根据△T的大小可以将热缺陷分成几种不同的程度。
由上图可知,当温升变化为8℃-10℃的时候,热缺陷程度为轻微,此时线路还可以继续工作,不必及时抢修,可以等到断电的时候进行处理。当温升变化为10℃-20℃之间的时候,热缺陷程度处于中等,必须要近期内进行抢修。当温升变化在20℃以上的时候,表明线路的热缺陷现象十分严重,设备处于危险状态,此时必须要进行尽快抢修。
对温升进行检测的方法主要有三种:
第一,遥视温度贴片法。预先在导线的连接点附近吸附多个颜色不同的温度贴片,贴片会根据温度的变化而出现颜色变化,通过望远镜可以观察到线路运行时连接点上的贴片颜色变化情况,从而判断出连接点的温度变化范围。
第二,红外测温仪检测。远距离红外测温仪是当前输电线路连接点导线温升检测常用的仪器设备,同时设备监控可以及时了解连接点位置的温度变化情况,如果测温扫描的位置较远,测温仪和导线之间的直线距离大于30m,则技术人员应该要在杆塔上进行扫描测量,以提高测量结果的准确性。
第三,人工测量。人工测量也是常用的测温方式,一般在负荷高峰值来临之前或者在用电负荷高峰期时,对一些重点线路进行监测。人工测量的结果误差较大,而且不能实时监测。
三、高压输电线路导线连接点发热问题的解决对策
高压输电线路导线连接点发热对输电线路的危害十分严重,会导致停电事故,造成电网损失。因此在高压输电线路施工和运行维护过程中,必须要加强对连接点的发热问题的解决和控制。
(一)提高材料质量
材料质量是影响电网运行安全性的关键因素,从上文分析可知,高压输电线路导线连接点发热的一个重要诱因就是由于材料设备的质量问题造成的,对于高压输电线路而言,对金具质量的要求很高,设备线夹和其他的金具必须要满足高压输电线路的要求,尤其是要对设备的载流量、动热稳定性等参数进行考核,确保这些参数满足设计要求。在设备线夹的选择过程中,应该要尽量选择铜线和铝线,对高压导线的焊接工艺进行控制。
(二)提高安装技术水平
高压输电线路安装施工过程中,首先要以提高安装技术为要求,严格开展质量管理。第一,实行严格的资格认证制度,对于高压电网施工技术人员,必须要经过严格培训和考核之后才能正式上岗,防止技术不过关的人员担任相关工作,引起质量问题。其次,在安装施工过程中要制定高压输电线路连接点安装技术规范要求,根据连接点的不同发热类型,制定不同的工艺流程,结合具体的材料设备进行施工。比如对输电线路的接触面进行处理的时候,接头的接触面可采用锉刀,把接头接触面严重不平的地方和毛刺搓掉,使得接触面变得更加光滑平整。另外,需要注意对母线进行加工之后截面减少的数值,铜制材料的减少值不能超过原界面的3%,铝制材料的减少值不能超过原接触面的5%。同时,在连接点的紧固压力的控制上,要提高技术人员的认识,并不是螺栓拧得越紧越好,拧到合适的位置即可,比如销质母线弹性系数小,当螺母的压力达到临界值之后如果继续用力,则可能会导致接触面变形隆起,接触面面积反而会减少,导致接触电阻增大,引起升温。
(三)防振动和防氧化
线路的长期振动会导致线路松动、连接点发热问题,在高压输电线路施工过程中应该要加强线路防振动能力的提升,有效减少由于线路振动出现的疲劳和导线夹松动情况。另外,可以在连接点的接头位置上涂抹电力复合脂,取代傳统的中性凡士林,电力复合脂的熔点较高,导电性能好,而且能够缓解铜铝导体连接时的电化腐蚀作用,当高压输电线路的负荷较高的时候,这种材料可以发挥作用,减少发热问题。
结语
综上所述,高压输电线路导线连接点的发热问题是导线运行过程中的常见故障。为了减少连接点的发热故障,提高线路的运行效率,必须要找准发热原因,并且采取相应措施加以控制,以提高线路的运行水平。
参考文献
[1]郭彬,刘江涛.高压输电线路导线连接点发热问题的分析与探究[J].工业控制计算机,2011(12).
[2]韦武新.高压输电线路导线连接点发热问题的分析[J].大科技,2017(15).
[3]柯泳超.浅议高压输电线路发热故障的原因与处理[J].大科技,2012(14).