電纜與架空連接方案的設(shè)計(jì)優(yōu)化

向城名

摘 要：對(duì)電纜與架空線路連接的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行了分析，提出了限制雷電侵入波值和限制護(hù)層過(guò)電壓的措施；改進(jìn)設(shè)計(jì)引流導(dǎo)線與電纜終端頭的連接金具，合理選擇鍍層，可以有效降低接觸電阻，提高電纜與架空連接的電氣性能；使用預(yù)絞絲耐張金具，可以比傳統(tǒng)方案減少60%的電接觸次數(shù)，同時(shí)施工簡(jiǎn)便，用于技改工程中，可縮短停電時(shí)間。

關(guān)鍵詞：線路；電纜；架空；連接；接觸電阻

中圖分類(lèi)號(hào)：TM247 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）11-0005-02

隨著城市建設(shè)的發(fā)展，一方面，城市中心的負(fù)荷需求不斷增加，這就需要新建更多的變電站和輸電線路，才能滿(mǎn)足負(fù)荷要求；另一方面，土地資源越來(lái)越緊張，當(dāng)無(wú)架空廊道時(shí)，不得不采用電纜線路送電。為了節(jié)省工程投資，往往在架空走廊可行路段采用架空方式。如此，電纜與架空線路連接的情況十分普遍，其連接點(diǎn)也是整個(gè)線路的薄弱環(huán)節(jié)。電纜與架空線路連接的可靠性和合理性直接關(guān)系到整條線路長(zhǎng)期運(yùn)行的安全性，因此，對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)和研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 概述

以某110 kV架空和電纜混合輸電線路工程為例，架空線路長(zhǎng)1.7 km，電纜線路長(zhǎng)4.8 km。導(dǎo)線采用中強(qiáng)度全鋁合金絞線JLHA3-340，電纜采用銅單芯交聯(lián)聚乙烯絕緣皺紋鋁護(hù)套聚氯乙烯外護(hù)套電力電纜YJLW02-64/110-1×630。

傳統(tǒng)電纜與架空線路連接方式為：通過(guò)液壓耐張線夾及其引流板，將導(dǎo)線與引流線接通，再采用普通銅鋁過(guò)渡線夾，將引流線的另一端與電纜終端頭接通，從而形成導(dǎo)線與電纜的電氣連接。

為了提高電纜與架空線路連接的可靠性、便宜性，本文從以下幾個(gè)方面進(jìn)行研究和優(yōu)化設(shè)計(jì)：①防止雷擊架空線路形成的雷電侵入波危害電纜和站內(nèi)設(shè)備的措施；②減少電氣連接點(diǎn)，降低接觸電阻，增強(qiáng)電氣連接的可靠性；③提高施工便宜性，縮短施工停電時(shí)間。

2 雷電波侵入的特性和防護(hù)

2.1 沖擊特性長(zhǎng)度

電纜線路的一端與架空線相連。當(dāng)雷電沖擊波在電纜線路中傳播時(shí)，沿線各點(diǎn)電壓并不相等。最高電壓總是發(fā)生在電纜

末端，最高電壓的值與電纜長(zhǎng)度有關(guān)。根據(jù)行波過(guò)程分析，如果電纜長(zhǎng)度大于波尾長(zhǎng)度，則電纜和變壓器承受的過(guò)電壓將不會(huì)超過(guò)架空線上入射波的幾分之一或電纜入射波的2倍。

當(dāng)電纜長(zhǎng)度l等于某一長(zhǎng)度l0時(shí)，電纜中受到最大的沖擊電壓等于架空線上的入射波幅值。這個(gè)長(zhǎng)度l0被稱(chēng)為電纜線路的沖擊特性長(zhǎng)度。

2.2 防護(hù)措施

本工程電纜線路長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于沖擊特性長(zhǎng)度，電纜的沖擊絕緣水平能滿(mǎn)足系統(tǒng)絕緣配合要求。為限制入侵的雷電波幅值，需在架空與電纜接通處安裝一組氧化鋅避雷器。護(hù)層過(guò)電壓采用護(hù)層電壓限制器加以保護(hù)。另外，根據(jù)《交流電氣裝置的過(guò)電壓保護(hù)和絕緣配合》（DL/T620—1997）中規(guī)定：“與架空線路相連接的長(zhǎng)度超過(guò)50 m的電纜，應(yīng)在其兩端裝設(shè)閥式避雷器或保護(hù)間隙”。因此，除架空與電纜接通處安裝一組氧化鋅避雷器外，推薦變電站進(jìn)行GIS設(shè)計(jì)時(shí)亦考慮避雷器。

3 電氣連接優(yōu)化方案

3.1 電接觸

電流從一個(gè)導(dǎo)體傳向另一個(gè)導(dǎo)體，導(dǎo)體間的接觸處稱(chēng)為電接觸。按結(jié)構(gòu)形式不同，電接觸分為固定電接觸、滑動(dòng)和滾動(dòng)電接觸和可分合電接觸三種。按接觸面積大小不同，電接觸又可分為點(diǎn)接觸、線接觸和面接觸三種。本文研究的電纜與架空連接處的電接觸均屬固定電接觸，且為面接觸。

3.2 接觸電阻

電接觸處存在的附加電阻被稱(chēng)為接觸電阻。

任何用肉眼看來(lái)磨得非常光滑的金屬表面，實(shí)際上都是粗糙不平的，當(dāng)兩金屬表面互相接觸時(shí)，只有少數(shù)凸出的點(diǎn)發(fā)生真正的接觸，其中僅僅一小部分金屬接觸或準(zhǔn)金屬接觸的斑點(diǎn)才能導(dǎo)電。當(dāng)電流通過(guò)這些很小的導(dǎo)電斑點(diǎn)時(shí)，電流線必然會(huì)發(fā)生收縮現(xiàn)象（如圖1所示）。

電流線收縮，使電流路徑增長(zhǎng)，有效導(dǎo)電面積減小，所以電阻值相應(yīng)增大。由電流線收縮而形成的附加電阻被稱(chēng)為收縮電阻。

如果實(shí)際接觸面之間的薄膜能導(dǎo)電，則當(dāng)電流通過(guò)薄膜時(shí)的另一附加電阻，被稱(chēng)為膜電阻。

接觸電阻理論計(jì)算公式為：

m——接觸面變形有關(guān)的系數(shù)，面接觸m=1；

F——接觸力，N。

3.3 電氣連接優(yōu)化措施

在本工程連接處元件材料確定的情況下，降低接觸電阻有以下途徑：①增大導(dǎo)電斑點(diǎn)數(shù)量和平均半徑。可通過(guò)增大接觸面積和界面壓力達(dá)到。②增加導(dǎo)電膜，減少絕緣膜，減小隧道電阻率。可通過(guò)選擇合適的鍍層實(shí)現(xiàn)。③對(duì)于整個(gè)電纜與架空的連接而言，還應(yīng)減少載流通道的電接觸次數(shù)。

根據(jù)上述途徑，本文采取了以下電氣連接優(yōu)化措施：①采用新型戶(hù)外終端連接金具，將傳統(tǒng)的銅鋁過(guò)渡設(shè)備線夾與電纜終端出線端子單面連接改為雙面連接，增大接觸面積，并采用4孔螺栓，提高電接觸界面壓力。②合理選擇鍍層，可采用搪錫或鍍銀。銀不易氧化（但大氣中有臭氧存在時(shí)氧化成Ag2O，Ag2O易于清除，且在200 ℃時(shí)即分解），不易形成絕緣膜，可有效降低接觸電阻。③采用預(yù)絞式耐張線夾，去除普通液壓線夾將導(dǎo)線和引流線連接的3次電接觸（導(dǎo)線與壓接管、壓接管與引流板、引流板和引流線），將傳統(tǒng)引接方法的5次電接觸減少為2次（導(dǎo)線與銅鋁過(guò)渡線夾、線夾與終端頭出線桿），減少60%的電接觸次數(shù)，提高了可靠性。

4 提高連接設(shè)計(jì)施工便宜性的措施

傳統(tǒng)普通液壓耐張線夾連接方式工藝復(fù)雜，壓接設(shè)備笨重，壓接工作需要培訓(xùn)合格的熟練壓接工操作，壓接質(zhì)量容易受人為因素影響。此外，此方式施工時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)已有線路進(jìn)行改接、改造時(shí)，增加了停電時(shí)間。

本工程推薦采用預(yù)絞絲耐張金具。預(yù)絞式金具具有安裝簡(jiǎn)便、快捷，徒手安裝不需要安裝工具，重量輕、攜帶運(yùn)輸方便的特點(diǎn)，從而提高了金具的安裝速度，減低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)效率。一般情況下，熟練工人安裝一個(gè)預(yù)絞式金具只需幾分鐘。由于是徒手安裝，目測(cè)就可檢查安裝質(zhì)量，杜絕了因安裝工人使用工具而造成的安裝不一致的情況。

5 結(jié)束語(yǔ)

在電纜與架空連接處安裝避雷器，限制雷電波幅值。采用護(hù)層電壓限制器，限制電纜護(hù)層過(guò)電壓。戶(hù)外電纜終端頭處的銅鋁過(guò)渡連接金具由單面連接改為雙面連接，增大接觸面積，同時(shí)采用4孔螺栓連接，增大電接觸界面壓力，從而減小接觸電阻，提高連接電氣性能。電接觸面采用搪錫或鍍銀工藝，減少界面絕緣膜，進(jìn)一步減小接觸電阻，提高連接電氣性能。采用預(yù)絞絲耐張線夾，減少了60%的電纜與架空線路連接的電接觸次數(shù)，提高可靠性和電氣性能；同時(shí)，安裝簡(jiǎn)便，質(zhì)量易控，施工周期短，縮短了停電時(shí)間。

參考文獻(xiàn)

[1]江日洪.交聯(lián)聚乙烯電力電纜線路[M].第二版.北京：中國(guó)電力出版社，2009.

〔編輯：李玨〕

摘 要：對(duì)電纜與架空線路連接的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行了分析，提出了限制雷電侵入波值和限制護(hù)層過(guò)電壓的措施；改進(jìn)設(shè)計(jì)引流導(dǎo)線與電纜終端頭的連接金具，合理選擇鍍層，可以有效降低接觸電阻，提高電纜與架空連接的電氣性能；使用預(yù)絞絲耐張金具，可以比傳統(tǒng)方案減少60%的電接觸次數(shù)，同時(shí)施工簡(jiǎn)便，用于技改工程中，可縮短停電時(shí)間。

關(guān)鍵詞：線路；電纜；架空；連接；接觸電阻

中圖分類(lèi)號(hào)：TM247 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）11-0005-02

隨著城市建設(shè)的發(fā)展，一方面，城市中心的負(fù)荷需求不斷增加，這就需要新建更多的變電站和輸電線路，才能滿(mǎn)足負(fù)荷要求；另一方面，土地資源越來(lái)越緊張，當(dāng)無(wú)架空廊道時(shí)，不得不采用電纜線路送電。為了節(jié)省工程投資，往往在架空走廊可行路段采用架空方式。如此，電纜與架空線路連接的情況十分普遍，其連接點(diǎn)也是整個(gè)線路的薄弱環(huán)節(jié)。電纜與架空線路連接的可靠性和合理性直接關(guān)系到整條線路長(zhǎng)期運(yùn)行的安全性，因此，對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)和研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 概述

以某110 kV架空和電纜混合輸電線路工程為例，架空線路長(zhǎng)1.7 km，電纜線路長(zhǎng)4.8 km。導(dǎo)線采用中強(qiáng)度全鋁合金絞線JLHA3-340，電纜采用銅單芯交聯(lián)聚乙烯絕緣皺紋鋁護(hù)套聚氯乙烯外護(hù)套電力電纜YJLW02-64/110-1×630。

傳統(tǒng)電纜與架空線路連接方式為：通過(guò)液壓耐張線夾及其引流板，將導(dǎo)線與引流線接通，再采用普通銅鋁過(guò)渡線夾，將引流線的另一端與電纜終端頭接通，從而形成導(dǎo)線與電纜的電氣連接。

為了提高電纜與架空線路連接的可靠性、便宜性，本文從以下幾個(gè)方面進(jìn)行研究和優(yōu)化設(shè)計(jì)：①防止雷擊架空線路形成的雷電侵入波危害電纜和站內(nèi)設(shè)備的措施；②減少電氣連接點(diǎn)，降低接觸電阻，增強(qiáng)電氣連接的可靠性；③提高施工便宜性，縮短施工停電時(shí)間。

2 雷電波侵入的特性和防護(hù)

2.1 沖擊特性長(zhǎng)度

電纜線路的一端與架空線相連。當(dāng)雷電沖擊波在電纜線路中傳播時(shí)，沿線各點(diǎn)電壓并不相等。最高電壓總是發(fā)生在電纜

末端，最高電壓的值與電纜長(zhǎng)度有關(guān)。根據(jù)行波過(guò)程分析，如果電纜長(zhǎng)度大于波尾長(zhǎng)度，則電纜和變壓器承受的過(guò)電壓將不會(huì)超過(guò)架空線上入射波的幾分之一或電纜入射波的2倍。

當(dāng)電纜長(zhǎng)度l等于某一長(zhǎng)度l0時(shí)，電纜中受到最大的沖擊電壓等于架空線上的入射波幅值。這個(gè)長(zhǎng)度l0被稱(chēng)為電纜線路的沖擊特性長(zhǎng)度。

2.2 防護(hù)措施

本工程電纜線路長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于沖擊特性長(zhǎng)度，電纜的沖擊絕緣水平能滿(mǎn)足系統(tǒng)絕緣配合要求。為限制入侵的雷電波幅值，需在架空與電纜接通處安裝一組氧化鋅避雷器。護(hù)層過(guò)電壓采用護(hù)層電壓限制器加以保護(hù)。另外，根據(jù)《交流電氣裝置的過(guò)電壓保護(hù)和絕緣配合》（DL/T620—1997）中規(guī)定：“與架空線路相連接的長(zhǎng)度超過(guò)50 m的電纜，應(yīng)在其兩端裝設(shè)閥式避雷器或保護(hù)間隙”。因此，除架空與電纜接通處安裝一組氧化鋅避雷器外，推薦變電站進(jìn)行GIS設(shè)計(jì)時(shí)亦考慮避雷器。

3 電氣連接優(yōu)化方案

3.1 電接觸

電流從一個(gè)導(dǎo)體傳向另一個(gè)導(dǎo)體，導(dǎo)體間的接觸處稱(chēng)為電接觸。按結(jié)構(gòu)形式不同，電接觸分為固定電接觸、滑動(dòng)和滾動(dòng)電接觸和可分合電接觸三種。按接觸面積大小不同，電接觸又可分為點(diǎn)接觸、線接觸和面接觸三種。本文研究的電纜與架空連接處的電接觸均屬固定電接觸，且為面接觸。

3.2 接觸電阻

電接觸處存在的附加電阻被稱(chēng)為接觸電阻。

任何用肉眼看來(lái)磨得非常光滑的金屬表面，實(shí)際上都是粗糙不平的，當(dāng)兩金屬表面互相接觸時(shí)，只有少數(shù)凸出的點(diǎn)發(fā)生真正的接觸，其中僅僅一小部分金屬接觸或準(zhǔn)金屬接觸的斑點(diǎn)才能導(dǎo)電。當(dāng)電流通過(guò)這些很小的導(dǎo)電斑點(diǎn)時(shí)，電流線必然會(huì)發(fā)生收縮現(xiàn)象（如圖1所示）。

電流線收縮，使電流路徑增長(zhǎng)，有效導(dǎo)電面積減小，所以電阻值相應(yīng)增大。由電流線收縮而形成的附加電阻被稱(chēng)為收縮電阻。

如果實(shí)際接觸面之間的薄膜能導(dǎo)電，則當(dāng)電流通過(guò)薄膜時(shí)的另一附加電阻，被稱(chēng)為膜電阻。

接觸電阻理論計(jì)算公式為：

m——接觸面變形有關(guān)的系數(shù)，面接觸m=1；

F——接觸力，N。

3.3 電氣連接優(yōu)化措施

在本工程連接處元件材料確定的情況下，降低接觸電阻有以下途徑：①增大導(dǎo)電斑點(diǎn)數(shù)量和平均半徑。可通過(guò)增大接觸面積和界面壓力達(dá)到。②增加導(dǎo)電膜，減少絕緣膜，減小隧道電阻率。可通過(guò)選擇合適的鍍層實(shí)現(xiàn)。③對(duì)于整個(gè)電纜與架空的連接而言，還應(yīng)減少載流通道的電接觸次數(shù)。

根據(jù)上述途徑，本文采取了以下電氣連接優(yōu)化措施：①采用新型戶(hù)外終端連接金具，將傳統(tǒng)的銅鋁過(guò)渡設(shè)備線夾與電纜終端出線端子單面連接改為雙面連接，增大接觸面積，并采用4孔螺栓，提高電接觸界面壓力。②合理選擇鍍層，可采用搪錫或鍍銀。銀不易氧化（但大氣中有臭氧存在時(shí)氧化成Ag2O，Ag2O易于清除，且在200 ℃時(shí)即分解），不易形成絕緣膜，可有效降低接觸電阻。③采用預(yù)絞式耐張線夾，去除普通液壓線夾將導(dǎo)線和引流線連接的3次電接觸（導(dǎo)線與壓接管、壓接管與引流板、引流板和引流線），將傳統(tǒng)引接方法的5次電接觸減少為2次（導(dǎo)線與銅鋁過(guò)渡線夾、線夾與終端頭出線桿），減少60%的電接觸次數(shù)，提高了可靠性。

4 提高連接設(shè)計(jì)施工便宜性的措施

傳統(tǒng)普通液壓耐張線夾連接方式工藝復(fù)雜，壓接設(shè)備笨重，壓接工作需要培訓(xùn)合格的熟練壓接工操作，壓接質(zhì)量容易受人為因素影響。此外，此方式施工時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)已有線路進(jìn)行改接、改造時(shí)，增加了停電時(shí)間。

本工程推薦采用預(yù)絞絲耐張金具。預(yù)絞式金具具有安裝簡(jiǎn)便、快捷，徒手安裝不需要安裝工具，重量輕、攜帶運(yùn)輸方便的特點(diǎn)，從而提高了金具的安裝速度，減低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)效率。一般情況下，熟練工人安裝一個(gè)預(yù)絞式金具只需幾分鐘。由于是徒手安裝，目測(cè)就可檢查安裝質(zhì)量，杜絕了因安裝工人使用工具而造成的安裝不一致的情況。

5 結(jié)束語(yǔ)

在電纜與架空連接處安裝避雷器，限制雷電波幅值。采用護(hù)層電壓限制器，限制電纜護(hù)層過(guò)電壓。戶(hù)外電纜終端頭處的銅鋁過(guò)渡連接金具由單面連接改為雙面連接，增大接觸面積，同時(shí)采用4孔螺栓連接，增大電接觸界面壓力，從而減小接觸電阻，提高連接電氣性能。電接觸面采用搪錫或鍍銀工藝，減少界面絕緣膜，進(jìn)一步減小接觸電阻，提高連接電氣性能。采用預(yù)絞絲耐張線夾，減少了60%的電纜與架空線路連接的電接觸次數(shù)，提高可靠性和電氣性能；同時(shí)，安裝簡(jiǎn)便，質(zhì)量易控，施工周期短，縮短了停電時(shí)間。

參考文獻(xiàn)

[1]江日洪.交聯(lián)聚乙烯電力電纜線路[M].第二版.北京：中國(guó)電力出版社，2009.

〔編輯：李玨〕

摘 要：對(duì)電纜與架空線路連接的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行了分析，提出了限制雷電侵入波值和限制護(hù)層過(guò)電壓的措施；改進(jìn)設(shè)計(jì)引流導(dǎo)線與電纜終端頭的連接金具，合理選擇鍍層，可以有效降低接觸電阻，提高電纜與架空連接的電氣性能；使用預(yù)絞絲耐張金具，可以比傳統(tǒng)方案減少60%的電接觸次數(shù)，同時(shí)施工簡(jiǎn)便，用于技改工程中，可縮短停電時(shí)間。

關(guān)鍵詞：線路；電纜；架空；連接；接觸電阻

中圖分類(lèi)號(hào)：TM247 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）11-0005-02

隨著城市建設(shè)的發(fā)展，一方面，城市中心的負(fù)荷需求不斷增加，這就需要新建更多的變電站和輸電線路，才能滿(mǎn)足負(fù)荷要求；另一方面，土地資源越來(lái)越緊張，當(dāng)無(wú)架空廊道時(shí)，不得不采用電纜線路送電。為了節(jié)省工程投資，往往在架空走廊可行路段采用架空方式。如此，電纜與架空線路連接的情況十分普遍，其連接點(diǎn)也是整個(gè)線路的薄弱環(huán)節(jié)。電纜與架空線路連接的可靠性和合理性直接關(guān)系到整條線路長(zhǎng)期運(yùn)行的安全性，因此，對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)和研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 概述

以某110 kV架空和電纜混合輸電線路工程為例，架空線路長(zhǎng)1.7 km，電纜線路長(zhǎng)4.8 km。導(dǎo)線采用中強(qiáng)度全鋁合金絞線JLHA3-340，電纜采用銅單芯交聯(lián)聚乙烯絕緣皺紋鋁護(hù)套聚氯乙烯外護(hù)套電力電纜YJLW02-64/110-1×630。

傳統(tǒng)電纜與架空線路連接方式為：通過(guò)液壓耐張線夾及其引流板，將導(dǎo)線與引流線接通，再采用普通銅鋁過(guò)渡線夾，將引流線的另一端與電纜終端頭接通，從而形成導(dǎo)線與電纜的電氣連接。

為了提高電纜與架空線路連接的可靠性、便宜性，本文從以下幾個(gè)方面進(jìn)行研究和優(yōu)化設(shè)計(jì)：①防止雷擊架空線路形成的雷電侵入波危害電纜和站內(nèi)設(shè)備的措施；②減少電氣連接點(diǎn)，降低接觸電阻，增強(qiáng)電氣連接的可靠性；③提高施工便宜性，縮短施工停電時(shí)間。

2 雷電波侵入的特性和防護(hù)

2.1 沖擊特性長(zhǎng)度

電纜線路的一端與架空線相連。當(dāng)雷電沖擊波在電纜線路中傳播時(shí)，沿線各點(diǎn)電壓并不相等。最高電壓總是發(fā)生在電纜

末端，最高電壓的值與電纜長(zhǎng)度有關(guān)。根據(jù)行波過(guò)程分析，如果電纜長(zhǎng)度大于波尾長(zhǎng)度，則電纜和變壓器承受的過(guò)電壓將不會(huì)超過(guò)架空線上入射波的幾分之一或電纜入射波的2倍。

當(dāng)電纜長(zhǎng)度l等于某一長(zhǎng)度l0時(shí)，電纜中受到最大的沖擊電壓等于架空線上的入射波幅值。這個(gè)長(zhǎng)度l0被稱(chēng)為電纜線路的沖擊特性長(zhǎng)度。

2.2 防護(hù)措施

本工程電纜線路長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于沖擊特性長(zhǎng)度，電纜的沖擊絕緣水平能滿(mǎn)足系統(tǒng)絕緣配合要求。為限制入侵的雷電波幅值，需在架空與電纜接通處安裝一組氧化鋅避雷器。護(hù)層過(guò)電壓采用護(hù)層電壓限制器加以保護(hù)。另外，根據(jù)《交流電氣裝置的過(guò)電壓保護(hù)和絕緣配合》（DL/T620—1997）中規(guī)定：“與架空線路相連接的長(zhǎng)度超過(guò)50 m的電纜，應(yīng)在其兩端裝設(shè)閥式避雷器或保護(hù)間隙”。因此，除架空與電纜接通處安裝一組氧化鋅避雷器外，推薦變電站進(jìn)行GIS設(shè)計(jì)時(shí)亦考慮避雷器。

3 電氣連接優(yōu)化方案

3.1 電接觸

電流從一個(gè)導(dǎo)體傳向另一個(gè)導(dǎo)體，導(dǎo)體間的接觸處稱(chēng)為電接觸。按結(jié)構(gòu)形式不同，電接觸分為固定電接觸、滑動(dòng)和滾動(dòng)電接觸和可分合電接觸三種。按接觸面積大小不同，電接觸又可分為點(diǎn)接觸、線接觸和面接觸三種。本文研究的電纜與架空連接處的電接觸均屬固定電接觸，且為面接觸。

3.2 接觸電阻

電接觸處存在的附加電阻被稱(chēng)為接觸電阻。

任何用肉眼看來(lái)磨得非常光滑的金屬表面，實(shí)際上都是粗糙不平的，當(dāng)兩金屬表面互相接觸時(shí)，只有少數(shù)凸出的點(diǎn)發(fā)生真正的接觸，其中僅僅一小部分金屬接觸或準(zhǔn)金屬接觸的斑點(diǎn)才能導(dǎo)電。當(dāng)電流通過(guò)這些很小的導(dǎo)電斑點(diǎn)時(shí)，電流線必然會(huì)發(fā)生收縮現(xiàn)象（如圖1所示）。

電流線收縮，使電流路徑增長(zhǎng)，有效導(dǎo)電面積減小，所以電阻值相應(yīng)增大。由電流線收縮而形成的附加電阻被稱(chēng)為收縮電阻。

如果實(shí)際接觸面之間的薄膜能導(dǎo)電，則當(dāng)電流通過(guò)薄膜時(shí)的另一附加電阻，被稱(chēng)為膜電阻。

接觸電阻理論計(jì)算公式為：

m——接觸面變形有關(guān)的系數(shù)，面接觸m=1；

F——接觸力，N。

3.3 電氣連接優(yōu)化措施

在本工程連接處元件材料確定的情況下，降低接觸電阻有以下途徑：①增大導(dǎo)電斑點(diǎn)數(shù)量和平均半徑。可通過(guò)增大接觸面積和界面壓力達(dá)到。②增加導(dǎo)電膜，減少絕緣膜，減小隧道電阻率。可通過(guò)選擇合適的鍍層實(shí)現(xiàn)。③對(duì)于整個(gè)電纜與架空的連接而言，還應(yīng)減少載流通道的電接觸次數(shù)。

根據(jù)上述途徑，本文采取了以下電氣連接優(yōu)化措施：①采用新型戶(hù)外終端連接金具，將傳統(tǒng)的銅鋁過(guò)渡設(shè)備線夾與電纜終端出線端子單面連接改為雙面連接，增大接觸面積，并采用4孔螺栓，提高電接觸界面壓力。②合理選擇鍍層，可采用搪錫或鍍銀。銀不易氧化（但大氣中有臭氧存在時(shí)氧化成Ag2O，Ag2O易于清除，且在200 ℃時(shí)即分解），不易形成絕緣膜，可有效降低接觸電阻。③采用預(yù)絞式耐張線夾，去除普通液壓線夾將導(dǎo)線和引流線連接的3次電接觸（導(dǎo)線與壓接管、壓接管與引流板、引流板和引流線），將傳統(tǒng)引接方法的5次電接觸減少為2次（導(dǎo)線與銅鋁過(guò)渡線夾、線夾與終端頭出線桿），減少60%的電接觸次數(shù)，提高了可靠性。

4 提高連接設(shè)計(jì)施工便宜性的措施

傳統(tǒng)普通液壓耐張線夾連接方式工藝復(fù)雜，壓接設(shè)備笨重，壓接工作需要培訓(xùn)合格的熟練壓接工操作，壓接質(zhì)量容易受人為因素影響。此外，此方式施工時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)已有線路進(jìn)行改接、改造時(shí)，增加了停電時(shí)間。

本工程推薦采用預(yù)絞絲耐張金具。預(yù)絞式金具具有安裝簡(jiǎn)便、快捷，徒手安裝不需要安裝工具，重量輕、攜帶運(yùn)輸方便的特點(diǎn)，從而提高了金具的安裝速度，減低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)效率。一般情況下，熟練工人安裝一個(gè)預(yù)絞式金具只需幾分鐘。由于是徒手安裝，目測(cè)就可檢查安裝質(zhì)量，杜絕了因安裝工人使用工具而造成的安裝不一致的情況。

5 結(jié)束語(yǔ)

在電纜與架空連接處安裝避雷器，限制雷電波幅值。采用護(hù)層電壓限制器，限制電纜護(hù)層過(guò)電壓。戶(hù)外電纜終端頭處的銅鋁過(guò)渡連接金具由單面連接改為雙面連接，增大接觸面積，同時(shí)采用4孔螺栓連接，增大電接觸界面壓力，從而減小接觸電阻，提高連接電氣性能。電接觸面采用搪錫或鍍銀工藝，減少界面絕緣膜，進(jìn)一步減小接觸電阻，提高連接電氣性能。采用預(yù)絞絲耐張線夾，減少了60%的電纜與架空線路連接的電接觸次數(shù)，提高可靠性和電氣性能；同時(shí)，安裝簡(jiǎn)便，質(zhì)量易控，施工周期短，縮短了停電時(shí)間。

參考文獻(xiàn)

[1]江日洪.交聯(lián)聚乙烯電力電纜線路[M].第二版.北京：中國(guó)電力出版社，2009.

〔編輯：李玨〕