架空絕緣導線帶電接續技術的研究

沈一平，蔡岳峰，王昕

（國網浙江省電力公司臺州供電公司，浙江臺州318000）

架空絕緣導線帶電接續技術的研究

沈一平，蔡岳峰，王昕

（國網浙江省電力公司臺州供電公司，浙江臺州318000）

為進一步提高架空絕緣導線帶電作業范圍，研究了架空絕緣導線的帶電接續技術，研制了適合進行帶電作業的新型絕緣穿刺線夾和絕緣桿配套操作裝置。通過型式試驗和掛網運行，表明研發的穿刺線夾和配套操作裝置完全滿足架空絕緣導線的帶電作業要求，接續安全可靠，為提高架空絕緣配電線路安全可靠的運行提供了有效技術支持。

架空；絕緣導線；帶電作業；接續技術

0 引言

架空絕緣導線又稱架空絕緣電纜，比普通架空裸導線的絕緣和防腐性能好，能避免由于樹木和大風等造成的相間短路及接地事故，從而有效地減少線樹矛盾及外力破壞造成的線路故障，大大提高線路供電可靠性。而且比地埋電纜價格便宜、施工簡單、維護方便，因而在城鄉配電網中獲得了廣泛的應用。隨著絕緣化進程的不斷推進，架空絕緣導線還將進一步擴大應用[1]。

帶電作業為電力系統的安全可靠運行和提高經濟效益發揮了十分重要的作用。在架空絕緣線路的帶電接續技術方面，目前最佳的技術是采用絕緣穿刺線夾、借助絕緣斗臂車來進行帶電接續工作。絕緣斗臂車具有升空便利、機動性強、作業范圍大、機械強度高、電氣絕緣性能高等優點。但是在一些帶電作業絕緣斗臂車不能到達的部位及絕緣平臺不能使用時，如何開展架空絕緣導線的帶電接續作業成了一個難點。

隨著架空絕緣導線應用普及，針對實際線路作業需求，開展新型絕緣穿刺線夾及其帶電接續配套裝置的研制，使其能在絕緣斗臂車或絕緣操作平臺等不能工作的架空絕緣導線上應用顯得尤為迫切。

1 裝置的研發

1.1 新型絕緣穿刺線夾的研制

在架空絕緣線路中已廣泛使用穿刺法，即采用絕緣穿刺線夾進行絕緣導線的接續與分支，在克服連接點耐壓強度下降、提高安裝人員安裝速度、減輕作業強度和帶電作業等方面起到積極的作用[2]。

在一些帶電作業絕緣斗臂車不能到位或絕緣操作平臺不能使用時，作業人員不能直接進行絕緣穿刺線夾的安裝。因此需對普通絕緣穿刺線夾外殼進行改造，增加支線固定裝置，使支線無需手扶，能直接固定在支線線槽中；另外外殼需增加與絕緣桿相配套的結構，使線夾可固定在絕緣桿上。通過理論分析和試制研究，研發了可進行帶電作業用的新型絕緣穿刺線夾，如圖1所示，在線夾螺栓底部增加了可夾持線夾輸送桿的軌道結構。

圖1 帶電作業用的新型絕緣穿刺線夾結構

1.2 絕緣桿配套操作裝置的研制

要實現絕緣穿刺線夾的帶電作業，使安裝人員在地面通過對絕緣桿的操作即可完成線夾的安裝，需設計一套絕緣操作桿聯動裝置。通過研究普通絕緣穿刺線夾的安裝技術，結合絕緣桿的操作原理，對安裝扳手進行了改進設計。

經多次反復研究試制，研制了配套的絕緣桿，即利用特制線夾輸送桿和絕緣操作桿進行帶電作業中絕緣穿刺線夾的安裝，如圖2所示為絕緣桿配套操作裝置。

圖2 絕緣桿配套操作裝置

1.3 帶電接續技術配套裝置的安裝步驟

利用研發的帶電接續技術配套裝置，對架空絕緣導線進行帶電作業用絕緣穿刺線夾安裝，其步驟如下：

（1）根據電壓等級和截面大小選擇對應的穿刺線夾，如圖3所示。

（2）用手擰松力矩螺栓，打開穿刺線夾，使螺栓頭部與墊鐵齊平，如圖4所示。

（3）調整支線頭部，用塑料扎帶把支線固定在穿刺線夾的支線槽內，如圖5所示。

圖3 選擇穿刺線夾

圖4 打開穿刺線夾

圖5 固定支線

（4）將穿刺線夾軌道套入線夾輸送桿端部滑道內，舉起輸送桿使主線滑入穿刺線夾主線槽內，如圖6所示。

圖6 用輸送桿將穿刺線夾套入主線

（5）用絕緣操作桿均勻擰緊2枚力矩螺母，且專用扳手頭部采用階梯狀套筒，可方便套入力矩螺母，調整穿刺線夾與導線的正確位置，再用絕緣操作桿均勻最后擰斷2枚力矩螺母，安裝完成，如圖7所示。

圖7 用絕緣操作桿均勻擰緊（斷）力矩螺母

帶電接續技術配套裝置操作簡單、省力，線夾輸送桿可輕松旋開拿下來，提高了架空絕緣導線帶電作業時絕緣穿刺線夾的安裝效率。

2 裝置試驗

為驗證新型絕緣穿刺線夾及其帶電接續技術配套裝置應用的可行性和可靠性，依據DL/T 1190 -2012《額定電壓10 kV及以下絕緣穿刺線夾》等相關規定，開展了帶電接續技術配套裝置中的絕緣桿的工頻耐壓試驗、新型絕緣穿刺線夾的性能試驗和采用帶電接續技術配套裝置安裝完成的新型絕緣穿刺線夾的型式試驗[3]。

2.1 絕緣桿工頻耐壓試驗

將帶電接續技術配套裝置中的10 kV的輸送桿及絕緣操作桿，分別對0.4m電極距離施加了60 s工頻耐壓45 kV，無閃絡、擊穿，無明顯發熱。

2.2 新型絕緣穿刺線夾的試驗

（1）外觀尺寸及組裝試驗。對新型絕緣穿刺線夾進行外觀尺寸及組裝試驗，符合DL/T 1190-2012《額定電壓10 kV及以下絕緣穿刺線夾》的相關規定。

（2）絕緣殼體常溫沖擊試驗。從200mm高處釋放1 000 kg重錘，沖擊絕緣殼體，目測試樣無明顯可見裂紋。

（3）絕緣殼體低溫沖擊。將絕緣殼體置于（-40 ±2）℃的冷卻箱內2 h后，在1 min內從200 mm高處釋放1 000 g的重錘，沖擊絕緣殼體，目測試樣無裂紋。

（4）絕緣殼體耐熱試驗。直徑5mm的鋼球上施加20N壓力，作用于絕緣殼體上，置于（75±2）℃的烘箱內1 h，壓痕直徑為1.2mm，滿足標準規定的壓痕直徑應不大于2mm的要求。

（5）氙燈老化試驗。以18min噴水加光照，102 min單獨光照為一個循環，共進行504個循環（1 008 h），線夾無明顯龜裂現象。

（6）阻燃性能。經阻燃性能試驗未產生續燃。

（7）元件熱鍍鋅層均勻性。用硫酸銅溶液浸蝕4次/min，絕緣穿刺線夾中各黑色金屬元件無金屬銅附著物。

2.3 新型絕緣穿刺線夾試驗

采用帶電接續技術配套裝置安裝新型絕緣穿刺線夾，如圖8所示。對采用新型絕緣穿刺線夾進行接續的架空絕緣導線（如圖9所示）進行以下試驗。

圖8 采用帶電接續技術配套裝置安裝新型絕緣穿刺線夾

（1）直流電阻。標準要求：線夾電阻不大于等長參考導線電阻的1.5倍，直流電阻的標準偏差不大于30%，試驗結果見表1。

（2）溫升試驗。標準要求：線夾的溫升不高于參考導線的溫升，試驗結果見表1。

（3）熱循環試驗。符合下列全部要求時，評定為合格：

1）每次在交流電流作用下，當參考導線溫度達到100℃～105℃并穩定時，試樣溫度不高于參考導線的溫度。

表1 直流電阻和溫升試驗結果

圖9 采用新型絕緣穿刺線夾進行接續的架空絕緣導線安裝

2）每次冷卻至室溫后線夾電阻不大于等長參考導線電阻的1.5倍。

3）后0.5 N次熱循環中，試樣的平均電阻不大于初始電阻值的1.5倍。

4）試樣電阻變化率不大于0.15。

5）試樣電阻變化率與離散度之和不大于0.15。

6）總循環次數N＝500。

（4）工頻耐壓試驗。在60 s內18 kV電壓作用下，無擊穿和閃絡。

（5）耐電痕試驗。在4.00 kV電壓下，進行101次噴液周期，試驗中試樣表面未出現燃燒現象，電極間未形成連續電弧，最大泄漏電流為0.1 A，滿足標準規定的泄漏電流應不超過0.5 A的規定。

（6）電纜運行拉斷力。試驗配套導線采用JKLYJ-10 kV-1×240，要求穿刺接續后電纜運行拉斷力應≥32.94 kN，接續位置的導線應不斷裂。試驗結果當達到33.0 kN時導線未斷裂。

（7）握力。試驗配套導線采用JKLYJ-10 kV-1×150，要求握力達到2.10 kN時，應不產生相對滑移。試驗結果當握力達到2.20 kN時未產生相對滑移。

通過上述全套性能的試驗檢測，表明研制的帶電接續技術配套裝置中的絕緣桿電氣性能、新型絕緣穿刺線夾和采用帶電接續技術配套裝置安裝完成的新型絕緣穿刺線夾，其性能符合DL/T 1190-2012《額定電壓10 kV及以下絕緣穿刺線夾》等相關標準要求。

3 應用情況

為驗證改進型帶電接續技術配套裝置的應用可行性，選擇了符合以下要求的若干架空絕緣線路進行了試點安裝。

（1）在2個不同電壓等級的架空絕緣線路試裝4個點。0.38 kV低壓配電線路1條，試裝點1為A供電公司XX東路A-2號桿位，穿刺線夾規格70/50；10 kV配電線路3條，試裝點2為B供電公司XX線20號桿位，穿刺線夾規格240/70；試裝點3為C供電公司XX線31號桿位，穿刺線夾規格240/70；試裝點4為D供電公司XX線39-8號桿位，穿刺線夾規格185/70。

（2）負荷特點，上述選擇的4個點分別具有：晝夜負荷均大；晚上負荷較大；白天負荷較大；負荷變化大的特點。

（3）測溫情況：

1）試裝點1，分支線最高負荷288.6 kW，現場實測負荷230 kW，紅外測溫溫度19.8℃；對比點：A4-4號桿位，紅外測溫溫度18.7℃。

2）試裝點2，分支線最高負荷43.922MW，現場實測20號桿位分支線負荷28.852 kW，紅外測溫溫度11.4℃；對比點：紅外測溫溫度18.8℃。由于路燈支線測量時路燈未能全部點亮，使測量時負荷較小。

3）試裝點3，線路分支最高負荷166.78 MW，現場實測30號桿位分支線負荷25.6 kW，紅外測溫溫度12.6℃；對比點：紅外測溫溫度13.8℃。由于線路接入用戶是賓館，晚上用電量大，白天測量時負荷較小。

4）試裝點4，分支線最高負荷8.53MW，現場實際負荷8.50 MW，紅外測溫溫度：10.8℃；對比點：紅外測溫溫度12.8℃。

通過對不同電壓等級、不同負荷特點的架空絕緣線路試裝點進行數據采集、溫控拍攝等運行跟蹤，表明使用改進型帶電接續技術配套裝置安裝的絕緣穿刺線夾與普通安裝方式安裝的絕緣穿刺線夾性能一致，完全滿足架空絕緣導線的安全運行要求，可在架空絕緣導線的帶電接續作業中推廣應用。

4 結論

研制的新型架空絕緣導線帶電接續配套裝置，通過型式試驗和實地掛網運行的實際考核，表明完全適應于架空線路絕緣化的帶電作業，接續性能穩定可靠，有利于提高架空絕緣線路的供電可靠性。

[1]謝振章.架空絕緣導線在農網中的應用[J].農網電工，2006（7）∶25-26.

[2]余虹云，朱承治，李瑞，等.配電網絕緣導線接續與防雷技術[M].北京：中國電力出版社，2011.

[3]國家能源局.DL/T 1190-2012額定電壓10 kV及以下絕緣穿刺線夾[S].北京：中國電力出版社，2012.

Research on Live-w ire Connection Technology of Overhead Insulated Conductor

SHEN Yiping，CAIYuefeng，WANG Xin
（State Grid Taizhou Power Supply Company，Taizhou Zhejiang 318000，China）

This article investigates the live-wire connection technology of overhead insulated conductor to further live working scope of overhead insulated conductor.New insulation piercing connector and insulating rod auxiliary operation device suitable for live working are developed.Through type test and operation on the network,the research shows that the piercing connector and supporting operating devices can satisfy the needs of live working on overhead insulated conductor；they can provide effective technical support to improve operation safety and reliability of overhead insulated distribution lines.

overhead；insulated conductor；live working；connection technology

TM752

B

1007-1881（2016）01-0019-04

2015-07-02

沈一平（1964），男，碩士，高級工程師，長期從事電力系統的設計、運行、維護等工作。