沈一平，蔡岳峰，王昕

（國網(wǎng)浙江省電力公司臺州供電公司，浙江臺州318000）

架空絕緣導(dǎo)線帶電接續(xù)技術(shù)的研究

沈一平，蔡岳峰，王昕

（國網(wǎng)浙江省電力公司臺州供電公司，浙江臺州318000）

為進(jìn)一步提高架空絕緣導(dǎo)線帶電作業(yè)范圍，研究了架空絕緣導(dǎo)線的帶電接續(xù)技術(shù)，研制了適合進(jìn)行帶電作業(yè)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(yàn)和掛網(wǎng)運(yùn)行，表明研發(fā)的穿刺線夾和配套操作裝置完全滿足架空絕緣導(dǎo)線的帶電作業(yè)要求，接續(xù)安全可靠，為提高架空絕緣配電線路安全可靠的運(yùn)行提供了有效技術(shù)支持。

架空；絕緣導(dǎo)線；帶電作業(yè)；接續(xù)技術(shù)

0 引言

架空絕緣導(dǎo)線又稱架空絕緣電纜，比普通架空裸導(dǎo)線的絕緣和防腐性能好，能避免由于樹木和大風(fēng)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(hù)方便，因而在城鄉(xiāng)配電網(wǎng)中獲得了廣泛的應(yīng)用。隨著絕緣化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，架空絕緣導(dǎo)線還將進(jìn)一步擴(kuò)大應(yīng)用[1]。

帶電作業(yè)為電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行和提高經(jīng)濟(jì)效益發(fā)揮了十分重要的作用。在架空絕緣線路的帶電接續(xù)技術(shù)方面，目前最佳的技術(shù)是采用絕緣穿刺線夾、借助絕緣斗臂車來進(jìn)行帶電接續(xù)工作。絕緣斗臂車具有升空便利、機(jī)動性強(qiáng)、作業(yè)范圍大、機(jī)械強(qiáng)度高、電氣絕緣性能高等優(yōu)點(diǎn)。但是在一些帶電作業(yè)絕緣斗臂車不能到達(dá)的部位及絕緣平臺不能使用時，如何開展架空絕緣導(dǎo)線的帶電接續(xù)作業(yè)成了一個難點(diǎn)。

隨著架空絕緣導(dǎo)線應(yīng)用普及，針對實(shí)際線路作業(yè)需求，開展新型絕緣穿刺線夾及其帶電接續(xù)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(dǎo)線上應(yīng)用顯得尤為迫切。

1 裝置的研發(fā)

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(jìn)行絕緣導(dǎo)線的接續(xù)與分支，在克服連接點(diǎn)耐壓強(qiáng)度下降、提高安裝人員安裝速度、減輕作業(yè)強(qiáng)度和帶電作業(yè)等方面起到積極的作用[2]。

在一些帶電作業(yè)絕緣斗臂車不能到位或絕緣操作平臺不能使用時，作業(yè)人員不能直接進(jìn)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(jìn)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(jié)構(gòu)，使線夾可固定在絕緣桿上。通過理論分析和試制研究，研發(fā)了可進(jìn)行帶電作業(yè)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(jié)構(gòu)。

圖1 帶電作業(yè)用的新型絕緣穿刺線夾結(jié)構(gòu)

1.2 絕緣桿配套操作裝置的研制

要實(shí)現(xiàn)絕緣穿刺線夾的帶電作業(yè)，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(shè)計(jì)一套絕緣操作桿聯(lián)動裝置。通過研究普通絕緣穿刺線夾的安裝技術(shù)，結(jié)合絕緣桿的操作原理，對安裝扳手進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)。

經(jīng)多次反復(fù)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(jìn)行帶電作業(yè)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(xù)技術(shù)配套裝置的安裝步驟

利用研發(fā)的帶電接續(xù)技術(shù)配套裝置，對架空絕緣導(dǎo)線進(jìn)行帶電作業(yè)用絕緣穿刺線夾安裝，其步驟如下：

（1）根據(jù)電壓等級和截面大小選擇對應(yīng)的穿刺線夾，如圖3所示。

（2）用手?jǐn)Q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(diào)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(nèi)，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(nèi)，舉起輸送桿使主線滑入穿刺線夾主線槽內(nèi)，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(diào)整穿刺線夾與導(dǎo)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(xù)技術(shù)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(dǎo)線帶電作業(yè)時絕緣穿刺線夾的安裝效率。

2 裝置試驗(yàn)

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

2.1 絕緣桿工頻耐壓試驗(yàn)

將帶電接續(xù)技術(shù)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(luò)、擊穿，無明顯發(fā)熱。

2.2 新型絕緣穿刺線夾的試驗(yàn)

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

（2）絕緣殼體常溫沖擊試驗(yàn)。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(nèi)2 h后，在1 min內(nèi)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(yàn)。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(nèi)1 h，壓痕直徑為1.2mm，滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的壓痕直徑應(yīng)不大于2mm的要求。

（5）氙燈老化試驗(yàn)。以18min噴水加光照，102 min單獨(dú)光照為一個循環(huán)，共進(jìn)行504個循環(huán)（1 008 h），線夾無明顯龜裂現(xiàn)象。

（6）阻燃性能。經(jīng)阻燃性能試驗(yàn)未產(chǎn)生續(xù)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(yàn)

采用帶電接續(xù)技術(shù)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(jìn)行接續(xù)的架空絕緣導(dǎo)線（如圖9所示）進(jìn)行以下試驗(yàn)。

圖8 采用帶電接續(xù)技術(shù)配套裝置安裝新型絕緣穿刺線夾

（1）直流電阻。標(biāo)準(zhǔn)要求：線夾電阻不大于等長參考導(dǎo)線電阻的1.5倍，直流電阻的標(biāo)準(zhǔn)偏差不大于30%，試驗(yàn)結(jié)果見表1。

（2）溫升試驗(yàn)。標(biāo)準(zhǔn)要求：線夾的溫升不高于參考導(dǎo)線的溫升，試驗(yàn)結(jié)果見表1。

（3）熱循環(huán)試驗(yàn)。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(dāng)參考導(dǎo)線溫度達(dá)到100℃～105℃并穩(wěn)定時，試樣溫度不高于參考導(dǎo)線的溫度。

表1 直流電阻和溫升試驗(yàn)結(jié)果

圖9 采用新型絕緣穿刺線夾進(jìn)行接續(xù)的架空絕緣導(dǎo)線安裝

2）每次冷卻至室溫后線夾電阻不大于等長參考導(dǎo)線電阻的1.5倍。

3）后0.5 N次熱循環(huán)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(huán)次數(shù)N＝500。

（4）工頻耐壓試驗(yàn)。在60 s內(nèi)18 kV電壓作用下，無擊穿和閃絡(luò)。

（5）耐電痕試驗(yàn)。在4.00 kV電壓下，進(jìn)行101次噴液周期，試驗(yàn)中試樣表面未出現(xiàn)燃燒現(xiàn)象，電極間未形成連續(xù)電弧，最大泄漏電流為0.1 A，滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的泄漏電流應(yīng)不超過0.5 A的規(guī)定。

（6）電纜運(yùn)行拉斷力。試驗(yàn)配套導(dǎo)線采用JKLYJ-10 kV-1×240，要求穿刺接續(xù)后電纜運(yùn)行拉斷力應(yīng)≥32.94 kN，接續(xù)位置的導(dǎo)線應(yīng)不斷裂。試驗(yàn)結(jié)果當(dāng)達(dá)到33.0 kN時導(dǎo)線未斷裂。

（7）握力。試驗(yàn)配套導(dǎo)線采用JKLYJ-10 kV-1×150，要求握力達(dá)到2.10 kN時，應(yīng)不產(chǎn)生相對滑移。試驗(yàn)結(jié)果當(dāng)握力達(dá)到2.20 kN時未產(chǎn)生相對滑移。

通過上述全套性能的試驗(yàn)檢測，表明研制的帶電接續(xù)技術(shù)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(xù)技術(shù)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(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。

3 應(yīng)用情況

為驗(yàn)證改進(jìn)型帶電接續(xù)技術(shù)配套裝置的應(yīng)用可行性，選擇了符合以下要求的若干架空絕緣線路進(jìn)行了試點(diǎn)安裝。

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

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

（3）測溫情況：

1）試裝點(diǎn)1，分支線最高負(fù)荷288.6 kW，現(xiàn)場實(shí)測負(fù)荷230 kW，紅外測溫溫度19.8℃；對比點(diǎn)：A4-4號桿位，紅外測溫溫度18.7℃。

2）試裝點(diǎn)2，分支線最高負(fù)荷43.922MW，現(xiàn)場實(shí)測20號桿位分支線負(fù)荷28.852 kW，紅外測溫溫度11.4℃；對比點(diǎn)：紅外測溫溫度18.8℃。由于路燈支線測量時路燈未能全部點(diǎn)亮，使測量時負(fù)荷較小。

3）試裝點(diǎn)3，線路分支最高負(fù)荷166.78 MW，現(xiàn)場實(shí)測30號桿位分支線負(fù)荷25.6 kW，紅外測溫溫度12.6℃；對比點(diǎn)：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(fù)荷較小。

4）試裝點(diǎn)4，分支線最高負(fù)荷8.53MW，現(xiàn)場實(shí)際負(fù)荷8.50 MW，紅外測溫溫度：10.8℃；對比點(diǎn)：紅外測溫溫度12.8℃。

通過對不同電壓等級、不同負(fù)荷特點(diǎn)的架空絕緣線路試裝點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、溫控拍攝等運(yùn)行跟蹤，表明使用改進(jìn)型帶電接續(xù)技術(shù)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(dǎo)線的安全運(yùn)行要求，可在架空絕緣導(dǎo)線的帶電接續(xù)作業(yè)中推廣應(yīng)用。

4 結(jié)論

研制的新型架空絕緣導(dǎo)線帶電接續(xù)配套裝置，通過型式試驗(yàn)和實(shí)地掛網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)際考核，表明完全適應(yīng)于架空線路絕緣化的帶電作業(yè)，接續(xù)性能穩(wěn)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(dǎo)線在農(nóng)網(wǎng)中的應(yīng)用[J].農(nóng)網(wǎng)電工，2006（7）∶25-26.

[2]余虹云，朱承治，李瑞，等.配電網(wǎng)絕緣導(dǎo)線接續(xù)與防雷技術(shù)[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(tǒng)的設(shè)計(jì)、運(yùn)行、維護(hù)等工作。