一种新型带电引线线夹的研制

申 烨

（河南省内乡县电业局，河南 南阳474350）

0 引言

引线线夹一般用于母线引下线与电气设备（如变压器、断路器、穿墙套管等）的出线连接。目前国内配电变压器引出线连接普遍采用的是压缩型铜铝过渡引线线夹，这种线夹由于制作方便、成本较低，在我国很多地区特别是乡镇区域被广泛使用。

1 现状调查

以内乡县为例，遇高峰负荷时期，低压配变超负荷运行，由于配变引线线夹烧断、变压器缺相供电、变压器漏油、烧毁等原因引起的大面积停电、火灾等事故频发。事故抢修、更换设备，不但给本局造成了严重的经济损失，更影响了配电网的供电可靠性和企业形象。

我们针对内乡县2014年因配变引线线夹发热烧毁、变压器缺相供电、变压器漏油、烧毁、线路故障等原因而引发的大面积停电事故进行了统计，具体如表1所示。

表1 2014年供电区停电时间统计表

然后对本县2013年5—11月份低压配变停电的原因进行了调查统计，结果如图1所示。

图1 停电原因分析统计柱状图

可看出因线夹故障导致的停电占全部停电总时间的比重最大。随着当代经济的飞速发展，电力能源需求不断增大，电网建设也相应进入了一个高峰时期，电网安全运行面临严峻考验，提高供电质量、确保供电可靠性对电力行业来说任重而道远。

2 问题分析

引起变压器和引线线夹故障的常见原因：（1）引线线夹烧断：线夹导线端为铝质，接变压器螺杆端为铜质，铜铝连接会产生化学反应，增大接触电阻，散热不均，容易烧毁线夹铜铝连接处。（2）变压器缺相供电、漏油、烧毁：压缩型引线线夹截面较薄、与变压器导电螺杆接触面积小，散热效果差。高峰负荷时，变压器导电螺杆发热严重、散热不及时会导致螺杆损坏，从而引起变压器缺相供电、漏油甚至烧毁。

由分析可以看出，引线线夹散热不良是造成停电事故及变压器损毁的主要原因。现用的压缩型铜铝过渡引线线夹无法承受低压配变在高峰负荷时期的散热要求，这就需要我们研制出一种散热能好的、符合低压配变供电需求的引线线夹。然而目前国内存在的低压配变引线线夹存在各种问题和缺陷，而中高压变压器的引线线夹成本太高，不适用于低压配电变压器。

3 发明研制

变压器导电螺杆散热不及时，容易造成变压器漏油甚至烧毁，针对这一问题，我们准备改善引线线夹与配变导电螺栓散热效果，以提高变压器使用寿命。压缩型线夹、C型线夹、螺栓型线夹的分析比较结果如图2所示。

图2 3种型式的线夹优劣性分析

从安全性、实用性、可靠性、易操作性等方面进行了优缺点对比分析，最终确定最佳方案为：采用螺栓式引线线夹。

市场上购买了制作线夹所需的铝材、螺丝，并按照设计图纸对材料进行了加工，设计加工图纸如图3所示。

按照设计图纸的要求，对购置材料进行了加工组装，牢固可靠并符合安全要求。购置材料如表2所示。

图3 新型引线线夹设计加工图纸

表2 所需材料表

研制小组成员对线夹进行了电流冲击、耐热及穿刺压力试验，各项指标均达到安全要求。

2014年8月18日，在某一供电所所辖台区一台配变对螺栓式配变引线线夹进行了实地安装试用，线夹在导电性能、散热等方面效果良好。但在试用过程中同时发现两个问题：（1）线夹与配变导电螺杆连接处导电性差，散热效果不够理想，配电导电螺杆有局部发热现象；（2）连接导线的导板横截面较薄（1.0cm），大负荷长期运行时存在熔断等安全隐患。

针对试用过程中发现的问题，小组成员讨论研究后决定对线夹进行改进优化：（1）在线夹螺栓内部镶入一层铜质螺栓，使铜螺栓与配变导电螺杆直接连接，增强导电性能的同时也增大了铜铝接触面积，提高了散热效果。（2）将导板横截面加厚（1.5cm），加强导板受热能力。

改进后的螺栓式配变引线线夹实物图如图4所示。

图4 新型线夹实物图

2014年8月26日，小组成员对改进后的线夹进行了实地安装试验，线夹的导电性能、散热效果及受热能力都较改进前有了很大的提高，达到了我们预期的效果。

4 效果检查

我们选择在一供电所所辖台区203台配变安装了螺栓式引线线夹，经近3个月的使用效果反馈，其达到并超越了预期效果。

配变引线线夹烧断或引起变压器故障而造成的停电在各类停电事故中所占比率由76.7%降低到28.5%。螺栓式配变引线线夹，减少了由于配变引线线夹发热烧毁而引起的变压器缺相供电、变压器漏油、烧毁、大面积停电等事故，提高了配电网的供电可靠性。

同时，螺栓式配变引线线夹的研制减少了事故紧急抢修次数，提高了配变使用寿命，大幅缩短了停电时间，为配电网节省了大量的人力、物力。