配电网螺纹系列线夹的研制与应用

钱卫良，李晋，张龙超

（1.国网浙江省电力公司湖州供电公司，浙江湖州313000；2.国网浙江省电力公司培训中心湖州分中心，浙江湖州313000）

配电网螺纹系列线夹的研制与应用

钱卫良1，李晋2，张龙超1

（1.国网浙江省电力公司湖州供电公司，浙江湖州313000；2.国网浙江省电力公司培训中心湖州分中心，浙江湖州313000）

在用电高峰期及负荷转供等情况下，因负荷过高使得配电线路电流增大，进而在线路薄弱点引起温度升高甚至烧坏导线，而线路的薄弱点一般存在于导线的连接点。在分析线路连接点发热原因的基础上，研制了配电网螺纹系列线夹，具体包括管内螺纹线夹、管内螺纹设备线夹、螺纹T型线夹。该系列线夹经挂网运行证明可有效减少线路连接点发热情况，应用效果显著，具有推广价值。

配电网；螺纹；线夹；线路连接

0 引言

随着经济发展和社会进步，客户对电力服务的要求越来越高。供电可靠性是指供电系统持续供电的能力，反映了用户对电力需求的满足程度。供电可靠性作为考核电力服务的一个重要内容，备受国家以及电网企业的重视。为提高供电可靠性，新一轮城农网改造正如火如荼进行，其中涉及很多配电网（以下简称配网）架空线路建设工程。线夹作为配网架空线路的重要组成部分，是导线与导线、导线与设备之间的连接部件，也是线路运行中的薄弱环节，运行中经常出现发热烧坏现象，造成大量的停电事故，增加了抢修工作量，严重影响了配网的安全运行和供电可靠性。因此，急需电力技术人员研制出新型螺纹线夹来解决线夹高温发热的问题。

关于新型螺纹线夹，国内外学者开展的研究较少。文献[1]提出了一种新型导线连接线夹，即H型线夹，它通过将线夹与导线压成一体来解决接点发热问题。文献[2]设计出一种全包裹结构全压接形式的新型并沟线夹，解决了不同截面导线的接续问题。上述研究都是与常规并沟线夹进行比较，并在此基础上进行改进的，相对单一。以下全面分析了配电线路发热点分布以及线夹发热原因，并在此基础上研制了配网螺纹系列线夹，具体包括管内螺纹线夹、管内螺纹设备线夹、螺纹T型线夹。

1 配电线路发热点的分布

红外测温是配网运行维护的一项常规工作，它在提供设备缺陷依据的同时，也为运行人员提供了大量数据。表1为国网浙江湖州供电公司2014—2015年部分配电线路红外测温的不合格数据。

从表1中不难发现，出现不合格数据的设备主要是线夹。根据国家电网公司企业标准，线路载流量随着温度的升高而减小，20～45℃为线夹最佳工作温度。表1内87.5%的问题线夹温度在100～150℃，远远超出了企业标准所规定的线夹工作温度，更有甚者，如10 kV益山923线9230刀闸C相线夹的实测温度高达213.6℃，此时线夹已不能继续安全运行，随时都有熔断的可能，属于紧急缺陷，需立即进行更换处理。另外，从表1可以看出，发热点位置主要有3类：导线对接接点；导线与设备接点；支线杆搭头接点（如图1所示）。结合图2生产现场的故障线夹实物可见，线夹的导线端更易发热烧熔。

表1 2014—2015年配电线路红外测温不合格数据

图1 线路发热点分布

图2 故障线夹实物

2 线夹发热原因

接触电阻过大是引起导线连接点发热的主要原因。结合配电线路运行情况，发现引起接触电阻增大的主要原因有以下两点：

（1）接触面积不足。目前常规线夹与导线、设备的接触面只有70%～80%，没有实现100%接触，若雨水、灰尘等污染物沿着安装缝隙渗入到接触表面，会加快零部件的氧化腐蚀，从而增大接触电阻。

（2）工艺质量问题。施工人员水平参差不齐以及工艺难控制等因素易造成螺丝松紧不一致或者损坏导线本体，如果螺栓松紧不一致，金属材料在高内应力作用下，会加剧材料的松弛过程，导致线夹扭矩不断下降，甚至达不到规定值10 N·m的要求[3，4]。

另外，导线本体损坏或者接触面压力不均会导致接触表面的铝氧化膜将随温度升高而不断加厚，使得电流密度增大，局部温度升高，蠕变现象更为严重。随着实际电接触面积的不断减少，会产生熔焊烧结现象[5]。

3 配网螺纹系列线夹的研制

针对发热点分布情况，配网螺纹系列线夹需要涵盖导线与导线之间对接、导线与设备对接、直线杆搭头3种情况。基于发热原因，配网螺纹系列线夹的设计研制思路需要以控制线夹温升为基本出发点，从增大接触面、固化安装工艺、降低安全风险、扩大适用范围等方面着手[6]。

配网螺纹系列线夹包括管内螺纹线夹、管内螺纹设备线夹、螺纹T型线夹。其中，螺纹T型线夹针对的是直线杆搭头的情况。

3.1 管内螺纹线夹

管内螺纹线夹主要用于导线与导线之间的对接，与配电架空线路常用的异型并沟线夹相比，管内螺纹线夹作了以下3方面改进：采用管状导线连接管，从根本上改变原来异型并沟线夹的结构，可将导线接头整个插入管内，从而将导线与线夹的接触面积提高到100%；开发的中间转换器，采用倒顺牙结构，便于拆装搭头线夹；导线连接管内设置浅而密集的螺纹，增加连接管与导线的紧密度和摩擦力，提高导线连接可靠性和连接点的导电性能。具体设计如图3所示。

与常规并沟线夹相比，管内螺纹线夹具有两方面优势：一是更便于安装，能借助压接钳等机械施工，有效缩短安装、更换时间，提高工作效率；二是新型线夹采用了一个连接器，可用于各种型号导线的连接。

3.2 管内螺纹设备线夹

设备线夹是用于连接导线与电气设备的金具，包括紧固绞线部分和与电气设备相连部分，前者为压盖和线槽结构或管形结构，后者为端子板结构。设备线夹一般分为螺栓型结构和压缩型结构2种型式。管内螺纹设备线夹采用压缩型设计，如图4所示。

图3 管内螺纹线夹剖面图

图4 管内螺纹设备线夹剖面图

3.3 螺纹T型线夹

T型线夹是一种连接导线与分支线并用以传递电气负荷的金具。螺纹T型线夹采用带有固定沟槽以嵌接导线，通过活动压板将两根螺栓压紧连接（实物如图5所示）。另外，在引流线连接线管内，特别增加了浅而密集的螺纹，通过压接钳压紧后可使螺纹紧紧咬住导线，增加连接紧密度和接触面积，减少线夹的接触电阻，降低线夹发热概率[7]。

图5 螺纹T型线夹实物

3.4 系列螺纹线夹选材

选择管内螺纹线夹的制作材料时，综合考虑造价、硬度、耐腐蚀能力等因素，最终选用厚度为5 mm的6063号铝。采用这种材质制作的线夹导电性能良好，操作灵活，且具有足够的机械强度，符合配电线路技术标准。配网螺纹系列线夹经国家电力器材产品安全性能质量监督检验中心检测，其温升、直流电阻值等各项数据指标均达到线路运行标准。检测报告如图6所示。

图6 线夹质量检测报告

4 实施效果

目前管内螺纹线夹已在国网湖州供电公司推广使用，管内螺纹设备线夹和T型线夹也已挂网运行。截至2015年底，管内螺纹线夹已在4 000基电杆上安装，跟踪挂网运行情况得出：

（1）采用新型螺纹线夹的连接点各项运行参数均符合文献[8]规定的运行要求，即：连接点温度T低于90℃，与周围导线温度差低于10℃，未发生线夹发热故障，螺纹系列线夹对于控制线夹温升效果显著。

（2）配网螺纹系列线夹结构简单，施工人员安装方便，平均安装时间由原来的8 min缩短至2.5 min，效率提高了68.78%。同时，采用系列螺纹线夹安装时，工作人员可由原来的2人减少为1人，减小了杆上施工作业强度，降低了安全风险。

在该新型系列螺纹线夹投运的2年时间内，有效减少了48次潜在线夹发热故障，减少了因故障停电可能引起的用户投诉21次，取得经济效益522.4万元，应用效果显著，具有较强的灵活性和可推广性。

[1]肖承仟，宋伟，高自力．一种新型导线连接金具—H型线夹的研制与应用[J]．电力设备，2006，7（5）∶39－41．

[2]韩世军，毛吉贵，朱菊，等．新型并沟线夹的设计及其在配网线路中的应用[J]．宁夏电力，2015（3）∶27－29．

[3]GB 2314-2008电力金具通用技术条件[S]．北京：中国标准出版社，2008.

[4]DL/T 765.1-2001架空配电线路金具技术条件[S]．北京：中国电力出版社，2001.

[5]马季，张同建，张建利．H型液压线夹在配电网中的应用[J]．中国电力教育，2010（1）∶326－330．

[6]赵志修，费晓明．带电拆除引流线线夹专用工具的设计与应用[J]．浙江电力，2016，35（4）∶22－24．

[7]赵志修，费晓明，吴泗顺，等．绝缘杆作业法带电搭接引流线新工具的研制与应用[J]．浙江电力，2016，35（7）∶28－31．

[8]Q/GDW 519-2010配电网运行规程[S]．北京：中国电力出版社，2010.

（本文编辑：方明霞）

Development and Application of Thread Series Clamps for Power Distribution Networks

QIAN Weiliang1，LI Jin2，ZHANG Longchao1
（1.State Grid Huzhou Power Supply Company，Huzhou Zhejiang 313000，China；2.Huzhou Branch of State Grid Zhejiang Training Center，Huzhou Zhejiang 313000，China）

In the case of peak load and load transfer，the increased current of the power distribution network due to high load may lead to temperature rise or even wire burning at the weak points，which are often the wire joints.By cause analysis of the joint heat，a series of thread clamps are developed，including the pipe thread clamp，equipment thread clamp and T-type thread clamp.The application of the clamps proves that they can effectively reduce joint heat，and is significantly practicable and worth of promotion.

distribution network；thread；clamp；line connection

10.19585/j.zjdl.201706012

1007-1881（2017）06-0052-03

TM75

B

2017-03-15

钱卫良（1973），男，经济师，从事配电网运行检修与管理工作。