一种新型分流线夹的设计与应用

李 爽，姜常胜，朱义东

（国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院，辽宁 沈阳 110006）

一种新型分流线夹的设计与应用

李 爽，姜常胜，朱义东

（国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院，辽宁 沈阳 110006）

针对输电线路中耐张线夹引流处故障频发的现象，提出采用楔型双接触面分流线夹的设计，该设计改善了耐张线夹引流处的导电及机械性能，提高了耐张线夹引流处防松、防断能力，避免了引流处温度过高现象的发生。经过实验室模拟试验和试验数据分析，其电阻性能与通用耐张线夹相仿，但引流处的散热性能明显优于通用耐张线夹。

分流线夹；金具；输电线路；设计

分流线夹是输电线路的一种十分重要的电力金具，常用的液压类耐张线夹有冲锋枪型、弯管型、锄夭把型3种［1－4］，如图1所示。无论哪种型式，只是耐张线夹管体与引流板连接的过渡制作型式不同，其引流板与引流端子的接续仍属单板—单板的传递形式。

运行中耐张线夹引流处因受力不均，会出现引流板或引流端子变形、断裂的情况。运行中常发现耐张线夹引流板与引流端子接触处温度较高，出现发烫烧红甚至熔断，给输电线路的安全运行带来危害。为避免节点过热事件发生，运检单位通常开展节点测温、加强巡视和检修等保证方式。但运检单位投入的人力、财力较高［5－7］，并受运检质量、测试仪器及方法等多种因素的影响，并没有完全避免节点过热事件的发生。

2008年至今，经巡视发现，辽宁省内66～220kV输电线路共发现36套耐张线夹引流板温度过热，主要原因为耐张线夹引流板机械强度不足、电流负荷过大等引起过热。

2013年8月14日21：00，沙岭变运维人员在夜巡中发现沙蒲一线C相出线门构导线侧耐张金具总装温度异常（金具总装过热、发红，红外测温仪测温度达240℃）。停电后检查发现：A、B相各有1根下导线拉杆断裂，C相有1根导线铝绞线烧损严重，2根金具拉杆完好，红外测温图谱如图2所示。

图1 耐张线夹的3种通用方式

图2 耐张线夹引流处红外温度图

对于分流线金具来说，先后经历过直接绑扎辅助导线、用螺栓式压板临时接触导线、铝并沟线夹、预绞丝补强条及安普线夹等技术发展历史。在国内，目前还没有相关方面的研究成果。

根据以上情况，研制了一种外楔型拼装式分流线夹，该线夹具有装拆方便、安全可靠、结构合理简单、便于加工和安装、工艺先进的特点，在满足规定的机械强度和电气强度等要求的同时，达到免维护的目的。该线夹具有最佳的握裹强度和接触面积，并通过了拉力、振动和温升等型式试验。

1 分流线夹的设计

1.1 线夹结构设计

a.引流线的引出

需确定引流线是从楔体引出还是从套管引出。由动能定理E＝mv2可知，为获得较大的动能，在打击锤子的质量一定时，需提高打击速度，进行突然打击，从而增大楔体对导线的压缩量，当引流线从套管引出时，楔体便于被打击，提高了打击速度和打击方式的灵活性。因此，引流线应设计为从套管引出。根据压强原理，当受力面积越小时，压强越大，因此，楔子的尺寸不宜过大，楔体应该小型化。

b.金具导电面积大小的确定

导电部分截面选择可参考DL／T 404—2007《3.6kV～40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备》附录D，计算承受电流持续时间为0.2～5 s的热效应裸导体截面面积为

式中S——导体截面积，mm2；

I——电流有效值，A；

α——与金属材料有关的系数，金属铝取8.5；

t——通流时间，s；

Δθ——温升（裸导体一般为180 K，如果通流时间2 s＜t＜5s，Δθ可增加到215 K），K。

式（1）考虑温度升高过程并非严格的绝热过程，当I取800 A、α取8.5、t取5 s、Δθ取215 K时，截面积不能小于44 mm2。

1.2 线夹尺寸优化

针对线夹不同长度、不同坡度，对应握着力、接触电阻进行试验，试验结果如表1、表2所示。

表1 线夹长度的优化

表2 楔体坡度的优化

由表1、表2可见，当楔体坡度为2.5°时，分流线夹的握着力和接触电阻最符合实际运行要求。

外楔型拼装式分流线是一种外楔型拼装式分流线，如图3、图4所示，图5为其实物图。由图5可知，线夹主要由握紧原导线和连接分流线两部分组成，两部分间采用整体铸造成型。握紧原导线部分是由套管和楔体组成的特制线夹，连接新分流线部分采用液压压缩管与分流线连接。

图3 外楔型拼装式分流线结构

图4 外楔型拼装式分流线剖面示意图

图5 线夹实物图

套管和楔体与导线接触面为半圆形，保证线夹与导线充分接触，达到预定的摩擦力。外壁为锥形，保证随着楔体的楔入产生足够的压力。套管内壁铣出4个凹形滑道，楔体外壁铣出4个凸形滑道，使二者形成公母连接型式，保证二者间的连接强度。二者间具有相对位置限位装置，保证其形成的内径达到规定的尺寸。楔体两端预留铁锤打击部位，方便安装和拆卸。楔体的剖面为外斜内直，锥形滑道能起到压缩内部空间的作用，内半圆面能保证线夹内壁与导线充分接触，提高载流量。

套管的大外径侧引出分流线压缩管，压缩管与线夹轴间存在2°的夹角。

2 现场简易操作流程

a.将分流导线两端分别与该套管相连接，连接方式采用液压，确保连接的紧固性。

b.将压缩管与架空导线扣接，同时调整压缩管，使分流导线处于适当的驰度。

c.将楔体楔入压缩管，紧固压缩管与架空线的连接。

图6为现场安装后的效果图。

3 结束语

图6 安装效果图

新型分流线夹取消了螺栓连接，解决了单板线夹的发热问题，增加了引流线夹接触面积，改善了耐张线夹与引流线夹的导电及机构性能，既提高了线夹的防松能力，又避免了引流处温度过高。

［1］刘胜春，王 洪，孙 娜，等.900 mm2大截面导线压接管优化设计研究［J］.电网与清洁能源，2014，30（2）：60－65.

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［3］刘超群，刘胜春，孙宝东.改进型耐张线夹的结构设计与试验研究［J］.电力建设，2006，27（3）：33－34.

［4］董芝春，何凤生，张春雷.输电线路耐张线夹的结构优化［J］.广东电力，2013，26（12）：60－63.

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A Novel Shunt Clamp Design and Application

LI Shuang，JIANG Chang⁃sheng，ZHU Yi⁃dong
（Electric Power Research Institute of State Grid Liaoning Electric Power Co.，Ltd.，Shenyang，Liaoning 110006，China）

According to frequent fault phenomenon of resistance shunt clamp at clip drainage for transmission line，the wedge type double contact surfaces shunt clamp design is presented，which improve tensile wire clamp drainage at the electrical conductivity and mechanical properties，also improve loose and anti break ability，avoid drainage temperature through high phenomenon.Through labo⁃ratory simulation test and data analysis，the resistance performance and general resistance to tension wire clip are similar，but the drainage of thermal performance is much better than that of conventional tension clamps.

Shunt clamp；Hardware fittings；Transmission line；Design

TM75

A

1004－7913（2016）07－0051－03

李 爽（1985—），男，硕士，高工，从事高压电器及相关技术研究。

2016－03－20）