电力金具能耗与节能的探讨

王刚

摘要：在电力输配电线路中，电力金具是非常重要的部件，保证电力输送的安全和稳定，但是在运行中不同金具产生的能耗也不同，为了降低生产成本，下面就分析电力金具能耗与节能情况，希望给有关人士一些借鉴。

关键词：电力；金具能耗；节能措施

参考有关接续金具的电阻情况，就可以判定大量能耗的试验数据，在相关标准中提出了接续管、压缩型耐张线夹、绝缘穿刺线夹、并沟线夹四类金具的评价系数，相对而言，这里面的绝缘穿刺线夹系数相对较高，工作人员也是考虑到国内相同类产品的制造水平，从而给出了一个合理值。

1分析电力金具能耗的测试

1.1分析非电气接续类金具能耗的测试情况

对于非电气接续类金具而言比较特殊，和电气接续类金具相比，这种金具不会承载电流，接续类金具一次通电之后就可以测得其实际能耗，而这种非电气接续类金具必须进行2次通流试验，计算能耗时技术人员选用了差值法。测试中进行2次通流时，相关的试验条件都不能发生变化，主要包括环境温度条件，风的速度，日照强度，测试的电流值等，如果测试环境出现变化，当没有一为导线安装金具时，其会和已经安装金具的导线能耗出现变化，因此选用差值方法计算得到的金具能耗就会出现一定的误差，工作人员为了有效减小单个试样测量误差，在测试标准中有明确的规定，使用的试样数量必须在5个以上。对于非电气接续类金具而言，其属于磁损耗，因此对试验场所有特殊的要求，在场所内不能存在金属类制品，除此之外，有必要确保各个试样的间距，一般控制在0.5 m以上，如果试验间距较近，试样之间就会出现相互磁干扰问题，甚至发生热效应问题。对于这一类的金具而言，评价其节能评价同样相对于导线而言，即金具能耗相对于单位长度导线能耗的比值为判定值。测试中主要统计铁磁类金具、非磁性金具的试验数据，再结合经验标准所制定的不同规格的防振锤、间隔棒、螺栓型耐张线夹、悬垂线夹评价系数，在标准评价系数中，试验导体标称截面面积就是这一金具设计使用的最大规格导线截面积。

1.2分析评价电气接续类金具耗能的方法

对于电气接续类金具而言，其是通流元件，在测试中金具的载流量是一个重要指标，因此在测试过程中，一定要控制好三个因素，分别是风速、日照强度、环境温度，由此可见，进行测试时，要关闭测试室内的门窗，不能在通风的环境中进行，同时要求测试室内的环境温度应平稳，不能有较大幅度的波动。测试过程中有必要考虑绝缘穿刺线夹、并沟线夹、配网金具的设计结构，针对连接两种及以上导线的电气接续金具而言，要选择安装最小规格和最大规格的导线进行试验，这其中要以最小规格导线作为参考导线。另一方面，测试中对导线的长度制定了严格的标准，保证各个金具之间有足够的测试距离，避免出现掉热扰动的影响。由于接续金具的电阻很小，对功率计精度有很高要求，具体进行测试过程中，在金具两端电位点上进行测量非常困难，因此测量标准中也进行了明确的规定，测量功率时可以使用间接的测量方式。评价金具的节能情况是一个相对的过程，因此要有一定的对比性，能耗和金具等效长度的接续导线的能耗值相比较，但是坚决不应超过某一个限定值。

2对比分析非电气接续类金具的能耗数据情况

在这次测试中，选择了铝合金悬垂线夹CGF-6K和铸铁悬垂线XGU-5，对二者进行对比测试分析，结合这一标准进行测试，分析当电流负荷相同时这两种的能耗值。下图就是线夹安装后的试验具体设计情况，试验中使用的电流为500～1030A，试验中使用的导线为TR-500，通过测试得到相关的数据，可以参考进行分析。从图中可以看出，当电流负荷相同的情况下，XGU-5能耗很高，和CGF-6K相比要高出十倍还多，除此之外，XGU-5线夹和导线能耗的比值远远超过节能评价系数0.40，因此其是高能耗金具。和CGF-6K相比，其已经达到节能评价系数，如果按照相关标准进行划分，那么其就是节能金具。对于XGU-5而言，其相关的所有部件都是铁磁性材料制造的，测得的磁导率是200-400，通过测试得知在线夹自身内的感应电动势、磁感应强度都很大，虽然其铸铁电导率比较小，但是通过对比发现其涡流损耗仍然很大。对于CGF-6K而言，其压板由非磁性的铝合金材料制造，因此不会产生磁滞损耗，测定其相对磁导率是1，而且在回路中具有较大的磁阻，但是产生的涡流损耗很小。根本原因是紧固件属于钢质材料，会产生一定的涡流损耗、磁滞损耗，虽然其整体结构上还没有形成低磁阻的闭合磁路，但是仍然有一定的涡流损耗。通过分析发现金具材质的磁导率对能耗具有很大的影响，如果将铁磁性金具转换为非磁性金具，得到了很好的节能效果，因此可以进行这方面的改变。

3对比分析电气接续类金具的耗能数据情况

试验中选择JJC10-185/50为例，结合测试标准要求，对试件施加不同的力矩值，分析出其实际的能耗值。下图就是试验的设计情况，下表就是这次试验的数据统计，通过分析数据总结耗能情况，这次试验的电流是171 A。

当不断加大力矩时，线夹和导线能耗比值递减，在15 Nm时达到节能评价系数，比值开始下降，不断加大力矩时，线夹刀片和导線接触电阻变小，线夹能耗开始降低。

绝缘穿刺线夹在结构、材质不变的情况下通过增大力矩可减小能耗值，但值得注意的是应确保接续导线的机械强度不应降低。

总结：通过以上的分析发现，当电流负荷一定时，能耗大小和金具安装工艺、结构、材质有直接关系，改良上述参数可降低损耗。