新型预绝缘设备线夹的应用研究

刘家鸿1，欧荣梅1，覃学宁，易虹明

(1.广西电网有限责任公司梧州供电局，广西 梧州 543002；2.广西鑫博纳电力科技有限公司，广西 南宁 530007)

0 引言

随着我国经济水平快速发展，人民生活水平不断提高，人们对供电可靠性和供电质量要求越来越高。据相关调查数据显示，10 kV配电线路故障率约占全网故障率的70%，而在10 kV配电线路故障中，设备接头的故障率占比最高，极大地影响了供电的可靠性。所以降低10 kV配电线路接头的故障率是当务之急。

1 设备接头故障率高的主要原因

1.1 电化学腐蚀

10 kV线路电缆多为铝或铝合金导体金电缆，而设备接头多为紫铜或黄铜材质，两者通电后存在电位差，易发生电化学腐蚀，导致接触不良，进而发生供电事故。

1.2 异物搭接

10 kV配电线路传送范围广，线路情况复杂，极易发生异物搭接到带电接头上，造成短路停电事故或人员触电伤亡事故。

2 目前的解决方案及存在的问题

1)现在通常采用闪光焊、摩擦焊或钎焊的工艺制作铜铝过渡设备线夹，来解决铜铝过渡连接问题。 线夹铜部与抱杆，线夹铝部与电缆通过螺栓压紧方式连接。

用此方法解决铜铝过渡所引起的电化学腐蚀问题有很多缺点。

(1)产品跨线范围小，通用性差。导致产品型号多、选型繁琐，不易管理。

(2)产品工艺复杂，质量不好控制。

(3)用螺栓紧固导线，安装时需先用钢丝栓去除铝导线表面氧化膜，对安装技术要求高，安装质量无法保证。

(4)选用铜板设备线夹时需要现场打孔，对施工现场要求高，安装效率低。

2)目前通常在线夹安装后用橡胶护套罩住连接处，用此方法解决异物搭接问题有很大的局限性。

(1)其只能起到防尘作用，无法杜绝雨水、潮气进入，长时间使用，接头表面依旧容易氧化、生锈(如图1)，导致接触不良，需经常维护。

图1 储运过程中螺栓已严重锈

(2)在运输、安装过程中容易出现应力开裂情况(如图2)，且容易裸露连接点(如图3)。

图2 储运过程中线夹已应力开

图3 连接点裸露，存在极大的安全隐患

(3)护罩与线夹是不同厂家提供，适配性差，甚至在使用过程中护罩脱落。

3 新型预绝缘设备线夹的结构原理和特点

针对目前设备线夹存在的问题，本文提出一种新型预绝缘设备线夹，该产品由绝缘外壳和线夹本体两部分组成，绝缘外壳起到绝缘防护作用，线夹本体起到导通连接的作用，这两部分预组装为一个整体后出厂使用，具有以下特点。

1)线夹本体选用无磁损、抗腐蚀的高强度铝合金，具有质量轻，成本低和节能环保的特点。

2)线夹本体通过带有螺纹的衬套与抱杆进行连接，衬套上设有卸应力槽，衬套通过螺纹与抱杆接触，接触面积大；抱紧时线夹线夹开口处产生弹性变形，可防止产品使用过程中因热胀冷缩变形而松动，工作平稳。

3)线夹本体与电缆通过剪切螺栓压紧连接，螺栓旋紧行程大，可以适用不同规格导线。螺栓设有内六角安装孔，方便拆卸，便于后期维护。

4)线夹本体与电缆连接面上加工有螺纹，安装时螺牙能够刺破电缆表面的氧化膜，增大接触面积，提升产品导电性能。

5)绝缘外壳使内部导电部件与外界环境完全隔离。避免环境中的水分、灰尘进入，引起电化学腐蚀。保证不同材质导体的良好接触，可以实现铝-铝、铜-铜、铜-铝的连接。

6)绝缘外壳使与导电部件一体化设计，产品强度高，使用寿命长。

7)为满足使用过程中电缆与变压器之间不同安装角度的需要，该型预绝缘变压器线夹可选30°和90°两种出线角度，适应不同应用场合。适用导线截面积：50～240 mm2；适用变压器容量：30～400 kVA；适用变压器导电杆规格：M12～M20。

综上所述，该型预绝缘设备线夹与现有线夹相比，具有安装方便、工作性能稳定、运行安全、免维护、使用寿命长等特点。

图4为产品样图，图5为挂网运行图。

图4 产品样图

图5 10 kV配电台区挂网运行图

4 结语

本项目自2016年立项，2018年初开始挂网试运行，使用效果良好。本文就10 kV配电台区设备线夹存在的问题进行了分析，提出了对应的产品解决方案，对10 kV配电台区绝缘化改造有一定的推动作用。