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《架空配电线路用快装线夹技术规范》标准解读

2024-10-21齐佳乐桂媛刘若溪王智晖尹成东

标准科学 2024年13期

摘 要:快装线夹是指可通过射枪操作杆连接配电架空线路导线与引线、引线与引线之间电气通路连接的金具。目前,行业对快装线夹的概念理解不一致,快装线夹的性能无相关标准参考验证,为统一架空配电线路用快装线夹定义、提高产品性能、确保产品质量,在现存电力金具标准的基础上,考虑快装线夹的特殊性,特制定本标准对其相关性能进行规定。本文对《架空配电线路用快装线夹技术规范》的标准编制原则和适用范围、主要内容结构、主要试验验证情况等方面做出解读分析,旨在为行业相关技术人员应用该标准开展试验时提供参考。

关键词:快装线夹,试验方法,标准解读

0 引 言

随着经济社会的快速发展和工商业及居民用户对供电可靠性要求的提高,不停电作业已成为提高电网经济效益和服务质量的重要检修手段[1]。据统计,架空配电线路不停电断、接引流线作业占日常不停电作业的70%以上,其中最具有安全性和便利性的作业方法为,使用与射枪操作杆配合的快装线夹进行引流线的快速装卸。为了适应配网不停电作业要求,行业内出现了多种可实现快速带电装卸的接续金具,如:改进J型线夹(I型)、鸭嘴线夹(II型)、猴头线夹(III型)、马镫线夹(接地用快装线夹)等。为了快装线夹可以适用于不停电作业方式,满足运行工况下电气及机械性能等要求,需要对这类金具的技术性能、材料工艺等提出新的要求和规范。因此,为统一架空配电线路用快装线夹定义、提高产品性能、确保产品质量,亟需从快装线夹的分类与命名、技术要求、试验方法、判定准则、标志与随行文件和包装、运输与贮存等方面进行标准制定。本标准为架空配电线路用快装线夹的设计及试验提供了依据。

1 标准编制原则和适用范围

本标准是首次制定,编制遵循“统一性、协调性、适用性、一致性和规范性”的原则,规定了架空配电线路用快装线夹分类及命名、技术要求、试验方法、判定准则、标志与随行文件和包装、运输与贮存等方面的要求。在编写格式与规则上符合GB/T 1.1-2020的要求[2]。

本着创新性和传承性的统一,同时又具有较强的针对性和可操作性。考虑了目前国内外常用快装线夹的生产技术和实际应用现状,有一定的前瞻性。

紧密结合行业特点,充分咨询快装线夹的制造、设计和运行等单位对快装线夹实际使用时的要求,力争做到标准能服务于制造、设计和运行等需要。标准内容与现行国家、行业标准以及国际标准相协调。

2 标准主要内容

本标准规定了架空配电线路用快装线夹的分类与命名、技术要求、试验方法、判定准则、标志与随行文件和包装、运输与贮存等方面的内容。适用于10kV(20kV)架空配电线路用快装线夹。本标准的主要结构内容如下。

(1)目次

(2)前言

本章按照GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第1 部分:标准化文件的结构和起草规则》要求,给出了本标准与其他标准的关系、提出单位、归口单位、起草单位、起草人等内容。

(3)正文,共设9章

1)范围,本章节规定了标准的主要结构内容以及适用范围;2)规范性引用文件,本章节对本标准参考引用的标准或规范进行了说明及引用;

3)术语和定义,本章节对本标准中的重要术语和名词进行解释或定义;

4)分类与命名,对架空配电线路用快装线夹的分类与命名方式进行了规定,同时列举了典型的快装线夹的结构示意图;

5)技术要求,本章节对快装线夹的一般要求、材料和制造质量、机械性能、电气性能和紧固件等技术要求做出了规定。

6)试验方法,本章节对快装线夹外观、材料、镀锡层、热浸镀锌、握力、压接铜环握力、直流电阻、温升及热循环等试验方法进行了规定,并对试验布置和试验步骤进行了描述。

7)判定准则,本章节规定了快装线夹型式试验、抽样试验及例行试验需开展的试验项目,并给出了对应试验项目的判定准则。

8)标志与随行文件,本章节规定了快装线夹的标志及随行文件要求;

9)包装、运输与贮存,本章节规定了快装线夹的包装、运输与贮存的要求。

3 主要试验验证情况

3.1 试验验证项目

针对用于不停电作业的快装线夹,明确快装线夹可靠运行的最小安装力矩,在满足最小安装力矩的前提下,选取行业内主要品牌产品开展线夹电气、机械性能试验验证工作。

同时,为了验证现场操作过程中使用射枪操作杆安装快装线夹时力矩是否满足本标准要求,开展射枪操作杆安装和射枪操作杆配套加力杆安装的验证试验。试验主要针对接地用快装线夹和与其配合使用的引流用快装线夹I I I型开展验证。

3.2 主要测试设备及试验环境

试验应在环境温度15~30℃且无气流干扰的条件下进行,环境相对湿度不大于80%。试验设备应包含卧式拉力试验机、直流稳压电源、数字电位差计、扭矩扳手、交直流电流表、电流互感器、数字温度计装置。

3.3 试验内容

开展快装线夹在不同安装力矩的情况下,其直流电阻、温升、热循环试验情况,明确快装线夹满足电气性能前提下的最小安装力矩;开展快装线夹握力、压接铜环握力试验验证,明确压接铜环握力试验判定标准;考虑现场实际操作情况,开展射枪操作杆安装和射枪操作杆配套加力杆安装的对比验证试验,提出快装线夹可靠运行的最优安装方式。

3.4 试验验证结果

3.4.1 最小安装力矩和电气性能试验

试验过程中,通过对快装线夹施以不同大小安装力矩值(通过拧紧后释放测得),依据标准GB/T 2317.3开展不同安装力矩条件下的直阻、温升、热循环试验[3]。通过试验发现,安装力矩值需不小于25N·m,才能确保快装线夹的电气性能试验均满足本标准要求。具体试验情况介绍如下。

(1)直流电阻试验

试验所需的快装线夹及其配套试验导线见表1。

按本标准6.7要求布置试验回路并开展直流电阻试验,现场布置图见图1。

试验结果如表2所示。验证结果表明,当安装力矩达到25N·m时,各线夹厂家所生产的引流用快装线夹与接地用快装线夹的直流电阻值均满足标准要求;当安装力矩小于25N·m时,试验不合格。

(2)温升试验

按本标准6.8要求布置试验回路并开展温升试验。现场布置图如图2所示。

试验结果如表3所示。

验证结果表明,当安装力矩达到25N·m时,各线夹厂家所生产的引流用快装线夹与接地用快装线夹的温升试验均满足标准要求;当安装力矩小于25N·m时,试验不合格。

(3)热循环试验

热循环试验置图如图2所示。

试验条件:试验升温电流500A,持续时间290s;恒温电流330A,持续时间2400s;参考导线长度L=367mm;试验次数:30次;试验导线:JL-240铝导线3根,每根长2.5m;JL-70铝导线2根,每根长2.5m。

试验方法:

1)主线与接地用快装线夹相连,接地用快装线夹与引流用快装线夹相连,引流用快装线夹与支线相连,4套线夹循环相连后形成串联;

2)线夹及导线都要涂抹导电油脂且涂抹均匀;

3)主线螺栓参考力矩值为30N·m,支线螺栓参考力矩为30N·m;

4)循环次数N=30次,测试电阻比率随次数变化的趋势,测试剩余力矩值;电阻比率K<1.1;线夹温升不大于参考导线的温升。

试验数据如表4至表6所示。

试验结论表明热循环过程中快装线夹与参考导线温度比率为0.43-0.48<1;电阻比率K值为0.86-1.05<1.1。试验结果均满足标准要求。

3.4.2机械性能试验进展

(1)握力试验

握力试验参照标准GB/T 2317.1[4],试验选取了表3所示规格的电气接续类金具及其配套试验导线。现场布置图如图3所示。

试验结果如表7所示。

验证结果表明,各线夹厂家所生产的引流用快装线夹与接地用快装线夹的握力值均满足标准要求。

(2)压接铜环握力试验

压接铜环是接地快装线夹的组成部分,U型铜环与接地线夹本体压铸成一体,既可用于带电接引,还可作为接地环、验电环使用。压接处会成为日常运行过程中的机械薄弱点。本标准针对接地用快装线夹的压接铜环结构,增加了“压接处的拉伸试验技术要求”,选取不同厂家所生产的接地用快装线夹进行试验。试验布置按本标准6.6开展,现场布置图如图4所示。

试验结果如表8所示。

试验结果表明,各线夹厂家所生产的接地用快装线夹压接铜环握力值不尽相同,这里选取各厂家试验数据的均值作为标准值,即8kN。

3.4.3 射枪操作杆安装验证试验

开展射枪操作杆安装和射枪操作杆配套加力杆安装的对比验证试验,试验发现使用射枪操作杆操作拧紧时,其安装力矩无法达到最小值25N·m的标准要求;采用射枪操作杆配套加力杆安装时,安装力矩可达40N·m。因此,在实际操作过程中建立增加加力杆,来满足最小力矩要求。试验情况介绍如下。

(1)射枪操作杆安装验证试验:甲乙丙丁4个人员先后手持射枪操作杆,以最大力量拧动操作杆,紧固快装线夹螺栓,然后用力矩扳手测试其紧固力矩。结果如表9所示。

现场操作图如图5所示。

由上述试验数据可以看出,快装线夹使用射枪操作杆拧紧安装时,扭矩值均小于25N·m。

(2)射枪操作杆配套加力杆安装验证试验:安装采用射枪操作杆增加棘轮六方加力杆进行试验验证,结果最大力矩值可达到40N·m。

3.5 试验验证结论

(1)快装线夹在安装时,拧紧力矩值应不小于25N·m。使用绝缘操作杆带电操作拧紧时,其拧紧力矩无法达到标准要求,此时需在操作杆上增加加力杆。

(2)各线夹厂家所生产的快装线夹的机械、电气性能参数在满足最小拧紧力矩(25N·m)时均可满足标准要求。

(3)针对接地用快装线夹压接铜环握力值,选取了各厂家试验数据的均值作为标准值,即8kN。

4 结 语

本文对行业标准《架空配电线路用快装线夹技术规范》从标准编制原则及适用范围、主要试验项目验证情况等方面展开解读,通过对主要试验项目方案及技术参数的分析,为行业技术人员在实际应用和型式试验过程中提供参考,有助于不停电作业用快装线夹标准化进一步发展。

参考文献

[1]黄蔡平.综合不停电作业法在配网检修中的应用[J].科技与创新,2020(23):158-159.

[2]GB/T 1.1-2020,标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则[S].

[3]GB/T 2317.3,电力金具试验方法 第3部分:热循环试验[S].

[4]GB/T 2317.1,电力金具试验方法 第1部分:机械试验[S].