高压输电线路引流巴掌发热解决方案研究

高压输电线路引流巴掌发热解决方案研究

郑青松李树生姚东樊莹

（楚雄供电局输电管理所云南省楚雄市675000）

摘要：35kV及以上高压输电线路耐张杆塔引流巴掌发热一直以来都是困扰输电人的一大难题，因引流巴掌发热熔断导致的线路意外停运事件多不胜数。近年来，输电专业各专家通过对引流巴掌发热问题的研究，提出了一些解决方案，但都存在一定的局限性，效果都不是很理想。

关键词：高压；引流巴掌；发热；趋肤效应

高压输电线路一般经多个耐张段连接而成，连接各耐张段的引流线又称跳线。跳线的主要作用是将导线中的电流从耐张塔的一侧引入另一侧的导线中，以此完成电能的输送。导线与耐张杆塔绝缘子串之间通过耐张线夹连接，而跳线则通过引流巴掌与耐张线夹尾部的扁铁连接。因为引流巴掌自身的生产质量、施工时巴掌的连接工艺等原因导致的线路投运后引流巴掌发热问题，严重威胁了线路的安全稳定运行。对引流巴掌发热问题解决方法的研究对输电线路供电可靠性具有十分重要的意义。

一、引流巴掌发热的特点

高压输电线路引流巴掌发热主要决定因素是流经引流巴掌的电流大小。一般110kV及以下线路发生引流巴掌发热的情况较少，因为相比220kV及以上的输电线路，输送容量小，线路上流过的电流也小，所以，发生引流巴掌发热甚至烧断的情况一般发生在220kV及以上的线路上。此外，季节也是影响电流大小的因素之一。一般在夏季到来时进入迎峰度夏之后，同一条线路的负荷需求增大，流过引流巴掌的电流也随之增大，从而致使引流巴掌发热加剧。

二、引流巴掌发热的原因

（一）、生产质量问题

随着科学技术的飞速发展和生产工艺的不断提高，大部分的高压输电金具已由机器代替了人工。从熔融到入模，到成型再到精细打磨都由机器把关。相对以前手工制造出的金具来说，生产效率高，金具的品质更好。然而，有些厂家因为技术的原因或者利益的驱使，削减了部分生产环节，缩短了加工金具的周期，使得生产出的耐张线夹、引流巴掌等重要金具所含杂质和气泡超标甚至是含有裂纹。这就使得引流巴掌在使用的过程中存在发热和断裂的风险。

（二）、施工工艺毛糙

引流巴掌与耐张线夹末端的鼻子通过螺栓连接，为了提高导电性，一般要在两块巴掌之间涂抹导电脂，然后才将两颗螺栓拧紧。引流巴掌的两块扁铁接触越紧密，其形成的接触电阻越小，相同的电流流过时产生的热量越小。因此在施工过程中要求工人必须按规程要求加工：不能形成较大缝隙，不能产生毛刺和裂纹以及巴掌中间接触面内不能含有除导电脂外的异物等。施工工艺要求精细，而现场施工时由于工人自身存在的技术水平问题和普遍存在的赶工期问题，导致施工工艺不能满足要求。而验收时，大多只能看出外在的工艺粗糙问题，内部的杂质和毛刺造成的点接触问题则基本上都被忽略。所以线路投产后，随着时间的推移，巴掌中间的导电脂失效，螺栓松动，接触电阻增大，发热越来越严重。此时，如果仍然未发现此缺陷或者发现后未及时进行紧固处理，则会造成引流巴掌热熔断，引起线路意外停运事件。

（三）、电化学腐蚀造成的引流巴掌发热

耐张线夹和引流巴掌一般在出厂前都进行过镀锌处理，目的是防止其在运行的过程中发生锈蚀。线路投产的七到八年之后，镀锌层效果开始降低，加之引流巴掌的接触间隙长期击穿空气放电产生活性氧（臭氧），会使引流巴掌的化学腐蚀加剧。长此以往，会造成引流巴掌锈蚀，使得其接触电阻增大，同样会造成引流巴掌发热和烧断。

三、解决方法

（一）、带电紧固

传统的处理引流巴掌发热的方法是将引流巴掌螺栓进行带电紧固或者停电后进行引流巴掌的全线紧固。停电紧固一般要结合线路的年停电计划，将引流巴掌紧固列入大修计划，而且一般在停电时间允许的情况下会进行引流巴掌全线预防式紧固。这种方式工作量巨大且没有针对性，不能解决具体的少数几基塔发热的问题。而带电紧固处理则针对性强，工作量小。作业人员使用绝缘软梯爬上带电导线耐张线夹处，将松动的引流巴掌螺栓进行紧固后，接触间隙减小，接触面增大，接触电阻减小，发热量也随之降低，从而解决引流巴掌发热问题。但此种方法作业风险高，只能在发现隐患后进行处理，不能预防引流巴掌发热。

（二）新型免压耐张线夹

新型免压接型耐张线夹的出现打破了处理引流巴掌发热的常规思维，这种新型的耐张线夹不需要压接，可以直接以机卡的形式卡住导线后与绝缘子串连接。而且，由于导线的尾端直接从线夹后部穿出与另一侧的导线尾端相连，这就省去了做引流线的麻烦。换言之，这种新型耐张线夹在线夹处没有引流巴掌，而是导线尾端直接充当了引流线，并在引流线的中部形成一个接头。相比于普通的引流线，这种导线尾端形成的引流线因为只有一个接头，也就只有一个引流巴掌，使得每基耐张塔的引流巴掌数量减少了一半，也就大大降低了引流巴掌发热的概率。但是，由于距离横担太近，一旦这个中间接头的引流巴掌发热，就无法使用带电作业的方法进行处理，必须停电后才能进行紧固处理。此外，这种新型免压耐张线夹虽然方便，但由于其工作原理类似于机卡和螺栓型耐张线夹，存在损伤导线的可能，所以至今在电力系统中是否能大规模使用还一直存在争议。

（三）预绞丝网笼式引流线夹

新型的预绞丝式引流线夹在近几年才逐渐被使用在高压输电线路中，其成本低廉，安装简单，可大规模在线路投产之前加以安装。这种引流线夹通过引导分流的作用将一部分电流从预绞丝上分走，从而达到减小流经耐张线夹上电流、降低发热量的目的。但是，实际运行中大部分的电流仍然会从耐张线夹通过，只有小部分的电流会从引流线夹通过。导致这种预绞式引流线夹的引导分流作用没有达到预期效果，流巴掌发热量降低并不明显。经过分析和研究，我发现，导致这种结果的原因是相对于引流巴掌而言预绞丝横截面太小，其相对电阻远远大于引流巴掌，所以大部分电流仍然会从引流巴掌流过。

然而，通过增大预绞丝引流线夹横截面积的方法是行不通的，因为不论是通过增加根数还是将单根预绞丝增粗，当整根导线全部被包裹完后就不能再增加丝量了。这就仍然限制了整组预绞丝的横截面积大小。在预绞丝引流线夹的基础上，从分裂导线得到启发，充分利用电的趋肤效应，我想到了将预绞丝的中部做成笼型，将整个引流巴掌包裹在内部的方法。这样一来，大部分的电流会从外部的笼子上流过，而只有小部分的电流会从内部的“芯”上流过，从而大幅度降低了内部引流巴掌的发热量，从根源上解决了引流巴掌发热的问题。

四、结语

预绞丝网笼式引流线夹从引流巴掌发热的源头出发，摒弃了传统处理方法的局限性，弥补了预绞丝引流线夹和免压式耐张线夹的不足，从而真正做到了经济、高效地预防和处理引流巴掌发热的难题。

参考文献

[1]郭硕鸿，《电动力学》，高等教育出版社，1979年。

[2]祝昆，《带电处理220kV输电线路耐张塔引流板发热技术》

[3]祝玉才，《架空电力线路引流线接头发热原因分析及控制措施》