探讨电力金具冻裂原因及预防措施

探讨电力金具冻裂原因及预防措施

张士勇 1 邹建平 2 刘亚飞 3

火炬电气集团有限公司，浙江 温州 325600

摘要：输变电工程大多处于露天环境，容易受到低温天气的影响，导致雨水、露水、雪溶水进入金具内部，影响了输电线路和变电站的功能。为了消除电力金具冻裂的安全隐患，需要工作人员确定金具冻裂的主要原因，通过做好必要的预防管理，确定金具设计、金具压接的要求，保证金具、导线的间隙符合相关规定。另外，在金具的外表面安装出水孔，促使金具内部的剩余空间得到填充，也能提高金具冻裂预防水平。基于此，文章就电力金具冻裂原因及预防措施进行了分析。

关键词：电力金具；冻裂；预防；电网；安全隐患

0 前言

电力金具主要用于连接悬吊绝缘子串和其他重要的构件，通过确定不同设备的使用要求，建立起稳定的连接模式，可为电网安全运行提供技术支持。在输电线路使用过程中，大多数架空线路处于交变电磁场内，会导致带电体与感应电压的距离发生变化。同时，地线感应电压也与带电导线的平行长度有关，所以工作人员要注意分析出电力金具的使用要求，通过巩固架空地线、杆塔、构架等装置的功能，提高接触面的电阻，并注意提高金具的功能性，方便在关联性预防管理、控制中提高金具的功能性。

1 电力金具冻裂问题概述

输电线路、变电工程容易受到低温的影响，导致金具出现冻裂问题。相关调查显示，LGJK1600扩径导线、金具被广泛应用于变电站，但金具检修过程经常发现设备内部进水，出现冻裂问题。另外，斜拉杆钢管材料也会受到水分过多的影响，导致钢管出现冻裂问题，造成这一原因主要是由于金具受到了雨水、露水、雪溶水的影响，致使金具的表面、内部有大量水分。部分金具形状为管状，对金具使用压接处理时，容易导致接触面、缝隙有水分，此类水分会顺着缝隙进入金具内，并且较难挥发，一旦金具内部的积水过多，会导致金具的下部撑大。当外界环境温度升高时，部分融化的冰会撑大金具内部空间，特别是当地温差过大时，会激发整体水循环过程，通过这一过程，金具底部势必会出现冻裂问题。

2 电力金具冻裂原因及处理思路

2.1 理论因素

造成金具冻裂问题的原因主要是由于材料、环境方面因素导致，具体如下：第一，若金具所使用的材料不合理，或者是材料品质较差，比如加工工艺达不到质量标准，就会导致金具本身性能不足。另外，受到设备载荷、工作时间、运行环境、使用介质的影响，金具特定位置容易出现一定断裂问题，特别是金具运行势必会受到恶劣天气的影响，增加了导线的附加应力。第二，在长期、持续的作用影响下，金具的重要部位的弯曲应力不足，势必会导致材料本身的理化性质受损，尤其是在扰动应力的影响下，金具容易出现疲劳问题，激发、萌生设备裂纹，进而导致稳定扩展、失稳扩展问题。因此，工作人员要做好金具材料的选择，通过分析金具的载荷水平，了解金具裂纹对金具功能的影响，探讨金具摆动与金具运行的关系，尤其是要分析出金具风摆动的频率，做好设备的远程监控，再结合金具的使用要求、环境要求进行测试，确定好金具的使用要点，可提升金具本身的功能性及稳定性。

2.2 应变因素

金具应变水平与金具抗冻、抗裂水平息息相关，特别是液体水结冰时，会导致金具出现膨胀变化，一旦金具的变形量超过塑性变形标准时，金具就无法恢复原状。当阳光直射金具时，金具内部温度升高，导致其内部生成一个新的空间。当导线表面的冰融化成水分时，水资源会进入金具内部构件当中，进而导致下部空间水分含量提升，一旦装置出现若干次循环时，金具势必会出现冻裂问题。因此，工作人员要做好金具的压实处理，注意水资源进入到金具的体积。当金具结冰后，间隙挤出的量会得到控制。同时，当金具的h远大于半径时，金具的摩擦系数受到膨胀功能的影响。比如剩余空间的直径低于高度参数时，工作人员要做好膨胀新空间的管理操作，避免径向膨胀量过大而导致金具冻裂的问题。因此，工作人员要保证室内空间有充足的水资源，避免剩余水资源变化过大而激发金具冻裂问题的直接影响。

3 电力金具冻裂问题的预防措施

3.1 提高金具设计水平

为了提高金具设计质量，工作人员要做好金具、导线间隙参数的控制，待导线可刚好接纳金具，则表明设计符合相关应用标准。另外，金具、导线的连接方式应当选择压接的方式进行连接处理，注意在导线内加设芯棒，保证芯棒的长度参数多金具压接线长度（18mm）最佳，并注意芯棒、导线的间距距离。

3.2 金具的压接要求

金具压接设计期间，工作人员要做好设备线夹导线、芯棒间隙的控制，消除施工过程的潜在问题。因此，工作人员要选择高质量的扩径导线，注意控制导线的间隙参数，确保导线的功能性、压接强度、间隙指标符合相关设计，重视压接过程的管理操作。其中，工作人员要确保所使用压接模具的尺寸低于普通导线，并结合相关经验确定压接模具的对边尺寸参数（B=0.86X），且外管径要选择铝制材料，控制外径为0.4mm。完成压接后检查后，工作人员要做好金具六方对边尺寸的分析，确保每一组边尺寸大于原管径。通过处理好压接模具的性能，做好第一、第二、第三模具的重叠指标。

3.3 提高重要线路的功能性

为了提高重要构件的功能性，工作人员要做好设备表面探伤和琅抗压功能的测试，并要求第三方检验机构确定与线路使用相关的质量、数量指标。在此过程中，工作人员要做好构件性能的分析，尤其是要经过理化检测、无损性能分析工作，确保管理验收符合应用要求。通过对金具的型号、性能、外观、机械能等性能进行抽样调查，及时剔除残次品，重视线路功能的检查与评估，保证金具的载荷、承载力在稳定的区间内。一旦部分金具出现裂纹，需要工作人员做好设备的装配管理，通过提高设备转动性能，可降低设备本身的疲劳载荷。最后，工作人员要分析设备、线路可否承受腐蚀、冻裂问题，通过做好地区温度、湿度、降水量的测试，保证当地环境条件符合应用，并做好停电管理和监控。通过及时更换、及时处理低质量的京剧，重点对强风、风振、覆冰区的线路进行评估，提高金具本身的抗裂、抗冻水平。

3.4 确定金具出水孔位置

为消除金具剩余空间冰聚集的问题，需要工作人员做好导线位置的测试，通过分析双导线设备的功能性，探讨压接模具的使用要求，在合理的位置确定出水孔位置，保证空间的稳定性。要注意的是，工作人员要分析出出水孔的位置，在合理的位置确定出水孔，及时排出多余的水分。一般情况下，采用T形的线夹连接金具出口，促使出水孔向下，可避免外接水进入金具的内部。由此可见，工作人员可选择出线开口向下的金具，注意在重要位置配置出水孔，可促使水资源快速流出，也能提高钻头、导线的功能性（钻头尺寸要控制在 φ6mm至φ10 mm之间），并对金具本身的性能进行测试，提高冻裂的预防水平。

4 结束语

综上所述，为了提高金具的功能性，工作人员要做好电力金具性能的分析，探讨造成冻裂的问题及影响，给予系统、全面的评估，采用合规、全面、系统的管理模式确定故障的优化措施，提高金具本身的抗冻裂水平和运行水平，也能促进电力企业的健康发展。

参考文献

[1]梅明.关于电力金具制造企业财务风险管理的探讨[J].财富生活,2021(06):27-28.

[2]魏思远.电力金具制造企业战略发展研究[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2020(11):71-72.

[3]王晓辉,李新梅,逯平平.强风环境下电力金具的磨损试验与预测[J].热加工工艺,2021,50(16):25-28+32.

[4]陆旭,罗汉武,李文震,张海龙,吴启瑞,雷丞.电力金具图像故障状态评估[J].红外技术,2020,42(07):632-636.