倪建胜
凤凰电力有限公司，浙江 温州 325600
摘要：电力金具作为电力传输、支持、防护等配套项目的金属附件，常年暴露于自然环境中使用,一些自然液体则会渗入到内部结构,如雨水、露水、冰融化的水等,可以通过细小的开口渗入产品内部，在冬天,很容易形成电力金具冻裂，影响整个输电线路或变电站的正常运行。特别是在温差较大的区域，电力金具更容易形成非常严重的冻裂。因此，防止电力金具的冻裂尤为重要。本文就电力金具冻裂的原因进行了简要的论述，并针对这些原因提出了一些预防措施。
关键词:电力金具，冻裂原因，预防措施
随着经济水平的不断进步，就意味着人们的需求也会不断增加，对生活质量提出了更高的要求，对电力工程的要求也在逐步提高。电力工程的稳定安全是一切日常活动的前提，电力金具冻裂问题应该被重视起来。我国的输配电线路一般是暴露在自然环境中的，由于电力金具自身开放性结构及表面粗糙度的原因，雨水、冰雪融化的水、自然环境的露珠等容易在产品表面集聚，甚至会渗透到电力金具产品内部结构之中，在寒冷的冬天，或者是昼夜温差大的地区，就会导致电力金具冻裂。
一、电力金具冻裂问题
2008年春节期间，一场50年不遇的重大凝冻冰雪灾害袭卷中国南方，全国17个省区受灾，电网遭受重创，线路覆冰、铁塔倒塌、变电站跳闸、大面积停电……全国7786.2万人受灾，以某地区为例： 5条110kV主干线倒杆、35kV网架全部瘫痪, 10kV及以下线路倒杆5946基,全县有17个乡镇、299个行政村、30个煤矿受停电、影响面分别达68%、62.4%。 因此，完善网架结构、防冰加固、融冰技术应用等成为了亟待解决的课题。
由于输变电工程在暴露的自然环境中容易污损，且露天环境下的电力金具开放性结构容易被自然液体渗透到内部，雨、露、冰雪融化后的水都是自然液体，这种自然液体可以通过很小的缝隙渗透到电力金具内部。在冬季，很可能会发生电力金具冻裂现象，使整个输电线或变电站的运行受到限制。如果电力金具表面有积水，它也会冻裂。电力金具中的水会因蒸发而飞散，但是当电力金具变成管状时蒸发也是无济于事，由于电力金具表面存在一些细小的裂缝，电力金具的内部就会因为这些细小的裂缝进水。这样的管状电力金具相当于一个出口很小的容器，水流入容易，但是却无法流出，就算是蒸发，也只会让水分在电力金具内部循环。导致电力金具内部大量积水。
二、电力金具冻裂的原因分析
（一）天气影响
在较冷的气候条件下，储存在电力金具中的水会变成冰。理论上，当水变成冰时，体积会增加10%，电力金具下部会膨胀。但当电力金具的外部环境温度升高时，冰会再次融化成水，水会进入下部扩大的空间。如果水再次结冰，电力金具的体积将再次增加。尤其是在寒冷的北方，昼夜温差大，电力金具不会恢复到原来的形状，当中午温度升高时，电力金具内部的水就会恢复；当它融化时，电力金具内部的空间变大，水再次进入电力金具，再次膨胀。这样的循环过程会出现很多次，久而久之，电力金具的下半部分就会被冻裂。
（二）配件本身的原因
电力金具容许应变的应变值小于结冰要求的应变值、内部硬件的水将被冻结,水变成冰,它将大大增加体积,没有多余的空间就会使电力金具变化，发生膨胀变形，当变形量超过电力金具正常标准变形值时,电力金具就会发生冻裂。
三、电力金具冻裂问题的预防措施
在输配电线路工程中，要想在实际工作中改善这种断裂造成的接线合闸情况，就有必要进行加固电力工程。随着越来越多的这样项目的实施，在实施项目过程中，电力金具非常容易冻裂，且冻裂情况非常严重，因此，为了保证配电线路的正常工作，对电力金具的冻裂现象采取一定的防护措施是非常重要的。
电力工程安全稳定才能为人民提供高质量、稳定的电能，保障人民日常生产、生活用电，促进人民生活水平的进步。所以预防电力金具冻裂的措施至关重要。
（一）提高电力金具前期设计标准
电力金具产品设计必须要严谨,间隙设计必须遵循有关标准，电力金具设计应与导线线径相适应。通常情况下，钢管内径要考虑镀锌钢绞线的外径误差，按镀锌钢绞线标准，允许外径公差为+7 -1%，所以钢管内径应比钢绞线外径大7%。铝管内径也是如此，钢芯铝绞线和铝绞线的外径公差，标准上铝丝为1%，铝绞线总直接公差取1%即可。钢芯铝绞线的钢芯部分公差较大，作为钢芯铝绞线的外直径，按平均情况取值，可取总直径的公差为3%-4%，按这一数值来确定铝管内径。为了满足电力金具与导线的接续配合，同时尽可能减少导线与产品间隙，在这种情况下，尺寸公差应尽可能的取小值，最好是达到最小值。
（二）电力金具压接方面
设备线夹和导线以及导线和芯棒之间都存在间隙,间隙的存在是不可避免的。对于电力工程来说，这样的间隙可谓是不小了，对于电力工程的实施受到了影响，增加了实施难度。在电力金具连接时由于出现较多的间隙，就必须考虑到导电性、压接的强度、压接形成的间隙等问题，这个方面更值得重视。首先要考虑的是用于压接模具尺寸要与电力金具的尺寸相匹配，同时还需考虑压接的压缩比参数。根据实际工作经验确定压接模具的数值，然后检查电力金具的六个边的尺寸，每个对边的尺寸不能大于原铝管外径的0.866，需要略微小一点才能使压接强度满足设计要求。此外，每个压模之间的重叠也需要精确的数值，施压前后两模应重叠5mm-8mm，这样，压后的压接管就成了六角形断面，避免人为因素造成的压接间隙缺陷。
（三）安装完成后在电力金具上打出水孔
当一个地区温度特别低，或者昼夜温差很大时，电力金具的冻裂现象会加重。想要避免这种情况，就要使电力金具有缝隙的地方清洁干燥，避免水在电力金具的缝隙处聚集，防止冬天结冰导致电力金具的冻裂。在电力金具完成安装后，可以在电力金具适当的地方开一个水孔，解决电力金具里面积水的问题。在一些地区已经有成功的例子，在电力金具的适当位置钻孔，防止电力金具在温度低的时候积水而发生冻裂，这样的电力金具在长时间使用后没有出现冻裂现象。
通常，在设备连接的过程中，其出口是朝上的，电力金具进水的现象则更容易出现。所以很多电力工程师采用开水孔方法来解决这个问题，经过大量实践，确定了开水法的有效性。压接工作结束以后，可以在电力金具上用钻头开出水孔，使电力金具内部的水通过合适的水孔位置及时流出，来防止电力金具因内部有水而发生冻裂，设计出水孔时应注意钻头的尺寸直径6 mm-10mm，出水孔可设置在水平位置，或朝下设置。
（四）使用导电脂填充剩余空间
在电力金具压接时，可以通过在电力金具的内孔端涂上导电脂，或在导线尾端涂上导电脂，填充导线与管壁之间的间隙，不但可以增加电力金具导电性能，而且还能防止电力金具冻裂。当电力金具的内部被导电脂充满，没有多余的空隙，水就无法流入电力金具内部。从而避免电力金具冻裂的情况。
结语：综上所述,由于电力金具通常没有掩埋地下，而是暴露在自然环境中,再加上电力金具其本身存在一部分小缝隙导致了电力金具的冻裂。在寒冷的冬天,电力金具冻裂现象更应该被重视起来，施工人员应对产生这种现象的原因进行详细的分析,并且在今后的工作中提前做好预防措施,防止电力金具冻裂，维护电力系统的安全，保障供电正常。电力系统安全稳定，人们的日常生活才能得到保障。
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