耿座学 张佳福 邓再杰
云南电网有限责任公司怒江供电局 云南省怒江傈僳族自治州泸水市673200
摘 要：架空输电线路暴露于环境多变的露天场所，由于受建设施工工艺、导体材质的选择、大气环境、线路负荷的增加以及服役过程中自身劣化等因素的影响，架空输电线路连接部位发热的情况时有发生，连接部位发热将导致设备机械强度降低、设备受损、供电中断等电力事故发生，影响供电可靠性。本文对架空输电线路连接部位发热的原因进行分析并提出处理措施以应对线路连接部位发热缺陷，避免因线路连接部位发热造成供电中断的电力事故发生。
关键词：连接部位；发热；措施。
1引言
1.1研究的背景
2021年5月，通过对220kV福剑线进行全线红外测温后发现，220kV福剑线N042塔B相大号侧引流把连接部位有发热情况，发热温度高达74.1℃，根据近期220kV福剑线承担负荷的历史记录来看，最大负荷集中的时间段为白天14时00分至15时00分、夜间21时00分至23时00分，历史最大负荷为251.26MW，最大负荷时的电流为655.63A，当大气温度为30℃时钢芯铝绞线LGJ-300的安全载流量为667A，而钢芯铝绞线的允许温度为70℃。
1.2研究的意义
基于220kV福建线N042塔B相大号侧引流把连接部位有发热的情况，对其发热原因进行分析，并根据分析结果提出处理措施，除处理本次发现的发热情况外，对今后架空输电线路发热的运行维护提供参考。
2架空输电线路连接部位发热原因分析
2.1概述
架空输电线路由铁塔、导线、绝缘子、金具等组成。导线是架空输电线路输送电流的载体，导线与绝缘子、绝缘子与铁塔靠金具连接。查阅相关资料可得，架空输电线路在运行过程中，发热部位多位于耐张线夹、接续金具机械连接部位。随着社会发展，用电设备增多，用电量日益增长，尤其是迎峰度夏期间架空输电线路的负荷增大甚至满负荷运行，对供电可靠性带来巨大挑战。
由于，功率增大，而架空输电线路的电压基本是恒定的，故电流增大；架空输电线路的发热功率，电流增大导致热量增加，温度升高。架空输电线路在额定供电范围内，且导线导电能力在理想状态下时，架空输电线路是不会发热的，当理想状态下的导线出现瑕疵（比如某一个连接部位出现松动、接触不良），变得不再理想了，该点的发热功率为，此时，该点的连接部位将从不发热状态变为发热状态，随着时间的流逝，连接部位的发热温度越来越高。又因，温度升高导致电阻增大，如此恶性循环致使架空输电线路连接部位发热温度越来越高，但国家标准规定了导线材质的温升，铝的温升为45k、铜的温升为60k，如果该连接部位没有因为发热而被烧毁，那么该连接部位的电阻受发热温度升高的影响依然会维持在温升范围内，且架空输电线路在运行过程中，还需考虑导线的散热情况，当该连接部位的发热温度超过环境温度时，温度越高散热越快，温度流失也越快，所以连接部位发热温度升高而没有烧毁时，发热温度上升到一定程度时，将不会继续上升。
2.2电晕放电效应
电晕放电是极不均匀电场所特有的一种自持放电形式，电力系统中，不均匀电场的形式很多，且绝大多数是不对称电场。众所周知，在电力系统中，气体是不导电的，为优良的绝缘体，但在曲率半径很小的尖端电极附近，由于局部电场强度超过气体的电离强度，使气体发生电离和激励，从而出现电晕放电。
在建设架空输电线路施工过程中和导线在微风作用下的振动以及不对称覆冰和风力作用下的舞动，都会不同程度的对导线、接续金具表面、连接部位造成损伤，形成棱角、出现毛刺等，使电场分布极不均匀，产生电晕放电。
电晕放电使空气发生化学反应，生成臭氧、氮氧化物等产物，臭氧、氮氧化物是强氧化剂和腐蚀剂，会对气体中的固体介质及金属电极造成损伤或腐蚀氧化，使导体接触面电阻率增加，电阻增大，从而引起发热。
2.3电化学反应效应
架空输电线路导线多采用钢芯铝绞线，当空气湿度较大时，导线表面水分会凝聚成水膜，大气中的、、、、、等和盐类物质溶解于水膜中，形成电解液薄膜层，电解液薄膜层与金属氧化膜发生反应而产生腐蚀。导线、引流线通过线夹连接，线夹内表面与导线外表面之间难免存在缝隙，当电解液流入缝隙，由于金属电位差异，发生电化学反应，也会形成接触点腐蚀或氧化使导体接触面电阻率增加，电阻增大，从而引起发热。
2.4导线接头松动
金具、导线连接部位长期遭受微风作用下的振动、不对称覆冰和风力作用下的舞动以及受自身膨胀系数塑性变形能力的影响造成螺栓松动、接续金具压接力不足，使接触面发生氧化、腐蚀、接触不良，导致导体接触面电阻率增加，电阻增大，从而引起发热。
3架空输电线路连接部位发热处理措施
3.1检测措施
人工使用红外线热像仪或无人机搭载红外线热像仪设备定期对架空输电线路耐张线夹、并钩线夹、引流板、接续管等进行红外测温。当发热部位的发热温度≦70℃时，应对发热部位持续关注，结合设备停电检修进行处理。当发热部位的发热温度＞70℃时，应及时申请停电或带电进行修复或更换。
3.2修复处理
对金具、导线、引流板连接部位发热的处理措施为：取下螺栓、弹簧垫片，用锉刀、砂纸对接触面凹凸、有毛刺的地方进行打磨，但应注意打磨后的截面减少值应符合标准规范，铜质不超过原截面的3%，铝质不超过原截面的5%。清除锈蚀物、沉积物、用沾有汽油或酒精的纯棉纱布进行擦拭，使表面光洁后立即涂抹0.05~0.1mm的优质导电膏进行防氧化处理后使用符合力矩标准的扳手对螺栓进行紧固。
3.3更换处理
对无法修复的发热设备应进行更换。对发热部位进行检查，发现螺栓、弹簧垫片锈蚀严重或缺失时应选用质量符合标准的设备进行更换；发现并钩线夹发热时应将其更换为C型线夹；发现耐张线夹、接续管发热时，应进行更换或切断重压，且压接工艺需符合电厉行业标准。
4 220kV福剑线N042塔B相大号侧引流把连接部位发热处理措施
通过带电登塔对220kV福剑线N042塔B相大号侧引流把连接部位进行观察，未发现该连接部位有明显损伤、严重锈蚀、沉积物。根据观察结果，220kV福剑线N042塔B相大号侧引流把连接部位发热的处理措施为：对引流把连接部位螺栓、垫片进行更换，并对其表面进行打磨、擦拭干净后涂抹0.05~0.1mm的优质导电膏进行防氧化处理后使用符合力矩标准的扳手对螺栓进行紧固，复电后再次对该连接部位进行红外测温观测，若无法将发热温度降低到理想状态，应考虑对耐张线夹及引流线进行更换。
5结束语
目前，电力系统内老旧线路居多，加之用户用电量需求日益增加，架空输电线路连接部位发热时有发生，通过对架空输电线路连接部位发热的原因进行分析，能加强线路运行维护人员对发热原因的了解，在发现有发热情况时，对发热部位进行有针对性的观察，对照以上处理措施，结合发热部位的发热温度、表面损伤、锈蚀情况提出处理意见。本文对架空输电线路连接部位发热处理有较强的指导意义，对发现的发热部位及时处理，避免因发热造成供电中断。
参考文献
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