壓接式地線導流線夾的研制

李曉艷 姚貴嬌 何明霞 楊冬玉 柳新枝

（中國能源建設集團南京線路器材有限公司，江蘇南京211599）

0 引言

±500 kV髙肇直流線路和±500 kV青山甲線、青山乙線工程地線融冰隱患整治工作中，為進行地線融冰，要在地線上安裝一種引流金具。傳統的引流金具有并溝線夾、CH線夾、螺栓型T形線夾等，依據以往的線路運行經驗，這些線夾后期檢修維護工作量大，而且引流效果不佳。受南方電網有限責任公司超高壓輸電公司貴陽局的委托，我司擬研制一種適用于工程用地線的壓接式導流線夾，要滿足通200 A直流電流的電氣性能要求。

1 設計方案

設計了兩種方案：

方案一：鋁鋼壓接式導流線夾，內部為鋼壓接管，外為鋁壓接件，產品包括鋼壓接管、鋁壓接管、鋁引流板和鋁引流線夾及緊固件。

方案二：全鋼壓接式導流線夾，內外均為鋼制件，產品包括鋼壓接管、鋼引流板和鋼引流線夾及緊固件。

2 鋁鋼壓接式導流線夾的研制

考慮到鋁制的導流性能比鋼制好，鋁鋼壓接式導流線夾設計是在地線和鋼線夾壓接后，在外面再壓接鋁制導流線夾進行導流的。

鋁鋼壓接式導流線夾主要考慮了引流板居中放置、掛耳式結構和引流板偏心結構3種結構型式。鋼管選用便于壓接的Q235A材質、外層鋁管選用型材1050A，引流板材質選用ZL102。為有效縮短鋼壓接管的長度，同時為保證壓接鋁管時引流板能放置于壓接機基座圓臺上，有效地縮小壓接起點距引流板的距離，從而進一步縮短鋁管長度，最終選用引流板偏心結構方案，如圖1所示。

圖1 引流板偏心結構鋁鋼壓接式導流線夾

3 全鋼壓接式導流線夾的研制

3.1 結構型式及材質

為了方便安裝，線夾壓接管參照導線補修管的結構型式，采用抽匣式，本體與引流板焊接為一體，引流板焊在鋼管本體的正中位置，引流線夾通過螺栓與引流板相連，如圖2所示。線夾材質均為便于壓接的Q235A。

圖2 全鋼壓接式導流線夾

3.2 引流板尺寸設計及試驗驗證

按《電力金具手冊》推薦值，鋼和鋼接觸面最大電流密度為0.01A/mm2，計算鋼引流板的載流面面積=200/0.01=20000mm2。那么引流板需設計為150 mm×150 mm的9孔板，遠遠大于鋼壓接管尺寸，產品外觀也不協調。為驗證鋼引流板的導流性能和最終確定引流板的大小，設計了150 mm×150 mm的9孔板、100mm×150mm的6孔板、100mm×100mm的4孔板和90mm×50 mm的2孔板共4種規格的線夾進行直流電阻和溫升試驗。

按DL/T 5285—2013《輸變電工程架空導線及地線液壓壓接工藝規程》壓接4組規格不同的線夾組成一個試驗回路，試驗在電氣試驗室進行。試驗時，首先在回路中通入穩定的20 A、30 A正反向直流電流，采用直流壓降法測量溫升前線夾與等長導線的電阻值；然后在試驗回路中通200 A的穩定直流電流，待回路溫升穩定后，測量線夾和導線各測試點的溫度值；溫升后，再在回路中通入穩定的20 A、30 A正反向直流電流，測量溫升后線夾與等長導線的電阻值。

溫升前和溫升后，4種規格線夾的電阻值都遠小于等長導線的電阻值，線夾引流板接觸面處的溫升小于鋼壓接管和引流線夾壓接管處的溫升，且線夾的溫升小于導線的溫升。90 mm×50 mm的2孔板方案的導流性能滿足要求。

4 全鋼線夾和鋁鋼線夾電氣性能試驗對比

將上述引流板偏心結構鋁鋼壓接式導流線夾和90 mm×50 mm的2孔板全鋼壓接式導流線夾壓接后組成試驗回路，做直流電阻和溫升試驗。試驗發現，全鋼壓接式線夾溫升前、溫升后電阻大于鋁鋼壓接式線夾的電阻，但均小于等長導線電阻；通相同直流電流時，全鋼壓接式線夾的溫升值大于鋁鋼壓接式線夾溫升值，但均小于導線的溫升值；全鋼線夾和鋁鋼線夾的電氣性能均滿足標準要求。

考慮到全鋼壓接式導流線夾結構相對簡單，施工時用到的壓模種類少，施工方便；而且依據以往線路運行經驗，鋁鋼壓接式導流線夾存在兩種不同金屬材質之間的電氣過渡，可能會發生腐蝕，因此本次壓接式地線導流線夾優先選用全鋼壓接式線夾型式。

5 全鋼壓接式導流線夾的優化

若采用圖2結構型式，鋼壓接管長度太長，會給生產加工帶來不便，且不能壓接部位太長。為縮短鋼壓接管長度，且使鋼壓接管壓接時能將引流板放置在壓接機圓臺上，將引流板設計成偏心式結構，線夾如圖3所示。電阻溫升試驗證明，這種引流板偏心結構全鋼壓接式導流線夾電氣性能滿足要求。

圖3 引流板偏心結構全鋼壓接式導流線夾

6 結語

本文介紹了全鋼壓接式導流線夾和鋁鋼壓接式導流線夾兩種設計方案，通過直流電阻和溫升試驗驗證了兩種方案性能都能滿足要求，綜合考慮選用全鋼壓接式導流線夾，并對線夾尺寸及結構型式進行了優化設計，最終設計的引流板偏心結構全鋼壓接式導流線夾能運用于±500 kV髙肇直流線路和±500 kV青山甲線、青山乙線工程地線融冰隱患整治工作。