一種10 kV 線路噴涂型快速固化導(dǎo)電膏的研制＊

盧恩慶，張偉斌，施宇亮，黃蔡平

（國網(wǎng)福建省電力有限公司漳州供電公司，福建 漳州 363000）

10 kV 運行中線路設(shè)備因連接不緊密、接觸面積不夠等原因，導(dǎo)致線路設(shè)備連接點發(fā)熱，產(chǎn)生隱患，危害配網(wǎng)線路安全。通常運維人員通過測溫判斷隱患的危急程度，對于發(fā)熱嚴(yán)重的線路設(shè)備，有2 種處理方式：一種是停電檢修，會造成大面積停電，影響客戶用電，同時給公司造成損失；另一種采用配電帶電作業(yè)方式處理缺陷，可以避免或者減少客戶停電，通常需要帶電作業(yè)人員帶負荷更換或緊固線路設(shè)備，但是直接在缺陷線路設(shè)備連接點工作，危險系數(shù)高，缺陷設(shè)備難以把控，可能在作業(yè)過程中發(fā)生連接點脫落，造成拉弧，危及作業(yè)人員的安全。

傳統(tǒng)的導(dǎo)電膏是在停電施工時涂抹至連接點，可填充連接點縫隙，提高連接點導(dǎo)電性能[1]，而對于運行設(shè)備連接點發(fā)熱缺陷進行帶電涂抹，其無法滲入連接點縫隙中，另外由于傳統(tǒng)導(dǎo)電膏沒有固化效果，在發(fā)熱異常狀態(tài)下，容易流失或者脫落，因此無法采用傳統(tǒng)導(dǎo)電膏對運行設(shè)備連接點發(fā)熱缺陷進行處理。為此需要研制一種10 kV 線路噴涂型快速固化導(dǎo)電膏，彌補傳統(tǒng)導(dǎo)電膏的缺陷，取代以往的停電檢修消缺方式，提高帶電作業(yè)人員發(fā)熱消缺的安全性。

1 電力導(dǎo)電膏種類及性能特點

目前國內(nèi)外電力行業(yè)使用的導(dǎo)電膏種類較多，根據(jù)其使用場所及要求的不同，電力導(dǎo)電膏的種類大致可以分為5 類，分別為高溫固定電連接型、寬溫固定電連接型、可動電連接型、超高溫電接觸型和滅弧電接觸型。

導(dǎo)電膏又稱為電力復(fù)合脂，是一種導(dǎo)電性能良好的電接觸涂料，其以無機稠化劑稠化合成油、硅油、礦物油作為基礎(chǔ)油，摻入導(dǎo)電粉末、抗氧化劑、抗腐蝕劑及抑弧劑等，通過研磨、分散、改性等一系列生產(chǎn)工藝處理制備而成的軟狀膏體。將其涂抹于看不見的整個未接觸電氣空隙內(nèi)，并在該處形成無數(shù)的隧道效應(yīng)通道，能使整個接觸斑點變成純金屬接觸面，極大增加了導(dǎo)電接觸面積，降低了接觸電阻，減少了接觸發(fā)熱，具備優(yōu)異的節(jié)能效果[2]。

將導(dǎo)電膏涂抹于導(dǎo)體的接觸面，導(dǎo)電膏有效覆蓋了導(dǎo)體的整個接觸面，從而在導(dǎo)體表面形成一層油封層，能夠有效地將導(dǎo)體與大氣隔絕，防止金屬導(dǎo)體表面與空氣接觸發(fā)生氧化反應(yīng)形成氧化層。另外，油封層還可以阻止具有腐蝕性的氣體、粉塵及水分入侵導(dǎo)電接觸面，從而穩(wěn)定接點的接觸電阻，減少連接發(fā)熱，進一步減少化學(xué)腐蝕及電化學(xué)腐蝕，大幅延長金屬導(dǎo)體接頭的使用壽命[3]。

2 10 kV 線路噴涂型快速固化導(dǎo)電膏的制備

為了解決傳統(tǒng)導(dǎo)電膏塊狀在導(dǎo)電性、固化性、噴涂性、粘附性方面存在的問題，本文對導(dǎo)電膏材料、成分組合性、配比進行研究分析。基于石墨烯和聚合物的導(dǎo)電納米復(fù)合材料，并利用二甲基乙酰胺、合成油脂、有機硅油、乙二醇丁醚、乙基纖維素、聚酰亞胺樹脂、環(huán)氧樹脂等有機載體與石墨烯（粒徑為20～35 nm）融合多種工藝技術(shù)合成帶特殊官能團的高分子化合物，經(jīng)穩(wěn)泡處理和惰性化處理，研制出具有快速固化性、可噴涂性、強粘附性、超大的徑厚比和優(yōu)異的力學(xué)性能的導(dǎo)電膏。該10 kV 線路噴涂型快速固化導(dǎo)電膏制備方案如圖1 所示。

圖1 10 kV 線路噴涂型快速固化導(dǎo)電膏制備方案

3 導(dǎo)電膏運用效果對比

為了更好、更全面地體現(xiàn)出10 kV 線路噴涂型快速固化導(dǎo)電膏在配電線路設(shè)備連接點發(fā)熱缺陷處理中的優(yōu)勢，利用導(dǎo)電性能測試實驗方法和統(tǒng)計學(xué)方法對傳統(tǒng)導(dǎo)電膏與該10 kV 線路噴涂型快速固化導(dǎo)電膏的導(dǎo)電性及熱消缺效果進行對比。

3.1 導(dǎo)電性對比

為了對比傳統(tǒng)導(dǎo)電膏與10 kV 線路噴涂型快速固化導(dǎo)電膏的導(dǎo)電性能，分別對傳統(tǒng)導(dǎo)電膏及10 kV 線路噴涂型快速固化導(dǎo)電膏進行連接接觸電阻比實驗測試，結(jié)果如圖2 所示。通過實驗數(shù)據(jù)分析，結(jié)果顯示傳統(tǒng)導(dǎo)電膏連接接觸電阻比為1.20，而10 kV 線路噴涂型快速固化導(dǎo)電膏連接接觸電阻比為0.90，10 kV 線路噴涂型快速固化導(dǎo)電膏連接接觸電阻比相對于傳統(tǒng)導(dǎo)電膏降低了30%，具備更優(yōu)異的導(dǎo)電性能。

圖2 連接接觸電阻比對比圖

3.2 熱消缺效果對比

為了對比10 kV 線路噴涂型快速固化導(dǎo)電膏與傳統(tǒng)導(dǎo)電膏的熱消缺耗時時長，對多次配網(wǎng)線路設(shè)備連接點發(fā)熱消缺作業(yè)時長進行統(tǒng)計，在多次配網(wǎng)線路設(shè)備連接點發(fā)熱消缺作業(yè)統(tǒng)計中，傳統(tǒng)停電消缺方式耗時120 min，帶電緊固消缺方式耗時15 min，10 kV 線路噴涂型快速固化導(dǎo)電膏噴涂消缺方式耗時15 min。消缺時長對比圖如圖3 所示。

圖3 消缺時長對比圖

為了對比熱消缺效果，分別統(tǒng)計了10 次帶電緊固消缺方式處理設(shè)備連接點發(fā)熱效果情況及10 次10 kV線路噴涂型快速固化導(dǎo)電膏噴涂消缺方式處理設(shè)備連接點發(fā)熱情況，結(jié)果分別如表1 和表2 所示。

表1 帶電緊固熱消缺方式消缺前及消缺后溫度情況 單位：℃

表2 快速固化導(dǎo)電膏噴涂消缺方式消缺前及消缺后溫度情況 單位：℃

以發(fā)熱點消缺后發(fā)熱點溫度小于45 ℃為有效消缺，對表1 及表2 數(shù)據(jù)進行分析可以得出，帶電緊固熱消缺方式的消缺有效率為40%，而10 kV 線路噴涂型快速固化導(dǎo)電膏噴涂熱消缺方式的消缺有效率為80%，熱消缺有效率對比如圖4 所示。

圖4 熱消缺溫降效果對比圖

4 快速固化導(dǎo)電膏熱銷缺的作業(yè)流程

本文研制的10 kV 線路噴涂型快速固化導(dǎo)電膏在10 kV 配電線路設(shè)備連接點發(fā)熱消缺處理應(yīng)用中，既可以通過帶電近距離對設(shè)備連接發(fā)熱點涂抹進行熱消缺，而且在絕緣斗臂車無法到位或者復(fù)雜線路存在帶電作業(yè)安全距離不足的情形下，也可利用該10 kV 線路噴涂型快速固化導(dǎo)電膏所專門研發(fā)配置的10 kV 線路絕緣桿帶電噴涂裝置對設(shè)備連接發(fā)熱點進行遠距離帶電精準(zhǔn)噴涂消缺。使用絕緣桿帶電噴涂裝置進行遠距離噴涂消缺的作業(yè)流程如下：①對10 kV 線路絕緣桿帶電噴涂裝置本體進行電池組裝及調(diào)試；②將10 kV線路噴涂型快速固化導(dǎo)電膏安裝至10 kV 線路絕緣桿帶電噴涂裝置本體膏管固定槽并進行試噴涂調(diào)試；③利用可旋轉(zhuǎn)梅花連接頭將本體與配套帶有同型號的梅花連接頭的10 kV 絕緣操作桿連接并調(diào)整噴涂角度；④將10 kV 線路絕緣桿帶電噴涂裝置出料口對準(zhǔn)設(shè)備連接發(fā)熱點，再利用遠程遙控器控制噴涂裝置進行進行精準(zhǔn)噴涂；⑤作業(yè)完成后，對10 kV 線路絕緣桿帶電噴涂裝置進行拆卸、清理并放置到配置工具箱。

5 產(chǎn)品運用前景

10 kV 線路噴涂型快速固化導(dǎo)電膏在配網(wǎng)線路設(shè)備連接點發(fā)熱消缺作業(yè)應(yīng)用中不僅操作簡單，快速高效，消缺效果好，而且可以有效減少停電次數(shù)，增供減停，另外還可以提高作業(yè)人員的作業(yè)安全性。

該導(dǎo)電膏的研制可以有效減少停電進行發(fā)熱異常消缺次數(shù)，減少配網(wǎng)停電，提高配網(wǎng)線路可靠性。預(yù)計單次停電發(fā)熱異常消缺時長為2 h，按市區(qū)年平均停電發(fā)熱異常消缺300 次計算，可縮短停電時長600 h。該導(dǎo)電膏的研制可以有效減少帶電進行發(fā)熱異常消缺時長，減少停電時戶數(shù)，增供減停。預(yù)計單次作業(yè)可以有效縮短10 min，按市區(qū)年平均帶電發(fā)熱異常消缺500 次計算，可縮短停電時長近100 h。

社會效益好。該導(dǎo)電膏的運用可以有效減少停電次數(shù)，提高供電可靠性，保障供電優(yōu)質(zhì)服務(wù)。

推廣性強。該10 kV 線路噴涂型快速固化導(dǎo)電膏可廣泛運用于各類連接金具、電纜頭、刀閘、變壓器接頭處發(fā)熱缺陷帶電消缺，應(yīng)用前景廣闊。

6 結(jié)束語

該10 kV 線路噴涂型快速固化導(dǎo)電膏具備快速固化性、可噴涂性、強粘附性，可以取代以往的停電檢修消缺方式，通過帶電遠距離噴涂或近距離涂抹快速高效處理發(fā)熱缺陷，不僅操作簡單，快速高效，消缺效果好，并且可以有效減少停電次數(shù)，增供減停，同時有效保障了帶電作業(yè)人員發(fā)熱消缺的安全。