架空输电线路并沟线夹发热故障实例分析与探讨
摘要: 本文结合工程实例，对架空输电线路并沟线夹发热故障的原因及处理对策
进行分析与探讨，以供同仁参考。

关键词：架空输电线路；并沟线夹；发热故障；原因分析；处理对策
一、前言
随着社会工业和居民用电量的大增，输电线路的安全用电越来越备受全社会
的关注和重视。

而在生活中或者是生产中，经常会出现跳线接头发热的现象，甚
至还会引起一系列的线路问题，造成的影响和损失不可小觑。

某地段架空线路一
直处于大负荷运行，为保证线路安全可靠运行，线路运行人员对该线路进行了特巡，在巡查中，输电人员对各耐张杆塔的跳线连接点进行红外线成像测温工作。

测试中发现某杆A相跳线面向大号侧第二只并沟线夹有明显发热，最高点温度达72.7℃，环境温度为29.0℃，设备正常点温度为29.1℃，经计算得相对温差为
99.6%，测试时线路负荷为：76MW，电流为：399A；该杆A相跳线靠大号侧第
一只并沟线夹有明显发热现象，最高点温度达：141.6℃，环境温度为32.7℃，设
备正常点温度为35.7℃，经计算得相对温差为：99.2%，测试时线路负荷为：
81MW，电流为：430A。

而且随着负荷增加发热点温度还会提高，必需尽快采取
有效手段和方法消除缺陷，否则，将会影响整个电网的安全运行。

下面通过这个
故障实例分析并沟线夹发热的原因及处理对策，以供同仁参考。

二、架空线路并沟线夹发热故障原因分析
一般情况下，架空线路的跳线采取 2 个并沟线夹过流的方式（见图1），
而只有其中一个线夹可能发生发热问题。

因此在故障处理过程中，认为由于某个
线夹接触不好而产生过热问题，因此只对发热线夹进行处理，但是处理之后的发
热故障仍然反复出现，没能从根本解决问题。

在这种情况下，应该考虑另一线夹
的接触电阻问题，假如某个线夹的接触电阻较小，而另一线夹的接触电阻略大，
那么就不会产生发热问题。

以接头发热的来源来看，如果不能及时散热，那么接头温度就会越来越高，那么散热与发热同时存在的情况下，温升不再呈直线上升趋势，而是采取指数曲
线上升方法，在一定时间范围内达到稳定状态。

对于稳定状态下的温升值（△T）公式分析如下：
△T=PRr （1）
在公式（1）中，P代表热流，Rr 代表接头热阻力（K/W）；当温度提升并
达到稳定状态之后，电流经过接头位置，就会产生热流，公式分析如下：
△T=I2RRr （2）
在公式（2）中，I代表电流，Rr 代表经过每瓦热流过程产生的稳定温升值；且 P=I2R。

也就是说，经过传导、辐射或者对流等方式对外散发热量，其散热的
速度较快，那么经过同等的热流 P 引发稳定温升的△T值降低，即热阻力减少。

对于接头温度的温升影响因素，主要包括接头的电阻（R）、负荷电流（I）和散
热量的热阻（Rr）。

假设线路中负荷电流与热阻值处于不变，而 2个线夹的电阻
分别用 R1、R2代表，处于并联状态下，那么在电流与热阻保持不变的情况下，
线夹 2 的温度上升状况与数值大小相关，其中 R1 值越大，△T2 也就越大。

据此
可以判断，当某一个线夹发热是，并不完全由于其自身的接触故障，也有可能受到另一线夹的接触电阻影响。

若想解决线夹爱发热的故障问题，可以将 2个线夹彻底清洗，保持其清洁度、干燥度，同时涂抹一层导电油脂，安装后即可正常运行。

本次架空线路跳线并沟线夹发热情况出现后，检修人员登杆检查发现杆A 相跳线尾线有散股；跳线发热温度高于并沟线夹的温度；杆位于农田中间且附近有间食品厂，污染较严重，从相片看，跳线附有侵蚀性污染物，并沟线夹表面也有严重的污染物；从外观上看并沟线夹质量比较差，线夹表面色泽较黑且有轻微坑洼。

根据实践证明，架空线路中线路金具的热缺陷较多，集中在耐张线夹、四分裂变三分裂连接导流板、跳线线夹、接续管等机械连接部分。

统计近几年来检测到的外部热故障的几千个数据，可以看到线夹和刀闸触头的热故障占整个外部热故障的77%，它们的平均温升约在30℃左右，其它外部接头的平均温升在20-25℃之间。

造成过热的原因：
（1）氧化腐蚀。

由于外部热缺陷的导体接头部位长期裸露在大气中运行，长年受到日晒、雨淋、风尘结露及化学活性气体的侵蚀，造成金属导体接触表面严重锈蚀或氧化，氧化层都会使金属接触面的电阻率增加几十倍甚至上百倍；
（2）导线接头松动。

导体连接部位在长期遭受机械震动、抖动或在风力作用下摆动，使导体压接螺丝松动；
（3）安装质量差。

如接头紧固件未紧到位；安装时紧固螺丝上下未放平垫圈或弹簧垫圈，受气温热胀冷缩的影响而松动；线夹与导线接续前未清刷，没有涂电力复合脂，或复合脂封闭不好，使潮气侵入造成氧化使接触电阻变大而发热；铝导线与铜接点连接未加铜铝过渡接头；线夹结构不好，导线在线夹端口受伤断股；线夹大小与导线不配套，输电线连接点前后截面及导流能力不匹配；线夹结构造成的磁滞涡流损耗发热。

三、架空线路并沟线夹发热故障处理对策探讨
（1)提高金具质量。

变电所母线及设备线夹金具，根据需要选用优质产品，载流量及动热稳定性能，应符合设计要求。

特别是设备线夹，应积极采用先进的铜、铝扩散焊工艺的铜铝过渡产品，坚决杜绝伪劣产品入网运行。

（2)采取预防氧化措施。

设备接头的接触表面要进行防氧化处理，应优先采用电力复合脂(即导电膏)以代替传统常规的凡士林。

（3）接触面处理。

接头接触面可采用锉刀把接头接触面严重不平的地方和毛刺锉掉，使接触面平整光洁，但应注意母线加工后的截面减少值:铜质不超过原截面的3，铝质不超过5。

（4）紧固压力控制。

部分检修人员在接头的连接上存有误区，认为连接螺栓拧的愈紧愈好，其实不然。

因铝质母线弹性系数小，当螺母的压力达到某个临界压力值时，若材料的强度差，再继续增加不当的压力，将会造成接触面部分变形隆起，反而使接触面积减少，接触电阻增大。

因此进行螺栓紧固时，螺栓不能拧得过紧，以弹簧垫圈压平即可，有条件时，应用力矩板手进行紧固,以防压力过大。

（5）优化工艺程序。

制定连接点安装的技术规范程序。

根据造成连接点过热的不同类型，制定不同的工艺规程。

安装时，严格按照规程进行。

采用爆压的线路金具故障率比采用液压的高很多，如广东架空线路接续金具采用液压后，故障率明显下降。

（6）落实各种检测手段。

对于运行设备，运行值班人员要定期巡视连接头发热情况。

有些连接点过热可通过观察来确定，比如运行中过热的连接点会失去金属
光泽，导体上连接点附近涂的色漆颜色加深等。

四、结语
综上所述，该线路并沟线夹发热故障经检修人员登杆检查后，经调度批准停电消缺，输电班人员立即进行了有针对性的抢修，更换了发热相全部的跳线并沟线夹更换为导电良好的节能线夹，在更换线夹时，采用磨沙纸对跳线进行打磨，消除污垢，安装时并涂上导电脂。

处理方案完全按分析结果进行，在线路恢复供电后，输电人员继续对该两处设备进行红外成像测温，结果发热处并沟线夹温升已恢复正常。

参考文献：
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