线路连接

2024-10-16

线路连接（共4篇）

线路连接篇1

0 引言

接触电阻广泛存在于电气导线的连接处和电气控制设备的触点接触面。接触电阻一般在微欧到几欧姆之间,往往被忽略。虽在单个导线连接点处,接触电阻较小,但在整个供配电系统中,由于连接点数目众多,接触电阻所消耗的电能累计较大。同时供配电导线的接头处存在易发热、易腐蚀、接触电阻变化大等问题也长期困扰电力系统,一直没能得到很好的解决。在电网正常运行中,因接头发热造成接头熔断或火灾,甚至使供电中断的事故,屡见不鲜。

1 接触电阻的产生机理

由于受到机械加工工艺的限制,不可能将电能传输导线和触点接触面加工得非常光洁,在显微镜下观察连接导体接触点的表面,能观察到5～10μm的凸起,如图1所示。所接触的两金属表面并不是整个接触面的接触,而是散布在接触面上一些点的接触,致使实际接触面积小于理论面积。实际接触面可分为两部分:(1)真实金属与金属直接接触部分,即金属间无过渡电阻的接触微点,亦称接触斑点,它是由接触压力或热作用破坏界面膜后形成的,约占实际接触面积的5%～10:%。(2)通过接触界面污染薄膜后相互接触的部分。因为任何金属都有返回原氧化物状态的倾向。实际上,在大气中是不存在真正洁净的金属表面,即使很洁净的金属表面,一旦暴露在大气中,便会很快生成几微米的初期氧化膜层。例如铜只要2～3min,镍约30min,铝仅需2～3s,其表面便可形成厚度约2μm的氧化膜层。即使特别稳定的贵重金属,其表面也会形成一层有机气体吸附膜。此外,大气中的尘埃等也会在接触件表面形成沉积膜。综上所述,真正的接触电阻大小应由以下几部分组成:

(1)集中电阻Rc,即电流通过实际接触面时,由于电流线收缩显示出来的电阻。

(2)膜层电阻Rf,由接触表面膜层及其他污染物所构成的膜层电阻。

(3)导体电阻iRp,实际测量电连接器接触件的接触电阻时,都是在接点引出端进行的,故实际测得的接触电阻还包含接触表面以外接触件和引出导线本身的导体电阻。其大小主要取决于金属材料本身的导电性能,它与周围环境温度的关系可用温度系数来表征。

在实际测量接触电阻时,常使用按开尔文电桥四端子法原理设计的接触电阻测试仪(毫欧计),其专用夹具夹在被测接触件端接部位两端,故实际测量的总接触电阻R为:R=Re+Rf+Rp。

2 电路连接工艺现状分析

常用的金属导体有银、铜、铝、锡、钢等。由于任何金属导体自身都有一定的电阻,其电阻与其本身的电阻率和平均温度系数有关,且有相应的熔点。对于电气接头类的纯电阻设备来说,根据R=d/s和Q=12Rt,可以计算出导体的电阻及电流流过导体时的发热量:当电气接头的接触电阻由于某种因素使导线接头处产生接触不良时,会造成局部电阻过大。其供配电线路发生接触电阻过大的主要原因有:

(1)导线连接处的表面氧化、灰尘等影响。电气施工人员在连接导线并剥去绝缘层后,将导线长时间地暴露在空气中,受到空气的氧化作用,在金属导体表面形成氧化层。同时因施工环境卫生条件差,空气中的灰尘和杂质污染了连接点等都会在导线连接好后,造成导线接触电阻的增加。

(2)导线接头施工质量差。由于电气施工人员工作责任意识薄弱、节能观念淡薄或赶工时等原因,对导线接头的处理没有按照电工规范操作,只是进行了简单的铰接处理,缠绕上绝缘胶布,故导线的连接质量不过关,致使有效的导电面积和连接强度达不到要求,造成的接触电阻过大,这一点在广大的农村供配电和家居照明系统中极为普遍。

(3)导线的连接点受到腐蚀的影响,造成接触电阻过大。在照明供电系统中,众多的导线连接点因为受到电工施工人员汗渍、空气中的水蒸气、腐蚀性气体及其建筑材料(如水泥、石灰等酸碱性材料)的作用,其导线露铜处已被腐蚀,形成腐蚀层;同时由于现在电气市场中所提供的绝缘胶布的绝缘性能及耐腐蚀性寿命为2～3年,而照明电路的使用寿命通常在10～15年,甚至更长,绝缘胶布在使用有效期过后,导线的接点还将受到电流的热效应的影响,加快了导线连接点处的金属腐蚀,致使导线接点处的有效导电面积降低,接触电阻增大,甚至造成电路接触不良,进而导致供电线路的故障。

(4)由于电流的热效应或频繁震动使接头松动。导线的连接点由于受到电流的热效应作用,使导线的连接点产生热变性,造成导线间的接触压力降低;同时因外力频繁作用而造成导线连接点的松动,也使接触电阻增加。

(5)两种导电材料混接时,由于接头处处理不当,在电腐蚀作用下造成接触电阻过大等。

3 降低接触电阻的措施

(1)应尽量减少不必要的接头,对于必要的接头,必须遵循电工操作规范,使连接点紧密结合,牢固可靠,保证施工质量。同时在连接点处使用导电膏,减少金属导体的腐蚀和氧化,增加导线接触的有效面积,降低接触电阻。

(2)采用导线铰接时,应增加锡焊工艺处理。可以利用焊锡的金属亲附特性、高温液态焊锡的流动特性及抗氧化和抗腐蚀特性来提高导线连接点处的接触质量,避免金属表面集中电阻和膜层电阻的形成,增大导体的有效接触面积,提高导线连接点的接触强度,从而降低接触电阻。

(3)两种材质导线相接时应采用过度接头,并用压接法连接,避免直接铰接施工。

(4)做好连接导线处的绝缘恢复,在此基础上还应防止导线连接点处的抗腐蚀性材料的侵蚀,可以采用环氧树脂将接点处进行密封处理,以隔绝空气和腐蚀性材料的影响。

(5)经常进行检查测试,发现问题,及时处理。

为了防止和减少供配电线路事故的发生,必须按照电气安全技术规程进行设计和施工。安装操作时应严格遵守岗位责任制和安全操作规程,树立节能意识,加强维护管理,及时消除隐患,保障用电安全。

4 结束语

接触电阻一般较小,如果施工工艺较差,接触电阻值将增大,其电能损耗也将增加。因此提高供配电系统中对接头的工艺处理水平,减少接触电阻的影响,对降低传输电能的损耗,提高电能的利用率及供配电线网运行的可靠性和经济性有着重要的意义。

摘要：针对导线连接点处接触电阻对电能传输效率的影响,提出了降低接触电阻的措施,以促进供配电网的有效节能。

关键词：导线连接点,接触电阻,节能

参考文献

[1]姚文华.电触点材料接触电阻分析[J].电工材料,2005, 03

[2]张运波,刘淑荣.工厂电气控制技术[M].北京:高等教育出版社,2004

[3]赵承荻.维修电工技能训练[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2001

线路连接篇2

输电线路导线连接器温度测试技术是利用红外远距离测温原理对连接器进行远距离测温, 并根据其连接处温度的变化判断设备状况和缺陷性质的一种先进技术。

1 相关标准

1.1 Q/GDW468-2010《红外测温仪、红外热像仪校准规范》。

1.2 DL/T664-2008《带电设备红外诊断应用规范》。

1.3 GB/T11022-2011《高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求》。

2 典型故障分析

从发热原理来看, 电力设备有电流致热型、电压致热型及综合型。输电线路属于电流致热型, 其发热量主要由电流I及回路电阻R决定。在一定的散热条件下, 由于输电电流I基本不变, 所以温升主要决定于电阻R。而故障处往往因接触不良导致接触电阻比正常处大, 故线路出现故障时连接器处会呈现高温状态。

接触电阻大的原因有:接头连接不良、螺栓未压紧、导体因长期运行而腐蚀氧化、设备材质差、导体损伤、机械振动等。

3 红外测温仪工作原理

红外辐射是电磁频谱的一部分, 其物理本质是热辐射, 而辐射能量的大小及其波长都与物体表面的温度有着十分密切的关系, 因此红外测温仪接收多种物体自身发射的红外能量对其进行测量, 就可以准确地反映出被测物体的温度。测试技术如图1示。

首先瞄准系统瞄准 (或指示) 被测部位, 通过主光学系统将被测处的红外线集中到检测元件上, 进入仪表的红外线发射面, 限制在固定范围内;然后由检测单元把红外线能量转换为电信号, 再在信号处理单元里把检测单元输出的信号, 用电子技术和计算机技术进行处理, 变成人们需要的各种模拟量和数字量信息;最后在显示单元把处理过的信号变成人们可阅读的数字或画面。

4 测试方法

4.1 表面温度判断法

根据测得的设备表面温度值, 对照GB/T11022-2011《高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求》, 对高压开关设备和控制设备各种部件、材料和绝缘介质的温度和温升极限的有关规定, 结合环境气候条件、负荷大小进行分析判断。

4.2 相对温差判断法

当设备接头超温时, 应采用相对温差对超温性质作进一步判断。

相对温差:2个对应点之间温差与较热点温升之比的百分数。可用下式求出:

δ= (T1-T2) / (T1-T0) ×100%

式中:T1——发热点的温度;

T2——正常相对应点的温度;

T0——环境参照体的温度。

当相对温差值小于80%时, 一般应作为三类缺陷处理;当相对温差值大于等于80%但小于95%时, 应作为二类缺陷处理;当相对温差值大于等于95%, 应作为紧急缺陷上报。

对电流致热型的输电线路, 采用相对温差判断法可减小设备小负荷下的缺陷漏判。

4.3 同类比较判断法

根据同组三相设备间对应部位的温差进行比较分析。

一般情况下, 对于电压致热的设备, 当同类温差超过允许温升值的30%时, 应定为重大缺陷。

4.4 图像特征判断法

根据同类设备的正常状态和异常状态的热图像判断设备是否正常 (利用软件进行分析) 。

5 现场操作方法

5.1 红外热像仪在开机后, 需进行内部温度校准, 在图像稳定后即可开始。

5.2 热像系统的初始温度量程宜设置在环境温度加10～20℃左右的温升范围内进行检测。

5.3 一般先用红外热像仪或红外热电视对所有应测部位进行全面扫描, 找出热态异常部位, 然后对异常部位和重点检测设备进行准确测温。

6 导线连接器温度测试实例分析 (相对温差法)

6.1 诊断判据

紧急缺陷:温差超过30℃;重大缺陷:温差超过20℃;一般缺陷:温差超过15℃;

热隐患:电气设备表面温差超过10℃;

注:如发热点的温差值大于10℃时, 应引起重视, 且必须在一周内, 在负荷高峰时段对该设备进行不少于2次红外测温, 如设备温度仍大于10℃但不够成一般缺陷时, 则对该设备纳入“设备热隐患记录”中, 在下一个测温周期中重点测量。

6.2 实例一

教罗羊大新#012红外测温情况见表1。

6.3 实例二

绿屯书#020红外测温情况见表2。

6.4 实例三

方维线#070红外测温情况见表3。

7 检测注意事项和要求

7.1 红外测温的环境温度要求一般不宜低于5℃、空气湿度一般不大于85%。

7.2 正确选择被测物体的辐射率 (可参考下列数值选取:取:瓷套类选0.92, 带漆部位金属类选0.94, 金属导线及金属连接选0.9) 。

7.3 在安全距离保证的条件下, 红外仪器宜尽量靠近被检设备, 线路检测一般需使用中长焦距镜头。

7.4 检测电流致热的设备, 宜在设备负荷高峰状态下进行。

7.5 正确选择大气温度、相对湿度、测量距离等补偿参数。

7.6 DL/T741-2001《架空送电线路运行规程》规定:

接续金具或跳线联板温度高于导线10℃即认定有热缺陷并应进行处理。

8 结束语

线路连接篇3

架空输电线路涉及铁塔根开与基础根开两个概念, 一般情况, 基础根开等于铁塔根开与两倍的基准线距之和, 即通常情况下基础根开大于铁塔根开, 正常设计、加工和施工时, 铁塔与基础根开是一一对应的, 而在建设过程中, 经常会出现由于设计、加工、施工等多方面因素引起的二者不对应情况, 如设计疏忽将二者张冠李戴、加工单位铁塔根开放样错误、施工单位基础根开放样错误等等, 从而导致铁塔无法组立。

当二者不对应时, 为确保铁塔组立, 常需要报废部分基础或铁塔塔腿, 这种大范围的变更改造, 按照电压等级和塔型、基础类型不同, 经济损失达几万元至几十万不等;若错位严重造成整体基础报废或因基础报废不得不进行路径改动, 经济损失更大。

一、创新塔脚板连接节点装置设计

1.连接节点设计

在不改变铁塔塔身坡度的前提下, 本文提出一种新型节点转换过渡装置, 提高原塔腿角钢构件汇交点, 在新的塔脚点和基础立柱中心点之间通过此转换装置连接。该节点装置由底板、地脚螺栓、十字型拉压板、加劲肋、顶板、塔脚板和连接螺栓构成。除十字型拉压板外, 地脚螺栓选用和常规工程设计相同, 按照基础作用力大小和螺栓数量进行选择。

2.主要适用范围

该装置尤其适用于铁塔加工根开略小于实际铁塔根开、基础施工根开略大于实际基础根开的情形, 两种情形下偏差尺寸尽量不大于1m。当偏差过大时, 上部铁塔塔身坡度变化较大, 受力不再合理, 新型节点装置倾斜角度过大, 受压弯性能较差;铁塔加工根开大于基础根开、基础施工根开小于铁塔根开的情形也不建议使用。

3.实施方案

在确定了使用范围后, 根据工程的具体情况可按以下步骤开展改造工作:

(1) 现场实测实际施工基础根开或加工铁塔根开, 计算连接装置倾斜角;

(2) 由于铁塔类型、基础或铁塔根开错误情况不同, 因而节点受力情况、倾斜角度不同, 不同的节点构件尺寸必然有差别。按照基础作用力对连接节点装置进行有限元分析, 节点装置采用实体建模, 通过有限元计算优化设计节点连接构件厚度;

(3) 对涉及的塔腿进行局部修改, 按照放样尺寸修改部分斜材长度, 主材基本不做改变;

(4) 安装节点连接装置, 组装铁塔。

二、经济性分析

1.荷载

节点分析荷载选用国网公司通用设计2E3模块直线塔、2E5模块耐张塔塔型各一, 其基础作用力如下表1所示。所有荷载以面荷载形式加载。

为方便经济性分析, 本文以国网公司通用设计2E3-SZ3 (30m) 直线塔、2E5-SJ4 (30m) 耐张塔为例, 地质参数取a=200, R=120kpa, 基础形式分别选用开挖式直柱板式基础和灌注桩基础, 其中2E3-SZ3 (30m) 为单桩灌注桩基础, 2E5-SJ4 (30) 为承台灌注桩基础。

当出现铁塔根开与基础根开不对应情形时, 按照常规处理方式, 一般采用基础改造和铁塔改造两种方案, 本文将常规改造方案和本新型装置方案共计三种方案进行了综合比较, 比较内容主要包括基础混凝土量、钢筋量、塔材量、节点装置重量、改造工期、综合费用6项经济指标 (其中基础改造单基塔按两只腿考虑) 。两种塔型各方案对比情况详见表2、表3。节点装置的结构设计采用大型有限元分析软件ANSYS进行实体建模分析, 通过应力、变形等分析确定结构尺寸和重量。

本对比仅考虑对应基础或杆塔改造的费用, 由此产生的附加费用未进行考虑, 如耐张塔若前后杆塔基础已施工完毕, 该基础改造引起线路角度变化对其他塔位的影响本次不计列。

方案1基础改造费用主要构成为基础报废和重新施工;方案2铁塔改造费用主要构成为铁塔的计算复核、塔腿的重新放样、加工和安装;方案3新型装置费用构成主要为装置材料费、加工费和塔腿微改造费。

分析表明, 对于双回路直线塔2E3-SZ3 (30m) , 采用开挖式板式直柱基础时, 三种方案的综合改造费用分别为2.94、0.516、0.168万元, 本新型装置改造费用仅为方案1的6%、方案2的32.6%;当采用灌注桩基础时, 三种方案的综合改造费用分别为4.42、0.516、0.168万元, 其中方案1基础改造费用也是最高, 本新型装置改造费用仅为方案1的3.8%, 方案2的32.6%。可见方案3的技术指标优势明显。三个方案中本新型装置的改造工期也最短, 仅需根据实际情况设计节点装置并进行加工, 对涉及到的塔腿进行微改造即可, 现场作业量小。

对于双回路耐张塔2E5-SJ4 (30m) , 采用开挖式板式直柱基础时, 三种方案的综合改造费用分别为10.57、1.315、0.577万元, 本新型装置改造费用仅为方案1的5%、方案2的43.9%;当采用灌注桩基础时, 三种方案的综合改造费用分别为32.84、1.315、0.577万元, 其中方案1基础改造费用也是最高, 本新型装置改造费用仅为方案1的1.8%, 方案2的43.9%。方案3技术指标优势明显。

三、结论及建议

本文对输电线路设计、施工过程中造成的铁塔根开与基础根开不对应问题进行了深入分析, 针对常见问题提出了新的解决方案。

线路连接篇4

110 k V及以下线路和设备连接点的主要范围

10 k V及以下线路和设备连接点主要是指:10 k V及以下线路T接 (接线) 处;10 k V线路柱上断路器 (包括隔离开关、熔断器) 连接点, 分路断路器 (包括隔离开关、熔断器) 、避雷器连接点;配电变压器熔断器 (丝具) 、避雷器及接地装置连接点;配电变压器高压侧桩头和低压侧桩头;配电柜 (盘、箱) 及进出线连接点。

2 常见的不正确连接方法

(1) T接时将接引线分拆在主线上扎接或用扎线扎接。

(2) 线路与设备接点连接、设备与设备接点连接不用设备线夹或接线端子, 而采用导线做成线鼻子直接连接。

(3) 电气设备之间连接使用铝芯线。

(4) 配电变压器和10 k V避雷器及接地装置采用破股铜线把螺丝夹在破股线中间连接。

3 不正确的连接方法出现的问题

(1) 连接点容易发热, 造成接触不良。

(2) 配电变压器和设备接点为铜质, 使用铝芯线连接, 造成铜铝氧化放电, 一是损耗电能, 二是烧坏接点。

(3) 配电变压器和10 k V避雷器接地电阻过大, 失去防雷保护作用;配电变压器接地电阻过大, 影响配电变压器安全稳定运行。

(4) 造成断电事故, 影响正常供用电。

4 保证正确连接的措施

4.1 技术措施