[发明专利]一种变电站用U型线夹

说明书

技术领域

本发明涉及一种变电站用电力设备的U型线夹，属电力设备技术领域。

背景技术

近年来国家不断推进特高压电网建设，变电站电压等级越来越高，500kV、220kV变电站不断投运，系统容量越来越大，供电负荷增长迅速，系统运行电流越来越大，通过电气设备出线端子的电流也越来越大。出线端子发热故障呈上升趋势，一个出线端子发热甚至可能导致全变电所失压，危害性极大。某电网公司对132座220kV及以上变电站开展了红外精准测温工作，发现缺陷796项，其中危急缺陷33条、严重缺陷91条、一般缺陷672条。

其中，某电流互感器接头最高温度为135.4ºC，其他接头温度27~77ºC，发热明显，经分析缺陷原因是设备出线端子与线夹接触不良。

某110kV隔离开关接头最高温度为171.2ºC，其他接头温度23~63ºC，发热明显，经分析缺陷原因是设备出线端子与线夹接触不良。

经统计，本次测试设备接头发热的危急、严重缺陷达到了71条，占所有危急、严重缺陷的57.2%。因此为保障电网安全、电力设备可靠运行、保证持续不间断供电，出线端子温度必须严格控制在允许值以内，亟需发明一种能够有效降低电气设备出线端子运行温度的线夹。

目前电气设备出线端子温度控制原因如下：

(1) 紧固螺栓压力不当，

当给设备线夹增加不当的压力，会造成接触面部分变形隆起，使接触面积减少，接触电阻增大，进而导致出线端子发热。

(2) 出线端子与设备线夹联接工艺不当，

若安装过程中，错误打磨铝质母线接触表面，会有一定数量的杂质进入金属接触表面内，导致有效接触面积减少接触电阻增大而发热。

(3)出线端子与设备线夹的膨胀效应不同，

在运行中随着负荷电流及温度的变化，不同金属的膨胀和收缩程度将有差异而产生蠕变。接头金属将因过热而膨胀，使接触表面位置错开，形成微小空隙而氧化。当负荷电流减少温度降低回到原来接触位置时，由于接触面氧化膜的覆盖，无法达到金属的直接接触，使接触电阻增大而发热。

目前电气设备出线端子温度控制方法如下：

(1)选择合适的紧固压力，接头的压力是保证降低接触电阻的重要因素之一，要合理选择联接用的螺栓，平垫圈及弹簧垫圈。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。

(2)接头接触面的处理。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，用除油剂除去接头表面的油污，再除去表面的氧化膜，并在接头表面涂导电膏。

以上方法都是通过安装工艺减轻发热，随运行时间加长，以上方法都无法减轻出线端子发热。根据上述分析，增大出线端子的接触面积是减小接触电阻而减轻发热的有效措施。

目前市场上的线夹普遍都存在接触面积小、紧固力小，随运行时间加长，接触不牢靠，发热严重的问题。因此亟需发明一种新型设备线夹，具有接触面积大、机械紧固牢靠、能够长时间运行等优点。

发明内容

本发明的目的是，为了解决电力设备出线端子发热严重的问题，本发明公开一种变电站用U型线夹。

本发明的技术方案是，一种变电站用电力设备的U型线夹，所述U型线夹的一端是呈“U”字型的导流板，一端为圆筒形出线端子；二块导流板相互平行，分为上导流板与下导流板；上导流板和下导流板上分别设置有相对的螺栓孔；电气设备出线端子安装于上导流板和下导流板之间，通过调整贯穿上导流板、电气设备出线端子、下导流板的螺栓使电气设备出线端子与导流板更好的接触。

紧密连接完成后，对两个导流板均使用电力复合脂（即导电膏），降低接触电阻，进一步减轻接头发热。该U型线夹装置还能够满足多种规格导线的固定，具有很高的通用性能，并通过对线夹导流板以及线夹端子连接结构的改进，提高了可靠性。

所述上导流板、下导流板与出线端子成0º、30º、45º、90º，以应用于不同的安装位置，适应导线与电气设备出线端子有夹角的场地。

所述U型线夹按制作材料分全铝设备线夹及铜铝过渡线夹两种；其中全铝设备线夹材料全为铝；铜铝过渡线夹导流板采用铜、出线端子采用铝。

本发明基于以下原理，相关电气设备电流发热的原理进行发热原因分析，得出减轻电气设备出线端子发热的措施，从增大接触面积方面进行分析，比较分析采用新型设备线夹与传统设备线夹之间的发热差别。