镇江220kV上唐2939线子导线粘连原因分析及处理方案

　　摘要：镇江220kV上唐2939线在大容量输电情况下，发生了子导线粘连情况。若长时间不进行处理，在风振情况下，极易造成子导线间摩擦，导致断股。本文就导线粘连产生的原因进行分析，提出处理方案并进行实施，并为以后防止类似故障情况的发生提出自己的观点和意见。

　　关键词：粘连 容量 测温 间距

　　Abstract: The zhenjiang 220 kV lines in large capacity 2939 tang transmission cases, there was a son wire adhesion. If long time not to deal with the vibration in the wind, is caused extremely easily son wire friction between, cause broken stocks. This paper will lead the causes of adhesion is analyzed, and a plan to deal with and implementation, and to prevent similar after the occurrence of fault proposed some ideas and opinions.

　　Key Words: adhesion capacity temperature measuring spacing

　　中图分类号：V242.4+1               文献标识码：A           文章编号：

　　引言：

　　为了提高输电线路的输送容量，我国在220kV线路上多采用了双分裂导线。由于采用垂直排列的双分裂导线可以节省投资、施工方便、不易出现因间隔棒磨损导致的导线疲劳、很少出现因不均匀而脱冰引起导线舞动等优势，我国的220kV线路多采用垂直排列方式的双分裂导线。但若分裂导线的自导线间距选择不当，或者施工工艺不到位，在输送容量过大、子导线间距过小、导线不平衡张力情况下，极易在磁吸引力下相互吸住粘连。

　　1  220kV上唐2939线子导线粘连原因分析

　　1.1 故障情况及线路基本情况

　　220kV上唐2939、2940线建于2006年，线路全长32.5公里，全线为双回架设，共有杆塔88基，导线采用2×LGJ-300/25 的垂直排列的双分裂导线，是大唐南京电厂主要送出线路。

　　2010年11月2日，输电运检工区在巡视220kV上唐2939线时发现，51#~52#中相两根子导线并拢、粘连在一起。

　　220kV上唐2939线18#~19#子导线并拢现场照片

　　11月3日上午，工区登高人员对51#~52#所在的49#~55#整个耐张段进行了仔细的检查并拍照，从各耐张接头、悬垂线夹及其它附件来看，并无任何损坏、滑动等痕迹，且本档无直线接头。对49#~55#耐张段尤其是51#~52#档导线温度进行了测量，耐张头和正常导线温度比环境温度高1℃~4℃，合并在一起的导线比环境温度高10℃。（测量时负荷范围：30~32万kVA，电流范围：720~840安培，环境温度11℃）

　　合并导线温度                               未合并导线温度

　　1.2故障原因分析

　　1.2.1  输送容量大是引起导线粘连的主要原因。

　　平行两导线通过同方向的电流I1 、I2 时，单位长度所受的电磁力 ：

　　F=(μoI1oI2）/(2oлod)

　　式中，μ- 介质的磁导率，d- 两导线间的距离。

　　运行中的双分裂导线可以视为同时流过同方向、相同电流的两条平行导线，在电磁力的作用下，双分裂子导线相互吸附。从公式可以看出，分裂子导线之间的电磁力与子导线通过的电流大小成正比。在线路正常运行时，由于垂直排列的双分裂子导线之间的电磁力较小，不足以克服导线的自重，一般不会发生导线粘连。但是在导线输送容量较大时子导线之间的电磁力很大，当垂直排列的子导线局部之间的电磁力大于局部子导线的自重时就会发生子导线局部粘连。当分裂导线的局部粘连后，紧靠粘连点的子导线之间的间距就会很小，子导线之间的电磁力就会增大，在电磁力的作用下，子导线的粘连部分就会部分延伸，直到导线悬挂点处才停止。

　　220kV上唐2939线在停电后，为处理之前，51#~52#中相子导线间距自动增大到250mm，证明输送容量大是引起导线粘连的主要原因。

　　1.2.2  分裂子导线的间距过小是引起导线粘连的另一主要原因

　　按照设计规程要求，对于不安装间隔棒的垂直双分裂导线，同相子导线之间的间距为400mm；同相子导线的弧垂施工允许偏差为 +100mm，因此，不安装间隔棒的垂直双分裂导线，同相子导线的实际弧垂应应为400mm左右。从现场来看，因施工工艺问题，造成49#~55#段子导线间距在300mm~450mm不等。同相子导线间距450mm左右的，没有发生子导线粘连，在不带电情况下51#~52#段中相子导线距离只有300mm。因而，垂直双分裂导线的同相子导线间距过小也是导致导线粘连的另一主要原因。

　　1.2.3  分裂子导线温升差异也是导致导线粘连的一个原因

　　由于相分裂子导线的质量差异、直流电阻差异、日照条件差异的因素都会导致相分裂子导线的温度出现差异，导线弧垂随着温度的升高而增大。51#~52#档档距为500米，由导线架设表可得：在环境温度为0℃时，导线弧垂为33.32米；温度为10℃时，导线弧垂为33.75米，两者相差0.43米，所以弧垂、档距越大受温度的变化影响就越大。

　　当相分裂导线的上子导线温度偏高，上子导线的弧垂就会加大，分裂子导线之间的间距就会减小，分裂子导线之间的电磁力就会加大，当温差达到一定数值，分裂子导线就会在电磁力的作用下发生粘连。

　　3 故障处理方法及防止此类缺陷发生的应对措施

　　3.1故障处理方法

　　经弧垂与导线线长关系公式计算，要将49#~55#段中相子导线间距均增到400mm，需将子导线现场减小170mm,根据现场耐张串金具情况，在55#塔（-）侧将中相耐张串上子导线的调整版DB-12和挂板P-12一起拆除，将U型挂环直接挂在联板上，上子导线共减去18CM，下子导线保持不动。处理送电后，子导线未再发生粘连情况。

　　调整前金具串照片

　　3.2  防止导线粘连故障的主要措施

　　220kV输电线路分裂导线多采用双分裂垂直排列的布线方式，按照设计标准要求双分裂垂直排列导线的子导线间距为400mm，在大负荷输送容量、施工工艺、上下导线不平衡张力等因素的影响下，垂直排列的双分裂导线极易在电磁力的作用下发生相互吸附粘连故障。导线粘连现象的出现不单纯与导线输送电流有关，分裂导线输送电流过大是导致导线粘连的重要因素，分裂导线间距是影响粘连的另一重要因素。针对220kV上唐2939线导线粘连故障的分析，从设计、施工、运行维护等方面综合考虑可采取如下技术措施来防止输电线路双分裂垂直排列导线粘连故障的发生。

　　3.2.1  控制双分裂导线的输送的电能容量

　　220kV上唐2939线粘连时，双分裂导线的实际负荷电流为900A ，属于大容量线路，该电流已趋于导线极限输送电流1130 A。为此，控制运行线路的输送电流在导线极限输送电流的80%以下，从而使子导线的电磁吸力小于子导线的自重，防止导线粘连的发生。

　　3.2.2  调整分裂导线的子导线间距

　　对新建的220kV 垂直排列的双分裂导线线路，上、下子导线的间距改为450 mm设计，考虑施工允许误差 +100mm ，确保分裂间距为450～550mm ；施工中应严格按照施工验收规范和本措施执行，并应采用同步平衡牵引架线法，以确保上、下子导线的分裂间距控制在允许误差范围内。对于运行中的220kV垂直排列的双分裂导线线路，应将原来分裂间距为400mm双分裂导线的悬垂线夹更换为分裂间距为450～500mm的线夹，来增大分裂导线的子导线的间距。

　　3.3.3  调整双分裂导线的下子导线的弧垂：

　　对于运行中的220kV垂直排列的双分裂导线线路，还可以通过在耐张金具串上更换金具或增加延长板来增大双分裂导线中下子导线的弧垂，从而增大双分裂导线中上、下子导线的间距，减小子导线间的电磁引力，防止子导线发生吸附粘连。

　　3.3.4  分裂导线上加装间隔棒

　　对于垂直排列的双分裂导线还可以在档距中子导线间安装间隔棒来控制子导线的间距，克服子导线的电磁引力，预防导线粘连的发生。但是，这种方法施工较复杂，工作量较大，特别对于导线对地交跨距离较大时，施工难度较大，不方便实施。

　　4  结论

　　在平原地区、导线对地距离不大的情况下，对于新建线路，采用增加间隔棒的方法可以不改变线路原有设计标准，而达到防止导线粘连故障的发生，该方法较简单，可以比较彻底地解决导线粘连问题。对于运行中的线路，可以更换双分裂导线悬垂线夹的方法来增大分裂子导线间距的方法，该方法可以在不改变整个耐张段其它结构的情况下，解决导线粘连间题，作业工具比较简单，劳动强度小、停电时间较少。该方法可以采用带电作业的方式，对防止导线粘连具有明显的效果。

　　参考文献：

　　[1] 陶安余. 架空电力线路基本理论. 苏州： 江苏省电力公司生产技能培训中心，2006.

　　[2]张殿生，倪宗德等.电力工程高压送电线路设计手册，中国电力出版社.1999.

　　作者简介：

　　田猛（1983－），男，助理工程师，从事高压输电线路巡视、检修等运维工作。