摘要：目前低压架空线路绝缘导线、裸导线间的接续或跳线主要采用手绑线、并沟线夹、穿刺线夹、C型线夹等方式。针对低压线路中接续和分流处存在的问题，本文设计开发一款自锁型架空线路连接金具，在相互作用力下达到锁紧的效果，有效防止导线在使用过程中产生松动。同时，一体化绝缘罩可有效防止外物触电及相间短路情况的发生，保障电网安全稳定运行。
一、概述
目前低压架空线路绝缘导线、裸导线间的接续或跳线主要采用手绑线、并沟线夹、穿刺线夹、C型线夹等方式。近年来国内有不少因手绑线连接方式连接处导体氧化、电化腐蚀及电阻增大，引发故障或引发火灾的案例，给供电系统带来极大的损失。并沟线夹接触面大，过流能力好，但并沟线夹没有自锁功能，使用几年后螺丝就会松动，需要重新拧紧才能达到使用要求，后期维护成本较高；同时并沟线夹没有配套绝缘罩，靠绝缘胶带缠绕实现绝缘，胶带易老化脱落，引发外物触电和相间短路的安全隐患。穿刺线夹安装方便,不需要导线剥皮。穿刺线夹施工简单，但安装过程中从外观难以判断电缆为单双塑，导致单塑电缆穿透过程刺伤导体、双塑电缆穿刺不够；针式接触方式接触面小，过流能力差。C型线夹过流能力好，但对导线外径要求严格，选型困难；导线外径偏大导致线夹与电线不能压平、无法实现自锁；导线外径偏小导致导线不能被压紧，使用过程中容易发生线夹松动接触不良的情况。
为了解决上述问题，本文设计一款自锁型架空线路连接金具，改进导线接头的连接方式，有效防止线路的运行过程中由于热障冷缩或线路微振动作用下产生螺丝松动，导致导线与线夹接触不良产生安全隐患的情况发生。
二、架空线路连接金具的关键技术要求
（1）提高架空线路接续线连接点的接触牢固性和绝缘防护水平，提升现场操作的便利性和安全性。
（2）独立自锁免维护。根据力学原理设计，拧紧螺丝后，构件之间在相互作用力的驱动下，使线夹与导线形成独立自锁，并能消除导线与线夹热胀冷缩而产生的应力，确保导线与线夹永久保持最佳链接状态，夹紧力恒定，免维护。
（3）安装方便。采用成套设备结构设计，不须经过繁杂的组装，用扳手直接拧紧螺丝即可完成安装并使导线与线夹达到最佳的接触状态，2条导线独立安装，互不影响，可带电作业，使安装更轻松、更快捷。绝缘防护罩采用卡扣式设计，主线和分支线的防护罩都可以开合，方便安装使用。
（4）过流能力强。特殊的合金材料，具有接触电阻小、过电流能力强功能，能解决铜铝过渡、铝铝过渡、铜铜过渡。
（5）安全性能高。产品有绝缘防护罩，防护罩耐压等级可达3.5kV；同时防护罩和线夹采用一体式设计不可分离，可满足带电作业的需求。
（6）防水、防老化性能好。绝缘防护罩采用全密封式设计，有效防止水分进入导体损伤导体。
三、自锁型连接金具研制
（1）自锁紧机构设计
针对低压线路中接续和分流处存在的问题，从目前低压架空线路中绝缘导线连接方式入手，设计开发自锁型架空线路连接金具，在相互作用力下达到锁紧的效果，有效防止导线在使用过程中产生松动。耐张线夹采用剥去导线绝缘层让金属线夹直接与导线线芯由压板和橛块夹紧进行组合联结的形式，在导线张力作用下，由于橛块有斜度产生的分力便导线越拉越紧，导线张力增加，橛块上的分力也同时增大，即使蠕变，导线也绝不会松弛脱落，保证了导线锚固联结的安全可靠。金属线夹采用高强度铝合金制造，在线夹外部配有绝缘强度好，又能承受日光照射和四季气候变换的绝缘罩。自锁紧机构实现了金具安装之后内部构件之间依靠反作用力达到防止螺丝松动的效果，确保线夹有稳定夹紧力。
（2）一体式绝缘罩设计
绝缘罩采用一体式设计，方便导线安装。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆采用电缆护套材料制作，提高耐压等级，可有效确保操作人员作业安全，同时防止外物触电，防水效果可达到IPX4。
（3）装置结构设计
采用环抱式设计，提高金具与电缆接触面，接触面积最多可达导体截面积的20倍，过流能力最大达1000A，可保证线夹通过大电流时的温升不大于被接续导线的温升。
通过对比分析主流导体材料特点，选用新型耐腐蚀材料，消除铜铝之间的电势差，从而解决目前低压架空绝缘线路接续或跳线处铜铝过渡所引起的电化学腐蚀问题。
四、自锁型连接金具的技术特点和可行性
（1）技术创新点
具备自锁功能，夹紧力恒定，不松脱，免维护。
线夹与绝缘罩一体化结构设计，免除安装时的组装过程。
绝缘罩采用电缆护套料制作，防触电，防老化与电缆同寿命，且可满足带电安装的需求。
线夹采用导电能力极强的硅镁铝合金材料制造，过流能力强。
开合式夹头设计，方便接地，且能满足不同接地线夹使用。
（2）可行性分析
本产品在委托质量检验测试中心进行可行性检验过程中，进行了外观、直流电阻、温升、耐压测试等。各项测试结果均符合标准要求。
通过安装使用自锁连接金具，可以使施工抢修人员养成检修时可靠接地的习惯，节约检修人员的作业时间、减轻工作人员劳动强度，提髙工作效率；同时提高了线路运行的稳定性和可靠性，降低了线路中的安全隐患，对提高供电可靠性和提高用户满意度有极大的帮助。
五、结束语
自锁型连接金具装置自身结构设计时充分考虑了以前其它各种连接方式的优缺点，产品设计了自锁结构，在去除拧紧螺丝后导线与线夹之间可始终保持夹紧状态，能有效防止线路的运行过程中由于热障冷缩或线路微振动作用下产生螺丝松动，导致导线与线夹接触不良产生安全隐患的情况发生。装置一体化的绝缘防护罩能有效防止外物触电的发生，同时还可以有效防止水汽进入线夹内部对导体部分造成伤害。
该连接金具在行业内具有较强的前瞻性。随着自锁型架空线路连接金具的应用，不仅能解决低压架空线路存在的铜铝电化腐蚀、连接松动接触不良等问题，提高线路安全等级，提升供电系统电力供应的安全性和可靠性，同时可以有效防止导线在使用过程中产生松动免除后期维护成本，社会效益和经济效益显著。
参考文献
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作者简介
马鑫，1989年8月，男，河南开封，本科，工程师，郑州大学电气工程及自动化，国网河南省电力公司开封供电公司。
岳纲毅，1989年6月，男，河南郑州，硕士，工程师，华北电力大学，国网河南省电力公司信息通讯公司。
秦泽华，1990年10月，男，河南郑州，本科，工程师，华北水利水电大学，国网河南省电力公司开封供电公司。
论文作者:马鑫1,岳纲毅2,秦泽华3
论文发表刊物:《电力设备》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/22
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