500 kV Line Tension Plate Racks Fever Cause Analysis
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摘要:
文章介绍一起500 kV输电线路耐张联板支撑架发热典型故障，查清了发热故障原因，提出了此类故障在安装、运行过程中的预防措施，对今后多分裂输电线路金具发热管控、红外检测工作有一定的指导作用。
Abstract:Article together 500 kV Transmission Line associated carriage plate heat typical faults introduced by the appearance of the fault and Treatment analyzed, to identify the cause of the malfunction fever, raised such a failure in the installation, operation prevention measures on the future multi-split transmission line infrared detector work a guiding role.
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Keywords:
- transmission line /
- fever /
- support frame /
- floating potential
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0. 前言
500 kV线路双联耐张绝缘子串分别固定在杆塔横担上，两串绝缘子之间无联板连接，每串绝缘子分别与横担固定后，以联板支撑架保持两串绝缘子串的距离，防止绝缘子碰撞或摩擦。输电线路在正常运行的情况下，联板支撑架只是起到支撑固定作用，不起导流作用，故一般不可能是电流引起的发热[1-3]。
1. 支撑架发热情况
近期，班组红外测温发现一起500 kV线路金具发热的缺陷，通过图1红外测温图片来看，发热部位为耐张联板支撑架，型号为ZCJ-45。结合曾经发生的一起500 kV输电线路耐张联板支撑架发热情况，两起缺陷表象高度相似，初步判断为同一原因造成发。
两起缺陷处理方式均为更换并紧固支撑架连接螺栓，经连接螺栓紧固后，发热点温度恢复正常。
2. 支撑架发热原因分析
根据国内外超高压线路实际运行经验，架空耐张联板支撑架发热现象较为少见。
2.1 初步原因分析
在线路正常运行的情况下，联板支撑架主要承受机械力，另外，本身支撑架结构不合理，或安装质量不良，或线路杆塔处于风口处、线路振动频繁，导致支撑架连接螺栓松动。支撑架一般不通过或通过很小电流，从图2可以看出，导线连接金具温度无异常，可以判断导电部位连接良好，所以初步判断支撑架无过大电流流过，排除由环流引起的支撑架发热。
2.2 采用简化模型计算分析
尽管支撑架处在均压屏蔽环内部，但是此处的均压屏蔽环仅起到改善电场分布的作用，而不能够完全屏蔽电场的作用，故内部这些金属部件所处的空气区域的电场强度不会为零。采用简化模型计算，均压环的半径约为25 cm，导线半径为1 cm，如图3所示。
通过计算分析可以看出，随着带电体和悬浮电位金属部件的距离减小（0.001～0.0001 m），间隙之间的电场强度的最大值逐渐增加，如图4、图5所示。
在电流为600～1000 A、频率为50 Hz、半圆区域内部的金属由于电磁场形成的涡流其发热是有限的，根据已有文献计算发现在2000 A、100 Hz、闭合圆环内部的1 cm3金属块其发热量不会致使金属熔化。
2.3 实例分析
“悬浮电位”导致放电过程在高压输电线路专业常见，带电作业时身穿屏蔽服的作业人员在攀爬软梯时，会发现随着作业人员逐渐靠近导线，导线电晕放电发出的声音越来越大，这就是因为随着作业人员靠近导线，作业人员的屏蔽服和导线之间的空气间隙的电场发生了畸化导致的。
2.4 悬浮电位的危害
悬浮电位可以理解成设备中的某一部位由于没有接地积累了大量电荷，这些电荷与大地间形成了一个电位差。悬浮电位由于电压高，场强较集中，一般会使周围固体介质烧坏或炭化。
3. 结论
综合发热缺陷处理反馈情况，经过分析，本起发热缺陷原因为支撑架连接螺栓松动，导致该处出现电气连接间隙，形成了部分金属悬浮电位，悬浮电位和500 kV带电体之间的间隙产生电场畸变，且此处的畸变场强随着形成的间隙增大而减小，当间隙仅为几个μm时畸变场强将达到空气击穿场强（理想状态下的空气击穿场强约为30 kV/cm）形成
放电，根据图2可以看出，此处有电弧灼烧炭化痕迹，因此，此处必定存在气体击穿放电过程，导致支撑架发热融化。
4. 防范措施及建议
在线路安装过程中加强对耐张联板支撑架安装工艺的控制，确保螺栓紧固到位。
在线路运行过程中，应重视耐张联板支撑架的测温工作，以便及早发现缺陷并及时处理。
在线路登杆巡视时加强对螺栓紧固情况检查，及时紧固松动螺栓，避免发热引起事故。
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[1] 董吉谔. 电力金具手册[M],北京:中国电力出版社,2010. [2] 周亚兵. 500 kV架空输电线路挂线串二联板间的支撑杆发热故障分析[J]. 中国高新技术企,2015(17):147−148. [3] 中华人民共和国住房和城乡建设部110~750 kV架空送电线路施工及验收规范:GB 50233—2014[S]. 北京:中国计划出版社, 2015.8.
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