配網(wǎng)架空線新型耐張線夾及導(dǎo)線快速連接頭的研制與應(yīng)用

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0 引言

傳統(tǒng)的耐張線夾、并溝線夾依靠螺絲緊固壓緊夾板的方式，夾緊或并通2根導(dǎo)線，線夾本體及固定螺絲受熱脹冷縮、導(dǎo)線擺動機械力、電流作用電動力等因素影響，可能出現(xiàn)螺絲松動、線夾變形等問題。由此引發(fā)的耐張線夾松動，甚至發(fā)生導(dǎo)線掉落故障；并溝線夾接觸電阻逐漸增大、線夾處導(dǎo)線燒斷的故障時有發(fā)生。另外，架空線路及電纜線路的線耳，目前均采用壓接的方式進行固定，存在導(dǎo)線與線耳接觸面積小、接觸點不均勻、接觸電阻大、線耳壓痕容易形成尖端放電等缺點，由線耳連接問題引起的架空導(dǎo)線燒斷、電纜終端頭燒壞等故障時有發(fā)生。

1 配網(wǎng)架空線新型耐張線夾及導(dǎo)線快速連接頭簡介

本文研究的配網(wǎng)新型架空線耐張線夾及導(dǎo)線快速連接頭，能有效減少配網(wǎng)線路故障及施工人員的作業(yè)強度，為供電企業(yè)創(chuàng)造經(jīng)濟價值和社會價值。成果將具備如下功能及優(yōu)點：一是結(jié)構(gòu)設(shè)計滿足安全可靠、堅固耐用、裝配簡單的要求，將綜合考慮機械強度、物理作用力、接觸電阻等要素，對現(xiàn)有耐張線夾、并溝線夾進行重新設(shè)計；二是選用合適的材料，結(jié)合當(dāng)前先進的合金材料技術(shù)，針對現(xiàn)有的鋼芯鋁絞線、鋁導(dǎo)線、銅導(dǎo)線等，選擇最合適的材料打造新型線夾、導(dǎo)線快速連接頭，滿足接觸電阻、重量、機械強度、使用壽命等要求；三是合理控制成本，做到與現(xiàn)有產(chǎn)品相當(dāng)?shù)膬r格水平，具備較高的推廣應(yīng)用價值。

2 配網(wǎng)架空線新型耐張線夾及導(dǎo)線快速連接頭的研制及應(yīng)用

2.1 總體設(shè)計方案

新型多功能架空線耐張線夾，采用楔塊擠壓導(dǎo)線、線夾主體和楔塊互鎖的結(jié)構(gòu)，楔塊受到導(dǎo)線拉力的同時壓緊楔塊，結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單、可靠。

運用3D制圖完成樣品設(shè)計，采用CNC精確加工，樣品經(jīng)反復(fù)試驗后，開模生產(chǎn)，性能優(yōu)越，批量生產(chǎn)后成本較低，可以完美取代現(xiàn)有產(chǎn)品，如圖1。

圖1 架空線耐張線夾總體設(shè)計方案

新設(shè)計的架空導(dǎo)線快速連接管，連接主體為兩端為錐度的管狀外殼，包含塑膠頭、導(dǎo)線帽、金屬線夾、彈簧各2個，中間固定夾1個，整體結(jié)構(gòu)簡單，利用導(dǎo)線拉力將楔塊拉緊，同時楔塊受到主體的反作用力后壓緊導(dǎo)線。

運用3D制圖完成樣品設(shè)計，采用CNC精確加工，樣品經(jīng)反復(fù)試驗后，開模生產(chǎn)，性能優(yōu)越，批量生產(chǎn)后成本較低，可以完美取代現(xiàn)有產(chǎn)品。

2.2 配網(wǎng)架空線新型耐張線夾細化方案

新型架空線耐張線夾整體較為簡單，主要由2塊導(dǎo)線固定楔塊、2塊線夾主體、2塊掛板、4個螺絲構(gòu)成。采用楔塊擠壓導(dǎo)線、線夾主體和楔塊互鎖的結(jié)構(gòu)，楔塊受到導(dǎo)線拉力的同時壓緊楔塊，結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單、可靠。

2.3 導(dǎo)線快速連接頭細化方案

配網(wǎng)架空線路中間部位中間斷裂或需要接駁時，需要將兩段的導(dǎo)線連接起來實施機械固定和導(dǎo)體連接，目前采用夾線板和螺絲鎖定的方式進行連接，高空作業(yè)時維護人員需攜帶各種作業(yè)工具，在高空上操作工具效率低，具有一定的安全隱患。因此，開發(fā)一種架空線快速連接頭，對連接兩段架空導(dǎo)線進行快速連接操作變的更加容易，提高搶修復(fù)電效率、提高供電可靠性。

如圖2，整體結(jié)構(gòu)包：①括塑膠頭。②導(dǎo)線帽。③金屬線夾。④彈簧。⑤中間固定夾。⑥錐形外殼構(gòu)成，所述塑膠頭、導(dǎo)線帽、金屬線夾、彈簧各2個，中間固定夾與錐形外殼各1個。

圖2 架空導(dǎo)線快速連接頭組成

導(dǎo)線帽、金屬線夾、彈簧、中間固定夾安裝與錐形外殼內(nèi)部，錐形外殼為中間粗兩端細，內(nèi)部中空的管子。

塑膠頭安裝于錐形外殼兩端，塑膠頭中間設(shè)有一圓孔，用于固定內(nèi)部的零配件。

導(dǎo)線帽套裝在斷裂導(dǎo)線頂端，防止架空導(dǎo)線在散股。中間固定夾安裝在錐形外殼的中間部位，為兩端的彈簧提供受力支撐點。

彈簧安裝在中間固定夾和金屬線夾的中間，為金屬線夾提供向外的張力，使金屬線夾始終向錐形外殼的兩端推擠，同時依靠電纜兩端的向兩端的拉力，在上述兩種作用力的作用下，金屬線夾和錐形外殼始終緊密接觸，通過錐形外殼來導(dǎo)通連接兩段架空線。需要說明的使錐形外殼適用導(dǎo)電的金屬材料。

金屬線夾安裝在錐形外殼內(nèi)部最外側(cè)，金屬線夾用于卡緊導(dǎo)線，使導(dǎo)線于金屬線卡的接觸面積增大。在彈簧彈力和架空線的拉力作用下，金屬線卡往錐形外殼的尾端移動，使金屬線卡與錐形外殼緊密接觸，從而使兩段導(dǎo)線通過金屬錐形外殼形成通路，完成連接兩端導(dǎo)線的作用。

2.4 應(yīng)用實例

架空導(dǎo)線快速連接頭安裝步驟(如圖3)。

第一步 ：將需要連通的兩段導(dǎo)線插入快速連接裝置兩端。

第二步：將兩段連接導(dǎo)線反方向拉緊，即可完成兩端導(dǎo)線的快速連接。

圖3 架空導(dǎo)線快速連接頭3D結(jié)構(gòu)剖面圖

3 結(jié)語

配網(wǎng)架空線新型多功能耐張線夾結(jié)構(gòu)設(shè)計巧妙、安裝快捷高效，經(jīng)實踐檢驗，安裝耗時僅為現(xiàn)有產(chǎn)品的1/5；不依靠螺絲壓緊導(dǎo)線，使用壽命長，可拆卸重復(fù)利用；集多種功能于一體，可配合不同尺寸的掛板，以實現(xiàn)導(dǎo)線更換或修復(fù)。

架空導(dǎo)線快速連接頭結(jié)構(gòu)設(shè)計巧妙、安裝快捷高效、價格適中，理論使用壽命達30年，只需將兩段導(dǎo)線分別插入連接管，即可完成導(dǎo)線接駁，且為自緊結(jié)構(gòu)，能承受較大的拉力，安裝耗時僅為并溝線夾及傳統(tǒng)手工扎線安裝方式的1/20，提高搶修復(fù)電效率、提高供電可靠性。