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2023 年 7 月绝缘导线在压接后的承力试验与性能分析韩赫袁施慧袁张浩袁王衍达袁杨啸（国网上海市电力公司市南供电公司，上海 200233）【摘要】为了给绝缘导线和压接件施加一定的压力使其相互挤压袁产生塑性形变袁形成合金层袁从而实现可靠稳定的电气连接遥 对采用不同压模压接的不同型号导线进行破断拉力试验袁发现导线压接后破断拉力性能不变袁但出现提前从压接管内滑逸问题曰同时袁对承受过拉力的压接导线进行大电流温升试验和通流试验袁结果表明袁压接导线承受拉力后袁压接管处直流电阻尧温升性能不变袁压接管外导线线芯处直流电阻下降袁在通过较大电流时温升性能亦下降遥【关键词】绝缘导线曰压接曰破断拉力试验曰性能分析曰现场应用【中图分类号】TM755【文献标识码】A【文章编号】1006-4222（2023）07-0088-030 引言架空线路绝缘导线压接使因需停电施工而被开断的导线重新接续，恢复供电。压接导线主要承受纵向拉力，其压接质量及承力后的性能变化将影响到整段耐张线路的安全运行，严重时可能导致断线发生1。目前，上海市区 10 kV 配电线路采用 JKYJ谣10/95 型绝缘铜导线，工程上均使用120 六角形压模进行压接，但存在压模型号与导线型号不匹配的问题。因此，有必要研究导线压接质量的影响因素，同时需要对压接导线进行承力试验和性能分析。本文使用特制试验装置对不同材料、线径以及压接方式的绝缘导线施加拉力，测试压接后导线的破断拉力性能是否变化，并主要为 JKYJ谣10/95 型绝缘铜导线选择最匹配的压模型号；然后对该压模压接的铜导线在承受拉力前后的通流、温升性能进行测试对比，从而为现场实际应用提供参考。1 绝缘压接导线制作选取 JKYJ谣10/95 型 10 kV 绝缘铜导线及 JKLYJ谣10/150 型、JKLYJ谣10/185 型 10 kV 绝缘铝导线，使用电动压接钳按照标准压接工艺2制作得到 10 m 长的95 mm2铜压接导线 3 根、150 mm2铝压接导线 1 根、185 mm2铝压接导线 1 根。其中，95 mm2铜压接导线分别采用 120 六角形、U247 椭圆形和 U767 椭圆形3 种不同型号的压模；150 mm2铝压接导线采用U654 椭圆形压模；185 mm2铝压接导线采用 U468椭圆形压模。为防止压接管附近导线因压接而使截面变小，造成破断拉力下降，压接管两端应各留 5 mm裕度不进行压接。2 破断拉力性能对比通常情况下，架空线路主要承受因自身重量而产生的纵向拉力。压接导线经过压接管重新接续，并长期承受该力的显著作用，需要试验研究导线压接后是否具有与常规导线相同的破断拉力性能。使用特制钢架、拉力器、手拉葫芦、钢线卡子、卸扣等组装成的试验装置，将压接导线在合适位置拗折并串入拉力装置中。试验开始前，在压接导线上压接管两端边缘处用红色记号笔标注明显刻线。逐渐增大拉力，当拉力值临近压接导线的理论滑逸拉力值，需控制每次的增幅，观察压接导线是否从压接管中滑逸。若出现滑逸现象，立刻记录拉力计示数与压接管刻线位置，此示数即为滑逸拉力值；否则，继续增大拉力，直至导线拉断，记录其破断拉力值和拉断位置、断口特点，完成试验。不同型号导线的破断拉力值参考 额定电压10 kV架空绝缘电缆3。根据经验，理论滑逸拉力值为相应破断拉力值的 0.8 倍，计算公式如下：Thy=0.8Tpd。（1）式中：Thy压接导线理论滑逸拉力；Tpd导线破断拉力。不同型号导线破断/滑逸拉力试验结果如表 1所示。由表 1 可见，使用 120 六角形、U247 椭圆形压模压接的 95 mm2铜导线及使用 U654 椭圆形压模压接的 150 mm2铝导线均在达到各自理论滑逸拉力导线Tpd/kgfThy/kgf压模型号实际拉力/kgf试验现象铜 1120 六角形2.5伊103出现滑逸铜 2U247 椭圆形2.5伊103出现滑逸铜 3U767 椭圆形3.2伊103始终未滑逸，直至破断铝 12.14伊1031.7伊103U654 椭圆形1.8伊103出现滑逸铝 22.73伊1032.1伊103U468 椭圆形2.2伊103未滑逸3.24伊1033.24伊1033.24伊1032.5伊1032.5伊1032.5伊103表 1 不同型号导线破断/滑逸拉力试验结果电力信息882023 年 7 月值时出现滑逸现象；使用 U767 椭圆形压模压接的95 mm2铜导线在达到理论滑逸拉力值后始终未发生滑逸，直至达到理论破断拉力值时被拉断；使用U468 椭圆形压模压接的 185 mm2铝导线在达到理论滑逸拉力值后未发生滑逸。各压接导线破断/滑逸拉力试验现象如图 1 所示，其中，图 1c 展示了压接导线被拉断的位置正位于压接管最边缘处，这是压接后导线最薄弱的部位；而断口整齐未散股，说明导线是被整股同时拉断。试验结果表明：淤按标准压接工艺压接的导线具有与原导线相同的破断拉力值，破断拉力性能一致。于压接导线在被拉断之前，极有可能先发生滑逸而从压接管中明显逃逸出来，本次试验验证了滑逸拉力约为破断拉力的 0.8 倍。盂相同的 95 mm2铜导线，使用 U767 椭圆形压模进行压接，直至拉断前都不会滑逸，说明该型号的压模匹配度明显优于 120六角形和 U247 椭圆形压模，且压模匹配度越高，压接质量越好。榆使用对应型号的压模压接不同线径的铝导线时，线径越大，压接质量越好，不易出现滑逸现象。需要指出的是，拉力增大时，导线容易因初伸长而发生轻微塑性形变，导致压接管边缘处的导线变细变长，刻线处看似发生滑逸。然而，变长部分并没有压接管内涂抹的导电脂痕迹，说明压接管内的导线部分并未逃逸出来，导线实际并未滑逸。正如图 1d和图 1e 形成了明显对比，这也为现场判断压接导线是否滑逸提供判断依据。3 大电流温升性能对比根据焦耳定律，导线通流后因电阻而产生热量4。压接导线重新接续承力后，导线将发生一定的塑性形变，电阻随之改变，需要试验研究压接导线受张力前后流过大电流的温升性能是否有变化。准备两根等长的、使用 U767 椭圆形压模压接的95 mm2铜导线。对其中一根铜导线施加 2.5伊103kgf拉力，由表 1 可知其不会发生滑逸，称为拉过导线；对另一根不施加拉力，称为未拉过导线。均对两根压接导线两端剥皮并安装接线耳。以单相大电流发生器（型号 NAWBL谣1000A）为电流源，组装温升试验装置，如图 2 所示。其中和合横担与支柱绝缘子保持压接导线对地绝缘。对温升试验回路选取典型测温点，如表 2 所示。结合图 2 与表 2 可知，为对比拉过导线与未拉过导线的温升性能，将测温点 2 和 8、测温点 3 和 7、测温点 4 和 6 进行两两对照。根据运行规程，当空气温度为 30 益时，95 mm2铜导线的长期允许载流量最大为 393 A5。实际室温下，应乘以校正系数 K，计算公式如下：K=t1-t0t1-30。（2）式中：t0实际空气温度；t1导线长期允许工作温度，与绝缘层材料有关，交联聚乙烯绝缘取为90 益。试验开始前，测得环境温度为 14 益，由式（2）计算可得 K 值为 1.125，则经温度校正后的 95 mm2铜导线长期允许载流量最大为 442 A。以该值为基准，按照 50%耀110%每 10%选择试验电流值，以模拟不a.120 六角形压模压接的 95 mm2铜导线出现滑逸b.U247 椭圆形压模压接的 95 mm2铜导线出现滑逸c.U767 椭圆形压模压接的 95 mm2铜导线拉断d.U654 椭圆形压模压接的 150 mm2铝导线出现滑逸e.U468 椭圆形压模压接的 185 mm2铝导线未出现滑逸图 1 各压接导线破断/滑逸拉力试验现象测温点位置处理方式1电流源引线与拉过导线接线耳的连接段裸露的金属部位2拉过导线压接管前的约 50 cm 段绝缘剥皮露出线芯3拉过导线压接管的中间段裸露的金属部位4拉过导线压接管后的绝缘子绑扎段保持绝缘层5拉过导线与未拉过导线的接线耳连接段裸露的金属部位6未拉过导线压接管前的绝缘子绑扎段保持绝缘层7未拉过导线压接管的中间段裸露的金属部位8未拉过导线压接管后的约 50 cm 段绝缘剥皮露出线芯表 2 温升试验回路典型测温点电力信息图 2 压接导线大电流温升试验装置大电流发生器接线耳裸露线芯接线耳压接管未拉过导线拉过导线接线耳连接处（注：为和合横担；为绝缘子；横担和绝缘子起固定和对地绝缘的作用；18 为测温点）裸露线芯压接管12345678892023 年 7 月同载荷情况。打开大电流发生器，增压使电流达到各指定值，待导线温度稳定，使用红外测温仪对典型测温点逐一测温记录，试验结果表明：淤无论是拉过导线还是未拉过导线，导线压接后流过不同电流时，裸露线芯处的温度始终低于压接管或绝缘层处，这是因为裸露线芯处更利于散热。于考察导线压接管和绝缘层处位置，即测温点 3 和 7、4 和 6，可见随着线路载荷逐渐增加，拉过导线与未拉过导线温升性能始终基本一致。盂考察导线裸露线芯处位置，即测温点 2 和 8，可见在正常载荷时（实际载流达 50%耀80%），拉过导线与未拉过导线温升性能基本一致，但载荷接近满载及过载时（实际载流达 90%耀110%），拉过导线相比于未拉过导线的温升性能明显降低。此外，测温点 5，即拉过导线与未拉过导线的接线耳连接段，其温度始终最高，且随电流增大而升温明显，这是因为该处导体接触不良、电阻过大，所以产热更多。因此，实际工程中务必确保压接质量，避免接触不良造成导线异常升温的问题。线路巡视人员也应定期对压接导线进行红外测温，特别是在雨雪潮湿天气后，以及时排查安全隐患。4 通流性能对比压接导线经压接管重新接续，导体形状被改变，必然引起电阻变化。使用绝缘剥皮刀对进行过温升试验的两根 95 mm2铜导线的压接管外端位置剥出一段与压接管等长（约 190 mm）的裸导线。将直流电阻测试仪的正负引线分别夹在两根压接导线的压接管或等长裸导线两端，选择合适量程测试直流电阻并记录数据，压接导线通流试验装置如图 3 所示。每个测量对象通过交替变换正负极的方式测量 3 组数据，并取平均值，如表 3 所示。5 结论对使用 120 六角形、U247 椭圆形、U767 椭圆形压模压接的 95 mm2铜导线、使用 U654 椭圆形压模压接的 150 mm2铝导线、使用 U468 椭圆形压模压接的 185 mm2铝导线进行破断拉力试验，并针对使用U767 椭圆形压模压接的 95 mm2铜导线，对比承受过拉力和未承受过拉力的两根导线，进行大电流温升试验和通流试验，结论如下。（1）破断拉力性能。压接导线与原导线相比破断拉力值无明显变化，但当承受拉力至破断拉力的约0.8 倍时，极有可能先发生滑逸而从压接管中开始逃逸，这表明其压接质量不佳，与压模匹配度和导线线径有关；而没有滑逸的压接导线，将在承受拉力达到破断拉力时被拉断；对于 95 mm2铜压接导线，使用U767 椭圆形压模匹配度最高，压接质量最好，不会提前发生滑逸；对于铝压接导线，线径越大，压接质量越好，越不易出现滑逸现象。（2）大电流温升性能。压接导线承受拉力后与未承受过拉力相比，压接管和绝缘层遮蔽处的导线通流升温程度始终基本一致；但当载荷情况接近满载或过载时，即实际通过电流接近或超过导线长期允许最大载流量时，承受过拉力的压接导线在裸露线芯位置的温升性能较未承受过拉力的压接导线明显降低。（3）通流性能。导线经过压接后，压接管位置的直流电阻明显减小；同时，与未承受过拉力相比，承受拉力后的压接导线压接管位置的直流电阻基本不变，但压接管外的导线线芯直流电阻减小。下一步，将研究架空绝缘导线压接后弧垂及导线受拉力变化情况与导线型号、档距的关系，为现场应用提供更多的参考。参考文献1 李平，杜超，张涛，等.架空输电线路导线压接质量提升措施J.通讯世界，2018（4）：199-200.2 徐南.绝缘导线压接工艺技术的研究J.中小企业管理与科技（下旬刊），2020（11）：179-180.3 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.额定电压 10 kV 架空绝缘电缆：GB/T140492008S.北京：中国标准出版社，2008.4 张冬梅.导线压接连接的质量控制J.新技术新工艺，2015（4）：121-124.5 国家电网公司.配电网运行规程：Q/GDW 5192010S.北京：中国电力出版社，2010.作者简介院韩赫（1996），男，汉族，辽宁葫芦岛人，硕士研究生，助理工程师，主要从事城区中压配网带电作业工作。类型测量段直流电阻 1/滋赘直流电阻 2/滋赘直流电阻 3/滋赘平均值/滋赘拉过导线压接管13.513.813.913.7等长裸导线25.125.225.425.2未拉过导线压接管13.213.413.113.2等长裸导线30.631.230.630.5表 3 两种压接导线直流电阻数据图 3 压接导线通流试验装置（注：为和合横担；为绝缘子；横担和绝缘子起固定和对地绝缘的作用）直流电阻测试仪拉过导线/未拉过导线等长裸导线 压接管电力信息90