金具握力与破坏负荷试验方法

1.尺寸、外观检查

金具的主要尺寸及加工误差用测量准确度为0.05mm的量具或特制的样板、卡具检查。金具的外观以目力检查。对铸铝件，必要时可用不超过10倍的放大镜检查。

2.组装检查

金具的成套组装检查，包括检查配套的完整性和装卸的灵活性。

3.热镀锌锌层均匀性试验

金具应具有良好的耐腐蚀性能，对于钢件及可锻铸铁件一般采用热镀锌防腐。热镀锌锌层均匀性试验（即硫酸铜试验）应按下列要求进行。

（1）硫酸铜溶液的配制

1）由在每100mL的蒸馏水中加入35g化学纯的硫酸铜（CuSO₄·5H₂O）制成。必要时可加热，以促进晶体的溶解，待其冷却后使用。

2）在每1000mL硫酸铜溶液中加入约1g碳酸铜（或氢氧化铜、黑色氧化铜）加以充分搅拌。配制好的溶液静置不少于24h，然后过滤或缓慢倒出澄清的溶液弃去沉淀物。溶液的密度在+20℃时应为（1.170±0.010）g/cm³。

3）试验用的容器应该使用不与硫酸铜起化学作用的惰性材料制成。它的内部尺寸应使试件浸入溶液中与容器内壁的最小距离不少于25mm。

4）在整个试验过程中，硫酸铜溶液的温度应保持在（20±4）℃，且不得搅动溶液。

5）每平方厘米的镀锌面积至少应有6mL的溶液，试品按规定次数浸渍后，溶液不应回收再用于试验。

（2）试验步骤

1）试件先用腐蚀性小的溶剂除去镀件表面附着的油污，清洗擦干后浸入2%的硫酸溶液中15s，取出后用清水洗净，并用清洁软布擦干，然后浸入硫酸铜溶液中进行试验。

2）试件应连续4次浸入溶液中，每次浸入时间为1min。试件应全部浸入，但不能互相接触。试件和溶液均不得摇动。

3）试件每次取出后立即用清洁的流动水洗涤，如有沉积物质须用软性纤维刷刷去沉积物，然后用清洁软布擦干进行外观检查。从试件浸入硫酸铜溶液到外观检查完毕为一次试验。

（3）试验结果判断

1）每次试验完毕后，如在试件上发现有金属铜的附着物，可用硬质橡皮或不致损坏锌层的工具擦拭或浸入10%盐酸溶液中15s，如果铜点去掉而露出锌层，则认为该次试验通过。露出铁基则认为热镀锌锌层均匀性不合格。

2）在切削边的棱角线和距切削边小于25mm的局部处，允许呈现出微小的红色金属铜附着物存在。

4.握力试验与破坏负荷试验

（1）线夹的握力试验 各种线夹应保证对所安装的导线或避雷线的握力，使其在工作条件下不产生滑移。握力试验的方法应按下列要求进行。

1）各种线夹的握力试验应选用各自适用范围内的导线或避雷线进行。

2）进行握力试验的各种线夹、接续管，两个试件之间或试件与夹具之间的导线或避雷线的有效长度应不小于被安装导线或避雷线直径的100倍。其连接方法如图13-1-53所示。

图13-1-53 握力试验

3）U形螺栓式悬垂线夹与螺栓式耐张线夹，紧固U形螺栓时，应采用测力扳手，紧固力矩应不超过U形螺栓的最大许用扭矩。几种常用U形螺栓的最大许用扭矩参见表13-1-58。

4）滑动的定义 握力试验中，在线夹或接续管出口处，被试导线或避雷线的划印记号离开原有位置，但试验负荷仍可继续上升则不作为滑动。如果试验负荷不再上升而划印记号继续移动则称为滑动。

表13-1-58 常用U形螺栓的最大许用扭矩

注：对于采用抗拉强度为375N/mm²（即相当于Q235钢）的U形螺栓，应将表中许用值乘以修正系数0.75。

（2）破坏负荷试验 电力金具的破坏负荷是金具串组合设计的依据，是金具串安全运行的保证。金具的破坏负荷试验应按以下要求进行。

1）螺栓式耐张线夹的破坏负荷试验应以高于导线强度的钢丝绳安装在线夹内进行，如图13-1-54所示。

2）悬垂线夹的破坏负荷试验应将被试线夹的悬垂角α调整，并保持在8°～10°内进行，如图13-1-55所示。(www.xing528.com)

3）对连接金具的破坏负荷试验方法不作特殊要求。

图13-1-54 螺栓式耐张线夹破坏负荷试验

图13-1-55 悬垂线夹破坏负荷试验

4）进行破坏负荷试验时，当达到标称破坏负荷仍未破坏，可加荷到标称破坏负荷的120%，若未破坏，可不再继续试验。但在型式试验的每批试件中至少有一件要试至破坏为止。

（3）试验加荷速度 试验负荷在被试件标称破坏负荷50%以内的加荷速度不作规定；达到50%时应在线夹或接续管出口处的导线、避雷线表面划印，其后加荷速度为每分钟上升值不超过试件标称破坏负荷的10%。

5.振动试验

对于防振锤等防护导线和避雷线受振动损伤的金具应进行振动试验，以保证该类金具具有足够的消振性能及其结构在长期运行中的可靠性。振动试验所采用的稳定频率应接近导线和避雷线可能产生的振动频率，在振动台上进行连续振动，振动次数应不少于1×10⁷次，其振幅为±0.5mm。

6.电阻试验

压缩型耐张线夹和接触、接续金具应进行电阻试验，以检验接头的电气性能。接头电阻主要是接触电阻，接触电阻的大小与接触力的大小（压缩力与螺栓拧紧力）和实际接触面积（非直观接触面积）的多少有关。评定接头的设计和安装的电气质量，一些标准称之为初始电阻测量。所测值只能说明接头在未投入运行前的初始状态，并不能断定在投入运行后的好坏，因接头的接触力和实际接触面积随接头运行中所处的各种运行条件而变化，故接头电阻也在不断变化。因此，国家标准中规定电力金具电阻试验应在温升或热循环试验前后各进行一次。电阻值应不大于等长导线的电阻。

根据电力金具国家标准的规定，电阻试验应在（25±2）℃的室内进行，用直流压降法测定电气接触的设备线夹、耐张线夹、接续管等的接触部分的电阻和导线本身的电阻（测量准确度不低于10^-6Ω），导线通电流约20A，试件测量点距线夹边缘为5mm，导线两测点间距离应与被测试件等长，如图13-1-56所示。

7.温升试验

对压缩型耐张线夹和接续、接触金具，应进行温升试验。温升试验亦称温度试验、加热试验和静态加热试验等。其内容都是对包含试验金具在内的回路通以规定交流电流进行连续加热，在一定的时间内使回路温度趋于稳定，对比回路中试件和基准导体的温度或按规定的某一温度限制进行评定。如美国的UL标准对铜、铝电线的接续和接触金具规定其温度不应高于周围环境温度50℃以上。

根据电力金具国家标准的规定，温升试验应在23～27℃的室内进行，按实际使用条件将试件与导线连接成电气回路，然后通入50Hz的额定电流（按适用导线范围的额定载流量选择），测定各被测点温度，若在10min内三次测定的温度无变化时，求出试件温升值。评定标准为试件的温升不超过基准导线温升为合格。导线测温点与被测试金具的距离应不小于1000mm，如图13-1-57所示。

图13-1-56 电阻试验试样测点位置

图13-1-57 温升试验测温点位置

8.热循环试验

对压接型耐张线夹和接触、接续金具（以下简称接头），应进行热循环试验。热循环试验与温升试验不同之处在于它无需连续加热，而是间断性加热，使试件具有冷热不同、温度更迭的循环试验。这种方法作为考察接头接触界面的热应力和金属蠕变影响的程度，即电气热效应性能的稳定性，特别是对铝导体的接头，这种试验更为必要。热循环次数的选择必须保证接头的热稳定性超过设计的使用寿命。

根据电力金具国家标准的规定，热循环试验应在23～27℃的室内进行，按实际使用条件将试件与导线连接成电气回路，然后通入50Hz的额定电流（按适用导线范围的额定载流量进行选择），当达到温升条件（10min内三次测定的温度无变化）后，断开电流让试件自然冷却至室温，即为一次循环。试验共进行120次。为尽量缩短循环时间，允许采用强制冷却措施。试验期间电阻按规定的周期测量。温度（包括试件、基准导体、环境温度）应在每次电阻测量之前的负荷加热过程中，当温度达到稳定时进行测量和记录。

在热循环试验中，为尽可能正确反映接头的电气热效应稳定性，尚应注意以下各点：

1）试验回路中导体型式和尺寸选择应以能产生最大热循环电流，且又与金具载流量接近的导体。

2）为避免金具热效应相互干扰，按电力金具国家标准规定，连接接头的导体长度应不小于1000mm。

3）对于铝-铝及铜-铝两用金具或接头，应在两种不同的试件组合上分别进行试验。

4）凡绞制导体，为对电阻测量提供等电位面并防止在试验回路中流经各个接头的电流密度出现很大差异，应在各接头的两旁设置均流装置，以便使绞合导体的各股芯线保持紧密接触。

5）为掌握导体的正确温度，除使用参照导体外，在两个均流器之间的导体温度也应检测。

6）依靠螺栓紧固力接续的接头，在安装试验回路时，应按规定的扭紧力矩值一次拧紧。在试验过程中不得再拧紧。

9.电晕试验

对于330kV及以上的超高压输变电装置上使用的电力金具，由于强电场的存在，在金具的棱角处有可能出现电晕放电，产生无线电干扰并加大电能损耗。为尽可能降低这方面的影响，电力金具国家标准中规定，使用于额定电压为330kV及以上的金具，必须进行电晕试验。试验要求在晴天时的室内进行，试件应按实际使用情况安装，试验电压加至输变电装置额定运行相电压的1.1倍（即1.1U_n/3，U_n为额定电压），然后观测试件，此时应无可见电晕，同时观测无线电干扰值。此值在电力金具国家标准中目前尚无具体规定，对500kV输变电装置上使用的电力金具，在实际工程中采用以下标准：在晴天，干扰频率为1MHz的电晕无线电干扰值（RIV）应不超过60dB。

此外，还有一些试验项目如短路试验、振动试验以及盐雾试验等，我国亦将根据工程对产品性能的要求逐步列入新产品的型式试验中。