JLHA3-675-61中強度鋁合金絞線配套耐張線夾和接續管的研制

丁曉亮

摘 要：JLHA3-675-61中強度鋁合金絞線需要配套設計耐張線夾和接續管。本文介紹了其配套耐張線夾和接續管的研制和試驗情況，通過改進耐張線夾和接續管的結構、材料、壓接方式和壓縮比等，成功研制出該絞線配套的耐張線夾和接續管。

關鍵詞：鋁合金絞線;中強度;耐張線夾;接續管;握力

中圖分類號：TM75文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2020）23-0048-03

Abstract： JLHA3-675-61 medium-strength aluminum alloy stranded wire needs to be designed with a strain clamp and a connecting tube. This paper introduced the development and testing of its supporting strain clamp and connecting pipe， and successfully developed the strain clamp and splice tube for the stranded wire by improving the structure， material， crimping method and compression ratio of the strain clamp and the splice tube.

Keywords： aluminum alloy stranded wire;medium strength;tensile clamp;splice tube;grip strength

近年來，隨著電力工業的快速發展，國家電網有限公司提出了全壽命周期設計理念，其核心為兩型三新，即資源節約型、環境友好型、新技術、新材料、新工藝。因此，采用新型節能導線，降低線路損耗，提高線路輸送容量及使用壽命勢在必行。與鋼芯鋁絞線相比，中強度鋁合金絞線具有損耗小、輸送容量大、耐腐蝕、壽命期長等優點，其推廣和使用對推進建設兩型三新型線路有積極意義。

1 耐張線夾和接續管的研制

JLHA3-675-61中強度鋁合金絞線配套耐張線夾和接續管主要從結構選型、材料、鋁管內外徑等方面進行研究。

1.1 結構選型

耐張線夾是將導線連接在耐張絕緣子串上的金具，根據連接型式的不同，通常有螺栓式、鉗壓式、液壓式、爆壓式、楔式和預絞式等類型。接續管用于架空輸電線路導線的接續，根據接續方法不同，可分為絞接、對接、搭接、插接等型式。近年來，隨著液壓工藝和裝備的發展，液壓型耐張線夾和接續管得到廣泛應用。JLHA3-675-61中強度鋁合金絞線配套耐張線夾和接續管選用液壓型和對接的型式。

按照《電力金具通用技術條件》（GB/T 2314—2008）的要求，壓縮型耐張線夾和接續管對絞線的握力應不小于絞線額定拉斷力的95%。JLHA3-675-61中強度鋁合金絞線的額定抗拉力為137.02 kN，其配套耐張線夾和接續管的握力應不小于130.2 kN。

根據JLHA3-675-61中強度鋁合金絞線的結構，人們可以選擇兩種壓接方法：第一種壓接方法是一次壓接，即按照常規鋁絞線壓接方法直接壓整根絞線;第二種壓接方法是二次壓接，即先壓接鋁合金芯，再壓接外鋁層。

1.2 材料選擇

按照《耐張線夾》（DL/T 757—2009）的要求，鋼錨材料選用Q235鋼，耐張線夾和接續管的壓接管采用鋁管或鋁合金管兩種材料，材料牌號分別為1050A和6063。

1.3 設計計算

1.3.1 鋁管內徑。國內耐張線夾鋁管設計時一般取絞線直徑的1.03～1.04倍，鋼絞線取1.07倍[1]。JLHA3-675-61中強度鋁合金絞線耐張鋁管按照1.07設計時，握力值較低。因此，在后期設計時，結合耐張線夾及接續管優化設計成果，適當增大鋁管內徑，可有效提高握力試驗值。根據前期試驗研究成果，在導線直徑的1.2倍附近選取幾個數值進行試制，通過握力試驗確定相對較優的一種尺寸。

1.3.2 鋁管外徑。這種結構的耐張線夾、接續管的鋁管承受絞線全部拉力，因此鋁管外徑設計時需要考慮壓接成六邊形后其拉力值不低于絞線額定抗拉力。鋁管外徑D按照式（1）進行計算，計算結果向上取整。

1.3.3 鋁管有效壓接長度及拔梢長度。鋁管有效壓接長度設計取絞線直徑的7倍[1]，結合相關科研經驗，拔稍長度取導線直徑的3倍。JLHA3-675-61中強度鋁合金絞線配套耐張線夾和接續管結構如圖1至圖4所示。

按照圖1和圖2，耐張線夾和接續管一次壓接設計了兩種不同方案進行試驗，如表1所示。

方案一和方案二的試驗全部為導線斷裂，從斷裂鋁單絲看，鋁管對導線有明顯的壓傷。兩種試驗數據表明，最大力值只能達到導線力值的94.8%左右，鋁管材質的變換對力值并沒有明顯影響。圖5、圖6分別為兩種方案試驗照片。

按照圖3和圖4結構，耐張線夾和接續管二次壓接設計了兩種不同方案進行試驗，如表2所示。

方案三和方案四的試樣導線未整體斷裂，試驗停止。從試驗數據看，最大力值只能達到導線力值的94.9%左右，采用二次壓接變換鋁管材質對力值沒有明顯影響。

從四種方案導線斷裂的情況看，導線均有不同程度的壓傷，導線外層的鋁線未達到最大拉力值。根據經驗，這與鋁管對導線的壓縮比有關。壓縮比較大，會對絞線造成壓傷，使絞線有效截面下降，強度不夠[1]。因此，應選取合適的壓縮比，重新設計鋁管的內外徑。

在壓模和壓接工藝不變的前提下，壓縮比的大小由壓縮鋁管的內外直徑決定，在考慮外徑不變的情況下，增加內徑以縮小壓縮比。一次壓接和二次壓接選取同一個壓縮比進行試驗，具體數值如表3和表4所示。

從表3和表4數據分析可得，選擇合適的壓縮比對于絞線的拉斷力有明顯的提升;在材料強度都能滿足的前提下，選擇鋁管或鋁合金管對拉力值沒有明顯變化;JLHA3-675-61中強度鋁合金絞線必須選擇二次壓接方式，這樣才能滿足握力值的要求;方案五、方案六和方案七的試樣照片如圖7、圖8和圖9所示。

2 結語

國家電網有限公司正在大力推廣使用新型節能導線，鋁合金芯鋁絞線的普遍使用將成為發展趨勢。JLHA3-675-61中強度鋁合金絞線配套耐張線夾和接續管的成功研制為其他規格的鋁合金芯鋁絞線研制奠定了基礎。對于鋁合金芯鋁絞線配套耐張線夾和接續管設計中壓縮比的合理選擇，人們還需要進一步研究與探索。

參考文獻：

[1]程應鏜.送電線路金具的設計安裝試驗和應用[M].北京：水利電力出版社，1989.