基于射線檢測的三跨輸電線路耐張線夾缺陷統(tǒng)計(jì)

王 締，繆春輝，方振邦

(安徽新力電業(yè)科技咨詢有限責(zé)任公司，合肥 230000)

耐張線夾是三跨架空線路中廣泛使用的電力金具。在耐張線夾的安裝過程中，需要在高處進(jìn)行多處壓接，不僅安裝難度大，宏觀上也難以觀察壓接質(zhì)量，且壓接不良會導(dǎo)致防滑槽漏壓、鋁線散股和芯線未壓接等缺陷[1]。筆者將檢測結(jié)果進(jìn)行量化統(tǒng)計(jì)，總結(jié)了耐張線夾的幾種典型缺陷，明確了耐張線夾上缺陷的分布位置和產(chǎn)生原因，統(tǒng)計(jì)和分析了缺陷的種類和分布規(guī)律，針對不同缺陷出現(xiàn)的概率，提出了處理建議，以利于進(jìn)一步提升耐張線夾的質(zhì)量管理水平。

1 缺陷量化分析

耐張線夾主要的壓接部件為鋁管、鋼錨、防滑槽、芯線和鋁線等[2]。其中，鋼錨與鋁套管壓接部位為區(qū)域1，鋼芯與芯線壓接部位為區(qū)域2，鋁管和鋁線壓接部位為區(qū)域3，耐張線夾檢測區(qū)域如圖1所示[3]。

圖1 耐張線夾檢測區(qū)域示意

截至2019年11月，某單位共計(jì)完成32條線路和10 240個(gè)接頭的射線檢測，累計(jì)共發(fā)現(xiàn)缺陷4 126處，根據(jù) 《液壓型耐張線夾射線照相檢測及評價(jià)導(dǎo)則》 評定，其中Ⅰ級注意缺陷(暫不處理的缺陷)有2 883處(主要為鋁線散股)，Ⅱ級異常缺陷有953處(鋁線散股比例大于15%)，Ⅲ級嚴(yán)重缺陷有290處。

耐張線夾缺陷統(tǒng)計(jì)扇形圖如圖2所示。按照相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)要求，Ⅰ級注意缺陷暫不處理，Ⅱ級異常缺陷需結(jié)合停電檢修復(fù)檢，Ⅲ級嚴(yán)重缺陷需開斷重新壓接或補(bǔ)壓。

圖2 耐張線夾缺陷統(tǒng)計(jì)扇形圖

以290處Ⅲ級嚴(yán)重缺陷的總數(shù)為基數(shù)，按Ⅲ級嚴(yán)重缺陷出現(xiàn)的區(qū)域、數(shù)量、占比進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如表1所示。

表1 耐張線夾各區(qū)域的Ⅲ級缺陷統(tǒng)計(jì)結(jié)果

由表1可知，耐張線夾區(qū)域1出現(xiàn)Ⅲ級嚴(yán)重缺陷的數(shù)量和概率都是最高的，出現(xiàn)缺陷的概率為93.97%；其次為區(qū)域3，出現(xiàn)缺陷的概率為26.55%；區(qū)域2出現(xiàn)Ⅲ級嚴(yán)重缺陷的概率最低，為6.21%(部分耐張線夾在區(qū)域1和區(qū)域3同時(shí)存在缺陷)。

累計(jì)出現(xiàn)的各類Ⅲ級嚴(yán)重缺陷的數(shù)量和占比如圖3所示。由圖3可知，耐張線夾缺陷呈兩極分化的趨勢，最易出現(xiàn)的是防滑槽未壓緊、防滑槽漏壓以及鋁線散股這3類缺陷，共占總?cè)毕莸?3.1%(去除重復(fù)統(tǒng)計(jì)的缺陷)。

圖3 缺陷分布條形圖

數(shù)量較少的缺陷為芯線斷裂、鋼錨斷裂、芯線未壓接、鼓脹等，這些缺陷出現(xiàn)的概率累計(jì)為6.89%。

2 典型Ⅲ級嚴(yán)重缺陷分析

2.1 防滑槽未壓緊和芯線斷裂缺陷

2019年3月4日，對500 kV某輸電線路耐張壓接管進(jìn)行射線檢測，發(fā)現(xiàn)某子導(dǎo)線存在防滑槽未壓緊和芯線斷裂的現(xiàn)象，其射線檢測圖像如圖4所示。

圖4 防滑槽未壓緊和芯線斷裂的射線檢測圖像

從圖4左側(cè)矩形區(qū)內(nèi)可以清楚看到耐張線夾外部鋁管和防滑槽的壓接狀態(tài)，從鋁管表面壓痕來看，左側(cè)鋁管有壓接跡象，而耐張線夾鋁管和鋼錨防滑槽之間存在明顯間隙，出現(xiàn)缺陷的原因是壓接過程中壓接不到位。

從圖4右側(cè)矩形區(qū)域內(nèi)看到芯線與鋼芯連接部位出現(xiàn)了明顯斷口。造成芯線斷裂的原因?yàn)樾揪€壓接速度過快[4]。

2.2 芯線未壓接缺陷

2019年4月7日，對某±800 kV線路耐張壓接管進(jìn)行射線檢測，發(fā)現(xiàn)某子導(dǎo)線未壓接到位，檢測圖像如圖5所示。

圖5 芯線未壓接的射線檢測圖像

在正常情況下，鋼芯電阻率大，載流量小，故主要用于承載張力。當(dāng)芯線未壓接或壓接不足時(shí)，耐張線夾抗拉性能差，芯線未壓接部分易出現(xiàn)脫落、斷裂等缺陷[5]。

2.3 鋁管鼓脹缺陷

對±800 kV某線路耐張線夾進(jìn)行射線檢測，發(fā)現(xiàn)某側(cè)鋁管鼓脹，射線檢測圖像如圖6所示。

圖6 鋁管鼓脹缺陷的射線檢測圖像

由圖6可知，耐張線夾區(qū)域2的鋁管兩側(cè)鼓脹明顯。鋁管鼓脹區(qū)域內(nèi)部同時(shí)聚集雨水，內(nèi)部聚集的雨水會促使耐張線夾腐蝕[6]，同時(shí)線夾積水遇冷結(jié)冰會產(chǎn)生膨脹，進(jìn)一步加劇鼓脹的危害，最終造成耐張線夾失效。

2.4 鋼錨斷裂

2019年1月13日，對某±500 kV線路耐張壓接管進(jìn)行射線檢測，發(fā)現(xiàn)某側(cè)兩根壓接管內(nèi)鋼錨斷裂，射線檢測圖像如圖7所示。

圖7 鋼錨斷裂處的射線檢測圖像

從圖7可以看出，斷裂位置處于鋼錨的防滑槽與鋼芯連接處。將鋼錨斷裂耐張線夾進(jìn)行解剖，斷面外觀如圖8所示。

圖8 鋼錨斷面外觀

由圖8可知，鋼錨在彎曲載荷下過載開裂，起裂點(diǎn)位于鋼錨防滑槽向鋼芯的過渡處。同時(shí)觀察發(fā)現(xiàn)鋼錨各個(gè)方向壁厚不均勻， 裂紋方向由薄壁處向厚壁處延伸。

壓接后施工單位未對鋼錨進(jìn)行校直，彎曲的鋼錨在鋁套管內(nèi)受彎曲載荷作用，存在應(yīng)力集中，導(dǎo)致鋼錨在鋁套管-防滑槽的壓接過程中過載斷裂。

3 缺陷成因統(tǒng)計(jì)

結(jié)合對耐張線夾的射線檢測統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以及現(xiàn)場檢測結(jié)果，將Ⅲ級嚴(yán)重缺陷分為兩種：安裝缺陷和運(yùn)行缺陷。安裝缺陷是指耐張線夾安裝過程中產(chǎn)生的缺陷，運(yùn)行缺陷是指耐張線夾安裝后，在運(yùn)行狀態(tài)下產(chǎn)生的缺陷，其占比如圖9所示。

圖9 不同因素造成的Ⅲ級嚴(yán)重缺陷占比

其中，防滑槽未壓緊、防滑槽漏壓、芯線未壓接、鋁線散股、鋼錨斷裂、芯線斷裂等6種典型缺陷為安裝缺陷，缺陷的成因?yàn)榘惭b過程中的操作不當(dāng)和安裝人員的責(zé)任心不強(qiáng)；鼓脹缺陷為自然原因造成的缺陷。從圖8可以看到安裝缺陷占總?cè)毕莸?5.86%，自然原因造成的缺陷占總?cè)毕莸?.14%。

4 結(jié)語

(1) 線夾的安裝必須遵守有關(guān)安裝操作規(guī)程的規(guī)定，在安裝過程中要嚴(yán)格規(guī)范施工，且耐張線夾安裝后，應(yīng)當(dāng)校驗(yàn)安裝結(jié)果，檢查壓接質(zhì)量，以減少缺陷的數(shù)量。

(2) 對耐張線夾缺陷種類進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，確定了各種類型缺陷出現(xiàn)的概率。對最容易出現(xiàn)缺陷的部位，如防滑槽和鋁線，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行重點(diǎn)檢查。

(3) 在施工過程中，應(yīng)完善施工制度，保障施工質(zhì)量，提高施工人員的素質(zhì)。