絞合式碳纖維導線熱循環試驗技術方案

廣州廣能信達檢測科技有限公司 崔百濤

1 項目概況

為能夠為南方電網提供優質服務、解決絞合式碳纖維導線熱循環試驗及其他類架空導線的技術難點，特制定本方案。

執行標準：GB/T 1179-2017《圓線同心絞架空導線》、GB/T 2317.1-2008《電力金具試驗方法 第1部分 機械試驗》、GB/T 2317.3-2008《金具試驗方法 熱循環試驗》、GB/T 228.1-2010《金屬材料 拉伸試驗 第1部分：室溫試驗方法》、DL/T 5285-2018《輸變電工程架空導線（800mm以下）及地線液壓壓接工藝規程》、GB/T 8170-2008《數值修約規則與極限數值的表示和判定》、GB/T 3048.2-2007《電線電纜電性能試驗方法 第2部分金屬材料電阻率試驗》、GB/T 2317.1-2008《電力金具試驗方法 第1部分 機械試驗》。

試驗方案主要使用的設備、精度、測試內容如下：SDDL-30000Q大電流發生器：電流精度0.5%、溫度±0.1℃，熱循環平臺提供導線溫升及測定溫度；FDJ4001回路電阻測試儀：0~1999μΩ（0.5%），測定整股絞線的電阻；AT516L直流低電阻測試儀：1μΩ~30kΩ（0.05%），測定整股絞線的電阻或單絲電阻；WAW-L2000微機控制電液伺服臥式拉力試驗機：200t(Ⅰ級)，測定整股絞線導線拉斷力；AUTO-2000(10kN)10kN電子萬能試驗機：荷載精度±1%、速度精度±1%、位移測量精度±1%以內，測定單絲抗拉強度。此外還有其他常規檢具。

樣品準備及處理：取線路采用的同規格導線4米4段（A試樣）、13米6段（B試驗），對其中3段A試驗和6段B試樣兩端進行分別壓接，必要時可增加B試樣中間壓接接續管，壓接方式工藝應與線路一致，A試樣壓接采用引流板，B試樣壓接采用耐張線夾并對壓接質量進行檢驗。試驗過程參照GB/T 2317.3-2008《金具試驗方法 熱循環試驗》及GB/T 2317.1-2008《電力金具試驗方法 第1部分 機械試驗》進行。

比對樣品1：先將A試樣未進行壓接的那根導線進行拆解，測試個鋁單絲和碳纖維芯體力學及直流電阻20℃的指標，剔除超差15%部分，其他數據取平均值作為比對參數；比對樣品2：取3根壓接好并檢測合格的B試樣進行導線拉斷力試驗，測定三個樣品的最小拉斷力，剔除超差15%部分，其他數據取平均值作為比對參數；將剩余樣品串聯后連入電路，可分3相接入也可單相接入（圖1）。

熱循環包括1000個循環，溫升130℃，每一次熱循環包括對試驗回路的一次通電加熱過程和緊隨其后的切斷電路的冷卻試驗，一次的循環時間不少于4個小時，熱循環試驗使用工頻交流電進行；試驗電流由第一個循環手動測定，之后采用設備自動運行。溫升高度允差大于﹢5℃以內；1000個循環完成后取A試樣進行拆解，測試個鋁單絲和碳纖維芯體力學及直流電阻20℃的指標，剔除超差15%部分，其他數據取平均值作為比對試驗結果；1000個循環完成后，取3根壓接好并檢測合格的B試樣進行導線拉斷力試驗，測定三個樣品的最小拉斷力，剔除超差15%部分，其他數據取平均值作為試驗結果。

試驗結果判定：導線電阻變化部分可參照GB/T 2317.3-2008《金具試驗方法 熱循環試驗》進行。力學應無明顯變化，且滿足產品信息表規定值，導線與金具配合握力值應符合GB/T 2317.1-2008《電力金具試驗方法 第1部分 機械試驗》部分的要求的95%，單絲強度產品標準的95%（建議值）。

本項目安排6人分3班進行，原則上試驗不停止，如發生停電等不可控因素導致試驗需要終止時，增加雙倍循環次數，取前5個循環時間的平均值作為單循環時間，增加次數=停止時間/單循環時間×2取整數，試驗停止時間最長不超過24h。

2 項目組織及質量保證措施

為保證本項目擬投入的技術力量滿足本項目需求，以服務好業主為中心，建議成立項目組、責任到人。

2.1 質量控制及安全控制

針對本項目重要性的特點，將組成質量檢查組對項目重大技術問題進行研究和指導。檢測組不定期對檢測組及質控部的工作進行巡視、檢查，聽取業主對檢測工作的意見，對現場工作給予指導；現場的檢測組職責分工清楚，各項規章制度清楚并嚴格執行；對檢測過程安排質量負責人進行巡查。及時發現和糾正檢測工作中存在的問題；對業主關注的重點和關鍵控制點進行過程監控；實施檢測組人員雙人作業制度，一名檢測人員檢測、另一名檢測人員負責監控檢測過程，確保檢測數據真實有效；實施檢測人員考核制度，實施檢測記錄的合規性匯總考核制度，并作為檢測員本年度考核的重要指標。本項目將嚴格遵守《中華人民共和國安全生產法》及本公司安全生產有關規定管理，確保本項目順利進行。

2.2 安全開展檢測工作原則

我公司安全管理目標如下：無重傷事故、無輕傷事故、杜絕死亡事故；杜絕重大火災、爆炸事故、機械設備故障事故、中毒事故。

安全作業原則。堅持安全第一、預防為主的方針，落實安全負責人制度，嚴格按照安全操作規程和安全規定組織試驗工作。堅持以人為本的理念，加強安全生產宣傳教育，提高員工的安全素質。建立健全各項安全管理制度，改善員工的工作條件，消除設備和試驗過程的安全隱患。配備安全檢查人員，有組織、有計劃地開展安全檢查工作。

檢測工作安全管理重點。檢測工作危險點：設備運行中將人夾傷、電傷、燙傷；樣品搬運、安裝過程中將人砸傷或擦傷，對現場不熟悉也有觸電的風險；天氣炎熱時人員的中署風險。

安全保證體系及組織機構。按照GB/T 28000-2001職業健康安全管理體系標準的要求建立安全生產保證體系。貫徹落實國家及地方相關安全生產和勞動保護法律、法規，隨時接受安全監督部門及委托方的監督檢查。逐級簽訂安全責任書，使各級人員明確自己的崗位安全職責，達到全員參加、全面管理目的。落實安全生產責任制和“一崗雙責”制，職能部門和檢測人員的安全生產責任制橫向到邊，人人有責。

安全管理組織機構。針對本項目成立安全生產領導小組，落實安全生產責任制和“一崗雙責制”。項目負責人為組長，是安全生產管理的第一責任人，對本項目的安全生產負有全面責任。項目經理為副組長、總工程師、專職安全員，質控部為安全管理職能部門，負責項目安全監察和日常工作；安全生產職責。實行安全生產責任制，做到分工明確，責任到人。

項目負責人/總經理。對本項目整個過程的安全生產負組織直接領導責任。具體執行上級有關勞動保護和安全生產的條例、規程、規則、規定、制度、細則、措施以及職業健康安全管理體系標準。認真貫徹安全第一、預防為主的方針，牢固樹立安全第一的思想，正確處理安全與進度效益之間的關系。要努力搞好文明作業，推行標準化、規范化作業，提出改善勞動條件的項目和實施措施，為檢測員創造一個有安全保證的作業環境，項目負責人應當以身作則，帶頭遵章守紀，不得違章指揮、盲目蠻干。

認真落實以崗位責任制為核心的各項安全生產管理制度，對臨時設施、機械設備、小型機具、勞動保障設施等，在使用前應組織有關人員檢查、驗收，未經驗收合格不準使用。并且還需建立管理使用制度，定機、定人、定責，加強維修保養，不準無證上崗和帶病作業，確保安全。發生事故要立即搶救，防止事故擴大，保護現場，及時上報，不得隱瞞不報。

總工程師。對檢測室的檢測行為的安全工作負直接技術領導責任。認真貫徹執行國家的安全生產和勞動保護法法規及上級制定的安全技術標準、規程、制度、條例。貫徹實施安全管理方針和安全管理目標，確保安全管理體系在分管單位和部門有效進行。負責安全管理有關的技術工作，組織職業健康安全管理現場檢查。負責檢測員的安全技術教育，提出預防措施，保證安全作業。

項目經理及其領導的質控部。監督檢查本單位貫徹執行國家有關安全生產、勞動保護方針、政策、法規、行業及上級頒發的有關規章制度的落實。負責組織貫徹落實安全管理體系標準，實施安全管理體系培訓，貫徹落實安全管理方針和目標，指導、協調和監督安全管理職能部門行使安全管理職能。負責安全管理體系相關的匯編、管理和歸納。定期召開專業會議，分析本單位的安全動態，研究安全生產規律，總結安全生產的經驗教訓，指導所屬單位安全工作。

專職安全員。協助上級領導制定、審查、修訂本段的安全施工規章制度，督促檢測員嚴格執行；檢測組安全員。經常對本組檢測人員進行安全生產教育，正確使用個人防護用品，檢查和維護組的安全設施，發現作業中有不安全情況及時報告。

安全管理制度。結合本公司的工作特點，制定具有針對性的各項安全管理規章制度。工作中做到各項工作有章可循，主要包括：安全事故申報制度、安全生產責任制度、試驗機械設備安全管理制度、安全教育培訓制度、特殊工種持證上崗作業制度、安全檢查制度、現場檢測作業安全管理制度、用電安全制度，以及防洪、防火、防風的安全專項規定、各種安全標志的設置及維護制度、高空作業安全管理制度；安全事故申報制度。

嚴格執行南方電網相關安全規則。發生安全事故后須立即報告公司以及委托單位，質控部須在6小時內整理好資料，將事故經過基本情況書面報上級部門。

有關勞動保護法規的執行制度。安全防護用品的配發應根據區域、勞動者工作場所、工作性質、勞動條件、職業危害等因素，按照國家和公司勞動防護用具配備標準，為員工免費提供與其工種相適應的防護用品，不得以貨幣或其他物品替代應當配備的防護用品。安全防護用品包括安全帽、安全帶、安全繩及其他個人防護用品等；安全生產責任制。建立健全各級各部門的安全生產責任制，責任落實到人。對安全事故責任者按有關規定處罰。

試驗現場設置安全標志制度。在試驗區域內設置標準的安全標志，以引起職工對現場不安全因素的注意。以紅色安全色為主，提示內容有禁止標志、消防和危險標志。如禁止入內、禁止火種、禁止通行、禁止停留、禁止起動等。各種安全標志按國家標準GB2894-82《安全標志》要求的尺寸、顏色、幾何圖形、圖形符號及補充標志等制作；安全生產宣傳制度。通過各種形式進行安全知識的宣傳，讓安全生產管理深入人心。通過懸掛醒目的宣傳標語、宣傳欄，宣講安全生產有關的法律、法規和本企業安全文化。

安全應急管理制度。事故應急管理是安全生產工作的重要組成部分，全面做好應急管理工作，提高事故應急處置能力，盡可能減少事故造成的損失，是維護員工根本利益和建設和諧企業的具體體現。公司針對確定的重大危險源，按要求逐一制定專項應急預案和綜合應急預案。應急預案編制完成后，項目負責人要親自組織質控部、檢測室、業務、綜合室和人員進行評審、修訂。要組織對事故應急預案的演練。

2.3 項目難點及風險

本項目主要難點：時間周期較長、約170天，試驗不可停止，針對該點安排6名試驗員進行3班輪流作業的方式進行試驗；專線保障設備的電源；本項目的風險火災風險。我公司是專業實驗室，有專業電學實驗室，有完備的后續保障措施。

研究結論：對新樣品及試驗后數據進行分別采集，為業主提供全部有效的數據，通過大量的數據比對來論證導線的性能變化及其后期運行的可靠性，提供證明依據。