架空導(dǎo)線耐張壓接管壓接尺寸與機械荷載的驗證

應(yīng)偉國，胡旭光，黃旭駿

（金華電業(yè)局， 浙江 金華 321017）

架空導(dǎo)線耐張壓接管壓接尺寸與機械荷載的驗證

應(yīng)偉國，胡旭光，黃旭駿

（金華電業(yè)局， 浙江 金華 321017）

介紹了新建輸電線路竣工驗收中對重要隱蔽工程導(dǎo)、 地線連接 （耐張線夾即壓接管）壓接的尺寸檢測項目，對壓接尺寸不合格的試件進(jìn)行試驗驗證，試驗表明這些試件將導(dǎo)致線路導(dǎo)線的綜合破斷力大大下降，因此要提高輸電線路耐張壓接管的壓接質(zhì)量，防止導(dǎo)線掉線事故的發(fā)生。

輸電線路；耐張液壓管；壓接；尺寸；機械荷載

LGJ－240 及以上的架空輸電線路用避雷線、鋼芯鋁絞線與金具間的受力連接主要采用直線接續(xù)管和耐張線夾 （壓接管）。為確保新建線路導(dǎo)、地線壓接工藝符合標(biāo)準(zhǔn)要求，直線接續(xù)管、耐張壓接管的握力應(yīng)不小于導(dǎo)、 地線 95%的計算破斷力。 以下結(jié)合二條新建 220 kV 線路竣工驗收 中發(fā)現(xiàn)的問題，對壓接管尺寸、試驗結(jié)果及常用導(dǎo)線綜合破斷力等作一分析。

1 鋼芯鋁絞線鋁鋼截面積比與破斷力的關(guān)系

目前架空線路上常用的 83型鋼芯鋁絞線有54 種型號， 鋼鋁截面有 9 種， 分別為 58%， 23%，20%， 16%， 13%， 9%， 7%， 6%， 5%， 早期 74 型導(dǎo)線有 3 種結(jié)構(gòu)， 如 LGJQ 輕型， 鋼鋁截面為12.45%； 普 通 型 LGJ 的 鋼 鋁 截 面 為 18.88% ； 加強型 LGJJ 的鋼鋁截面為22.7%， 即輸電線路上常用的鋼芯鋁絞線有 12種鋼鋁截面比。 鋼芯鋁絞線的計算破斷力（綜合破斷力）由鋁股和鋼芯一起承擔(dān)，具體參數(shù)見表1。

表1選用了 83型鋼鋁截面比的鋼芯鋁絞線，從中可看出，鋼鋁截面比值為 58%的 LGJ－95/55導(dǎo)線， 其鋁截面只承受全部計算破斷力的 18%左右，而鋼芯承受的破斷力為全部計算破斷力的82%左右； 另一種鋼鋁截面比值為 5%的 LGJ－400/20 導(dǎo)線， 鋁截面承受的破斷力為全部計算破斷力的 73%左右，而鋼芯承受的破斷力只有全部計算破斷力的 27%左右。 可見， 鋼芯鋁絞線的鋼鋁截面比值不同，相應(yīng)鋁股、鋼芯承所受的拉力是不等的，即線路上常用的普通鋼芯鋁絞線鋁股部分要承擔(dān)導(dǎo)線計算破斷力的 60%以上， 從而糾正了普遍認(rèn)為鋼芯承擔(dān)導(dǎo)線大部分綜合破斷力的錯誤認(rèn)識[4]。

2 壓接尺寸不符要求的現(xiàn)象和原因

某新建的 220 kV 變電所開口環(huán)入新建的雙回路線路， 采用 2 × LGJ－400/35 普通鋼芯鋁絞線。沖鋒槍式耐張線夾的耐張鋼錨為2個凹槽結(jié)構(gòu)， 槽尺寸為 3 cm， 規(guī)程規(guī)定鋼凹槽處的鋁管必壓區(qū)長度不得小于 6 cm， 即從凹槽沿光鋼管段量為 3 cm （見圖1）， 400/35 耐張鋼錨段鋼管的總長度為 14.2 cm（見圖2）。 耐張鋼錨上鋁管壓接完成后， 從鋼錨端部（U 型環(huán)處）至鋁管頭部的長度為8.2 cm。

圖1 沖鋒槍式耐張鋼錨壓接尺寸

圖2 鋼錨段總長 14.2 cm， 鋁管必壓區(qū) ＞6 cm

這二回新建線路共計 13 基耐張塔， 有 312 只耐張壓接管，本次竣工驗收共檢測查出不符合標(biāo)準(zhǔn)壓接尺寸的有 53 只，占總數(shù)的 17%。 以圖3 為例的耐張管從鋁管壓痕處量至鋼錨端部 （U 型環(huán)處）全長 16.2 cm， 其中左側(cè)鋁管段壓接 7.2 cm， 證明鋼芯壓接管處（不壓區(qū)）的鋁管過壓 1.2 cm， 右側(cè)暴露鋼管段長 9 cm， 表明鋼錨段上至少應(yīng)壓 6 cm 的鋁管欠壓長度 0.8 cm。

圖4 的耐張管從鋼錨端部（U 型環(huán)處）量至鋁管壓痕處的長度為 11 cm， 表面上看鋼錨段上的鋁管液壓了 6 cm 以上， 但與標(biāo)準(zhǔn)的 14.2 cm 相比短了 3.2 cm， 相當(dāng)于耐張鋼錨頭上的 2 個鋼凹槽未與鋁管壓接， 表明 6 cm 鋁管壓接段均壓在光鋼錨段上，驗收出的不合格耐張壓接管多數(shù)存在鋼凹槽有1個或2個未壓接。

圖3 鋼錨端部至鋁管壓痕處為 16.2 cm

圖4 鋼錨端部至鋁管壓痕處為 11 cm

另外，部分壓接管的導(dǎo)線鋼芯壓接段外的鋁管不壓區(qū)存在著過壓尺寸長短不一現(xiàn)象，其原因是目前施工架線基本采用高空平衡掛線方法，即導(dǎo)線馳度符合要求后，壓接人員站在懸空的耐張塔緊線鋼絲繩上進(jìn)行耐張壓接管壓接操作，懸空壓接導(dǎo)線環(huán)境不如地面平穩(wěn)，以致耐張壓接管的壓接尺寸不符合規(guī)程規(guī)定的要求，監(jiān)理人員更是無法旁站監(jiān)督此類重要隱蔽項目的施工質(zhì)量。

表1 83型鋼芯鋁絞線的有關(guān)技術(shù)參數(shù)

表2 合格與不合格耐張壓接管試驗對比

3 典型不合格壓接尺寸耐張管的試驗

根據(jù)線路驗收檢測復(fù)核出的典型不合格耐張管壓接尺寸，分別給予復(fù)制并與合格鋁管進(jìn)行試驗對比分析，試驗結(jié)果見表2，括號內(nèi)數(shù)值為鋼錨端部 （U型環(huán)處）至鋁管壓接端痕處之間的尺寸。

從表2可見，導(dǎo)線鋼芯不壓接，鋁管在鋼錨的光鋼管上壓接 6 cm 長度，壓接管只能承擔(dān)導(dǎo)線綜合破斷力的 16.4%； 鋁管在鋼錨的光鋼管上壓接 6 cm 長度且壓住了 1個鋼凹槽位置， 壓接管可承擔(dān)導(dǎo)線綜合破斷力的 65.8%； 當(dāng)導(dǎo)線鋼芯不壓接， 鋁管在鋼錨的光鋼管上壓接 6 cm 長度且壓住了2個鋼凹槽位置時，該壓接管可承擔(dān)導(dǎo)線綜合破斷力的 85.1%； 當(dāng)導(dǎo)線鋼芯按標(biāo)準(zhǔn)壓接，鋼錨管上的鋁管壓接長度也按規(guī)程要求的標(biāo)準(zhǔn)尺寸 6 cm 壓接， 只是鋁管未壓在 2個鋼凹槽位置上，此時的壓接管只能承受導(dǎo)線綜合破斷力的70.05%。 可見鋼錨管上的鋁管壓接尺寸 6 cm 長度和應(yīng)壓接的位置， 必須符合 SDJ226-1987 《架空送電線路導(dǎo)線及避雷線液壓施工工藝規(guī)程》要求的標(biāo)準(zhǔn)壓接尺寸才行。

表中鋼芯按標(biāo)準(zhǔn)壓接， 不壓區(qū)過壓 1.9 cm 和2.8 cm 的 2 個試驗管， 雖然試驗合格， 但由于鋼錨凹槽處的鋁管被過壓已造成剪切損傷，在長期的運行中，導(dǎo)線常年的振動波、產(chǎn)品絞制形成的交變力及微風(fēng)震動波傳遞至耐張鋁管剪切損傷處，將會加重?fù)p傷處的受力，所以對不壓區(qū)應(yīng)認(rèn)真控制，過壓將導(dǎo)致架空導(dǎo)線的安全系數(shù)下降。

4 類似事故的教訓(xùn)和防范措施

在連續(xù)陰雨雪天和冰凍數(shù)日后，某電業(yè)局的2 條新建 220 kV 線路先后發(fā)生 3 只耐張壓接管中鋼芯拉斷、鋼錨拔出事故。事后檢查發(fā)現(xiàn)，耐張壓接鋁管未按標(biāo)準(zhǔn)要求的尺寸壓在鋼凹槽段，基本等同文中竣工驗收檢測核查出的壓接狀況。當(dāng)線路處在設(shè)計臨界檔距狀態(tài)（覆冰、低溫或大風(fēng)）時，導(dǎo)線承受最大設(shè)計張力，超過了鋼芯鋁絞線的鋼芯破斷力， 而原應(yīng)承受 60%導(dǎo)線計算破斷力的鋁截面未按規(guī)程尺寸壓接，導(dǎo)致導(dǎo)線鋼芯拉斷、鋁管拔出或避雷線壓接管拔出掉線事故。

在輸電線路工程施工建設(shè)中，施工單位和監(jiān)理單位必須認(rèn)真、嚴(yán)格執(zhí)行 SDJ226 的規(guī)定。 液壓操作員施工壓接導(dǎo)線及避雷線應(yīng)規(guī)范尺寸、畫印，不得隨意過壓或欠壓，壓接完成后應(yīng)重新檢測壓接尺寸，在壓接管上打上鋼印標(biāo)記，根據(jù)目前高空開斷且懸空壓接耐張線管的實際情況，監(jiān)理人員可用望遠(yuǎn)鏡觀察等手段替代地面施工時的旁站監(jiān)理，以加強線路導(dǎo)線及避雷線的壓接質(zhì)量，確保輸電線路的安全運行。

[1]SDJ 226－1987 架空 送 電 線 路 導(dǎo) 線 及 避 雷 線 液 壓 施 工 工藝規(guī)程[S].北京：水利電力出版社，1987.

[2]應(yīng)偉國.從誤開斷損傷的鋼芯鋁絞線談標(biāo)準(zhǔn)修訂的必要性[J].電力建設(shè)，2008，（12）：11-13.

[3]GB 50233－2005 110～500 kV 架 空 送 電 線 路 施 工 及 驗收規(guī)范[S].北京：中國計劃出版社，2005.

[4]周 立 波 ， 黃 曉 明 ， 包 建 強 ， 等.220 kV 輸 電 線 路 耐 張 壓接管鋼芯拉斷原因與防范 [J]. 電世界，2008，49（10）：38-40.

（本文編輯：楊 勇）

Analysis of Verification for Splicing Size and M echanical Load of Overhead Conductor Strain Clam p

YINGWei-guo， HU Xu-guang， HUANG Xu-jun
（Jinhua Electric Power Bureau， Jinhua， Zhejiang 321017， China）

This paper describes the splicing size inspection for conductor and ground wire (strain clamp is splicing sleeve)in important hidden works and test verification of the off-size specimen during the completion and acceptance of new transmission lines.The result shows that these specimen will cause comprehersive breaking force of conductor to be weakened greatly.Therefore， it needs to improve the splicing quality of transmission line splicing sleave and preventwire drop accidents.

transmission line； strain hydraulic sleeve； splicing； size； mechanical load

TM752

：B

： 1007-1881（2010）07-0014-03

2010-01-20

應(yīng)偉國（1953-）， 男， 浙江蕭山人， 高級工程師，長期從事高壓輸電線路技術(shù)管理工作。