提高大截面導(dǎo)線壓接質(zhì)量的新工藝

虞佳旻

（上海送變電工程公司，上海 200235）

1 大截面與普通鋼芯鋁絞線性能比較

目前，在我國具有豐富運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的輸電線路中，如向家壩—上海±800kV特高壓直流輸電線路采用ACSR－720／50鋼芯鋁絞線，導(dǎo)線截面為720mm2。為了有效降低線損、導(dǎo)線表面場強(qiáng)、電磁干擾和低頻噪聲，同時也為了降低電網(wǎng)工程投資和運(yùn)行成本，提高能源輸送效率，錦屏—蘇南±800kV特高壓直流輸電線路在設(shè)計(jì)階段首次采用 了 JL／G3A－900／40 大 截 面 鋼 芯 鋁 絞 線。900mm2大截面導(dǎo)線與普通720mm2導(dǎo)線的技術(shù)參數(shù)對比，如表1所示。

由表1可以看出，900mm2大截面導(dǎo)線的主要技術(shù)特點(diǎn)是：電導(dǎo)率高、鋁鋼比大、鋁股受力比重大。其中“鋁鋼比”對施工影響最大。JL／G3A－900／40大截面導(dǎo)線的鋁股分為4層，鋁鋼比達(dá)到23.14。鋁鋼比提高后，最直觀的視覺影響就是導(dǎo)線變“軟”了，壓接鋁管直徑及長度相應(yīng)增加，壓接后鋁管伸長量大，諸多不利因素導(dǎo)致大截面導(dǎo)線壓接管，在壓接后出現(xiàn)較為嚴(yán)重的松股現(xiàn)象，而且在緊線后這種散股現(xiàn)象仍得不到消除。為此，尋找一種大截面導(dǎo)線壓接新工藝被提上議事日程。

表1 兩種截面鋼芯鋁絞線比較

2 大截面鋼芯鋁絞線壓接特點(diǎn)比較

大截面導(dǎo)線的耐張管與直線接續(xù)管的施工特點(diǎn)比較，如表2所示。

表2 耐張管與直線接續(xù)管的壓接特點(diǎn)比較

由表2可以看出，常規(guī)壓接工藝雖然壓接后尺寸均符合要求，但因?yàn)閴航臃较虻脑?，使得鋁股向管外伸長，又因大截面導(dǎo)線伸長量大，使得松股不可避免，進(jìn)而可能影響抗拉強(qiáng)度。倘若改變壓接方向，將有可能消除松股等現(xiàn)象。

3 耐張線夾的“倒壓”

“倒壓”是相對于原液壓規(guī)程所指的耐張線夾鋁管的壓接方向而言，是指耐張線夾鋁管的壓接順序是從導(dǎo)線側(cè)管口開始，逐模施壓至同側(cè)不壓區(qū)標(biāo)記點(diǎn)，隔過“不壓區(qū)”后，再從鋼錨側(cè)不壓區(qū)標(biāo)記點(diǎn)順序壓接至鋼錨側(cè)管口，如圖1所示?！暗箟骸惫に囍会槍δ蛷埦€夾的壓接，不涉及接續(xù)管的壓接。

圖1 耐張線夾的“倒壓”工藝

4 接續(xù)管“順壓”

“順壓”是相對于原液壓規(guī)程中所指的接續(xù)管鋁管的壓接方向而言，是指接續(xù)管鋁管的壓接順序是從一側(cè)管口開始，逐模施壓至同側(cè)不壓區(qū)標(biāo)記點(diǎn)，跳過“不壓區(qū)”后，再從另一側(cè)不壓區(qū)標(biāo)記點(diǎn)順序壓接至另一側(cè)管口，如圖2所示?！绊槈骸惫に囍会槍永m(xù)管的壓接，不涉及耐張線夾的壓接。

圖2 接續(xù)管的“倒壓”工藝

5 “倒壓”與“順壓”工藝的區(qū)別

按照耐張線夾“倒壓”及接續(xù)管“順壓”工藝的要求，對耐張線夾及接續(xù)管進(jìn)行壓接時，關(guān)鍵是要根據(jù)耐張線夾及接續(xù)管在壓接后的鋁管伸長量，事先對耐張線夾及接續(xù)管設(shè)置預(yù)偏值。耐張線夾壓接后的預(yù)偏量，應(yīng)該是壓接后整個鋁管的伸長量；接續(xù)管壓接后的伸長量應(yīng)該是一側(cè)壓接區(qū)壓接后的總伸長量的一半。

伸長量與多個因素有關(guān)，應(yīng)該先進(jìn)行試驗(yàn)，掌握伸長量后再確定預(yù)偏量。壓接伸長量主要與以下因素相關(guān)。

1）鋁管的壓接長度 鋁管壓接長度發(fā)生變化時，壓接后鋁管長度會有很大變化，鋁管長度越大則伸長量越大。

2）壓接模具的有效寬度 采用大噸位壓接機(jī)時，其壓接模具的寬度較大，每模壓接時鋁管與模具接觸面積更大，導(dǎo)致鋁管較難往外延伸，其壓接試件的緊密性較小噸位高，導(dǎo)致壓接伸長量較小。

3）兩模間的搭模寬度 搭模寬度大，相當(dāng)于減小了壓接模具的寬度，因此搭模寬度越大，壓接管的伸長量越大。

4）實(shí)際壓接導(dǎo)線長度 由于使用不同噸位的壓接機(jī)以及人為操作因素，都會造成實(shí)際壓接的長度有所變化，從而影響壓接管的總伸長量，比如出現(xiàn)未壓接到壓接印記或壓過壓接印記等現(xiàn)象。

5）壓接管表面狀況 為了方便脫模，壓接時在壓接管表面涂抹液壓油或電力脂等，雖然減小了壓接管與壓模之間的摩擦系數(shù)，但是壓接管伸長量會變大。

6 耐張壓接管的預(yù)偏量試驗(yàn)

圖3 耐張壓接管的預(yù)偏量試驗(yàn)

使用常規(guī)200t壓接機(jī)時，以5mm為1個量級，對耐張壓接管長為30～60mm的預(yù)偏值，進(jìn)行了7次測試。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，預(yù)偏量設(shè)為30mm時還有一模未壓，鋁管已頂住鋼錨，如圖3（a）所示；預(yù)偏量設(shè)為40mm時為最佳值，如圖3（b）所示。

7 直線接續(xù)管的預(yù)偏量試驗(yàn)

使用常規(guī)200t壓接機(jī)時，以5mm為1個量級，對直線接續(xù)管長為30～60mm預(yù)偏值，進(jìn)行了7次測試，試驗(yàn)壓接現(xiàn)場如圖4所示。

圖4 試驗(yàn)壓接現(xiàn)場

以往傳統(tǒng)的直線管壓接，鋁管系對稱穿入，穿入位置如圖5（a）所示；而對于“順壓”工藝，鋁管穿入偏移后位置，如圖5（b）所示。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，預(yù)偏量設(shè)為35mm時為最佳值。

圖5 直線接續(xù)管的預(yù)偏量試驗(yàn)

8 解決壓接后松股問題

如圖5左側(cè)所示，在直線接續(xù)管后壓的一側(cè)，由于鋁股伸長方向仍朝向?qū)Ь€側(cè)，故該側(cè)管口在壓接后仍會出現(xiàn)輕微松股現(xiàn)象。

總結(jié)多年積累的大截面導(dǎo)線壓接經(jīng)驗(yàn)，針對目前出現(xiàn)的新問題，覺得在以往導(dǎo)線張力展放后，張力場側(cè)的松股現(xiàn)象，往往要比牽引場側(cè)有明顯好轉(zhuǎn)，那是由于展放過程中導(dǎo)線本身受力旋轉(zhuǎn)，使得后部（即張力場側(cè)）的鋁股被收緊了。受到這一啟發(fā)，便規(guī)定壓接工藝的壓接順序?yàn)椋航永m(xù)管“順壓”的壓接方向統(tǒng)一為由牽引場側(cè)向張力場側(cè)施壓，壓接新工藝順序如圖6所示。

圖6 直線接續(xù)管壓接新工藝順序

通過現(xiàn)場壓接檢驗(yàn)，該改進(jìn)方案確實(shí)有效解決了輕微松股的問題。

9 結(jié)語

通過對JL／G3A－900／40（900mm2）截面導(dǎo)線壓接成品進(jìn)行握力試驗(yàn)壓接試驗(yàn)，三組試件拉力結(jié)果分別為233.63kN、235.72kN、236.17kN，均滿足203.39kN的設(shè)計(jì)值。

±800kV錦蘇線運(yùn)用“倒壓”與“順壓”的施工工藝，對144根接續(xù)管及768根耐張管進(jìn)行壓接施工，壓接后實(shí)際松股僅3根，返工率3.3‰。同時通過對壓接尺寸、外觀質(zhì)量等項(xiàng)目的檢查驗(yàn)收，錦蘇線運(yùn)用“倒壓”與“順壓”施工工藝的912根壓接管施工評級均為優(yōu)良級，優(yōu)良率達(dá)100%。近年來，國家大力發(fā)展特高壓直流輸電技術(shù)，使得大截面導(dǎo)線在日后的線路施工中顯得愈發(fā)重要。通過對大截面導(dǎo)線壓接工藝的改進(jìn)，為今后的工程施工提供了經(jīng)驗(yàn)和借鑒。