某±800 kV特高壓輸電線路地線直線接續(xù)管鼓包分析

王 庭，靳義奎，韓學(xué)文，王春林，李 涓，王洪東，牛澤楠，霍亞鵬

（1.青海送變電工程有限公司，青海 西寧 810001；2.國(guó)網(wǎng)青海省電力公司超高壓公司，青海 西寧 810021）

0 引言

直線接續(xù)管是輸電線路的重要金具之一，用于將導(dǎo)線或避雷線連接，起接續(xù)及導(dǎo)電的作用。目前，采用直線接續(xù)管連接是實(shí)現(xiàn)架空輸電線路遠(yuǎn)距離不間斷輸電的唯一手段。隨著電網(wǎng)的快速發(fā)展，電壓等級(jí)越來(lái)越高，輸電線路越來(lái)越密集，運(yùn)行年限越來(lái)越久，全球氣候變暖加劇短時(shí)強(qiáng)對(duì)流天氣、暴雨等極端天氣逐年頻發(fā)，直線接續(xù)管的性能缺陷已成為影響電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要因素。本文對(duì)運(yùn)行中的直線接續(xù)管出現(xiàn)的缺陷進(jìn)行分析，并提出處置和預(yù)防措施，對(duì)目前在建及投運(yùn)的特高壓線路具有參考借鑒意義。

1 工程概況

1.1 線路概況

某±800 kV特高壓輸電線路，投運(yùn)時(shí)間為2017年4月。導(dǎo) 線 采 用6×JL1/G2A-1250/100鋼芯鋁絞線。線路大號(hào)方向左側(cè)避雷線采用OPGW光纜，右側(cè)避雷線采用JLB20A-150鋁包鋼絞線。地線直線接續(xù)管采用JY-150BG-20型。

1.2 地貌和氣候

該區(qū)段地形地貌為普通山地，海拔高度1 888 m，溫帶半濕潤(rùn)氣候，多年平均氣溫10.7 ℃，1月平均氣溫-5.5 ℃，極端最低氣溫-18.8 ℃，年平均降水量642.4 mm，年平均降雨日數(shù)為95 d。設(shè)計(jì)覆冰厚度15 mm，設(shè)計(jì)風(fēng)速27 m/s。

1.3 缺陷概述

2021年4月下旬，該線路運(yùn)行過(guò)程中，運(yùn)維人員發(fā)現(xiàn)2226號(hào)大號(hào)側(cè)40 m處地線直線接續(xù)管中部非壓區(qū)部位出現(xiàn)鼓包現(xiàn)象（如圖1）。鼓包位于直線接續(xù)管靠近檔距中央一側(cè)約230 mm處，且在直線接續(xù)管下部。

圖1 直線接續(xù)管鼓包照片

2 缺陷分析

2.1 壓接工藝

根據(jù)規(guī)程〔1〕要求，該地線接續(xù)采用對(duì)接方式，直線接續(xù)管參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 JY-150BG-20直線接續(xù)管參數(shù)

1）襯管、鋁管、鋼管穿管及定位

第一步，首先將兩側(cè)襯管分別穿入兩根地線，其次將鋁管也穿入其中一根地線，最后在一側(cè)地線穿入鋼管。第二步，首先從地線的端部向另一側(cè)量取鋼管長(zhǎng)度L的1/2，其次在量取的位置標(biāo)記定位印記A。最后將地線兩端分別向管口穿入，穿時(shí)沿地線絞制方向旋轉(zhuǎn)推入，直至鋼管兩端管口分別與定位印記A重合，如圖2。

圖2 地線接續(xù)管穿管示意圖

2）鋼管壓接

壓接順序：先在鋼管中間壓第一模，然后按壓模順序依次壓接，直至鋼管壓接完畢，如圖3。

圖3 地線接續(xù)管鋼管壓接示意圖

3）襯管、鋁管定位

第一步，先將兩個(gè)襯管移動(dòng)到已壓鋼管兩端，后在襯管外側(cè)標(biāo)記定位印記B。第二步，首先從壓后鋼管中心向兩端量取鋁管全長(zhǎng)的1/2，其次在量取的位置標(biāo)記定位印記C，最后穿入鋁管，直至兩端管口分別與定位印記點(diǎn)C重合。第三步，從定位印記B向鋁管中心量取襯管長(zhǎng)度100 mm，并標(biāo)記定位印記D，定位印記D至C的區(qū)域?yàn)殇X管壓接區(qū)，如圖4。

圖4 地線接續(xù)管鋁管穿管示意圖

4）鋁管壓接

壓接順序：由定位印記D向定位印記C逐模進(jìn)行，如圖5。

圖5 地線接續(xù)管鋁管壓接示意圖

2.2 缺陷分析

通過(guò)外觀尺寸測(cè)量、滲水試驗(yàn)〔4〕、弧垂檢查、竣工資料查閱等，結(jié)果表明：

1）根據(jù)規(guī)程〔1〕要求，對(duì)直線接續(xù)管彎曲度進(jìn)行測(cè)量，彎曲度均≤1%，符合規(guī)程〔1〕要求；從鋁管的壓接痕跡觀察，壓模疊模尺寸＞10 mm，無(wú)飛邊毛刺，外觀完好，無(wú)扭曲裂紋現(xiàn)象，符合規(guī)程〔1〕要求；對(duì)鋁管對(duì)邊距進(jìn)行測(cè)量，共取得四組對(duì)邊距測(cè)量值（見(jiàn)表2），亦符合規(guī)程〔1〕要求（壓后推薦值S=41.48 mm）。

表2 對(duì)邊距測(cè)量值

2）由于2226號(hào)地線懸掛點(diǎn)高差較大，直線接續(xù)管管口向2226號(hào)側(cè)呈“仰勢(shì)”，如圖6所示。地線掛點(diǎn)2226號(hào)較2227號(hào)高110 m、較2225號(hào)高36 m（見(jiàn)表3），故2226號(hào)直線塔為壓力檔。該直線接續(xù)管位于2226號(hào)大號(hào)側(cè)40 m處，直線接續(xù)管靠2226號(hào)側(cè)管口高、靠2227號(hào)側(cè)管口低，若遇到降水天氣，2226號(hào)地線線夾處積水將會(huì)沿著地線往直線接續(xù)管管口流入，極易造成積水。

圖6 地線懸掛點(diǎn)高差示意圖

表3 2225號(hào)-2227號(hào)耐張段相關(guān)參數(shù)

3）采用紅色液體在直線接續(xù)管管口高的一側(cè)灌入，等待約30 min后，肉眼可見(jiàn)紅色液體從另一側(cè)管口滲出。

4）查閱地線百米弧垂表竣工弛度，并經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，弧垂誤差值符合規(guī)程〔1〕要求，見(jiàn)表4。

表4 地線弧垂對(duì)比

5）由于地線長(zhǎng)期承受拉力作用，單絲直徑在一定程度上減小，但通過(guò)對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)地線單絲直徑仍符合規(guī)程〔3〕要求。

6）查閱竣工資料中地線直線壓接評(píng)級(jí)記錄表及地線直線接續(xù)管隱蔽工程簽證記錄，數(shù)據(jù)均符合規(guī)程〔2〕要求。

7）查閱竣工資料中液壓機(jī)、壓鉗、壓模、操作人員證件、地線直線接續(xù)管等質(zhì)量證明文件均符合規(guī)程〔2〕要求。

8）查閱張力架線施工作業(yè)指導(dǎo)書(shū)，導(dǎo)地線直線接續(xù)管為張力場(chǎng)集中壓接，壓接操作均有監(jiān)理現(xiàn)場(chǎng)旁站，且壓接人員均經(jīng)培訓(xùn)考試合格后持證上崗，從開(kāi)工伊始至完工，涉及直線接續(xù)管壓接操作施工大于50次操作，流程極為熟練。

9）經(jīng)與當(dāng)?shù)剡\(yùn)維人員溝通，本標(biāo)段暫未發(fā)現(xiàn)其他直線接續(xù)管出現(xiàn)鼓包現(xiàn)象。

綜上所述，該直線接續(xù)管鼓包原因?yàn)榈鼐€壓接后，鋁包鋼絞線之間仍然存在細(xì)微空隙，由于壓接工藝和規(guī)程〔1〕要求，直線接續(xù)管鋁管非壓區(qū)與鋼管之間存在空隙，經(jīng)過(guò)降雪天氣后，覆蓋在地線上的雪在氣溫高時(shí)，融化成水通過(guò)空隙進(jìn)入直線接續(xù)管內(nèi)，在非壓區(qū)內(nèi)積累后在氣溫低時(shí)結(jié)冰，多次發(fā)生凍融后體積增大發(fā)生鼓包現(xiàn)象。

3 缺陷的處置及預(yù)防

3.1 處置措施

由于是降雪融水滲入非壓區(qū)造成凍漲后引起鼓包，若采用更換新的接續(xù)管消除此缺陷，并不能完全消除，隨著時(shí)間增加，勢(shì)必還會(huì)出現(xiàn)此類鼓包現(xiàn)象。為防止融水滲入，采用非壓區(qū)鉆孔注電力脂。操作步驟：晴好、氣溫＞10 ℃的天氣條件下，在接續(xù)管非壓區(qū)頂部及底部各開(kāi)1個(gè)φ6 mm孔（下部孔建議開(kāi)在鼓脹處），在上部孔內(nèi)通入壓力氣體將非壓區(qū)內(nèi)部積水從下部孔排除干凈后，用黃油槍向孔內(nèi)注滿電力脂，待下孔溢出時(shí)用φ6 mm鋁鉚釘先將下孔封堵，繼續(xù)注脂待上口溢出時(shí)用φ6 mm鋁鉚釘將上孔封堵，封堵后用防水密封膠將縫隙表面密封。

3.2 預(yù)防措施

施工階段，架線施工布線時(shí)對(duì)導(dǎo)地線直接接續(xù)管的位置進(jìn)行充分考慮，對(duì)高差大的上揚(yáng)塔位兩側(cè)盡量不要布置接續(xù)管，確因布線困難無(wú)法避開(kāi)時(shí)，要求將接續(xù)管布置在弧垂最低點(diǎn)附近，并保證兩側(cè)管口處于水平位置，且采用注油式接續(xù)管。

運(yùn)行階段，對(duì)降水量大的區(qū)段內(nèi)所有直線接續(xù)管、耐張線夾進(jìn)行排查，建立臺(tái)賬，結(jié)合檢修對(duì)其進(jìn)行外徑測(cè)量（含非壓區(qū)直徑），外觀檢查及X射線檢測(cè)。對(duì)本區(qū)段部分塔位安裝降水量監(jiān)測(cè)設(shè)備，通過(guò)降水監(jiān)測(cè)對(duì)耐張線夾、直線接續(xù)管進(jìn)行對(duì)比監(jiān)測(cè)。對(duì)存在輕微鼓脹現(xiàn)象的耐張線夾、直線接續(xù)管進(jìn)行打孔注脂，保證非壓區(qū)管內(nèi)空隙電力脂充盈，避免融水侵入。

4 結(jié)束語(yǔ)

輸電線路中地線直線接續(xù)管、耐張線夾因氣候、導(dǎo)地線金具結(jié)構(gòu)、上揚(yáng)高差等原因，易造成管內(nèi)積水，受溫差影響長(zhǎng)期凍融造成鼓脹。建議在運(yùn)行期間對(duì)易結(jié)冰的降水天氣、上揚(yáng)高差大的直線接續(xù)管、耐張線夾進(jìn)行監(jiān)測(cè)。