配电线路耐张线夹压接及二次保护方法研究及应用
董鲁平
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董鲁平,. 配电线路耐张线夹压接及二次保护方法研究及应用[J]. 国际科技论坛,202311. DOI:10.12721/ccn.2023.157294.
摘要: 在输配电线路施工过程中,通过采用最新导线耐张线夹液压压接标准工艺,避免高空压接,提升施工 质量,利用无损检测(X射线)对跨越处耐张线夹进行施工质量检测,确保施工质量,安装预绞丝安全备份线夹,形成双重保护,避免导线在大风、雨雪等恶劣环境下从耐张线夹中脱落而导致的断线事故,提高线路的安全系数,保证电网安全稳定的运行。
关键词: 耐张线夹;压接工艺;备份线夹;双重保护
DOI:10.12721/ccn.2023.157294
基金资助:

1引言

随着中国经济的快速发展,铁路、高速如密集的蜘蛛网遍布在中华大地上,且新建高速与铁路也在不断增加,造成了架空线路重要的交叉跨越越来越多。

为了满足国家电网印发架空线路“三跨”重大反事故措施要求,防止架空线路“三跨”发生断线事故,采用最新耐张线夹液压标准施工工艺,通过 X 射线对耐张线夹进行质量检测,保证压接质量,通过安装预绞式 安全备份线夹对耐张线夹进行加固,形成二次保护,提高交叉跨越处线路的安全 系数,保证了高速、铁路和重要输电通道的正常通行与运行,提升了电网运行的稳定性。

2 X射线探伤检测

2.1 检测设备组成

检测设备一般包括X射线源、成像(探测器)系统、计算机系统、检测工装和其他器材等。检测过程中对导线和杄塔的附加荷载应不超过相应导线和杆塔的设计值。

X射线源主要是便携式定向X射线机和脉冲式射线机两种。成像系统主要分数字X射线成像系统和胶片系统。检测用工装应依据所采用的检测设备和检测方法进行设计,确保能够牢固地固定X射线机及成像系统。

2.2 检测及处理方式

2.2.1检测部位

X射线检测部位一般为耐张线夹所用压接位置,包括钢锚与外部铝管压接区域,钢芯与锚管压接区域,外部铝管与和导线压接区域。

2.2.2检验透照布置

透照时,X射线源、胶片或成像板按图3-1进行布置,并使X射线束中心垂直指向透照区中心。胶片或成像板宜紧贴线夹,保持与线夹平行,不得产生弯曲变形。如现场条件受限不能紧贴时,应适当拉大焦距。在透照时,不应直接朝向有人方位。

2.3.3透照技术参数

(1)焦距

检测时焦距至少应满足下式要求:

截图1741336146.png

式中:

F—焦距,mm;

d—射线机的焦点直径或当量直径,mm。

(2)管电压

架空线路耐张线夹X射线检测时射线管电压应根据透照厚度进行选择。并根据透照质量进行调整。调整时,在保证曝光量的前提下,尽量选择较低的管电压。

(3)曝光量 

在实际检测时,应按照检测速度、检测设备和检测质量的要求,通过协调管 电流和曝光时间等参数来选择合适的曝光量,其调节原则为: 

1)在满足图像质量、检测速度和检测效率要求前提下,宜选择较低的曝光量;如无法满足要求,可适当提高曝光量。 

2)(DR)成像可通过合理选择采集帧频、图像叠加幅数和管电流来控制曝光量; 

3)胶片式射线检测和(CR)成像可通过合理选择曝光时间和管电流来控制曝光量。 

3 预绞式安全备份线夹的应用

3.1 预绞式安全备份线夹组成结构

预绞丝安全备份线夹由两大部分组成。其中提供机械张力的系统是由一套预 绞式耐张线夹、一套预绞式补强接续条、一段钢绞线填充条、一套心形环和一套 U 型挂环组成。提供电气导流作用的系统是由一套分流条组成。

3.2 安全备份现夹安装流程

(1)将预绞式耐张线夹缠绕于填充条上,填充条露出预绞式耐张线夹100mm左右,预绞式耐张线夹 U 型端套入心形环,通过 U 型环连接在调整板上。

(2)将三根预绞式补强接续条一端预绞丝依次交叉缠绕在预绞式耐张线夹上,另一端预绞丝依次缠绕在导线上,缠绕长度符合设计要求。

(3)三根预绞式分流条以同样形式缠绕在跳线和导线上,缠绕长度符合设计要求。

由于补强接续条和分流条为钢绞线,缠绕时不易在塔上进行,因此在线路迁改时,一般由几人配合在地面将耐张金具串、跳线串和备份线夹安装好后,再起 吊至塔上。

3.3 安全备份线夹的优越性

安全备份线夹是用于输配电线路的裸导线或架空绝缘导线安装,产品可靠性及经济性优于目前线路上广泛使用的螺栓型、液压型耐张线夹。安全备份线夹的结构简单,其预绞丝双腿绞合形成空管,后部为预成型的绞环,而绞环用以固定 在连接金具上。安装后预绞丝双腿形成的管状结构自然缠绕在导线上可产生极强 的握紧力,新颖的结构和精密的设计,独特的原理和结构使该种导线耐张线夹具 有独特的性能和鲜明的特点,使导线耐张线夹拥有可靠的性能。线夹通常由铝包 钢、镀锌钢丝等材料制造。

电力耐张线夹根据不同类型的应用场合进行了详细的分类,适用于各种绝缘导线、钢芯铝绞线、铝包钢绞线、钢绞线。根据不同材料的绞线,采用相应的原材料来生产线夹,避免产生电化学腐蚀。耐张线夹破断强度应不小于绞线的极限 破断强度,耐张线夹握力不小于适用绞线破坏强度的 95%。耐张线夹能够强有力 地紧握绞线,将对绞线的握力传递到整个线夹长度内,既保证了足够的机械强度,又不会对绞线产生应力集中点。使用安全备份线夹可以大大地降低电力线路中导线、金具维护费用。

其主要优势在于:

(1)在压缩型耐张线夹处导、地线断裂时,可提供稳定的机械握力,保证导、地线不坠落,保证回路通流能力。

(2)在耐张引流板出现问题,温升过高时,可提供分流作用,保证压缩型耐张线夹处导线不被烧蚀,极大消除断线隐患。

(3)发生导、地线断线时,维持线路正常工作,以给后期的维护提供充裕 的时间。

(4)操作简单,牢固耐用。

(5)性能稳定,无需特殊工具即可徒手安装。 根据相关实验数据,安全备份线夹可恢复导线 70-100%电气性能,对导线握力达到 80-95%导线破断强度。

4.4 安全备份线夹应用限制与缺点

(1)由于构造和机理的原因,预绞式线夹仅适用于 400mm2 及以下截面的导线。

(2)耐张线夹出口处为微风震动的波节点,存在微风振动正向波和反射波的叠加,故耐张线夹出口段是导地线疲劳振动严重区段,除消振金具外不应安装 其他设备,加装预绞式耐张线夹后,防振锤等防振金具需向档中移位,与原有耐 张线夹的距离变远,可能降低线路防振效果。

(3)备份线夹与原耐张串金具平行接近,易发生摩擦或碰撞,长期运行存在一定安全隐患。

总结

在跨越高速、铁路的架空电力线路迁改过程中,为了保证施工质量,降低耐张线夹处断线的风险,减小耐张线夹处断线后造成影响,需要做到以下几点:

(1)加强导线耐张线夹液压压接标准工艺的推广,采用标准化的施工方式,严格控制压模、液压型耐张线夹、导线尺寸,精确定位、减小误差,尽量避免漏压、多压、安装偏差过大、铝管或钢管弯曲过大等缺陷。

(2)采用X射线对耐张线夹压接处进行检测,通过分析成像获得的图片,针对不同缺陷,采取不同的应对措施,避免运行过程缺陷不断扩大而导致断线。

(3)通过安装安全备份线夹可以分担导线耐张线夹机械负荷,增加耐张线夹的安全裕度;附加的引流线可起到分流作用,降低耐张线夹引流板发热的故障率;在极端情况下,一旦耐张线夹断裂失效,可防止导线跌落并继续导流。提高了线路运行的安全系数。同时,在“三跨”跨越耐张段,采用双联双挂点绝缘子金具串,可以避免因部分金具和绝缘子缺陷而导致导线跌落于被跨越物上,能有效提高输配电线路运行的安全系数。