500 kV 線(xiàn)路壓縮型耐張線(xiàn)夾斷裂原因分析

利佳，李志翔

(云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院，昆明 650217)

0 前言

耐張線(xiàn)夾是一種將導(dǎo)線(xiàn)或地線(xiàn)固定在非直線(xiàn)桿塔的耐張絕緣子串上，起錨固作用或用于固定拉線(xiàn)的金具，是常用的輸變電線(xiàn)路金具。其常見(jiàn)類(lèi)型有螺栓型耐張線(xiàn)夾、楔型及螺栓型壓縮線(xiàn)夾、壓縮型耐張線(xiàn)夾。壓縮型耐張線(xiàn)夾除承受導(dǎo)線(xiàn)或地線(xiàn)的全部拉力外，又作為導(dǎo)電體。這類(lèi)線(xiàn)夾一旦安裝后就不能再行拆卸，又稱(chēng)死線(xiàn)夾;由于是導(dǎo)體，線(xiàn)夾的安裝必須遵守有關(guān)安裝操作規(guī)程的規(guī)定認(rèn)真進(jìn)行。耐張線(xiàn)夾一旦發(fā)生斷裂，嚴(yán)重的將會(huì)發(fā)生掉線(xiàn)，導(dǎo)致線(xiàn)路停電事故。本文對(duì)某500 kV 線(xiàn)路壓縮型耐張線(xiàn)夾斷裂原因進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的處理意見(jiàn)。

1 斷裂發(fā)生的情況

某500 kV 線(xiàn)路227 號(hào)塔小號(hào)側(cè)B 相左上子導(dǎo)線(xiàn)、C 相左下子導(dǎo)線(xiàn)壓縮型耐張線(xiàn)夾發(fā)生斷裂。發(fā)生斷裂的耐張線(xiàn)夾型號(hào)為錦NY－300/40TA。發(fā)生斷裂的線(xiàn)夾，在拆下前并未全部斷裂。受供電局委托，對(duì)斷裂原因進(jìn)行分析。

對(duì)發(fā)生斷裂的線(xiàn)夾進(jìn)行宏觀(guān)分析，斷裂均發(fā)生在鋁管的彎曲部位，該部位是發(fā)生結(jié)構(gòu)突變的位置。發(fā)生斷裂的耐張夾導(dǎo)線(xiàn)出口處有一個(gè)TJ 型跳線(xiàn)間隔棒將線(xiàn)夾與鋼錨固定連接在一起，使發(fā)生斷裂的線(xiàn)夾鋁管彎曲部位存在近似鋼性連接的結(jié)構(gòu)，鋁管的直段及鋼錨部位存在一個(gè)活動(dòng)連接機(jī)構(gòu)。

從壓縮型耐張線(xiàn)夾線(xiàn)斷口(兩側(cè))的宏觀(guān)形貌，斷口可以看出斷面在存明顯的低周疲勞紋［1］，疲勞裂紋起源于鋁管外壁(在彎曲過(guò)程中局部被壓縮部位)，向內(nèi)壁發(fā)展，疲勞區(qū)域?qū)捈s30 mm，占整個(gè)斷口的1/3。從斷口可以看出斷面在存明顯的低周疲勞紋［3］，疲勞裂紋起源于鋁管外壁，向內(nèi)壁發(fā)展，疲勞區(qū)域?qū)捈s32 mm，約占整個(gè)斷口的1/3［2］。兩個(gè)斷裂線(xiàn)夾斷裂部位外壁未發(fā)現(xiàn)明顯外力損壞痕跡。

對(duì)B 相左上、C 相左下子導(dǎo)線(xiàn)壓縮型耐張線(xiàn)夾進(jìn)行X 射線(xiàn)數(shù)字檢測(cè)［4］，X 射線(xiàn)檢測(cè)未發(fā)現(xiàn)明顯異常情況，

對(duì)發(fā)生斷裂的B 相左上子導(dǎo)線(xiàn)壓縮型耐張線(xiàn)夾斷口進(jìn)行掃描電鏡檢測(cè)，從電鏡照片中也可以看出明顯的疲勞紋。

表1 線(xiàn)夾成份分析

從表1 中可以看出，發(fā)生斷裂的線(xiàn)夾的材料成份符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。

2 結(jié)束語(yǔ)

斷裂均發(fā)生在線(xiàn)夾鋁管的彎曲部位，該部位是結(jié)構(gòu)發(fā)生突變的位置，即應(yīng)力集中部位［5］，發(fā)生斷裂線(xiàn)夾的子導(dǎo)線(xiàn)引流跳線(xiàn)間隔棒與引流把后端距離較近，該根子導(dǎo)線(xiàn)引流線(xiàn)與另一根子導(dǎo)線(xiàn)的延長(zhǎng)拉桿形成剛性連接，兩根子導(dǎo)線(xiàn)在風(fēng)力作用下產(chǎn)生不同步振蕩［6］，造成壓縮型耐張線(xiàn)夾引流把外層彎曲部位疲勞破斷。

建議供電局對(duì)該線(xiàn)路的相同結(jié)構(gòu)的線(xiàn)夾進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)更換。壓縮型耐張線(xiàn)夾導(dǎo)線(xiàn)出口處的跳線(xiàn)間隔棒與線(xiàn)夾距離太近，在安裝時(shí)可以適調(diào)當(dāng)節(jié)線(xiàn)夾與間隔棒的距離，避免線(xiàn)夾鋁管彎曲部位出現(xiàn)近似鋼性連接的結(jié)構(gòu)［7］，降低疲勞裂紋的發(fā)生。

［1］劉尚慈.火力發(fā)電廠(chǎng)金屬斷裂與失效分析［M］.武漢水利電力學(xué)院，水力電力出社，1992.

［2］鐘群鵬，趙子華.斷口學(xué)［M］.北京:高等教育出版社，2006:12.

［3］Suresh S，著.王中光，等譯.材料的疲勞［M］.北京:國(guó)防工業(yè)出版社，1993:507.

［4］楊凌輝，肖嶸，季獻(xiàn)武.基于ORDR 技術(shù)的高壓輸電導(dǎo)線(xiàn)斷股和損傷檢測(cè)［C］.光電子，激光，2013:24 (05).

［5］吳富民.結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度［M］.西安:西北工業(yè)大學(xué)出版社，1985:167－169.

［6］何明鑒.機(jī)械構(gòu)件的微動(dòng)疲勞［M］.北京:國(guó)防工業(yè)出版社，1994.

［7］趙建生.斷裂力學(xué)及斷裂物理［M］.武漢:華中科技大學(xué)出版社，2003.