±800 kV特高壓輸電線路耐張線夾未壓區(qū)鼓脹缺陷分析

（國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司檢修分公司，杭州311232）

±800 kV特高壓輸電線路耐張線夾未壓區(qū)鼓脹缺陷分析

吳坤祥，朱迪鋒，許楊勇，譚益民，劉紅鑫

（國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司檢修分公司，杭州311232）

針對(duì)某±800 kV輸電線路耐張線夾未壓區(qū)膨脹開(kāi)裂缺陷，通過(guò)宏觀檢查、解剖分析、滲水試驗(yàn)等綜合分析，認(rèn)為耐張線夾膨脹開(kāi)裂原因是雨水通過(guò)導(dǎo)線線股細(xì)微間隙滲入未壓區(qū)后受冷冰凍膨脹，最終導(dǎo)致耐張線夾膨脹開(kāi)裂。同時(shí)，提出3種耐張線夾更換方案，篩選最優(yōu)方案進(jìn)行缺陷消除，并給出運(yùn)維建議。

耐張線夾；膨脹開(kāi)裂；特高壓；輸電線路

0 引言

特高壓交、直流輸電網(wǎng)的發(fā)展，是為了貫徹國(guó)家能源政策，確保電力工業(yè)全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)大范圍的資源優(yōu)化配置，滿足我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的用電需求，具有重大的政治、經(jīng)濟(jì)意義。耐張線夾、接續(xù)管壓接技術(shù)是實(shí)現(xiàn)特高壓輸電線路遠(yuǎn)距離不間斷輸電的唯一手段。目前浙江省電力公司管轄特高壓交/直流輸電線路共計(jì)14回，1 711.658 km，耐張線夾數(shù)量達(dá)1.7萬(wàn)只。耐張線夾的壓接質(zhì)量及后期運(yùn)行情況成為影響電網(wǎng)安全運(yùn)行的重要因素，因此有必要對(duì)有缺陷的耐張線夾進(jìn)行試驗(yàn)及分析，特別是首次出現(xiàn)的缺陷，更應(yīng)找出缺陷原因，提出合理化建議和解決方案，確保電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

1 事件概況

2016年4月，國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司檢修分公司對(duì)某±800 kV輸電線路開(kāi)展綜合檢修，發(fā)現(xiàn)該條線路3973號(hào)極Ⅰ小號(hào)側(cè)1—5號(hào)子導(dǎo)線耐張線夾未壓區(qū)均有凸起鼓脹現(xiàn)象，6號(hào)子導(dǎo)線耐張線夾未壓區(qū)甚至出現(xiàn)凸起脹裂現(xiàn)象；極Ⅱ小號(hào)側(cè)耐張線夾也存在不同程度的鼓包現(xiàn)象。而在此之前，浙江境內(nèi)從未出現(xiàn)超特高壓輸電線路耐張線夾未壓區(qū)膨脹開(kāi)裂現(xiàn)象。

該條線路西起四川西昌裕隆換流站，東至江蘇蘇州同里換流站，于2012年12月投產(chǎn)運(yùn)行。浙江境內(nèi)線路長(zhǎng)112.894 km，鐵塔257基，導(dǎo)線型號(hào)為JL/G3A-900/40，耐張線夾型號(hào)為NY-900/40，3973號(hào)桿塔位于丘陵地區(qū)，極Ⅰ小號(hào)側(cè)金具串呈倒掛狀態(tài)。該缺陷降低了導(dǎo)線耐張線夾的抗拉強(qiáng)度，如不及時(shí)采取措施修復(fù)，隨時(shí)可能造成斷線倒塔事故，嚴(yán)重危及線路安全運(yùn)行。

2 宏觀檢查

為查找缺陷原因，送檢3只耐張線夾，3只耐張線夾未壓區(qū)均有明顯膨脹鼓包現(xiàn)象，其中1只有起鼓裂紋情況。

對(duì)3只耐張線夾彎曲度進(jìn)行測(cè)量，彎曲度均不大于1%；從鋁管的壓接痕跡觀察，鋁管鋼模兩模之間均有重合且大于5 mm，無(wú)飛邊毛刺，壓接區(qū)鋁管外觀完好，無(wú)扭曲裂紋現(xiàn)象；對(duì)鋁管對(duì)邊距尺寸進(jìn)行測(cè)量，以上指標(biāo)均符合DL/T 5285-2013《輸變電工程架空導(dǎo)線及地線液壓壓接工藝規(guī)程》要求。通過(guò)觀察測(cè)量，3只耐張線夾均按照液壓壓接工藝施工。

對(duì)耐張線夾管口的導(dǎo)線檢查，發(fā)現(xiàn)3根子導(dǎo)線壓接后線股之間均存在細(xì)微間隙，對(duì)JL/G3A-900/40導(dǎo)線的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量并與標(biāo)準(zhǔn)值GB/ T 1179-2008進(jìn)行對(duì)比見(jiàn)表1。

表1 JL/G3A-900/40實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與理論值對(duì)比

長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行中導(dǎo)線由于長(zhǎng)期承受拉力，單絲直徑有一定的縮小，通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)導(dǎo)線根數(shù)及直徑符合GB/T 1179-2008《圓線同心絞架空導(dǎo)線》的規(guī)定。導(dǎo)線存在一定的散股現(xiàn)象，沒(méi)有滿足規(guī)程DL/T 5285-2013中“7.0.4壓接后試件的導(dǎo)地線不應(yīng)存在調(diào)整恢復(fù)無(wú)效的松股、變形及表面損傷等現(xiàn)象”的要求。

3 試驗(yàn)分析

為進(jìn)一步分析耐張線夾未壓區(qū)膨脹開(kāi)裂原因，對(duì)3只膨脹的耐張線夾進(jìn)行了滲水試驗(yàn)、解剖分析檢測(cè)。

3.1 滲水試驗(yàn)

對(duì)3個(gè)樣本進(jìn)行滲水性試驗(yàn)，結(jié)果表明：導(dǎo)線壓接后線股之間存在的細(xì)微間隙形成毛細(xì)現(xiàn)象，水可由此進(jìn)入導(dǎo)線內(nèi)部，并最終到達(dá)未壓區(qū)。

3.2 解剖分析

對(duì)存在起鼓裂紋現(xiàn)象的樣本進(jìn)行解剖分析，得出如下結(jié)論：

（1）橫向解剖分析結(jié)果表明：耐張線夾鋼錨端有臺(tái)階突出部分，且端部為鋁管直接壓在鋼錨管上，經(jīng)壓實(shí)后未形成滲水通道。

（2）縱向解剖及滲水試驗(yàn)表明：水可以通過(guò)耐張線夾前端線股之間細(xì)微間隙形成的滲水通道，經(jīng)毛細(xì)現(xiàn)象通過(guò)導(dǎo)線內(nèi)部，最終到達(dá)耐張線夾未壓區(qū)。在長(zhǎng)期電化學(xué)腐蝕作用下，引起耐張線夾鋼芯及導(dǎo)線鋼絞線銹蝕。

綜上所述，耐張線夾膨脹開(kāi)裂原因?yàn)椋?973號(hào)桿塔位于丘陵地區(qū)，極Ⅰ小號(hào)側(cè)金具串呈倒掛狀態(tài)，且子導(dǎo)線壓接后鋁股之間存在細(xì)微間隙，雨水通過(guò)間隙進(jìn)入倒掛狀態(tài)的耐張線夾，經(jīng)過(guò)多次雨雪冰凍天氣，耐張線夾未壓區(qū)內(nèi)積累的水經(jīng)結(jié)冰凍脹累積效應(yīng)導(dǎo)致未壓區(qū)膨脹開(kāi)裂，并使內(nèi)部鋼芯銹蝕。

4 缺陷消除

根據(jù)缺陷的嚴(yán)重程度，需對(duì)未壓區(qū)膨脹開(kāi)裂的耐張線夾進(jìn)行更換，對(duì)可采取的3種方案進(jìn)行比較分析。

4.1 方案一

加直線管增補(bǔ)不小于15 m新導(dǎo)線，耐張線夾割斷重新壓接。

（1）出線拆除更換相的大、小號(hào)側(cè)各3只間隔棒及子導(dǎo)線的防振錘，同時(shí)拆除更換相的引流線與耐張線夾的連接。

（2）在單根子導(dǎo)線DB調(diào)整板邊孔上連接錨線系統(tǒng)，同時(shí)在錨線系統(tǒng)外約5 m處布置防跑線保險(xiǎn)系統(tǒng)。

（3）測(cè)量舊導(dǎo)線長(zhǎng)度約18 m，并劃印作為斷線的記號(hào)，割斷導(dǎo)線，松落至地面。

（4）根據(jù)舊導(dǎo)線的長(zhǎng)度，確定一頭已壓接耐張線夾的新導(dǎo)線長(zhǎng)度（舊導(dǎo)線長(zhǎng)度加上直線管鋼芯搭接長(zhǎng)度，以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)量為準(zhǔn)），用繩索人工提升新導(dǎo)線及液壓工器具，新舊導(dǎo)線高空直線壓接。

（5）按照以上方式逐根更換剩余5根子導(dǎo)線。

（6）新導(dǎo)線與耐張金具串掛線連接，松出手扳葫蘆，并恢復(fù)該根子導(dǎo)線的引流線。

4.2 方案二

補(bǔ)加金具，耐張線夾割斷重新壓接，引流重新搭設(shè)。

（1）該步驟與方案一的（1）相同。

（2）與方案一的（2）相同。

（3）按設(shè)計(jì)圖加裝補(bǔ)長(zhǎng)金具，與耐張金具串重新掛線連接，確定耐張線夾割線長(zhǎng)度并在子導(dǎo)線上劃印，作為斷線記號(hào)，割斷耐張線夾，高空壓接。

（4）按照以上方式逐根更換剩余5根子導(dǎo)線，完成與耐張金具串重新對(duì)接掛線。

（5）按設(shè)計(jì)提供的跳線安裝數(shù)據(jù)，結(jié)合實(shí)際放樣重新搭設(shè)引流。

4.3 方案三

補(bǔ)加3片瓷質(zhì)絕緣子，耐張線夾割斷重新壓接，引流重新搭設(shè)。

（1）該步驟與方案一的（1）相同。

（2）采用對(duì)接法拆除子導(dǎo)線與耐張金具串的U型環(huán)連接后，使用GJ-125×20 m包膠繩分別對(duì)4根子導(dǎo)線進(jìn)行臨錨。

（3）耐張絕緣子串大松后成下垂?fàn)顟B(tài)懸掛在掛線孔內(nèi)，使用Φ13×150 m鋼絲繩、30 kN單輪滑車組成單道磨繩，提升其中的1串瓷質(zhì)絕緣子，拆除下部瓷質(zhì)絕緣子的球-碗聯(lián)接部位，按設(shè)計(jì)圖紙?jiān)鲅a(bǔ)3片瓷質(zhì)絕緣子，加裝完3只瓷質(zhì)絕緣子后，回松鋼絲繩，繼續(xù)加裝另外串的瓷質(zhì)絕緣子。

（4）每片CA-785EX瓷質(zhì)絕緣子結(jié)構(gòu)高度為240 mm，3片累計(jì)長(zhǎng)度增加720 mm，確定耐張線夾割線長(zhǎng)度并在子導(dǎo)線上劃印，作為斷線記號(hào)，割斷耐張線夾，高空壓接。

（5）該步驟與方案二的（4）相同。

（6）步驟與方案二的（5）相同。

以上3個(gè)方案均可以完成耐張線夾更換，但各有優(yōu)缺點(diǎn)，如表2所示。

表2 耐張線夾更換方案比較

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)及資料調(diào)查，3972—3973號(hào)極Ⅰ檔內(nèi)沒(méi)有導(dǎo)線接續(xù)管、無(wú)重要交跨，結(jié)合表2的優(yōu)缺點(diǎn)分析，方案一為最佳方案。

5 結(jié)論與建議

耐張線夾未壓區(qū)膨脹裂紋原因?yàn)閷?dǎo)線壓接后線股之間存在細(xì)微間隙，形成滲水通道，耐張線夾進(jìn)水受電化腐蝕及冷冰凍后將壓接管未壓區(qū)鋁管凍裂，并致鋼芯銹蝕。

本次發(fā)現(xiàn)的輸電線路耐張線夾發(fā)生未壓區(qū)膨脹開(kāi)裂現(xiàn)象在浙江境內(nèi)尚屬首例。為杜絕此類安全隱患的存在，應(yīng)做好以下工作：

（1）加強(qiáng)導(dǎo)地線壓接的人員審查和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督管理，導(dǎo)地線壓接部分應(yīng)清潔，并均勻涂刷電力復(fù)合脂后再壓接；在導(dǎo)地線壓接過(guò)程中應(yīng)采取有效防止松股的措施。

（2）對(duì)壓接管進(jìn)行改進(jìn)，采取未壓區(qū)（空腔）內(nèi)填充電力脂、增加鋁質(zhì)襯管等技術(shù)手段，從根源上解決輸電線路運(yùn)行過(guò)程中雨水滲入，進(jìn)而避免積水結(jié)冰凍脹的可能性。

（3）在今后的運(yùn)維及檢修過(guò)程中，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注耐張線夾的運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)隱患及時(shí)處理。

（4）積極采用直升機(jī)巡檢、無(wú)人機(jī)巡檢等先進(jìn)運(yùn)維技術(shù)手段促進(jìn)運(yùn)維巡檢質(zhì)量的提升。

（5）對(duì)于今后開(kāi)展耐張線夾鼓脹的消缺，在條件允許的情況下，建議對(duì)更換下來(lái)的鼓脹線夾開(kāi)展拉力試驗(yàn)，為運(yùn)維積累數(shù)據(jù)。

[1]劉振亞.特高壓直流輸電線路[M].北京：中國(guó)電力出版社，2009.

[2]劉振亞.特高壓直流輸電線路維護(hù)與檢測(cè)[M].北京：中國(guó)電力出版社，2009．

[3]劉振亞.特高壓交流輸電線路維護(hù)與檢測(cè)[M].北京：中國(guó)電力出版社，2008.

[4]DL/T 5285-2013輸變電工程架空導(dǎo)線及地線液壓壓接工藝規(guī)程[S].北京：中國(guó)電力出版社，2013.

[5]GB/T 1179-2008圓線同心絞架空導(dǎo)線[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

[6]朱迪鋒，李博亞，孫弼洋.500 kV輸電線路導(dǎo)線接續(xù)管未壓區(qū)膨脹開(kāi)裂分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（9）∶166 -167.

[7]董吉諤.電力金具手冊(cè)（第三版）[M].北京：中國(guó)電力出版社，2010.

[8]萬(wàn)建成．金具對(duì)大截面導(dǎo)線握力的影響因素[J]．電力建設(shè)，2012，33（6）∶84-88．

[9]萬(wàn)建成，朱寬軍.大截面導(dǎo)線壓接工藝導(dǎo)則解讀[J].智能電網(wǎng)，2014，10（2）∶55-60.

[10]朱迪鋒.四分裂架空輸電線路導(dǎo)線接續(xù)管的更換工藝[J].浙江電力，2016，35（6）∶74-76.

[11]沈一平，蔡岳峰，王昕.架空絕緣導(dǎo)線帶電接續(xù)技術(shù)的研究[J].浙江電力，2016，35（1）∶19-22.

（本文編輯：徐晗）

德國(guó)開(kāi)發(fā)出基于有機(jī)半透明太陽(yáng)能電池材料的智能太陽(yáng)鏡

據(jù)卡爾斯魯厄技術(shù)學(xué)院2017年7月7日?qǐng)?bào)道，德國(guó)卡爾斯魯厄技術(shù)學(xué)院的研究人員正在開(kāi)發(fā)一種基于半透明有機(jī)太陽(yáng)能電池材料的太陽(yáng)能眼鏡，可為眼鏡上集成的微處理器提供電力支持。該太陽(yáng)能眼鏡是光伏移動(dòng)應(yīng)用的典型代表。

有機(jī)太陽(yáng)能電池的特點(diǎn)是可彎曲、透明和輕質(zhì)，可被制成任何形狀和顏色，因此應(yīng)用范圍相對(duì)于傳統(tǒng)硅基太陽(yáng)能電池來(lái)說(shuō)更為廣泛?？査刽敹蚣夹g(shù)學(xué)院的研究人員在太陽(yáng)鏡的玻璃上覆蓋了半透明的有色太陽(yáng)能電池，為微處理器和2個(gè)顯示設(shè)備提供電力。

卡爾斯魯厄技術(shù)學(xué)院下屬光技術(shù)學(xué)院（LTI）的有機(jī)太陽(yáng)能電池研究小組開(kāi)發(fā)的“智能”太陽(yáng)鏡安裝在一個(gè)市售樹(shù)脂眼鏡架上，外觀和重量均與傳統(tǒng)太陽(yáng)鏡無(wú)異，微處理器和2個(gè)顯示設(shè)備被安裝在眼鏡腿上，可實(shí)時(shí)顯示陽(yáng)光的強(qiáng)度和溫度。太陽(yáng)能眼鏡在正常辦公和家居照明條件下也可正常工作。每個(gè)眼鏡片可產(chǎn)生200 μW電力，足以支持諸如助聽(tīng)器或步入計(jì)數(shù)器之類的應(yīng)用。

信息來(lái)源：太陽(yáng)能光伏網(wǎng)

Analysis on Bulge Defect of Strain Clamp of±800 kV Extra-high Voltage Transmission Lines

WU Kunxiang，ZHU Difeng，XU Yangyong，TAN Yiming，LIU Hongxin
（State Grid Zhejiang Maintenance Branch Company，Hangzhou 311232，China）

Through macroscopic examination,anatomical analysis and seepage test，it is believed that the strain clamp bulge and crack of±800 kV transmission lines was caused by the bulge due to freezing of rain water seeped into line strands，which led to bulge and crack of the strain clamp.Meanwhile，the paper proposes three schemes for strain clamp replacement；besides，it selects an optimal scheme for defect elimination and brings forward operation and maintenance suggestions.

strain clamp；bulge and crack；extra-high voltage；transmission line

10.19585/j.zjdl.201707003

1007-1881（2017）07-0011-03

TM755

B

2017-03-31

吳坤祥（1984），男，工程師，主要從事超高壓輸電線路管理工作。