提高大截面导线压接质量的新工艺

虞佳旻

（上海送变电工程公司，上海 200235）

1 大截面与普通钢芯铝绞线性能比较

目前，在我国具有丰富运行经验的输电线路中，如向家坝—上海±800kV特高压直流输电线路采用ACSR－720／50钢芯铝绞线，导线截面为720mm2。为了有效降低线损、导线表面场强、电磁干扰和低频噪声，同时也为了降低电网工程投资和运行成本，提高能源输送效率，锦屏—苏南±800kV特高压直流输电线路在设计阶段首次采用 了 JL／G3A－900／40 大 截 面 钢 芯 铝 绞 线。900mm2大截面导线与普通720mm2导线的技术参数对比，如表1所示。

由表1可以看出，900mm2大截面导线的主要技术特点是：电导率高、铝钢比大、铝股受力比重大。其中“铝钢比”对施工影响最大。JL／G3A－900／40大截面导线的铝股分为4层，铝钢比达到23.14。铝钢比提高后，最直观的视觉影响就是导线变“软”了，压接铝管直径及长度相应增加，压接后铝管伸长量大，诸多不利因素导致大截面导线压接管，在压接后出现较为严重的松股现象，而且在紧线后这种散股现象仍得不到消除。为此，寻找一种大截面导线压接新工艺被提上议事日程。

表1 两种截面钢芯铝绞线比较

2 大截面钢芯铝绞线压接特点比较

大截面导线的耐张管与直线接续管的施工特点比较，如表2所示。

表2 耐张管与直线接续管的压接特点比较

由表2可以看出，常规压接工艺虽然压接后尺寸均符合要求，但因为压接方向的原因，使得铝股向管外伸长，又因大截面导线伸长量大，使得松股不可避免，进而可能影响抗拉强度。倘若改变压接方向，将有可能消除松股等现象。

3 耐张线夹的“倒压”

“倒压”是相对于原液压规程所指的耐张线夹铝管的压接方向而言，是指耐张线夹铝管的压接顺序是从导线侧管口开始，逐模施压至同侧不压区标记点，隔过“不压区”后，再从钢锚侧不压区标记点顺序压接至钢锚侧管口，如图1所示。“倒压”工艺只针对耐张线夹的压接，不涉及接续管的压接。

图1 耐张线夹的“倒压”工艺

4 接续管“顺压”

“顺压”是相对于原液压规程中所指的接续管铝管的压接方向而言，是指接续管铝管的压接顺序是从一侧管口开始，逐模施压至同侧不压区标记点，跳过“不压区”后，再从另一侧不压区标记点顺序压接至另一侧管口，如图2所示。“顺压”工艺只针对接续管的压接，不涉及耐张线夹的压接。

图2 接续管的“倒压”工艺

5 “倒压”与“顺压”工艺的区别

按照耐张线夹“倒压”及接续管“顺压”工艺的要求，对耐张线夹及接续管进行压接时，关键是要根据耐张线夹及接续管在压接后的铝管伸长量，事先对耐张线夹及接续管设置预偏值。耐张线夹压接后的预偏量，应该是压接后整个铝管的伸长量；接续管压接后的伸长量应该是一侧压接区压接后的总伸长量的一半。

伸长量与多个因素有关，应该先进行试验，掌握伸长量后再确定预偏量。压接伸长量主要与以下因素相关。

1）铝管的压接长度 铝管压接长度发生变化时，压接后铝管长度会有很大变化，铝管长度越大则伸长量越大。

2）压接模具的有效宽度 采用大吨位压接机时，其压接模具的宽度较大，每模压接时铝管与模具接触面积更大，导致铝管较难往外延伸，其压接试件的紧密性较小吨位高，导致压接伸长量较小。

3）两模间的搭模宽度 搭模宽度大，相当于减小了压接模具的宽度，因此搭模宽度越大，压接管的伸长量越大。

4）实际压接导线长度 由于使用不同吨位的压接机以及人为操作因素，都会造成实际压接的长度有所变化，从而影响压接管的总伸长量，比如出现未压接到压接印记或压过压接印记等现象。

5）压接管表面状况 为了方便脱模，压接时在压接管表面涂抹液压油或电力脂等，虽然减小了压接管与压模之间的摩擦系数，但是压接管伸长量会变大。

6 耐张压接管的预偏量试验

图3 耐张压接管的预偏量试验

使用常规200t压接机时，以5mm为1个量级，对耐张压接管长为30～60mm的预偏值，进行了7次测试。试验发现，预偏量设为30mm时还有一模未压，铝管已顶住钢锚，如图3（a）所示；预偏量设为40mm时为最佳值，如图3（b）所示。

7 直线接续管的预偏量试验

使用常规200t压接机时，以5mm为1个量级，对直线接续管长为30～60mm预偏值，进行了7次测试，试验压接现场如图4所示。

图4 试验压接现场

以往传统的直线管压接，铝管系对称穿入，穿入位置如图5（a）所示；而对于“顺压”工艺，铝管穿入偏移后位置，如图5（b）所示。试验发现，预偏量设为35mm时为最佳值。

图5 直线接续管的预偏量试验

8 解决压接后松股问题

如图5左侧所示，在直线接续管后压的一侧，由于铝股伸长方向仍朝向导线侧，故该侧管口在压接后仍会出现轻微松股现象。

总结多年积累的大截面导线压接经验，针对目前出现的新问题，觉得在以往导线张力展放后，张力场侧的松股现象，往往要比牵引场侧有明显好转，那是由于展放过程中导线本身受力旋转，使得后部（即张力场侧）的铝股被收紧了。受到这一启发，便规定压接工艺的压接顺序为：接续管“顺压”的压接方向统一为由牵引场侧向张力场侧施压，压接新工艺顺序如图6所示。

图6 直线接续管压接新工艺顺序

通过现场压接检验，该改进方案确实有效解决了轻微松股的问题。

9 结语

通过对JL／G3A－900／40（900mm2）截面导线压接成品进行握力试验压接试验，三组试件拉力结果分别为233.63kN、235.72kN、236.17kN，均满足203.39kN的设计值。

±800kV锦苏线运用“倒压”与“顺压”的施工工艺，对144根接续管及768根耐张管进行压接施工，压接后实际松股仅3根，返工率3.3‰。同时通过对压接尺寸、外观质量等项目的检查验收，锦苏线运用“倒压”与“顺压”施工工艺的912根压接管施工评级均为优良级，优良率达100%。近年来，国家大力发展特高压直流输电技术，使得大截面导线在日后的线路施工中显得愈发重要。通过对大截面导线压接工艺的改进，为今后的工程施工提供了经验和借鉴。