JLHA3-675-61中强度铝合金绞线配套耐张线夹和接续管的研制

丁晓亮

摘 要：JLHA3-675-61中强度铝合金绞线需要配套设计耐张线夹和接续管。本文介绍了其配套耐张线夹和接续管的研制和试验情况，通过改进耐张线夹和接续管的结构、材料、压接方式和压缩比等，成功研制出该绞线配套的耐张线夹和接续管。

关键词：铝合金绞线;中强度;耐张线夹;接续管;握力

中图分类号：TM75文献标识码：A文章编号：1003-5168（2020）23-0048-03

Abstract： JLHA3-675-61 medium-strength aluminum alloy stranded wire needs to be designed with a strain clamp and a connecting tube. This paper introduced the development and testing of its supporting strain clamp and connecting pipe， and successfully developed the strain clamp and splice tube for the stranded wire by improving the structure， material， crimping method and compression ratio of the strain clamp and the splice tube.

Keywords： aluminum alloy stranded wire;medium strength;tensile clamp;splice tube;grip strength

近年来，随着电力工业的快速发展，国家电网有限公司提出了全寿命周期设计理念，其核心为两型三新，即资源节约型、环境友好型、新技术、新材料、新工艺。因此，采用新型节能导线，降低线路损耗，提高線路输送容量及使用寿命势在必行。与钢芯铝绞线相比，中强度铝合金绞线具有损耗小、输送容量大、耐腐蚀、寿命期长等优点，其推广和使用对推进建设两型三新型线路有积极意义。

1 耐张线夹和接续管的研制

JLHA3-675-61中强度铝合金绞线配套耐张线夹和接续管主要从结构选型、材料、铝管内外径等方面进行研究。

1.1 结构选型

耐张线夹是将导线连接在耐张绝缘子串上的金具，根据连接型式的不同，通常有螺栓式、钳压式、液压式、爆压式、楔式和预绞式等类型。接续管用于架空输电线路导线的接续，根据接续方法不同，可分为绞接、对接、搭接、插接等型式。近年来，随着液压工艺和装备的发展，液压型耐张线夹和接续管得到广泛应用。JLHA3-675-61中强度铝合金绞线配套耐张线夹和接续管选用液压型和对接的型式。

按照《电力金具通用技术条件》（GB/T 2314—2008）的要求，压缩型耐张线夹和接续管对绞线的握力应不小于绞线额定拉断力的95%。JLHA3-675-61中强度铝合金绞线的额定抗拉力为137.02 kN，其配套耐张线夹和接续管的握力应不小于130.2 kN。

根据JLHA3-675-61中强度铝合金绞线的结构，人们可以选择两种压接方法：第一种压接方法是一次压接，即按照常规铝绞线压接方法直接压整根绞线;第二种压接方法是二次压接，即先压接铝合金芯，再压接外铝层。

1.2 材料选择

按照《耐张线夹》（DL/T 757—2009）的要求，钢锚材料选用Q235钢，耐张线夹和接续管的压接管采用铝管或铝合金管两种材料，材料牌号分别为1050A和6063。

1.3 设计计算

1.3.1 铝管内径。国内耐张线夹铝管设计时一般取绞线直径的1.03～1.04倍，钢绞线取1.07倍[1]。JLHA3-675-61中强度铝合金绞线耐张铝管按照1.07设计时，握力值较低。因此，在后期设计时，结合耐张线夹及接续管优化设计成果，适当增大铝管内径，可有效提高握力试验值。根据前期试验研究成果，在导线直径的1.2倍附近选取几个数值进行试制，通过握力试验确定相对较优的一种尺寸。

1.3.2 铝管外径。这种结构的耐张线夹、接续管的铝管承受绞线全部拉力，因此铝管外径设计时需要考虑压接成六边形后其拉力值不低于绞线额定抗拉力。铝管外径D按照式（1）进行计算，计算结果向上取整。

1.3.3 铝管有效压接长度及拔梢长度。铝管有效压接长度设计取绞线直径的7倍[1]，结合相关科研经验，拔稍长度取导线直径的3倍。JLHA3-675-61中强度铝合金绞线配套耐张线夹和接续管结构如图1至图4所示。

按照图1和图2，耐张线夹和接续管一次压接设计了两种不同方案进行试验，如表1所示。

方案一和方案二的试验全部为导线断裂，从断裂铝单丝看，铝管对导线有明显的压伤。两种试验数据表明，最大力值只能达到导线力值的94.8%左右，铝管材质的变换对力值并没有明显影响。图5、图6分别为两种方案试验照片。

按照图3和图4结构，耐张线夹和接续管二次压接设计了两种不同方案进行试验，如表2所示。

方案三和方案四的试样导线未整体断裂，试验停止。从试验数据看，最大力值只能达到导线力值的94.9%左右，采用二次压接变换铝管材质对力值没有明显影响。

从四种方案导线断裂的情况看，导线均有不同程度的压伤，导线外层的铝线未达到最大拉力值。根据经验，这与铝管对导线的压缩比有关。压缩比较大，会对绞线造成压伤，使绞线有效截面下降，强度不够[1]。因此，应选取合适的压缩比，重新设计铝管的内外径。

在压模和压接工艺不变的前提下，压缩比的大小由压缩铝管的内外直径决定，在考虑外径不变的情况下，增加内径以缩小压缩比。一次压接和二次压接选取同一个压缩比进行试验，具体数值如表3和表4所示。

从表3和表4数据分析可得，选择合适的压缩比对于绞线的拉断力有明显的提升;在材料强度都能满足的前提下，选择铝管或铝合金管对拉力值没有明显变化;JLHA3-675-61中强度铝合金绞线必须选择二次压接方式，这样才能满足握力值的要求;方案五、方案六和方案七的试样照片如图7、图8和图9所示。

2 结语

国家电网有限公司正在大力推广使用新型节能导线，铝合金芯铝绞线的普遍使用将成为发展趋势。JLHA3-675-61中强度铝合金绞线配套耐张线夹和接续管的成功研制为其他规格的铝合金芯铝绞线研制奠定了基础。对于铝合金芯铝绞线配套耐张线夹和接续管设计中压缩比的合理选择，人们还需要进一步研究与探索。

参考文献：

[1]程应镗.送电线路金具的设计安装试验和应用[M].北京：水利电力出版社，1989.