基于射线检测的三跨输电线路耐张线夹缺陷统计

王 缔，缪春辉，方振邦

(安徽新力电业科技咨询有限责任公司，合肥 230000)

耐张线夹是三跨架空线路中广泛使用的电力金具。在耐张线夹的安装过程中，需要在高处进行多处压接，不仅安装难度大，宏观上也难以观察压接质量，且压接不良会导致防滑槽漏压、铝线散股和芯线未压接等缺陷[1]。笔者将检测结果进行量化统计，总结了耐张线夹的几种典型缺陷，明确了耐张线夹上缺陷的分布位置和产生原因，统计和分析了缺陷的种类和分布规律，针对不同缺陷出现的概率，提出了处理建议，以利于进一步提升耐张线夹的质量管理水平。

1 缺陷量化分析

耐张线夹主要的压接部件为铝管、钢锚、防滑槽、芯线和铝线等[2]。其中，钢锚与铝套管压接部位为区域1，钢芯与芯线压接部位为区域2，铝管和铝线压接部位为区域3，耐张线夹检测区域如图1所示[3]。

图1 耐张线夹检测区域示意

截至2019年11月，某单位共计完成32条线路和10 240个接头的射线检测，累计共发现缺陷4 126处，根据 《液压型耐张线夹射线照相检测及评价导则》 评定，其中Ⅰ级注意缺陷(暂不处理的缺陷)有2 883处(主要为铝线散股)，Ⅱ级异常缺陷有953处(铝线散股比例大于15%)，Ⅲ级严重缺陷有290处。

耐张线夹缺陷统计扇形图如图2所示。按照相关国家标准要求，Ⅰ级注意缺陷暂不处理，Ⅱ级异常缺陷需结合停电检修复检，Ⅲ级严重缺陷需开断重新压接或补压。

图2 耐张线夹缺陷统计扇形图

以290处Ⅲ级严重缺陷的总数为基数，按Ⅲ级严重缺陷出现的区域、数量、占比进行统计，结果如表1所示。

表1 耐张线夹各区域的Ⅲ级缺陷统计结果

由表1可知，耐张线夹区域1出现Ⅲ级严重缺陷的数量和概率都是最高的，出现缺陷的概率为93.97%；其次为区域3，出现缺陷的概率为26.55%；区域2出现Ⅲ级严重缺陷的概率最低，为6.21%(部分耐张线夹在区域1和区域3同时存在缺陷)。

累计出现的各类Ⅲ级严重缺陷的数量和占比如图3所示。由图3可知，耐张线夹缺陷呈两极分化的趋势，最易出现的是防滑槽未压紧、防滑槽漏压以及铝线散股这3类缺陷，共占总缺陷的93.1%(去除重复统计的缺陷)。

图3 缺陷分布条形图

数量较少的缺陷为芯线断裂、钢锚断裂、芯线未压接、鼓胀等，这些缺陷出现的概率累计为6.89%。

2 典型Ⅲ级严重缺陷分析

2.1 防滑槽未压紧和芯线断裂缺陷

2019年3月4日，对500 kV某输电线路耐张压接管进行射线检测，发现某子导线存在防滑槽未压紧和芯线断裂的现象，其射线检测图像如图4所示。

图4 防滑槽未压紧和芯线断裂的射线检测图像

从图4左侧矩形区内可以清楚看到耐张线夹外部铝管和防滑槽的压接状态，从铝管表面压痕来看，左侧铝管有压接迹象，而耐张线夹铝管和钢锚防滑槽之间存在明显间隙，出现缺陷的原因是压接过程中压接不到位。

从图4右侧矩形区域内看到芯线与钢芯连接部位出现了明显断口。造成芯线断裂的原因为芯线压接速度过快[4]。

2.2 芯线未压接缺陷

2019年4月7日，对某±800 kV线路耐张压接管进行射线检测，发现某子导线未压接到位，检测图像如图5所示。

图5 芯线未压接的射线检测图像

在正常情况下，钢芯电阻率大，载流量小，故主要用于承载张力。当芯线未压接或压接不足时，耐张线夹抗拉性能差，芯线未压接部分易出现脱落、断裂等缺陷[5]。

2.3 铝管鼓胀缺陷

对±800 kV某线路耐张线夹进行射线检测，发现某侧铝管鼓胀，射线检测图像如图6所示。

图6 铝管鼓胀缺陷的射线检测图像

由图6可知，耐张线夹区域2的铝管两侧鼓胀明显。铝管鼓胀区域内部同时聚集雨水，内部聚集的雨水会促使耐张线夹腐蚀[6]，同时线夹积水遇冷结冰会产生膨胀，进一步加剧鼓胀的危害，最终造成耐张线夹失效。

2.4 钢锚断裂

2019年1月13日，对某±500 kV线路耐张压接管进行射线检测，发现某侧两根压接管内钢锚断裂，射线检测图像如图7所示。

图7 钢锚断裂处的射线检测图像

从图7可以看出，断裂位置处于钢锚的防滑槽与钢芯连接处。将钢锚断裂耐张线夹进行解剖，断面外观如图8所示。

图8 钢锚断面外观

由图8可知，钢锚在弯曲载荷下过载开裂，起裂点位于钢锚防滑槽向钢芯的过渡处。同时观察发现钢锚各个方向壁厚不均匀， 裂纹方向由薄壁处向厚壁处延伸。

压接后施工单位未对钢锚进行校直，弯曲的钢锚在铝套管内受弯曲载荷作用，存在应力集中，导致钢锚在铝套管-防滑槽的压接过程中过载断裂。

3 缺陷成因统计

结合对耐张线夹的射线检测统计数据以及现场检测结果，将Ⅲ级严重缺陷分为两种：安装缺陷和运行缺陷。安装缺陷是指耐张线夹安装过程中产生的缺陷，运行缺陷是指耐张线夹安装后，在运行状态下产生的缺陷，其占比如图9所示。

图9 不同因素造成的Ⅲ级严重缺陷占比

其中，防滑槽未压紧、防滑槽漏压、芯线未压接、铝线散股、钢锚断裂、芯线断裂等6种典型缺陷为安装缺陷，缺陷的成因为安装过程中的操作不当和安装人员的责任心不强；鼓胀缺陷为自然原因造成的缺陷。从图8可以看到安装缺陷占总缺陷的95.86%，自然原因造成的缺陷占总缺陷的4.14%。

4 结语

(1) 线夹的安装必须遵守有关安装操作规程的规定，在安装过程中要严格规范施工，且耐张线夹安装后，应当校验安装结果，检查压接质量，以减少缺陷的数量。

(2) 对耐张线夹缺陷种类进行统计分析，确定了各种类型缺陷出现的概率。对最容易出现缺陷的部位，如防滑槽和铝线，应当进行重点检查。

(3) 在施工过程中，应完善施工制度，保障施工质量，提高施工人员的素质。