摘要：传统张线夹引流板在运行过程中易出现膨胀、弯曲变形、裂纹等质量缺陷，对电网运行安全性构成不同程度的威胁。文章在分析传统补修耐张线夹引流板常见缺陷成因的基础上，提出设计双板型双接触面补修耐张线夹的建议，实践证明该类新张线夹，有助于提升引流板衔接处的防断、防松能力，规避引流处温度过高的问题。
关键词：超、特高压；输电线路；耐张线夹；引流板；设计方案
耐张线夹为输电线路中主要的一种金具，其作用是固定导线或避雷线。当下，耐张线夹是确保超、特高压输电线路长距离连续性导通电流的有效方法。我国超、特高压长距离输电线路数目不断增加，高电压、大跨距、大截面、多分裂导线广泛应用。传统耐张线夹的性能缺陷已演变成干扰电网系统稳定运行的重要因素，本文拟定设计双板型双接触面耐张线夹，以为线路安全、高效运行奠定良好基础。
1传统补修耐张线夹的缺陷分析
1.1鼓胀
通过目测、解剖、渗水试验等检查，发现耐张线夹的弯曲度、铝管对边距、导线根数及直径等均符合相关规范的要求，而水流能经由耐张线夹前侧线股间缝隙形成的渗水渠道，流经导线内部，最后抵达耐张线夹未压区段。在这样的情境下，造成补修耐张线夹膨胀的原因是导线压接后铝股间依然存在微小缝隙，雨水经由缝隙可进入耐张线夹，若遭受雨雪冰冻等恶劣天气，耐张线夹未压区段中汇集的水结冰体积膨胀，造成未压区段膨胀开裂，同时锈蚀内部的钢芯。
1.2引流板弯曲变形
以往选用的耐张线夹多数属于液压型，其应用液压压接工艺，未压区段的铝管是全通型，耐张线夹的屈曲度、压接痕迹等压接工艺基本上与相关规范相符[2]。弯曲部位多出现在引流板上与铝管衔接部之间，引流弯曲部位出现程度不一的拉裂。弯曲变形主要受力点最后集中在铝板上，上部引流支撑间隔棒和下部延长杆构建刚性衔接，在风力等外部不可抗拒因素的作用下，上下部分会形成不同步振动，引流线的拉扯造成耐张线夹应力汇集，当其大于抗弯强度时，冷变形通常是金属的最后结局。
1.3裂纹
对处于运行状态、已开裂的耐张线夹进行取样，通过目测、渗透检测（PT）金相分析与能谱分析后，发现开裂耐张线夹表层有不同程度的缺陷，以裂纹、气孔、弧坑等为主。能谱分析结果提示没有发现可能诱发腐蚀的成分。综合分析，原材料界面缺陷拓展是裂纹主要成因，若在制造过程中为采用挤压锻造工艺，就会造成耐张力线夹力学性能更低，在相邻装置与自然因素等作用时，原材料内部界面缺陷就会拓展，产生裂纹延展，开裂是最后结局。
2双板型耐张引流线夹设计方案
本次研究中，拟定对传统补修耐张线夹引流板与引流端子间的“单板-单板”的衔接结构进行改造，促使其演变成“双板-单板”的结构衔接形式，其宗旨是增强引流接线板抵御振动、疲劳等的能力，减少接触电阻值，提升导（载）流量与导流运行的稳定性，进而为装置安装与运行期间检修作业的开展创造便利条件。
2.1临时补修方案
当下针对，超、特高压线路内耐张引流线夹引流板断裂缺陷，采用T型耐张线夹进行补修，见图1。
图1 T型耐张线夹实物示意图
2.2改进方案
作业人员在采用以上补修方案过程中，发现T型耐张线夹现场安装缺乏便利性，螺栓数目过多且操作流程过于繁琐，检修作业人员在等电位工作时间相对较长，高空作业安全性难以得到保障。故此，需探讨改进方案，整合生产厂家、运维检修等单位的建议，研发了双板型补修耐张引流线夹，见图2。
图2 双板型补修耐张引流线夹实物示意图
和临时补修方案相比较，优化方案的优势在如下几方面有所体现：
（1）运用双板衔接方法，明显提升了引流线夹的抗振动、抗疲劳等属性，拓展了引流板和引流线夹间的电气接触面积，促使衔接处的强度与运行可靠性同步提升。
（2）采用双接触面接线板，有助于降低接触电阻阻值，提升导（载）流量与导流运行的可靠性。
（3）跳线引流设备线夹和新规划的双板衔接形式与所处方位大体上未产生变化，为装置安装与运行期间检修工作的开展创造便利条件。
2.2.1具体施工工艺要求
首先，氩弧焊接是耐张线夹主要的制造手段，在以上工艺过程中应避免焊接头处存在气孔、裂纹、漏焊等质量缺陷，焊接过程中应维护电气接触面结构的完整性，规划的耐张线夹宽度约为7cm。
其次，在制造过程中最好不要选用铸造与焊接手段，锻压、冲压等联合车铣结合的方法通常是最优选择。
最后，应确保内槽的两电气接触平面平直、顺滑，内斜角度＜3°、粗糙度≤12.5μm[3]。
2.2.2现场简易操作流程
（1）把补修耐张线夹固定于耐张线夹铝管上（未压接处），结合引流板所处方位对安装角度做出相应调整，同时强化其位置的稳固性，其目的是连接部位异常发热时螺栓不松动。
（2）将适量导电复合脂涂擦在线夹内槽及引流板表层，把引流板插到双板线夹内，同时紧固螺栓，现场安装效果示意图见图3.
图3 安装效果示意图
3耐张引流线夹的试验研究
对经改进设计的耐张线夹，开展握力与热循环试验。
3.1握力试验
共进行了两组握力试验，第I组试验结果提示握力最小值为102.8%RTS，第II组试验最小握力值为105.6%RTS，两组试验数据均较大于标准要求的95.0%RTS。这提示优化后的结构，完全符合技术相关要求。
3.2热循环试验
结合相关标准，对耐张线夹开展热循环试验，热循环总次数为80次，导线表层温度高达135℃，分别检测循20、40、60、70、80次时的耐张线夹电阻阻值与表层温度，在各次循环中，耐张线夹的电阻都小于导线等长电阻阻值的50.0%，引流板的局部温度低于导线温度的60.0%，40次循环后电阻平均阻值和原始电阻值远远低于标准要求的1.5，电阻值的变动量药物整体符合相关要求[4]。这表明改进设计的耐张线夹的耐热性能优良，能保证高压输电线路在较长的时间内安稳运行。热循环试验的结果见表1：
表1 热循环试验的统计结果
结束语：
通过本文，明确高压输电线路耐张线夹的主要类型，且伴随耐张线运行时间的延长，其他新问题也会陆续延伸出来，设备安全隐患将会不断增多。在这样的情境下，有关部门应加强对线路相关设施装备的督查力度，加强对高性能耐张线的研发力度，做好运营维护工作，以保证电网系统与辅助设备设施运行的安全性、有效性。
参考文献：
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[4]陈祖胜, 黄运兴, 陈作新,等. 耐张线夹本体端子板及引流线夹端子板研究[J]. 低碳世界, 2015,13(33):67-68.
论文作者:付海宝,张燕春,李德兴,李照新,籍超,玛依努尔．玉
论文发表刊物:《电力设备》2018年第33期
论文发表时间:2019/5/16
标签：导线论文; 缺陷论文; 线路论文; 握力论文; 裂纹论文; 弯曲论文; 接触面论文; 《电力设备》2018年第33期论文;