摘要：输电线路导地线接续直接影响电网线路长期安全运行，是工程质量的一个重要监管项目，国内输电线路工程普遍采用接续管套导线压接的施工方法，施工操作是一项重要隐蔽工程。目前施工现场导地线压接主要采用人工方式进行，过程中出现效率低，人为因素影响大等缺点。本文对现有的压接技术以及压接机的研制设计进行综述。开展建立导线自动压接系统，实现自动控制和智能管理，大大提高生产作业效率，减少人的因素对工程质量的影响。
关键词：大截面导线；自动化；压接系统
引言
在线路架线施工导线压接施工组作业中，常规人工操作导线压接方法，需要一人操作液压泵站，另一人手动扶正压接管、导线，压接完成一模后需要人工手动移动压接管，并根据经验控制压接重模长度，不同的操作人员压接时，移模和重模位置一致性较差，接续管压接难以控制。另外，导线压接作业时需要液压泵站操作人员和压接钳操作人员配合作业，压接钳的升降动作和操作人员移模动作协调配合，完成导线压接，在压接过程中需要至少两位操作人员的信息沟通传递，沟通不及时或信息传递失误，存在一定的安全隐患。与此同时压接质量好坏又是制约导线展放进度的关键因素，尤其是随着特高压的发展，铁塔具有高、大、重的特点，导线具有分裂数多、截面大的特点，目前主要导线截面达到1520mm2、1250mm2、1660mm2，单股导线直径近5mm，导线压接作业量成倍增加，造成导线压接作业工人劳动强度大、效率低。在导线压接过程中耗时比较大，研究探索提高导线接续压接效率的有效措施，对于大幅提高导线展放效率，具有重要意义。
根据导线压接工艺要求，导线压接需要保压3-5s，在导线压接时，经常性的保压时间不足，导致导线压接接续对边距超差，不合格；通过大量的压接试件的研究，并对出现的质量问题进行分析，发现压接过程中压接位置偏差是影响压接质量的很重要的因素，实际施工中通常是有经验压接工压接时校核压接位置，没有一种适用的装置进行限位。而输电线路导地线压接操作是一项重要隐蔽工程，压接质量直接影响后期电网线路长期安全运行；因此，提出研制导地线自动压接平台，实现导线压接机械化、标准化、自动化势在必行。
1 现有导线压接技术
导线接续压接是制约导线展放进度的关键因素，尤其是大截面导线压接，在导线展放过程中耗时比重较大。专家学者针对大截面导线液压压接机的研制以及压接技术进行了研究，并得到相关的实际经验以及成果。
在大截面导线压接施工技术方面，杨礼卓[1]在对大截面导线压接技术的独特性以及重要性进行分析的基础上，同时对压接技术进行实施与优化，该研究具有重要的实践指导意义。陶城等作者[2]针对1250mm²大截面导线在压接过程中容易出现的常见问题，提出了预控措施，有效提高了大截面导线的压接质量。赵立兵等[3]对常见压接质量问题和影响压接效率的主要因素进行全面分析，结合施工经验制定出确保接续压接质量、提高接续压接施工效率的有效措施。以上作者均针对现有的导线压接方法，找出现有方法的不足，并提出了自己的解决方案。
现有的导线压接机，大都采用液压式的压接机，尚未能研制出具有自动化功能的导线压接机。朱秦川等[4]根据实际的施工经验，对大截面导线的液压施工方法进行了论述，研究中发现采用接续管顺压操作和耐张管倒压操作，可以有效防范出现松股问题。王爱钦等[5]对轻型300t液压压接机进行了设计，所设计的设备整体外形小、重量轻，解决了输电线路导线的现场及高空压接作业难题。高晓莉等[6]在文章中研究的600T吨液压压接机实现了2模压接完毕，提高1250mm2大截面导线用耐张及接续压接效率及压接质量。
大截面导线耐张线夹反向压接施工技术为导线压接施工提供了全新的出路，确保了导线耐张线夹反向压接施工质量为配网线路架设打好基础。杨福英[7]和黎兆权[8]对导线耐张线夹反向压接施工方法进行详细的论述，分析了大规格线夹反向压缩的技术和设计方法。
在上述专家学者研究的基础上，针对导线自动压接机的研究，本文设计一种导线自动压接机的随动机构。
2 导线压接自动化系统确定
在常规导线接续压接过程中，导线接续管移模距离和重模尺寸完全依靠人工操作，其移模距离和重模尺寸很难保证均匀一致性，而相邻两模重叠长度不够或不均，又容易造成压接接续管整体弯曲；所以通过实现移模和重模的均匀一致性，来摆脱对个人操作技术和责任心的依赖，进而提高压接质量，这是当下急需解决的问题。
在液压钳移模上，采用伺服电机驱动，并以传动效率高、精度高和噪音低的滚珠丝杠来实现直线运动，其移模距离误差较小，易于实现精确移模。为减小平台整体长度和便于布局，电机采用侧面布局安装方式，在电机和滚珠丝杠连接时，才用齿轮啮合机构，不仅传动精度和效率高，而且整体体积小。移模传动机构图如图1所示。
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1伺服电机 2固定座 3传动齿轮 4罩壳5从动齿轮 6轴承 7滚珠丝杠
图1 移模传动机构图
为减小滑动阻力，在滚珠丝杠两侧设有双线性导轨，严格控制压接钳的移动直线度，可有效控制压接时的扭转，确保压接管不产生压接扭曲。直线滑轨如图2所示。
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1直线滑轨 2固定螺栓 3滑块
图2 直线滑轨图
整体控制采用PLC可编程系统，将压接工序按照接续管压接工艺制定流程化，使设备能够按照设定流程自动压接，并利用可编程控制器对移动位置长度精准定位，实现重模尺寸的一致性，有效减少弯曲。可编程控制器作为操控系统的核心，存储多种导线参数并按照工艺进行了参数设定，可选择导线型号进行压接，若需要修改压接参数时，输入密码可修改压接参数；且具有手动压接模式和自动压接模式两种，可供操作人员根据现场情况方便快捷的选择所需模式；可控制着压接平台的移动、接续管和耐张线夹的压接；可根据需要导入所需导线的压接参数进行功能扩展。系统控制方式图如图3所示。
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图3 系统控制方式图
为确保3-5s的保压时间，控制器驱动电磁换向阀动作，压接油缸活塞上行推动压接模具压接接续管，当达到压力开关的设定值（80MPa）后，控制器发出信号，此时控制器根据之前设定的保压时间，控制泵继续高压工作，达到保压时间5s后，控制器驱动电磁阀换向，油缸活塞下行，模具脱开，一模压接完成；在控制系统中可设置好保压时间，在进行每模压接时，系统会自动计时，当达到设定时间后，系统才会自动起模，这使保压时间更加准确一致，能够大大减少因保压时间不足，而导致导线压接接续对边距超差的现象。在液压钳压接上，采用液压系统，压力不小于80MPa。
3 结语
采用设置程序自动压接，压接质量一致性高，不受压接操作工人的经验影响，质量可控。自动压接不仅可以减少操作人员人数，降低了人工劳动强度，而且大大提高了工作效率。
参考文献：
[1] 杨礼卓.大截面导线压接技术的研究与优化[J].通讯世界,2017:227-228.
[2] 陶城,陈小虎,饶有乐.提高1250mm2大截面导线压接质量的方法[J].居舍,2018:174-175.
[3] 赵立兵,杜荣舟,关蕾,陆国智.浅谈如何提高大截面导线接续压接质量标准[J].中国标准化,2016,(11):234-235.
[4] 朱秦川,司珍珍,魏刚,岳辉.昌吉—古泉±1100kV特高压线路工程1250mm2大截面导线压接[J].2018,34(2):123-126.
[5] 王爱钦,蔡涌,于站雨.高空压接用轻型300t液压压接机的研制和应用[J].现代工业经济和信息化,2018,(8):20-23.
[6] 高晓莉,侯东红,马晓峰.特高压工程大截面导线高效压接机的研制[J].电力科技,2017,(4):205.
[7] 杨福英.大截面导线耐张线夹反向压接施工工艺研究[J].电子测试,2019:137-139.
[8] 黎兆权.大截面导线耐张线夹反向压接施工工艺[J].中国高新技术企业,2017,(6):150-151.
论文作者:洪巧章1,赖余斌1,徐郁峰2
论文发表刊物:《电力设备》2019年第22期
论文发表时间:2020/4/13
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