李 唐,趙 陽
(華北電力大學(北京),北京 102206)
自2002年9月份,耐熱導線在北京市電力公司110kV里郎輸電線路應用以來,到2011年底,北京電網已經采購耐熱導線累計32個批次,種類包括了普通耐熱導線(150℃運行)、超耐熱導線(210℃運行)和特耐熱導線(230℃運行),應用到了2005年的度夏消隱、2008年奧運以及建國60周年慶典等重點工程上,取得了較好的運行效果。與此同時,我們從初期的以進口為主,逐步發展到采用國內的耐熱導線階段。
然而隨著耐熱導線在工程中的廣泛使用,在我們公司的出廠監造過程中,一些品質問題也就凸顯出來,我們的專家和相關技術人員經過全方位、多角度的分析了造成品質問題的原因,從中積累了很多寶貴的經驗,并逐步得出了不少耐熱導線的應用經驗與規律。
在2010年8月,為提高北京西部220 kV電網的供電可靠性,決定對門頭溝到聶各莊220 kV線路進行增容改造,改造方案是利用舊塔架設超耐熱導線,全線920 km,采購300的耐熱導線,工程采用的是公開投標,最終由韓國某公司中標?;诔蜔釋Ь€在國內已經有多年的運行施工經驗,從降低工程投資考慮,進口超耐熱導線與國內某家品質信譽較高的金具廠家配套,實施220 kV門聶線的增容改造工程。
2010年8月13日,韓國某公司提供的鋁包殷鋼芯超耐熱合金絞線在進行安裝前的導線拉斷力試驗時,試驗結果未達到設計強度要求,試驗結果詳見表1。

表1 拉斷力試驗結果1
事后我公司生技部立即召開會議,由于進口導線與國內金具配合還是第一次,雖然國內這家企業與中標的韓方企業經常有配合,并且已經應用到了國外的一些工程,但是專家發現,耐熱線夾壓接管的公差較大,同時施工人員的壓接工藝不夠規范也可能造成其抗拉強度不夠,從而造成耐熱線被拉斷。所以專家給出的意見是,問題原因可能是進口耐熱導線和國內的金具不匹配,或者是壓接工藝操作不當所造成的。因此,公司要求廠家盡快做出整改,并安排再次試驗驗證。
8月26日,采用國內的權威認證機構(國電電建研究院)提出的辦法,采用公差小的壓接管,嚴格的壓接工藝進行超耐熱導線的壓接操作,電研院和廠方的代表都參加了試驗見證,其結果依然不符合設計要求。對此,電研院專家的看法是,鋁單絲的抗拉強度雖然均滿足151MPa,但是考慮到鋁單絲絞合后強度會降低,所以只有單絲的抗拉強度均大于設計要求10余個MPa,才能使得絞合后成品導線滿足設計要求,另外,電研院專家還提出部分被檢測樣品的截面積小于標準值,也可能是造成其抗拉強度降低的原因。廠方代表的看法是,其廠內試驗均滿足要求,且和其他國家金具配套也沒有任何問題。
經過仔細研究,與會各方專家決定改變試驗方法,再進行一次耐熱導線試驗。端頭改用合金澆鑄法來進行固定,以判定是否和金具有關,并于9月2日再次進行試驗,但結果仍不滿足設計要求。
9月16日,公司生技部再次組織運行、施工、試驗單位,并特別邀請了全國運行工作網金具標準委員會的資深專家,一起對拉力試驗的數據進行分析。專家認為,絞線的拉斷力留有的強度較小,且根據生產和制造的經驗得出結論為:整個成品絞線絞合之后強度會降低大約7%左右。另外專家根據多年的經驗指出,一組壓接好的試驗導線,其整體強度會比壓接之前再次降低15%左右,所以在壓接和絞合過程中,給導線的抗拉強度的損失約在22%左右。
該工程所用耐熱導線共計170盤,實驗人員抽取其中10%,即20盤導線,對其直徑尺寸進行了測量。公司和中國電科院的資深專家對試驗報告進行了分析,這20軸導線出廠試驗報告顯示,耐熱導線的直徑大部分均在3.919mm~3.988mm,個別數值超過4.0mm(標準要求耐熱導線鋁單絲的直徑尺寸不小于3.99mm),負誤差共計12盤,占總數60%。因此可以看出,鋁單絲直徑大部分低于標準值是造成其抗拉強度降低的主要原因。超耐熱鋁合金單線截面為扇面形狀,由于現行國內、國際標準及本工程技術協議書中未對其單位質量、面積及等效直徑的公差做出規定和要求,所以也不能確切的認定鋁合金單線不滿足要求,但它的確是導致成品絞線抗拉強度不夠的原因。
通過這一起進口超耐熱導線的拉斷力試驗的追蹤分析,我們得到了以下結論:
(1)耐熱導線在絞制完內層后,鋼芯鋁絞線的抗拉強度降低約4.1%,當絞制完外層后,鋼芯鋁絞線的抗拉強度再降低約3%,在絞制完最外層后,鋼芯鋁絞線的抗拉強度再降低約2%,總體來說就是絞制過程耐熱導線抗拉強度降低7%左右。
(2)耐熱導線經過壓接過程抗拉強度會降低15%左右,加上直接絞制造成7%左右的損失,成品線的抗拉強度會被降低22%左右。
(3)由于近年來電力物資采購價格競爭激烈,生產廠家出于降低成本考慮,往往將耐熱導線的鋁單絲直徑緊貼標準要求的下限,當負誤差單絲達到一定數量時,就有可能造成其無法通過拉斷力試驗檢測,所以說單絲直徑的尺寸是我們監造的重點項目。另外我們也必須考慮,單絲直徑在招標文件中是否應增加誤差值,以避免廠家偷工減料。
本文通過一起進口超耐熱導線拉斷試驗的追蹤分析,得出一些耐熱導線在監造過程中應該注意的問題,為采購進口供應商超耐熱導線問題的追蹤提供參考,并得出了絞制過程耐熱導線抗拉強度降低7%左右等方面的結論。
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