提高大截面導線壓接質量的新工藝

虞佳旻

（上海送變電工程公司，上海 200235）

1 大截面與普通鋼芯鋁絞線性能比較

目前，在我國具有豐富運行經驗的輸電線路中，如向家壩—上?！?00kV特高壓直流輸電線路采用ACSR－720／50鋼芯鋁絞線，導線截面為720mm2。為了有效降低線損、導線表面場強、電磁干擾和低頻噪聲，同時也為了降低電網工程投資和運行成本，提高能源輸送效率，錦屏—蘇南±800kV特高壓直流輸電線路在設計階段首次采用 了 JL／G3A－900／40 大 截 面 鋼 芯 鋁 絞 線。900mm2大截面導線與普通720mm2導線的技術參數對比，如表1所示。

由表1可以看出，900mm2大截面導線的主要技術特點是：電導率高、鋁鋼比大、鋁股受力比重大。其中“鋁鋼比”對施工影響最大。JL／G3A－900／40大截面導線的鋁股分為4層，鋁鋼比達到23.14。鋁鋼比提高后，最直觀的視覺影響就是導線變“軟”了，壓接鋁管直徑及長度相應增加，壓接后鋁管伸長量大，諸多不利因素導致大截面導線壓接管，在壓接后出現較為嚴重的松股現象，而且在緊線后這種散股現象仍得不到消除。為此，尋找一種大截面導線壓接新工藝被提上議事日程。

表1 兩種截面鋼芯鋁絞線比較

2 大截面鋼芯鋁絞線壓接特點比較

大截面導線的耐張管與直線接續管的施工特點比較，如表2所示。

表2 耐張管與直線接續管的壓接特點比較

由表2可以看出，常規壓接工藝雖然壓接后尺寸均符合要求，但因為壓接方向的原因，使得鋁股向管外伸長，又因大截面導線伸長量大，使得松股不可避免，進而可能影響抗拉強度。倘若改變壓接方向，將有可能消除松股等現象。

3 耐張線夾的“倒壓”

“倒壓”是相對于原液壓規程所指的耐張線夾鋁管的壓接方向而言，是指耐張線夾鋁管的壓接順序是從導線側管口開始，逐模施壓至同側不壓區標記點，隔過“不壓區”后，再從鋼錨側不壓區標記點順序壓接至鋼錨側管口，如圖1所示?！暗箟骸惫に囍会槍δ蛷埦€夾的壓接，不涉及接續管的壓接。

圖1 耐張線夾的“倒壓”工藝

4 接續管“順壓”

“順壓”是相對于原液壓規程中所指的接續管鋁管的壓接方向而言，是指接續管鋁管的壓接順序是從一側管口開始，逐模施壓至同側不壓區標記點，跳過“不壓區”后，再從另一側不壓區標記點順序壓接至另一側管口，如圖2所示。“順壓”工藝只針對接續管的壓接，不涉及耐張線夾的壓接。

圖2 接續管的“倒壓”工藝

5 “倒壓”與“順壓”工藝的區別

按照耐張線夾“倒壓”及接續管“順壓”工藝的要求，對耐張線夾及接續管進行壓接時，關鍵是要根據耐張線夾及接續管在壓接后的鋁管伸長量，事先對耐張線夾及接續管設置預偏值。耐張線夾壓接后的預偏量，應該是壓接后整個鋁管的伸長量；接續管壓接后的伸長量應該是一側壓接區壓接后的總伸長量的一半。

伸長量與多個因素有關，應該先進行試驗，掌握伸長量后再確定預偏量。壓接伸長量主要與以下因素相關。

1）鋁管的壓接長度 鋁管壓接長度發生變化時，壓接后鋁管長度會有很大變化，鋁管長度越大則伸長量越大。

2）壓接模具的有效寬度 采用大噸位壓接機時，其壓接模具的寬度較大，每模壓接時鋁管與模具接觸面積更大，導致鋁管較難往外延伸，其壓接試件的緊密性較小噸位高，導致壓接伸長量較小。

3）兩模間的搭模寬度 搭模寬度大，相當于減小了壓接模具的寬度，因此搭模寬度越大，壓接管的伸長量越大。

4）實際壓接導線長度 由于使用不同噸位的壓接機以及人為操作因素，都會造成實際壓接的長度有所變化，從而影響壓接管的總伸長量，比如出現未壓接到壓接印記或壓過壓接印記等現象。

5）壓接管表面狀況 為了方便脫模，壓接時在壓接管表面涂抹液壓油或電力脂等，雖然減小了壓接管與壓模之間的摩擦系數，但是壓接管伸長量會變大。

6 耐張壓接管的預偏量試驗

圖3 耐張壓接管的預偏量試驗

使用常規200t壓接機時，以5mm為1個量級，對耐張壓接管長為30～60mm的預偏值，進行了7次測試。試驗發現，預偏量設為30mm時還有一模未壓，鋁管已頂住鋼錨，如圖3（a）所示；預偏量設為40mm時為最佳值，如圖3（b）所示。

7 直線接續管的預偏量試驗

使用常規200t壓接機時，以5mm為1個量級，對直線接續管長為30～60mm預偏值，進行了7次測試，試驗壓接現場如圖4所示。

圖4 試驗壓接現場

以往傳統的直線管壓接，鋁管系對稱穿入，穿入位置如圖5（a）所示；而對于“順壓”工藝，鋁管穿入偏移后位置，如圖5（b）所示。試驗發現，預偏量設為35mm時為最佳值。

圖5 直線接續管的預偏量試驗

8 解決壓接后松股問題

如圖5左側所示，在直線接續管后壓的一側，由于鋁股伸長方向仍朝向導線側，故該側管口在壓接后仍會出現輕微松股現象。

總結多年積累的大截面導線壓接經驗，針對目前出現的新問題，覺得在以往導線張力展放后，張力場側的松股現象，往往要比牽引場側有明顯好轉，那是由于展放過程中導線本身受力旋轉，使得后部（即張力場側）的鋁股被收緊了。受到這一啟發，便規定壓接工藝的壓接順序為：接續管“順壓”的壓接方向統一為由牽引場側向張力場側施壓，壓接新工藝順序如圖6所示。

圖6 直線接續管壓接新工藝順序

通過現場壓接檢驗，該改進方案確實有效解決了輕微松股的問題。

9 結語

通過對JL／G3A－900／40（900mm2）截面導線壓接成品進行握力試驗壓接試驗，三組試件拉力結果分別為233.63kN、235.72kN、236.17kN，均滿足203.39kN的設計值。

±800kV錦蘇線運用“倒壓”與“順壓”的施工工藝，對144根接續管及768根耐張管進行壓接施工，壓接后實際松股僅3根，返工率3.3‰。同時通過對壓接尺寸、外觀質量等項目的檢查驗收，錦蘇線運用“倒壓”與“順壓”施工工藝的912根壓接管施工評級均為優良級，優良率達100%。近年來，國家大力發展特高壓直流輸電技術，使得大截面導線在日后的線路施工中顯得愈發重要。通過對大截面導線壓接工藝的改進，為今后的工程施工提供了經驗和借鑒。