一起耐張壓接管內導線鋼芯斷裂原因分析及處理

劉懿

摘 要：針對一基耐張塔上12根耐張壓接管內的導線鋼芯全部斷裂的現象，采用外觀分析、解剖分析、試驗分析等手段深入剖析事件原因。結果表明，該次事件是由于壓接順序錯誤，壓接工藝不符合規范要求所致。

關鍵詞：220kV線路;耐張壓接管;斷裂;施工工藝

耐張壓接管常用于耐張塔、轉角塔、終端塔的絕緣子串上以固定導地線，并承受導線張力。耐張壓接管作為機械和電氣負荷的傳遞者，是輸電線路最常見的施工工藝[1，2，3，4，5，6]。

一、事件概況

在某220kV線路改造項目中，通過X光檢測發現某基耐張塔大小號側12根耐張壓接管內的導線鋼芯全部斷裂，見圖1。導線的型號為雙分裂NRLJ60GJ-400/35耐熱導線，耐張壓接管型號為NY-400/35NH。該型號的壓接管由鋁管與鋼錨組成，鋼錨用來接續和錨固導線的鋼芯，鋁管用來接續導線的鋁線部分，以壓力使鋁管及鋼錨產生塑性變形， 從而使線夾與導線結合為一整體[7]。

二、耐張壓接管外觀分析

壓接后的耐張壓接管有明顯的彎曲，根據《輸變電工程架空導線及地線液壓壓接工藝規程》DL/T 5285-2013[8]第7.07條的規定，壓接后的壓接管不應有扭曲變形，其彎曲變形應小于壓接管長度的2%，且有明顯彎曲變形時應校直，校直過程中不應出現裂紋或應力集中，否則應重新壓接。NY-400/35NH型號的耐張壓接管長度為500mm，因此彎曲度不應超過10mm。外觀檢查發現，此耐張壓接管的彎曲變形明顯超出規范要求。

根據《輸變電工程架空導線及地線液壓壓接工藝規程》DL/T 5285-2013第7.05條的規定，壓接管壓后對邊距尺寸S的允許值按公式（1）選取。

式中：S—壓接管六邊形的對邊距離，mm;D—壓接管外徑，mm;k—壓接管六邊形的壓接系數，線路：鋼芯、鍍鋅鋼絞線、720mm2及以下導地線壓接管k取0.993。

NY-400/35NH型號的外徑D為55.80mm。壓后壓接管六邊形的對邊距離約為47.50-47.8mm。根據公式（1），計算出S應為48.18mm。經測量，因此該壓接管六邊形的對邊距離符合規范要求。耐張管壓接后，導線的直徑也無明顯變形、受損、縮徑、松股現象，從耐張壓接管外觀分析可知，該壓接工藝存在一定的缺陷，壓接管彎曲嚴重，需要校直。

三、耐張壓接管解剖分析

3.1 鋁線分析

解剖耐張壓接管后發現，耐熱導線的鋁線部分完整無斷裂，鋁線與壓接管接觸緊密無空隙，鋁線壓后有明顯的凹凸壓痕。

3.2 斷口分析

將鋁線剖開后，發現鋼芯如X光檢測所示，耐熱導線中的7根鋼芯全部斷裂，且斷口位置幾乎一致，距離鋼錨約12cm。斷口參差不齊，斷口呈拉伸的錐形形狀，有明顯的頸縮現象，見圖3，因此判斷為韌性斷裂。

四、試驗分析

對現場截取的耐張壓接管解剖分析后，制定如下試驗方案：

4.1重新按照導地線壓接作業指導書工藝要求在地面進行壓接施工，壓接順序見圖3。

根據《輸變電工程架空導線及地線液壓壓接工藝規程》DL/T 5285-2013第7.03條的規定，線路用每種導地線液壓連接的握著力均不應小于導地線設計使用拉斷力的95%。NRLJ60GJ-400/35耐熱導線的設計拉斷力為98.51kN，因此標準握著力不應小于93.58 kN。檢測單位對3根導線進行握著力試驗，試驗握著力為93.6 kN，保持時間60s，導線無斷裂，試驗合格，因此可以判斷導線和耐張線夾質量合格。

4.2不按照作業指導書工藝要求壓接施工，做X光檢測的情況如下：4.2.1第一次試驗：采用倒壓的壓接方法，由耐張壓接管外側往內壓，最后壓定位模。隨后進行X光檢測，未發現鋼芯斷裂。4.2.2第二次試驗：采用部分倒壓的壓接方法，先壓定位模，再由耐張壓接管外側往內壓接。壓接至第6模時壓接工人聽到斷裂聲音，隨后進行X光檢測，發現鋼芯斷裂。

將塔上截取的不合格耐張壓接管和試驗斷裂樣品同時進行X光檢測對比，斷口形態一致。

五、結論

綜合以上分析結果，判定為壓接時未按照施工工藝要求進行施工，即先壓接耐張壓接管與鋼錨部位，再將壓接管和導線進行倒壓。該壓接方式相當于壓接管兩端位置先被固定，再向中間方向壓接。因為鋁管和導線會壓接伸長，鋼芯受壓后摩擦力增加，隨著鋁管被拉伸，鋼芯會產生較大的拉伸應力，最終超出鋼芯極限伸長率，造成鋼芯斷裂。

六、處理方案

6.1重新更換該耐張塔上所有不合格的耐張壓接管，嚴格按照施工工藝的要求進行重新壓接。并按照設計方案增加每相導線的絕緣子，確保弧垂符合設計要求。為確保跳線不受風偏影響運行安全，每相跳線增加玻璃絕緣子串固定跳線。

6.2為確保運行安全，擴大X光檢測范圍，對全線所有耐張壓接管進行X光檢測，更換不合格的耐張壓接管。

參考文獻

[1] 王偉，朱成麗，吳洪亮，等.耐張線夾內鋼芯鋁絞線斷裂原因及斷口特征[J].腐蝕與防護，2014，35（3）：297-301.

[2] 王若民，吳剛，嚴波，等.高壓輸電用耐張線夾的失效分析[J].熱處理，2018，33（4）：41-47.

[3] 何喜梅，王志惠，云峰，等.750 k V導線斷裂原因分析及預防措施[J].熱加工工藝，2018，47（4）：257-259.

[4] 王坤，鄭準備，楊占君，等.某220 k V輸電導線斷線原因分析[J].理化檢驗（物理分冊），2018，54（9）：692-697.

[5] 胡加瑞，劉純，歐陽克儉，等.500 k V直流輸電線路耐張線夾斷裂的原因分析[J].電力建設，2012，33（7）：82-85.

[6] 利佳，李志翔.500 k V線路壓縮型耐張線夾斷裂原因分析[J].云南電力技術，2015，43（S1）：27-28.

[7] 耐張線夾：DL/T 757-2009[S].

[8] 輸變電工程架空導線及地線液壓壓接工藝規程：DL/T5285-2013[S].