富林2410 線路阻波器拉緊螺桿斷裂缺陷分析

姜 峰，方 平

（國(guó)網(wǎng)新源水電有限公司富春江水力發(fā)電廠，浙江桐廬 311504）

0 引言

阻波器是電力線載波通信系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，串聯(lián)在高壓輸電線路上，用以阻塞高頻信號(hào)向非通信方向傳送，從而達(dá)到高頻通道的穩(wěn)定傳輸，為傳輸遙測(cè)、遙控、繼電保護(hù)信號(hào)、電話、電傳等信號(hào)提供載波通道。

阻波器由主線圈、調(diào)諧元件和避雷器組成：主線圈由上、下吊架夾持，上、下吊架之間連接件包括玻璃鋼絕緣拉桿和非導(dǎo)磁材料鋼螺桿緊固（每根的抗拉強(qiáng)度大于110 kN），通過4 個(gè)方向上的螺桿和拉桿對(duì)電感主線圈壓緊，保持阻波器本體的均勻受力，調(diào)諧元件和避雷器裝于其中；調(diào)諧元件由電容器、調(diào)頻電感和電阻組成，與主線圈電感構(gòu)成諧振電路，對(duì)載波頻率呈高阻抗，對(duì)于工頻電流呈低阻抗；避雷器的作用是當(dāng)設(shè)備在出現(xiàn)大氣過電壓或操作過電壓時(shí)，將電壓限制在一定范圍內(nèi)，以保護(hù)主線圈和調(diào)諧元件。

1 缺陷經(jīng)過

2020 年7 月8 日巡檢，于富林2410 間隔A 相阻波器下方靠近圍欄處發(fā)現(xiàn)斷裂螺栓，將其與開關(guān)站倉庫的阻波器的備品進(jìn)行比對(duì)，發(fā)現(xiàn)該斷裂螺栓是型號(hào)為XZK-1250-1.0/40 阻波器的某一根螺桿桿帽，桿帽內(nèi)還有一部分已經(jīng)斷裂的螺桿以及配套的螺帽。

現(xiàn)場(chǎng)使用望遠(yuǎn)鏡觀察富林2410 線路阻波器，初步確認(rèn)掉落的金屬桿帽來自富林2410 A 相阻波器。從構(gòu)架拍攝阻波器頂部的照片，確認(rèn)富林2410 A 相阻波器的出線接點(diǎn)右側(cè)拉緊螺桿桿頭斷裂，螺帽脫落（圖1）。

圖1 阻波器的拉緊螺桿出線接右側(cè)缺失位置

將相關(guān)事項(xiàng)匯報(bào)廠領(lǐng)導(dǎo)，申請(qǐng)富林2410 線路阻波器由運(yùn)行改檢修。

2020 年7 月9 日，根據(jù)上級(jí)調(diào)度指令，富林2410 線路由運(yùn)行改檢修。

2 缺陷原因分析

2.1 歷史資料

富林2410 線路阻波器為2004 年常州市華信電氣設(shè)備有限制造公司制造，型號(hào)為XZK-1250-1.0/40-H-1（圖2），設(shè)備使用時(shí)間已經(jīng)超過15 年。

圖2 XZK-1250-1.0/40-H-1 阻波器

2.2 現(xiàn)場(chǎng)檢查

7 月8 日，根據(jù)在富林2410 間隔發(fā)現(xiàn)的金屬異物的落地點(diǎn)，通過望遠(yuǎn)鏡觀察發(fā)現(xiàn)富林2410 線路A 相、B相阻波器有明顯區(qū)別：B 相阻波器螺桿桿帽完整對(duì)稱、左右各一個(gè)，A 相阻波器拉緊螺桿桿帽只能觀察到一個(gè)、另一個(gè)明顯缺失。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)觀察結(jié)果，到備品倉庫查看線路阻波器備品并與其拉緊螺桿桿帽進(jìn)行對(duì)比，確認(rèn)掉落的金屬部件為常州華信電氣設(shè)備有限制造公司制造的XZK-1250-1.0/40-H-1 阻波器的螺桿桿帽。

7 月9 日，檢查掉落的螺桿，發(fā)現(xiàn)斷裂面發(fā)生在螺絲墊片下方，且斷裂面有明顯的銹蝕痕跡，銹蝕痕跡由內(nèi)向外逐漸加深（圖3）。從富林2410 高架高處檢查故障阻波器拉緊螺桿具體情況，確認(rèn)斷裂面發(fā)生在螺桿墊片下方、金屬桿套中間的區(qū)域。

圖3 富林2410 線路阻波器出線接點(diǎn)左側(cè)斷裂的拉緊螺桿

2.3 原因分析

（1）從斷裂螺桿的斷面分析，斷裂面有明顯的銹蝕痕跡，由內(nèi)向外銹蝕痕跡逐漸加深。

（2）從拉緊螺桿及螺母分析，原拉緊螺桿由非導(dǎo)磁材料制作，而螺母材料由導(dǎo)磁材料制作，兩者的熱膨脹系數(shù)不同，加上富林2410 線路阻波器使用時(shí)間已經(jīng)超過15 年，螺桿長(zhǎng)年裸露在戶外，在運(yùn)行過程中螺桿端部受力加大，長(zhǎng)期存在金屬疲勞，導(dǎo)致螺桿在螺母連接處斷裂。

3 故障原因及防范措施

根據(jù)富林2410 線路阻波器拉緊螺桿檢查情況，分析原因及防范措施：

（1）線路阻波器拉緊部件存在設(shè)計(jì)缺陷。用316 不銹鋼材料制作阻波器拉緊螺桿及螺母，結(jié)合設(shè)備停役，更換所有線路的阻波器緊螺桿及螺母。

（2）線路阻波器設(shè)備安裝于距離地面10 m 高空，不利于運(yùn)行人員的現(xiàn)場(chǎng)巡視。結(jié)合設(shè)備檢修，開展線路阻波器維護(hù)檢查工作，并將檢修內(nèi)容編入作業(yè)指導(dǎo)書。

（3）相關(guān)檢修規(guī)程不夠完善。即對(duì)長(zhǎng)期運(yùn)行的易發(fā)生金屬疲勞部件進(jìn)行探傷檢測(cè)要求。