（國網(wǎng)浙江省電力公司檢修分公司，杭州311232）

±800 kV特高壓輸電線路耐張線夾未壓區(qū)鼓脹缺陷分析

吳坤祥，朱迪鋒，許楊勇，譚益民，劉紅鑫

（國網(wǎng)浙江省電力公司檢修分公司，杭州311232）

針對某±800 kV輸電線路耐張線夾未壓區(qū)膨脹開裂缺陷，通過宏觀檢查、解剖分析、滲水試驗等綜合分析，認(rèn)為耐張線夾膨脹開裂原因是雨水通過導(dǎo)線線股細(xì)微間隙滲入未壓區(qū)后受冷冰凍膨脹，最終導(dǎo)致耐張線夾膨脹開裂。同時，提出3種耐張線夾更換方案，篩選最優(yōu)方案進(jìn)行缺陷消除，并給出運維建議。

耐張線夾；膨脹開裂；特高壓；輸電線路

0 引言

特高壓交、直流輸電網(wǎng)的發(fā)展，是為了貫徹國家能源政策，確保電力工業(yè)全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展，實現(xiàn)大范圍的資源優(yōu)化配置，滿足我國經(jīng)濟社會發(fā)展的用電需求，具有重大的政治、經(jīng)濟意義。耐張線夾、接續(xù)管壓接技術(shù)是實現(xiàn)特高壓輸電線路遠(yuǎn)距離不間斷輸電的唯一手段。目前浙江省電力公司管轄特高壓交/直流輸電線路共計14回，1 711.658 km，耐張線夾數(shù)量達(dá)1.7萬只。耐張線夾的壓接質(zhì)量及后期運行情況成為影響電網(wǎng)安全運行的重要因素，因此有必要對有缺陷的耐張線夾進(jìn)行試驗及分析，特別是首次出現(xiàn)的缺陷，更應(yīng)找出缺陷原因，提出合理化建議和解決方案，確保電網(wǎng)的安全運行。

1 事件概況

2016年4月，國網(wǎng)浙江省電力公司檢修分公司對某±800 kV輸電線路開展綜合檢修，發(fā)現(xiàn)該條線路3973號極Ⅰ小號側(cè)1—5號子導(dǎo)線耐張線夾未壓區(qū)均有凸起鼓脹現(xiàn)象，6號子導(dǎo)線耐張線夾未壓區(qū)甚至出現(xiàn)凸起脹裂現(xiàn)象；極Ⅱ小號側(cè)耐張線夾也存在不同程度的鼓包現(xiàn)象。而在此之前，浙江境內(nèi)從未出現(xiàn)超特高壓輸電線路耐張線夾未壓區(qū)膨脹開裂現(xiàn)象。

該條線路西起四川西昌裕隆換流站，東至江蘇蘇州同里換流站，于2012年12月投產(chǎn)運行。浙江境內(nèi)線路長112.894 km，鐵塔257基，導(dǎo)線型號為JL/G3A-900/40，耐張線夾型號為NY-900/40，3973號桿塔位于丘陵地區(qū)，極Ⅰ小號側(cè)金具串呈倒掛狀態(tài)。該缺陷降低了導(dǎo)線耐張線夾的抗拉強度，如不及時采取措施修復(fù)，隨時可能造成斷線倒塔事故，嚴(yán)重危及線路安全運行。

2 宏觀檢查

為查找缺陷原因，送檢3只耐張線夾，3只耐張線夾未壓區(qū)均有明顯膨脹鼓包現(xiàn)象，其中1只有起鼓裂紋情況。

對3只耐張線夾彎曲度進(jìn)行測量，彎曲度均不大于1%；從鋁管的壓接痕跡觀察，鋁管鋼模兩模之間均有重合且大于5 mm，無飛邊毛刺，壓接區(qū)鋁管外觀完好，無扭曲裂紋現(xiàn)象；對鋁管對邊距尺寸進(jìn)行測量，以上指標(biāo)均符合DL/T 5285-2013《輸變電工程架空導(dǎo)線及地線液壓壓接工藝規(guī)程》要求。通過觀察測量，3只耐張線夾均按照液壓壓接工藝施工。

對耐張線夾管口的導(dǎo)線檢查，發(fā)現(xiàn)3根子導(dǎo)線壓接后線股之間均存在細(xì)微間隙，對JL/G3A-900/40導(dǎo)線的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行測量并與標(biāo)準(zhǔn)值GB/ T 1179-2008進(jìn)行對比見表1。

表1 JL/G3A-900/40實測數(shù)據(jù)與理論值對比

長時間運行中導(dǎo)線由于長期承受拉力，單絲直徑有一定的縮小，通過對比發(fā)現(xiàn)導(dǎo)線根數(shù)及直徑符合GB/T 1179-2008《圓線同心絞架空導(dǎo)線》的規(guī)定。導(dǎo)線存在一定的散股現(xiàn)象，沒有滿足規(guī)程DL/T 5285-2013中“7.0.4壓接后試件的導(dǎo)地線不應(yīng)存在調(diào)整恢復(fù)無效的松股、變形及表面損傷等現(xiàn)象”的要求。

3 試驗分析

為進(jìn)一步分析耐張線夾未壓區(qū)膨脹開裂原因，對3只膨脹的耐張線夾進(jìn)行了滲水試驗、解剖分析檢測。

3.1 滲水試驗

對3個樣本進(jìn)行滲水性試驗，結(jié)果表明：導(dǎo)線壓接后線股之間存在的細(xì)微間隙形成毛細(xì)現(xiàn)象，水可由此進(jìn)入導(dǎo)線內(nèi)部，并最終到達(dá)未壓區(qū)。

3.2 解剖分析

對存在起鼓裂紋現(xiàn)象的樣本進(jìn)行解剖分析，得出如下結(jié)論：

（1）橫向解剖分析結(jié)果表明：耐張線夾鋼錨端有臺階突出部分，且端部為鋁管直接壓在鋼錨管上，經(jīng)壓實后未形成滲水通道。

（2）縱向解剖及滲水試驗表明：水可以通過耐張線夾前端線股之間細(xì)微間隙形成的滲水通道，經(jīng)毛細(xì)現(xiàn)象通過導(dǎo)線內(nèi)部，最終到達(dá)耐張線夾未壓區(qū)。在長期電化學(xué)腐蝕作用下，引起耐張線夾鋼芯及導(dǎo)線鋼絞線銹蝕。

綜上所述，耐張線夾膨脹開裂原因為：3973號桿塔位于丘陵地區(qū)，極Ⅰ小號側(cè)金具串呈倒掛狀態(tài)，且子導(dǎo)線壓接后鋁股之間存在細(xì)微間隙，雨水通過間隙進(jìn)入倒掛狀態(tài)的耐張線夾，經(jīng)過多次雨雪冰凍天氣，耐張線夾未壓區(qū)內(nèi)積累的水經(jīng)結(jié)冰凍脹累積效應(yīng)導(dǎo)致未壓區(qū)膨脹開裂，并使內(nèi)部鋼芯銹蝕。

4 缺陷消除

根據(jù)缺陷的嚴(yán)重程度，需對未壓區(qū)膨脹開裂的耐張線夾進(jìn)行更換，對可采取的3種方案進(jìn)行比較分析。

4.1 方案一

加直線管增補不小于15 m新導(dǎo)線，耐張線夾割斷重新壓接。

（1）出線拆除更換相的大、小號側(cè)各3只間隔棒及子導(dǎo)線的防振錘，同時拆除更換相的引流線與耐張線夾的連接。

（2）在單根子導(dǎo)線DB調(diào)整板邊孔上連接錨線系統(tǒng)，同時在錨線系統(tǒng)外約5 m處布置防跑線保險系統(tǒng)。

（3）測量舊導(dǎo)線長度約18 m，并劃印作為斷線的記號，割斷導(dǎo)線，松落至地面。

（4）根據(jù)舊導(dǎo)線的長度，確定一頭已壓接耐張線夾的新導(dǎo)線長度（舊導(dǎo)線長度加上直線管鋼芯搭接長度，以現(xiàn)場實量為準(zhǔn)），用繩索人工提升新導(dǎo)線及液壓工器具，新舊導(dǎo)線高空直線壓接。

（5）按照以上方式逐根更換剩余5根子導(dǎo)線。

（6）新導(dǎo)線與耐張金具串掛線連接，松出手扳葫蘆，并恢復(fù)該根子導(dǎo)線的引流線。

4.2 方案二

補加金具，耐張線夾割斷重新壓接，引流重新搭設(shè)。

（1）該步驟與方案一的（1）相同。

（2）與方案一的（2）相同。

（3）按設(shè)計圖加裝補長金具，與耐張金具串重新掛線連接，確定耐張線夾割線長度并在子導(dǎo)線上劃印，作為斷線記號，割斷耐張線夾，高空壓接。

（4）按照以上方式逐根更換剩余5根子導(dǎo)線，完成與耐張金具串重新對接掛線。

（5）按設(shè)計提供的跳線安裝數(shù)據(jù)，結(jié)合實際放樣重新搭設(shè)引流。

4.3 方案三

補加3片瓷質(zhì)絕緣子，耐張線夾割斷重新壓接，引流重新搭設(shè)。

（1）該步驟與方案一的（1）相同。

（2）采用對接法拆除子導(dǎo)線與耐張金具串的U型環(huán)連接后，使用GJ-125×20 m包膠繩分別對4根子導(dǎo)線進(jìn)行臨錨。

（3）耐張絕緣子串大松后成下垂?fàn)顟B(tài)懸掛在掛線孔內(nèi)，使用Φ13×150 m鋼絲繩、30 kN單輪滑車組成單道磨繩，提升其中的1串瓷質(zhì)絕緣子，拆除下部瓷質(zhì)絕緣子的球-碗聯(lián)接部位，按設(shè)計圖紙增補3片瓷質(zhì)絕緣子，加裝完3只瓷質(zhì)絕緣子后，回松鋼絲繩，繼續(xù)加裝另外串的瓷質(zhì)絕緣子。

（4）每片CA-785EX瓷質(zhì)絕緣子結(jié)構(gòu)高度為240 mm，3片累計長度增加720 mm，確定耐張線夾割線長度并在子導(dǎo)線上劃印，作為斷線記號，割斷耐張線夾，高空壓接。

（5）該步驟與方案二的（4）相同。

（6）步驟與方案二的（5）相同。

以上3個方案均可以完成耐張線夾更換，但各有優(yōu)缺點，如表2所示。

表2 耐張線夾更換方案比較

根據(jù)現(xiàn)場及資料調(diào)查，3972—3973號極Ⅰ檔內(nèi)沒有導(dǎo)線接續(xù)管、無重要交跨，結(jié)合表2的優(yōu)缺點分析，方案一為最佳方案。

5 結(jié)論與建議

耐張線夾未壓區(qū)膨脹裂紋原因為導(dǎo)線壓接后線股之間存在細(xì)微間隙，形成滲水通道，耐張線夾進(jìn)水受電化腐蝕及冷冰凍后將壓接管未壓區(qū)鋁管凍裂，并致鋼芯銹蝕。

本次發(fā)現(xiàn)的輸電線路耐張線夾發(fā)生未壓區(qū)膨脹開裂現(xiàn)象在浙江境內(nèi)尚屬首例。為杜絕此類安全隱患的存在，應(yīng)做好以下工作：

（1）加強導(dǎo)地線壓接的人員審查和現(xiàn)場監(jiān)督管理，導(dǎo)地線壓接部分應(yīng)清潔，并均勻涂刷電力復(fù)合脂后再壓接；在導(dǎo)地線壓接過程中應(yīng)采取有效防止松股的措施。

（2）對壓接管進(jìn)行改進(jìn)，采取未壓區(qū)（空腔）內(nèi)填充電力脂、增加鋁質(zhì)襯管等技術(shù)手段，從根源上解決輸電線路運行過程中雨水滲入，進(jìn)而避免積水結(jié)冰凍脹的可能性。

（3）在今后的運維及檢修過程中，應(yīng)重點關(guān)注耐張線夾的運行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)隱患及時處理。

（4）積極采用直升機巡檢、無人機巡檢等先進(jìn)運維技術(shù)手段促進(jìn)運維巡檢質(zhì)量的提升。

（5）對于今后開展耐張線夾鼓脹的消缺，在條件允許的情況下，建議對更換下來的鼓脹線夾開展拉力試驗，為運維積累數(shù)據(jù)。

[1]劉振亞.特高壓直流輸電線路[M].北京：中國電力出版社，2009.

[2]劉振亞.特高壓直流輸電線路維護(hù)與檢測[M].北京：中國電力出版社，2009．

[3]劉振亞.特高壓交流輸電線路維護(hù)與檢測[M].北京：中國電力出版社，2008.

[4]DL/T 5285-2013輸變電工程架空導(dǎo)線及地線液壓壓接工藝規(guī)程[S].北京：中國電力出版社，2013.

[5]GB/T 1179-2008圓線同心絞架空導(dǎo)線[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

[6]朱迪鋒，李博亞，孫弼洋.500 kV輸電線路導(dǎo)線接續(xù)管未壓區(qū)膨脹開裂分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（9）∶166 -167.

[7]董吉諤.電力金具手冊（第三版）[M].北京：中國電力出版社，2010.

[8]萬建成．金具對大截面導(dǎo)線握力的影響因素[J]．電力建設(shè)，2012，33（6）∶84-88．

[9]萬建成，朱寬軍.大截面導(dǎo)線壓接工藝導(dǎo)則解讀[J].智能電網(wǎng)，2014，10（2）∶55-60.

[10]朱迪鋒.四分裂架空輸電線路導(dǎo)線接續(xù)管的更換工藝[J].浙江電力，2016，35（6）∶74-76.

[11]沈一平，蔡岳峰，王昕.架空絕緣導(dǎo)線帶電接續(xù)技術(shù)的研究[J].浙江電力，2016，35（1）∶19-22.

（本文編輯：徐晗）

德國開發(fā)出基于有機半透明太陽能電池材料的智能太陽鏡

據(jù)卡爾斯魯厄技術(shù)學(xué)院2017年7月7日報道，德國卡爾斯魯厄技術(shù)學(xué)院的研究人員正在開發(fā)一種基于半透明有機太陽能電池材料的太陽能眼鏡，可為眼鏡上集成的微處理器提供電力支持。該太陽能眼鏡是光伏移動應(yīng)用的典型代表。

有機太陽能電池的特點是可彎曲、透明和輕質(zhì)，可被制成任何形狀和顏色，因此應(yīng)用范圍相對于傳統(tǒng)硅基太陽能電池來說更為廣泛?？査刽敹蚣夹g(shù)學(xué)院的研究人員在太陽鏡的玻璃上覆蓋了半透明的有色太陽能電池，為微處理器和2個顯示設(shè)備提供電力。

卡爾斯魯厄技術(shù)學(xué)院下屬光技術(shù)學(xué)院（LTI）的有機太陽能電池研究小組開發(fā)的“智能”太陽鏡安裝在一個市售樹脂眼鏡架上，外觀和重量均與傳統(tǒng)太陽鏡無異，微處理器和2個顯示設(shè)備被安裝在眼鏡腿上，可實時顯示陽光的強度和溫度。太陽能眼鏡在正常辦公和家居照明條件下也可正常工作。每個眼鏡片可產(chǎn)生200 μW電力，足以支持諸如助聽器或步入計數(shù)器之類的應(yīng)用。

信息來源：太陽能光伏網(wǎng)

Analysis on Bulge Defect of Strain Clamp of±800 kV Extra-high Voltage Transmission Lines

WU Kunxiang，ZHU Difeng，XU Yangyong，TAN Yiming，LIU Hongxin
（State Grid Zhejiang Maintenance Branch Company，Hangzhou 311232，China）

Through macroscopic examination,anatomical analysis and seepage test，it is believed that the strain clamp bulge and crack of±800 kV transmission lines was caused by the bulge due to freezing of rain water seeped into line strands，which led to bulge and crack of the strain clamp.Meanwhile，the paper proposes three schemes for strain clamp replacement；besides，it selects an optimal scheme for defect elimination and brings forward operation and maintenance suggestions.

strain clamp；bulge and crack；extra-high voltage；transmission line

10.19585/j.zjdl.201707003

1007-1881（2017）07-0011-03

TM755

B

2017-03-31

吳坤祥（1984），男，工程師，主要從事超高壓輸電線路管理工作。