±800kV復(fù)奉線鋁管式跳線接頭滑移缺陷處理措施研究

陳亞奎

安徽送變電工程公司，安徽合肥，230601

1 ±800 kV復(fù)奉線鋁管式硬線接頭故障

1.1 重慶市境內(nèi)跳線接頭故障

2011年7月9日10點(diǎn)03分，重慶市電力公司檢修分公司巡視發(fā)現(xiàn)，±800 kV復(fù)奉線395#極Ⅰ跳線鋁管接頭發(fā)生滑移，兩只鋁管接頭均從接頭型間隔棒脫落，端部滑移至支撐間隔棒，且跳線鋁管有脫落危險(xiǎn)。7月9日18時(shí)，±800 kV復(fù)奉線由運(yùn)行轉(zhuǎn)檢修，7月10日15時(shí)20分，±800 kV復(fù)奉線搶修完畢。

1.2 安徽省境內(nèi)跳線接頭故障

2011年7月17日，安徽送變電工程公司現(xiàn)場(chǎng)排查組在排查中發(fā)現(xiàn)±800 kV復(fù)奉線2634#塔極Ⅰ跳線鋁管接頭從接頭型間隔棒滑移約10 cm。

7月18日上午9點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)排查組對(duì)該塔及前后四基塔跳線鋁管接頭處進(jìn)行了紅外測(cè)溫，環(huán)境溫度28℃。極Ⅰ跳線鋁管連接處最高溫度達(dá)到55.4℃，正常溫度應(yīng)為30.9℃，超過正常溫度24.5℃。

2 鋁管式跳線接頭失效原因分析

±800 kV復(fù)奉線在設(shè)計(jì)階段金具采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，全線的鋁管式剛性跳線的結(jié)構(gòu)型式完全相同。鋁管接頭部分采用兩根鋁管通過內(nèi)襯管對(duì)接后再加外接頭的方式。顯然，鋁管的內(nèi)襯管僅起到支撐作用，鋁管的接續(xù)效果完全依賴于外接頭和鋁管之間的摩擦力，而摩擦力又取決于螺栓的緊固作用，當(dāng)外接頭的螺栓松動(dòng)后，外接頭和鋁管之間的摩擦力減弱，在鋁管軸向拉力的作用下接頭發(fā)生滑移甚至脫開，接頭的電氣接續(xù)功能不復(fù)存在[1]。由于鋁管之間安裝有鋁合金材質(zhì)的支撐間隔棒，當(dāng)鋁管接頭脫開后兩個(gè)接頭之間的間隔棒就承擔(dān)了該極導(dǎo)線的全部載流功能，而間隔棒在設(shè)計(jì)時(shí)并未考慮載流作用，因此，在強(qiáng)大的電流作用下隨時(shí)會(huì)因?yàn)檫^熱而發(fā)生故障，導(dǎo)致鋁管完全斷開，造成嚴(yán)重的事故[2]。

以下從鋁管式跳線的設(shè)計(jì)、制造、安裝和運(yùn)行情況等方面分析鋁管接頭失效的原因。

(1)鋁管接頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有待改進(jìn)。由于這種接頭的效果完全依賴于外接頭對(duì)鋁管的摩擦力，跳線長(zhǎng)期運(yùn)行后螺栓松弛或松動(dòng)后摩擦力會(huì)降低甚至完全喪失，此時(shí)較小的拉力就能使接頭脫落。

(2)鋁管接頭的制造質(zhì)量不能滿足要求。鋁管接頭采用接頭型間隔棒，由于間隔棒通過四處螺栓同時(shí)固定，若間隔棒制造時(shí)尺寸存在較大誤差，則不同位置的螺栓的緊固力會(huì)差異較大，緊固作用就會(huì)大打折扣。此外，緊固螺栓與螺母的配合也十分關(guān)鍵，若配合不當(dāng)，則在運(yùn)行中易發(fā)生松動(dòng)。

(3)跳線的施工存在誤差。鋁管式硬線安裝后端部的軟跳線應(yīng)有適度的下垂，以減小軟跳線對(duì)鋁管的拉力，若施工過程中軟跳線長(zhǎng)度偏短，則軟跳線對(duì)鋁管產(chǎn)生很大的拉力作用，當(dāng)外接頭對(duì)鋁管的摩擦力下降后，鋁管接頭在兩端軟跳線的拉力作用下可能發(fā)生滑移。

(4)微風(fēng)振動(dòng)引起外接頭和間隔棒的螺栓松動(dòng)。鋁管為圓截面，在風(fēng)力作用下會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，長(zhǎng)期的振動(dòng)會(huì)引起螺栓的松動(dòng)。重慶供電公司在現(xiàn)場(chǎng)檢修發(fā)現(xiàn)接頭型間隔棒和支撐間隔棒的螺栓均存在不同程度的松動(dòng)。

3 鋁管式跳線接頭隱患消除方案

根據(jù)上述原因分析，接頭型間隔棒的緊固效果受加工質(zhì)量的影響較大，宜改為單純的外接頭，這樣受力明確，緊固作用更好。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工條件，初步設(shè)計(jì)了幾種隱患消除方案，供選擇使用。

3.1 方案一

將原接頭型間隔棒換成外接頭(內(nèi)襯管不變)，在外接頭的兩端再分別安裝支撐間隔棒并將其連接起來，一組接頭金具包括一個(gè)鋁管外接頭、兩個(gè)支撐間隔棒和一個(gè)連桿。兩個(gè)支撐間隔棒安裝在鋁管外接頭兩端，并用一個(gè)連桿連接，起到增加鋁管外接頭摩擦力的作用。此外，兩個(gè)支撐間隔棒用連桿連接，形成一個(gè)整體，可以進(jìn)一步增加防滑效果。

3.2 方案二

將原接頭型間隔棒換成外接頭(內(nèi)襯管不變)，鋁管外接頭內(nèi)部做成螺紋狀，這種方案通過螺紋狀內(nèi)襯增加了外接頭和鋁管之間的摩擦力。

3.3 方案三

將原接頭型間隔棒換成外接頭(內(nèi)襯管不變)，每根鋁管端部附近各鉆一個(gè)孔，鋁管外接頭內(nèi)部帶二個(gè)圓柱，通過圓柱的固定作用加強(qiáng)連接效果。將原外接頭間隔棒向外移動(dòng)固定，作為一般間隔棒即可。

3.4 方案四

將原接頭型間隔棒換成外接頭(內(nèi)襯管不變)，鋁管外接頭上方設(shè)置8個(gè)螺孔，先安裝外接頭兩側(cè)的螺栓，最后在8個(gè)螺孔處分別安裝頂絲，使鋁管外接頭與鋁管形緊密配合，通過頂絲的固定作用加強(qiáng)連接效果。將原外接頭間隔棒向外移動(dòng)固定，作為一般間隔棒即可。

3.5 方案五

直接在接頭處的外接頭間隔棒蓋板上鉆孔，鉆穿3層(鋁管外接頭、鋁管、內(nèi)襯管)后加銷釘，銷釘長(zhǎng)度147 mm，插入后底部與內(nèi)襯管下部接觸，頂部低于蓋板5 mm，并用金屬膠密封。

3.6 方案比較

五個(gè)方案的綜合比較見表1。

方案一、 四仍然依靠外接頭的摩擦力進(jìn)行連接，方案二的可靠性優(yōu)于現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，但不如方案三。方案三除外部螺栓緊固外，內(nèi)部同時(shí)采用圓柱銷接，可靠性最高，費(fèi)用較少，但是需要在鋁管上現(xiàn)場(chǎng)鉆孔；方案四除外部螺栓緊固外，內(nèi)部同時(shí)采用8個(gè)頂絲緊固，可靠性較高，安裝工作量適中。

缺點(diǎn)：方案一、四均需要拆除現(xiàn)有接頭型間隔棒，高空作業(yè)難度大。

方案五直接在現(xiàn)有支撐間隔棒上鉆孔并加插銷，其優(yōu)點(diǎn)是不改變現(xiàn)有接頭結(jié)構(gòu)，且工作量最小，可靠性高，方便施工。2012年2月20日，安徽送變電工程公司在檢修±800 kV復(fù)奉線時(shí)便采用了此方案。

表1 五個(gè)方案的比較

4 現(xiàn)場(chǎng)操作步驟

4.1 工具和材料準(zhǔn)備

工具包括電池型電鉆、鉆頭和改錐等，電鉆可選用本文中的兩種型號(hào)，也可選用其他型號(hào)，但性能應(yīng)不降低，電鉆應(yīng)帶足量充電電池。

材料包括插銷、砂紙、潤(rùn)滑液、金屬膠，插銷根據(jù)圖紙委托廠家加工，可采用不銹鋼件或熱鍍鋅件，潤(rùn)滑液用于鉆孔過程中鉆頭的冷卻，也可用乳化液、煤油、機(jī)油等液體代替，金屬膠可從市面上直接采購。

4.2 找到接頭位置

用改錐從接頭型間隔棒內(nèi)層縫隙中試探接頭部位，有凹槽的為接頭位置，確定其中一個(gè)接頭后，另一個(gè)根據(jù)對(duì)角位置自動(dòng)確定。

4.3 螺栓緊固

鉆孔前需對(duì)接頭型間隔棒的螺栓進(jìn)行再次緊固，防止松動(dòng)。

4.4 標(biāo)記

在蓋板頂部距端部80 mm的位置作標(biāo)記。

4.5 鉆孔

鉆孔時(shí)要確保鉆頭不偏離方向，并及時(shí)添加潤(rùn)滑液，當(dāng)鉆頭轉(zhuǎn)速明顯下降時(shí)應(yīng)及時(shí)將鉆頭取出，換電池后繼續(xù)鉆孔。

4.6 孔外邊緣打磨

用砂紙對(duì)成型的孔邊緣毛刺進(jìn)行打磨，保證孔外側(cè)光潔，防止電暈的發(fā)生。

4.7 插銷并密封固定

將插銷插入孔中，插銷頂部應(yīng)低于蓋板表面約5 mm，頂部用金屬膠密封。

5 結(jié)束語

安徽送變電工程公司采取方案五的工作方法，在處理和預(yù)防±800 kV復(fù)奉線耐張桿塔鋁管式跳線接頭滑移上成效顯著，操作方便簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，工作效率高，安全可靠性高，值得輸電線路運(yùn)行管理單位在該項(xiàng)目工作中有針對(duì)性的借鑒。

參考文獻(xiàn)：

[1]熊文歡，王品，劉勝春.復(fù)奉線鋁管式跳線接頭滑移串分析與處理[J].湖北電力，2012，36(5)：64-65

[2]譚華章.耐張塔跳線接頭過熱缺陷的原因分析[J].廣西電業(yè)，2009(9)：114-115