• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看

      ?

      220 kV線路耐張線夾斷裂原因分析及建議

      2019-07-24 09:33:48王鵬宇白耀鵬王元君
      山西電力 2019年3期
      關(guān)鍵詞:鋼芯凹槽斷口

      王鵬宇,白耀鵬,王元君

      (1.國(guó)網(wǎng)山西省電力公司電力科學(xué)研究院,山西 太原 030001;2.國(guó)網(wǎng)山西省電力公司,山西 太原 030001;3.西山煤電(集團(tuán))山西清洗科技有限公司,山西 太原 030000)

      0 引言

      耐張線夾用來(lái)將導(dǎo)線(包括避雷線)固定在非直線桿塔的絕緣子串上,亦用作固定拉線桿塔的拉線,將導(dǎo)線或避雷線固定在非直線桿塔的耐張絕緣子串上,同時(shí)也要承受電氣負(fù)荷,其對(duì)高壓輸電線路的安全穩(wěn)定運(yùn)行起著非常重要的作用[1]。液壓型耐張線夾由鋁套管和鋼錨構(gòu)成,作為主要承力部件的鋼錨一旦斷裂,將會(huì)造成導(dǎo)線斷裂、跳閘等惡性事故[2]。引起鋼錨斷裂的原因包括:加工制造引起的質(zhì)量不合格[3],雨雪滲入鋁套管發(fā)生化學(xué)腐蝕[4],壓接質(zhì)量不合格[5]等。

      1 耐張線夾斷裂情況

      某220 kV某輸電線路線121號(hào)至120號(hào)桿塔L3相上子線耐張線夾發(fā)生斷裂。該線路導(dǎo)線型號(hào)為2×JLHA2/G1A-400/50型鋼芯鋁合金絞線,耐張線夾型號(hào)NY-400/50A,是液壓型耐張II型線夾。為了方便特征描述,對(duì)試樣的6個(gè)壓接面進(jìn)行編號(hào),如圖1所示。

      圖1 壓接面編號(hào)示意

      2 斷裂耐張線夾試驗(yàn)分析

      因?yàn)殇撳^的斷裂位置在鋁套管內(nèi)部,為了保留原始斷裂形貌,避免損傷缺陷源,本文按照從宏觀檢查到材質(zhì)檢測(cè),再到內(nèi)部結(jié)構(gòu)檢測(cè);先無(wú)損試驗(yàn)后破壞性試驗(yàn)的順序進(jìn)行試驗(yàn)分析。

      2.1 斷裂耐張線夾宏觀檢查及尺寸測(cè)量

      2.1.1 鋁套管宏觀檢查

      送樣的耐張線夾全長(zhǎng)約610 mm,且向一側(cè)彎曲,最大彎曲量為18 mm,變形量為2.95%,不符合標(biāo)準(zhǔn)[6]對(duì)于壓接后耐張線夾外觀質(zhì)量的要求。耐張線夾導(dǎo)線出線口嚴(yán)重變形,鋁線管與導(dǎo)流板之間的夾角為135°。在鋁套管外表面有多處刮擦、凹坑,在合模位置有多處飛邊。

      2.1.2 斷裂耐張線夾鋁套管壓模質(zhì)量檢查

      NY-400/50A耐張線夾鋁管壓接后對(duì)邊距的最大允許尺寸為47.50 mm[5]。用精度為0.02 mm的游標(biāo)卡尺檢查鋁套管靠近拉環(huán)側(cè)壓模和靠近管口壓模對(duì)邊距,結(jié)果都符合規(guī)程要求。

      鋁套管表面出現(xiàn)兩處鼓包,從鋁套管表面壓印痕看,兩處鼓包的形成是因?yàn)橄噜弮赡N粗丿B;同時(shí)觀察到,鋁套管壓接表面壓印尺寸長(zhǎng)短、深淺不一致。很明顯,壓接鋁套管選用的上下模具不匹配,這也是造成鋁套管彎曲變形的重要原因。

      2.1.3 斷裂耐張線夾鋼錨宏觀檢查

      按照設(shè)計(jì)圖紙要求,該耐張線夾的鋼錨應(yīng)該有3個(gè)環(huán)箍,如圖2所示;斷裂鋼錨如圖3所示,鋼錨斷裂位置為鋼錨第2環(huán)箍和第3環(huán)箍之間,距鋼錨拉環(huán)邊緣293 mm。環(huán)箍斷裂面有3側(cè)呈現(xiàn)較為整齊的6邊形,有擠壓損傷,斷口呈45°角。

      圖2 NY-400/50A鋼錨設(shè)計(jì)圖(mm)

      圖3 斷裂鋼錨外觀

      2.2 數(shù)字化射線照相檢測(cè)

      為了研究其內(nèi)部壓接的狀況,在實(shí)施破壞試驗(yàn)之前先采用數(shù)字化射線照相檢測(cè)技術(shù)DR(digital radiography)對(duì)事故斷裂送樣耐張線夾進(jìn)行了檢測(cè),發(fā)現(xiàn)鋁管實(shí)際壓接部位與鋼錨凹槽錯(cuò)位,鋼錨凹槽有2個(gè)未壓接,且壓接區(qū)存在空隙。

      2.3 解剖檢查分析

      2.3.1 解剖復(fù)原

      將耐張線夾解剖開,并將鋼錨對(duì)接復(fù)原發(fā)現(xiàn),鋼錨壓接管末端處的斷口與耐張線夾內(nèi)部殘留的鋼錨斷口完全吻合,鋼錨兩處凹槽未被壓接,如圖4所示。對(duì)照NY-400/50A鋼錨設(shè)計(jì)圖可以發(fā)現(xiàn),鋼錨的一個(gè)環(huán)箍和凹槽被擠壓損傷。

      圖4 耐張線夾解剖復(fù)原

      2.3.2 斷口微觀分析

      在體式顯微鏡下觀察鋼錨壓接管末端斷口和鋼錨管口側(cè)斷口。在圖5a中,鋼錨壓接管末端斷口大致分兩個(gè)區(qū)域,A區(qū)域是裂紋源區(qū),B區(qū)域是裂紋瞬斷區(qū)。首先,A區(qū)域處于鋼錨受損區(qū),受損部位往往是裂紋開始產(chǎn)生的部位;其次,觀察斷口裂紋形貌發(fā)現(xiàn),放射條紋在A區(qū)域收斂,因此判定該區(qū)域?yàn)榱鸭y源區(qū)。B區(qū)域中的裂紋呈現(xiàn)放射狀花樣,因此是裂紋瞬斷區(qū)。在圖5b中,鋼錨管口側(cè)斷口也分為兩個(gè)區(qū)域,位置與鋼錨壓接管末端斷口區(qū)域相對(duì)應(yīng)。

      2.4 鋼錨材料試驗(yàn)分析

      2.4.1 直讀光譜分析

      對(duì)鋼錨取樣進(jìn)行直讀光譜分析,檢測(cè)結(jié)果符合GB/T700—2006標(biāo)準(zhǔn)對(duì)Q235B的要求。

      圖5 鋼錨鋼錨壓接管末端和鋼管側(cè)斷口整體形貌

      表1 耐張線夾鋼錨試樣拉伸試驗(yàn)結(jié)果

      2.4.2 硬度性能檢測(cè)

      對(duì)鋼錨取樣進(jìn)行布氏硬度性能檢測(cè),5個(gè)測(cè)點(diǎn)的硬度值均小于157 HBW,試驗(yàn)結(jié)果表明鋼錨硬度值符合DL/T 757—2009《耐張線夾》標(biāo)準(zhǔn)要求。

      2.4.3 拉伸性能檢測(cè)

      對(duì)鋼錨取樣進(jìn)行拉伸試驗(yàn),結(jié)果符合GB/T700—2006標(biāo)準(zhǔn)對(duì)Q235B的要求,具體如表1所示。

      3 耐張線夾有限元分析

      按照?qǐng)D2所示,進(jìn)行NY-400/50A三維建模。在不考慮導(dǎo)線股線間的分層應(yīng)力的情況下[7],對(duì)耐張線夾建模時(shí)進(jìn)行簡(jiǎn)化處理:7根鋼芯絲作為一個(gè)圓柱體,其截面積等于7根鋼芯絲之和,對(duì)鋁絞線也進(jìn)行類似處理。建立2個(gè)模型,模型一是鋼錨凹槽壓接緊實(shí)且鋼錨沒(méi)有損傷的耐張線夾模型;模型二是鋼錨凹槽未被壓接且鋼錨壓接管末端有1個(gè)寬1 mm、深度為2 mm的裂紋。

      在導(dǎo)線遠(yuǎn)端施加固定約束,在鋼錨遠(yuǎn)端施加鋼芯鋁絞線的平均運(yùn)行張力(平均運(yùn)行張力等于鋼芯鋁合金絞線額定抗拉力的25%)。由靜力學(xué)分析可知,模型一中鋼錨口附近的鋼芯是應(yīng)力集中部位,如圖6a所示。該處最大范式(mises)等效應(yīng)力為 259.37 MPa,根據(jù) GB/T 3428—2002《鋼芯鋁絞線用鍍鋅鋼絲》的規(guī)定,直徑為3.07 mm的鋼芯的1%抗拉強(qiáng)度為1 100 MPa。有限元分析可知,耐張線夾在鋼錨凹槽壓接緊實(shí)且鋼錨完好的情況下,耐張線夾在導(dǎo)線運(yùn)行張力作用下,耐張線夾的受力狀況處于安全水平。

      保持上述相同的位移邊界條件和張力載荷不變,模型二鋼錨口附近的鋼芯應(yīng)力迅速上升至940 MPa,增加了2.5倍,但是仍小于鋼芯1%的抗拉強(qiáng)度。而模型二的最大Mises等效應(yīng)力位于鋼錨損傷處,最大應(yīng)力為999.72 MPa,如圖6b所示。由2.4.3可知,鋼錨的抗拉強(qiáng)度極限為460 MPa,有限元分析可知模型二中鋼錨損傷處的應(yīng)力已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)鋼錨的抗拉強(qiáng)度極限。

      圖6 模型應(yīng)力云圖

      4 耐張線夾斷裂原因分析

      a)宏觀分析表明斷口位于鋼錨壓接管末端,外表面存在明顯的壓接變形損傷;體視顯微鏡下斷口形貌表明裂紋源位于壓接變形損傷最嚴(yán)重處。由此判斷該變形損傷是由鋼錨套管與鋼芯壓接時(shí)造成的。

      b)DR檢測(cè)發(fā)現(xiàn)鋼錨兩處凹槽未被壓接且壓接區(qū)域未被壓實(shí),解剖后的宏觀檢測(cè)結(jié)果與DR檢測(cè)結(jié)果一致。

      c)有限元分析可知,鋼錨凹槽未被壓接且鋼錨壓接管末端有裂紋時(shí),鋼錨口鋼芯附近的應(yīng)力會(huì)比壓接質(zhì)量良好的耐張線夾增大2.5倍;而鋼錨壓接管末端的裂紋處的應(yīng)力最大,應(yīng)力值是鋼錨極限抗拉強(qiáng)度的2倍。

      鋼錨斷裂原因?yàn)殇撳^與鋼絞線壓接時(shí),在鋼錨壓接管末端產(chǎn)生較大變形和損傷,并在此處形成裂紋源,另外,鋼錨凹槽未被壓接導(dǎo)致;在不壓接區(qū),原本由鋁套管和鋼錨套管共同承擔(dān)的導(dǎo)線張力全部由鋼錨套管承擔(dān),在張力的作用下裂紋源處形成很大的應(yīng)力集中,逐步擴(kuò)展,最后導(dǎo)致鋼錨斷裂。

      5 結(jié)束語(yǔ)

      a)建議在鋼錨壓接過(guò)程中,質(zhì)檢人員現(xiàn)場(chǎng)對(duì)壓接過(guò)程的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)進(jìn)行拍照留存和記錄,實(shí)現(xiàn)對(duì)壓接工藝、工序及壓接質(zhì)量全過(guò)程管控。

      b)建議對(duì)壓接后的耐張線夾嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程進(jìn)行壓接質(zhì)量檢查,并按比例抽取耐張線夾進(jìn)行射線檢測(cè),對(duì)質(zhì)量檢測(cè)不合格的耐張線夾嚴(yán)禁投入運(yùn)行,并且進(jìn)行更換處理。

      c)有限元方法是一種高效的數(shù)值計(jì)算方法。有限元法將在輸電線路的故障分析中發(fā)揮重要的作用,可以模擬各種試驗(yàn)方案,減少試驗(yàn)時(shí)間和經(jīng)費(fèi),有效提高產(chǎn)品可靠性,保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

      猜你喜歡
      鋼芯凹槽斷口
      42CrMo4鋼斷口藍(lán)化效果的影響因素
      126 kV三斷口串聯(lián)真空斷路器電容和斷口分壓的量化研究
      寧夏電力(2022年1期)2022-04-29 03:49:18
      Microstructure and crystallographic evolution of ruthenium powder during biaxial vacuum hot pressing at different temperatures
      貴金屬(2021年1期)2021-07-26 00:39:14
      一種智能立式壓濾機(jī)專用的塑料濾板
      雙面圓弧凹槽細(xì)頸的高速銑削加工
      架空絕緣電纜用鋼芯鋁絞線緊壓導(dǎo)體的設(shè)計(jì)和制造
      電線電纜(2018年4期)2018-08-31 05:57:26
      環(huán)形凹槽類鑄件鑄造工藝
      英國(guó)鋼芯設(shè)計(jì)公司SC—76旋風(fēng)狙擊步槍
      輕兵器(2015年19期)2015-09-10 07:22:44
      鞍山市材料價(jià)格補(bǔ)充信息
      鞍山市材料價(jià)格補(bǔ)充信息
      404 Not Found

      404 Not Found


      nginx
      马山县| 二连浩特市| 萝北县| 莱阳市| 郧西县| 客服| 佛山市| 阳高县| 图木舒克市| 固原市| 台中县| 镇坪县| 万载县| 新营市| 南平市| 甘孜| 郁南县| 徐汇区| 佛坪县| 从江县| 二连浩特市| 高青县| 平顶山市| 双江| 广水市| 北碚区| 唐河县| 思南县| 河池市| 姚安县| 金湖县| 安吉县| 垦利县| 同德县| 芷江| 长垣县| 建昌县| 大洼县| 扬州市| 阿合奇县| 会同县|