±500kV直流线路耐张线夹断裂原因分析

2018-05-02姚贵娇高剑凌陈作新魏荣合叶礼成

机电信息 2018年12期

姚贵娇高剑凌陈作新魏荣合叶礼成

（中国能源建设集团南京线路器材有限公司，江苏南京211599）

0 引言

±500kV直流极Ⅰ线路故障重启不成功，经故障巡视发现某杆塔耐张串右上子导线耐张压接管钢芯断裂，钢锚挂在塔上，断裂线夹本体引流板牵扯住导线和跳线，子导线对下方的树木、植被安全距离不足发生放电，导致线路故障跳闸。该杆塔耐张绝缘子串为倒装型式，耐张线夹上扬。

1 耐张线夹断裂原因初步分析

根据对送检耐张线夹断裂情况的观察，耐张线夹断裂原因初步诊断为：

（1）铝管本体未压区空腔内的耐张线夹钢锚和导线钢芯年久腐蚀，钢芯逐根断股，最终导致钢锚断裂。

（2）钢锚断裂后，未压区铝管承受整根导线张力，因拉力超过铝管所能承受的屈服强度，开始逐渐变形，直至最终铝管断裂。

2 试验过程及试验数据

2.1 断裂耐张线夹化学成分分析

根据产品供应商图纸要求，对断裂耐张线夹铝管、引流线夹、钢锚三部分做了化学成分分析。

（1）耐张铝管取了三个点的试样，实测数据显示材质为1050A，符合标准GB/T3190—2008《变形铝及铝合金化学成分》的要求。

（2）钢锚取了两个点的试样，实测数据显示材质为Q235A，符合标准GB/T700—2006《碳素结构钢》的要求。

2.2 耐张线夹压接及压接尺寸测量

依据DL/T5285—2013《输变电工程架空导线及地线液压压接工艺规程》，线夹对边距的尺寸S的最大允许值为：

式中，D为铝管或钢管外径，铝管为60mm，钢管为20mm。

经对耐张线夹压后尺寸测量后得到如下结论：1#～4#耐张线夹压后尺寸测量，线夹压后尺寸均符合DL/T5285—2013《输变电工程架空导线及地线液压压接工艺规程》标准要求。

2.3 耐张线夹注水试验

将压接好的NY-720/50耐张线夹中的1#线夹按以下步骤进行注水试验。

步骤一：铝管靠近导线部分（压接长度290mm）压接好，铝管靠近钢锚部分（压接长度65mm）暂不压接，将耐张线夹夹入虎钳工作台，使其相对地面倾斜角约30°，从铝管（导线端）慢慢一滴滴注水。约15min，用水10mL左右，铝管（钢锚端）压接部位纸巾已浸湿，证明有水渗出。

步骤二：将铝管靠近钢锚部分（压接长度65mm）压好，将耐张线夹夹入虎钳工作台，使其相对地面倾斜角约30°，从铝管（导线端）慢慢一滴滴注水，水进入耐张线夹速度较慢，约2h，进水约10mL左右，铝管（钢锚端）压接部位无水渗出。

由如上注水试验可得出：

（1）耐张线夹铝管（钢锚端）压接密实，水不能流出；

（2）上扬耐张线夹进水后，水存于空腔内无法流出。

2.4 耐张线夹电阻及温升试验

根据耐张线夹的压接组数，电阻温升试验共分两组进行，如表1所示。

表1 耐张线夹电阻及温升试验统计表

2.4.1 直流电阻和交（直）流温升试验

（1）直流电阻试验：在回路中通入稳定的20A、30A正反向直流电流，采用直流压降法进行测量。试验前对线夹与等长导线的初始电阻值进行测量，接下来按照每天12h温升后测量一次电阻。

（2）交（直）流温升试验：回路中通以50Hz、1800A的交变电流（回路中通以950A的直流电流），每天通电时间约12h。试验回路温升稳定后，各测量点测量一次温度值。2#线夹空腔注入稀释的pH=5的酸性介质（3#线夹和4#线夹空腔注入pH=5的酸性介质），60h温升后，调整酸性介质浓度为pH=2，并加入部分食用盐。交（直）流温升试验19天，通电228h。

2.4.2 耐张线夹解剖试验

对228h电阻温升和拉力试验后的线夹1#～4#进行解剖试验，解剖后的产品如图1所示。解剖后观察，1#线夹和2#线夹钢管和钢芯未出现腐蚀物质；3#线夹（涂漆）铝管内壁、4#线夹钢管外壁以及铝管内壁分别出现一层白色物质，4#线夹钢管端部有腐蚀现象。