吉林电网“三跨”耐张线夹X射线检测及缺陷分析

矫立新，王志钢，孙友群，金 鹏，郭建凯，李 睿，张轶夫，张益霖

（1.国网吉林省电力有限公司电力科学研究院，长春 130021；2.国网吉林省电力有限公司，长春 130028；3.国网长春供电公司，长春 130021；4.国网吉林省电力有限公司检修公司，长春 130041）

目前，架空输电线路广泛使用压缩型耐张线夹，将导地线固定在耐张杆塔的绝缘子串端部［1］。耐张线夹运行过程中不仅要承载电流负荷，而且要承受水平和垂直方向的导地线张力，其本体质量和压接可靠性对架空输电线路安全稳定运行至关重要。特别是，耐张线夹压接属于隐蔽工程，验收环节无法凭借外观检测检出内部多压、漏压、欠压、毛刺、变形等缺陷［2］。耐张线夹内部存在缺陷可能造成局部发热、金具或导地线断裂等故障，威胁架空输电线路本体安全［3］。

随着X射线无损检测技术的发展，该技术已经在耐张线夹检测中逐步推广［4-5］。本文针对吉林电网“三跨”输电线路耐张线夹X射线检测及缺陷情况进行分析，探索缺陷类型及规律，为架空输电线路耐张线夹检测及故障原因分析提供参考依据。

1 耐张线夹X射线检测原理

1.1 耐张线夹结构、检测位置及缺陷类型

耐张线夹由铝管和钢锚组成，钢锚用来接续和锚固钢芯铝绞线的钢芯、然后套上铝管本体，以压力使金属产生塑性形变，从而使线夹与导线结合为一个整体，采用液压时，应用相应规格的钢模以液压机进行压缩［6］。采用爆压时，可采用一次爆压或二次爆压的方式，将线夹和导线压成一个整体。典型结构形式示意图见图1，其压接部位分别为图中a（钢锚与外部铝管压接区域）、b（芯线与锚管压接区域）、c（外部铝管与绞线压接区域）3个区域，重点检测部位分别为图中A、B、C3处。

图1 耐张线夹的结构形式及压接位置示意图

耐张线夹压接缺陷类型主要分为：多压，漏压，欠压和工艺性压接缺陷。多压缺陷多发生在压接区域a、b和c交接处，铝管压接区发生形变，形变区域到达非压区。漏压多发生在压接区域a处和c处，钢锚凹槽和铝绞线对应位置铝管未变形。欠压多发生在压接区域a处，钢锚凹槽压接后仍留有间隙，且对边距超标。工艺性压接缺陷主要包括钢锚管存在毛刺、金具损伤、铝管积水等。耐张线夹不同类型压接缺陷示意图见图2。

1.2 X射线检测原理

X射线检测系统由X射线发生器和数字成像板两部分组成。检测时，X射线发生器、耐张线夹和数字成像板按图3布置，并使X射线束中心垂直指向透照区中心。

利用无线遥控控制X射线发生器触发产生高速电子并撞击金属靶面，从而产生X射线。X射线数字成像板接收透照穿过耐张线夹的射线，形成X数字光片，经数字转换接口实时传送至笔记本电脑，完成X光片的画面显示［7］。

2 “三跨”耐张线夹X射线检测工作

2.1 X射线检测结果分析

图2 耐张线夹典型压接缺陷示意图

图3 X射线透照布置示意图

截至2018年底，吉林省完成 “三跨”区段耐张线夹X射线检测共332处，其中：跨越高铁138处，1 344个耐张线夹；跨越高速194处，1 699个耐张线夹。X射线检测共发现576个缺陷，其中：跨越高铁391个，缺陷率为29.09%；跨越高速185个，缺陷率为10.89%。

缺陷类型饼状分布见图4，其中漏压缺陷数量最多为303个，占比52%，是所有缺陷类型中的主要缺陷类型；欠压缺陷数量最少为34个，占比6%；多压和工艺性压接缺陷数量分别为142个和97个，占比25%和17%。

图4 缺陷类型饼状分布图

按照电压等级统计分析，统计结果见表1。共检测耐张线夹3 043个，发现缺陷576个，缺陷率为18.93%，其中500kV耐张线夹缺陷数量最多，为235个，占比40.8%，且500kV耐张线夹的缺陷率最高，达到44.17%。对500kV的235个缺陷进行统计，其中漏压缺陷130个，占比55.32%，是主要缺陷类型。

表1 按电压等级统计检测结果

2.2 缺陷形成原因分析

结合耐张线夹压接工艺和现场施工流程分析：多压缺陷主要是压接钢锚凹槽处的铝管时，因压接位置尺寸控制存在偏差，导致多压半模，不压区整体向绞线端平移半模，且绞线端部的铝管部分未压。漏压缺陷主要是采用倒压方式压接时，在钢锚拉环处未设置足够预留长度，导致不压区整体向钢锚拉环方向平移，铝管压接错位，部分或全部钢锚凹槽未压。欠压缺陷主要是压接钢锚凹槽处的铝管时，因液压机出力不足，导致铝管出现不同程度欠压。工艺性压接缺陷主要是在施工过程中工艺管控不良，导致内部出现不同程度缺陷，后期无法进行修复。

3 结论

a.截至2018年底，吉林省完成“三跨”区段耐张线夹X射线检测共332处，共发现576个缺陷，其中：跨越高铁391个，跨越高速185个。

b.漏压缺陷数量最多为303个，占比52%，是所有缺陷类型中的主要缺陷类型；欠压缺陷数量最少为34个，占比6%；500kV耐张线夹缺陷数量最多为235个，占比40.8%，且500kV耐张线夹的缺陷率最高，达到44.17%。

c.当耐张线夹存在漏压、欠压等质量缺陷时，应根据标准要求采取开断重压、补压及预绞丝加强等方式进行处理［6］。

d.对于重要交跨、大高差、大档距、重覆冰及舞动区域等承载力要求较高的线路区段，特别是“三跨”区段，宜每隔4年或根据运行工况变化进行复检，在后期架空输电线路建设过程中，特别是500kV耐张线夹压接，应严格按照相关压接工艺标准执行［6］，避免压接缺陷的出现，保证输电线路耐张线夹的压接质量。

e.其他新建区段可参照“三跨”区段进行耐张线夹X射线检测。