一起耐张压接管内导线钢芯断裂原因分析及处理

刘懿

摘 要：针对一基耐张塔上12根耐张压接管内的导线钢芯全部断裂的现象，采用外观分析、解剖分析、试验分析等手段深入剖析事件原因。结果表明，该次事件是由于压接顺序错误，压接工艺不符合规范要求所致。

关键词：220kV线路;耐张压接管;断裂;施工工艺

耐张压接管常用于耐张塔、转角塔、终端塔的绝缘子串上以固定导地线，并承受导线张力。耐张压接管作为机械和电气负荷的传递者，是输电线路最常见的施工工艺[1，2，3，4，5，6]。

一、事件概况

在某220kV线路改造项目中，通过X光检测发现某基耐张塔大小号侧12根耐张压接管内的导线钢芯全部断裂，见图1。导线的型号为双分裂NRLJ60GJ-400/35耐热导线，耐张压接管型号为NY-400/35NH。该型号的压接管由铝管与钢锚组成，钢锚用来接续和锚固导线的钢芯，铝管用来接续导线的铝线部分，以压力使铝管及钢锚产生塑性变形， 从而使线夹与导线结合为一整体[7]。

二、耐张压接管外观分析

压接后的耐张压接管有明显的弯曲，根据《输变电工程架空导线及地线液压压接工艺规程》DL/T 5285-2013[8]第7.07条的规定，压接后的压接管不应有扭曲变形，其弯曲变形应小于压接管长度的2%，且有明显弯曲变形时应校直，校直过程中不应出现裂纹或应力集中，否则应重新压接。NY-400/35NH型号的耐张压接管长度为500mm，因此弯曲度不应超过10mm。外观检查发现，此耐张压接管的弯曲变形明显超出规范要求。

根据《输变电工程架空导线及地线液压压接工艺规程》DL/T 5285-2013第7.05条的规定，压接管压后对边距尺寸S的允许值按公式（1）选取。

式中：S—压接管六边形的对边距离，mm;D—压接管外径，mm;k—压接管六边形的压接系数，线路：钢芯、镀锌钢绞线、720mm2及以下导地线压接管k取0.993。

NY-400/35NH型号的外径D为55.80mm。压后压接管六边形的对边距离约为47.50-47.8mm。根据公式（1），计算出S应为48.18mm。经测量，因此该压接管六边形的对边距离符合规范要求。耐张管压接后，导线的直径也无明显变形、受损、缩径、松股现象，从耐张压接管外观分析可知，该压接工艺存在一定的缺陷，压接管弯曲严重，需要校直。

三、耐张压接管解剖分析

3.1 铝线分析

解剖耐张压接管后发现，耐热导线的铝线部分完整无断裂，铝线与压接管接触紧密无空隙，铝线压后有明显的凹凸压痕。

3.2 断口分析

将铝线剖开后，发现钢芯如X光检测所示，耐热导线中的7根钢芯全部断裂，且断口位置几乎一致，距离钢锚约12cm。断口参差不齐，断口呈拉伸的锥形形状，有明显的颈缩现象，见图3，因此判断为韧性断裂。

四、试验分析

对现场截取的耐张压接管解剖分析后，制定如下试验方案：

4.1重新按照导地线压接作业指导书工艺要求在地面进行压接施工，压接顺序见图3。

根据《输变电工程架空导线及地线液压压接工艺规程》DL/T 5285-2013第7.03条的规定，线路用每种导地线液压连接的握着力均不应小于导地线设计使用拉断力的95%。NRLJ60GJ-400/35耐热导线的设计拉断力为98.51kN，因此标准握着力不应小于93.58 kN。检测单位对3根导线进行握着力试验，试验握着力为93.6 kN，保持时间60s，导线无断裂，试验合格，因此可以判断导线和耐张线夹质量合格。

4.2不按照作业指导书工艺要求压接施工，做X光检测的情况如下：4.2.1第一次试验：采用倒压的压接方法，由耐张压接管外侧往内压，最后压定位模。随后进行X光检测，未发现钢芯断裂。4.2.2第二次試验：采用部分倒压的压接方法，先压定位模，再由耐张压接管外侧往内压接。压接至第6模时压接工人听到断裂声音，随后进行X光检测，发现钢芯断裂。

将塔上截取的不合格耐张压接管和试验断裂样品同时进行X光检测对比，断口形态一致。

五、结论

综合以上分析结果，判定为压接时未按照施工工艺要求进行施工，即先压接耐张压接管与钢锚部位，再将压接管和导线进行倒压。该压接方式相当于压接管两端位置先被固定，再向中间方向压接。因为铝管和导线会压接伸长，钢芯受压后摩擦力增加，随着铝管被拉伸，钢芯会产生较大的拉伸应力，最终超出钢芯极限伸长率，造成钢芯断裂。

六、处理方案

6.1重新更换该耐张塔上所有不合格的耐张压接管，严格按照施工工艺的要求进行重新压接。并按照设计方案增加每相导线的绝缘子，确保弧垂符合设计要求。为确保跳线不受风偏影响运行安全，每相跳线增加玻璃绝缘子串固定跳线。

6.2为确保运行安全，扩大X光检测范围，对全线所有耐张压接管进行X光检测，更换不合格的耐张压接管。

参考文献

[1] 王伟，朱成丽，吴洪亮，等.耐张线夹内钢芯铝绞线断裂原因及断口特征[J].腐蚀与防护，2014，35（3）：297-301.

[2] 王若民，吴刚，严波，等.高压输电用耐张线夹的失效分析[J].热处理，2018，33（4）：41-47.

[3] 何喜梅，王志惠，云峰，等.750 k V导线断裂原因分析及预防措施[J].热加工工艺，2018，47（4）：257-259.

[4] 王坤，郑准备，杨占君，等.某220 k V输电导线断线原因分析[J].理化检验（物理分册），2018，54（9）：692-697.

[5] 胡加瑞，刘纯，欧阳克俭，等.500 k V直流输电线路耐张线夹断裂的原因分析[J].电力建设，2012，33（7）：82-85.

[6] 利佳，李志翔.500 k V线路压缩型耐张线夹断裂原因分析[J].云南电力技术，2015，43（S1）：27-28.

[7] 耐张线夹：DL/T 757-2009[S].

[8] 输变电工程架空导线及地线液压压接工艺规程：DL/T5285-2013[S].