输电线路连接金具疲劳断裂失效分析.pdf

2017年3月
崔前与装
电力建设
输电线路连接金具疲劳断裂失效分析
刘志亮
佛山电力设计院有限公司)
摘要:输电线路连接金具疲劳断裂失效会导致线路导线脱落回路跳闸,对整个电网的安全运行产生直接的影响,因
而加强对输电线路迮接金具疲劳断裂失效的分析尤其重要。本文主要结合笔者多年工作经验,间述了输电路连接金具
疲劳断裂的影响因素和预防疲劳断裂失效的施,并举例分析了输电线路進接金具疲劳断裂的原因探究
关键词:水电线路;连接金具;疲劳凘裂;失效
中图分类号:TIM75
文献标识码:A
文章编号:1673-(0038(2017)10-0227-02
限制时,就会很容易出现弯出应力,当在连接金具表面应力集中
连接金具是输电线路上的一个重要的组成部分,通过与其他「区域出现较大的应变时,就给连接金具疲势断裂失效埋下隐
器件的配合,对导线和线起到夹持和固定的作用,输电线路连「13风荷載
接金具断裂失效,会导致巨大的经济损失,对电网用户的供电可
通常输电线路都处于环境比较恶劣的地区,这就导致诳接金
性和电网设各的健康状态造成巨大的威胁。所以说,输电线路「具不可避免的会受到风荷我的影响,大风荷载会导致连接金具
连接金具疲劳断裂失效分析成为目前电网运行人员工作中的一「承受側向应カ,导致连接金具単单侧受力不均匀,在球头处以及挂
个重要的研究课题。
环测量就会产生严重的碰撞和磨损,导致连接金具的自由摆动
1输电线路连接金具疲劳断裂失效影响因素分析「受到阻得。风荷会引起交变循环我加之转动受阻导致的
1.1表面质量
曲应力,连接金具的表面局部位置的四坑和买杂等原始缺陷在
金属不均匀的滑移通常都是表现在材料的表面质星上,连接
力集中达到一定程度之后就会产生疲劳裂纹源,在之后的运
金具的疲劳裂纹也否是发展在金属材料的表面,因而输电线/ケ过程中会不断的扩最终导致波劳断製失效。如某输比线路
连接金具的表向的粗糍度以及完整性对连接金具的疲劳性能長/断裂当大的风カ大约为7-8级,同时还伴随着强沙尘大气,导纹
有直接的影响。如果连接念具的表面在制造过程中就存在着た「导线随右大风频察的摆动,摆动幅度最大超过7m,从而导致金其
常严重的缺陷,通常在投运之后很短的时问内就会出現疲劳断/断裂,因而金具摆动受到阻力影响的不同,线路上个别金具在运
裂的情況。连接金具表面质量差会导致连接金具承受劳荷/行15-20左右会发生疲劳断裂
载能力下降,连接金具表面存在凸起、凹坑以及镀锌层不完整等
某断裂的连接金具联板的化学成为符合7.102的成分范
质量缺陷在各种荷载作用下很容易产生裂纹,最终公导致疲劳
围,材质为铸造铝合金ZL102。通过对该联板的试验发现,断裂联
断裂失效。如某输电线路连接金具要求的尽度为6mm,但是实测/断裂强度和伸长量低于相关标准中的∠4L102的金属性铸件的
为5mm,在一定程度将导致其承载能力被削
性能指标,其抗拉强度低于标准ド线大约30%,并阻根据显微组
1.2结构设计
织发现铸件内部存在铸造缺陷,该问是造成其断裂失效的主
要原因。根据实验发现该金具联板材质是ZL102,最大抗拉强度
连接金具的几何形状改变会导致连接金其表现出现应力集
中的情沉,是连接金具的薄弱环节。输电线路上的连接金具遊泞「是145MPa,连接金具联板A-A处断面积为4m,因而连接金
具联板受到的应力应该是158mm2,大」145Nhmm2,因为该金
是需要互相合使用的,因而形状发生改变的区域会比较多,球
具联板的最大使用应用大于ZL102允许使用应用,其强度不符
头与杆部、村部与挂环连接处都是属于连接金具的薄弱环节,会
对抵抗疲劳荷我产生不好的影响。另外,从绝像子申的连接ので合强度要:再加上的风荷載的作用,很容易导纹在运行段时间
后出现断裂疲雱损坏。
的角度考虑,球窝连接方式被广泛的应用在输电线路中,但是这
种连接方式会导致连接金具在轴向和横向偏移的裕度受到控
输电线路连接金具疲劳断裂失效预防措施
制,如果球头在帽窝中因为风荷载的作用导致其自由转动受到
为避免连接余具出现疲劳断裂情况,需要采取以下手段进行
測技术监測干式电抗器的运行工况,提前发现小问题,早发现早2]韩占卫,姚勇,赵明35kV十式电抗器运行情判断及运行維护方法
处理,避免缺陷进一步发展,造成事故扩大,危及电网設条安全。「?.科技的品,015090:51-52
参考文献
收稿日期:2017-2-13
代T式电抗器抗测试長术成月云南电力技术、2160%12.作者简介:张功洋(1989-),男,工程师,研究生,主要从事变也运
维工作
万方数据
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崔前与装
2017年3月
防
遗留,该铸造质量不符合标准要求。
(1)対己经发生微小裂纹的连接金具进行更換,同时加强対3.3成分分析
所有连接金其的质量检查,发现出现质量缺陷的需要及时的对
根据《电力命具通用技术条件》(CRT2314-2008)中规定,制
其进行更换。
造金具的材料,应按图样的规定达用(参见附录A);或选用能满
(2)在输电线路发生舞动之后需要重点对大高差、大跨越等「足使用要求并经用户同意的其他材料。按附录A,对应的材料标
地区的线路连接金具及其部件进行检查,除了采用肉眼观察之「准应为術造铝合金》(CVr113-195对2-b线夹采用采用
后,还可以利用无线视烦等工具对连接金具装置进行全面的检「火花源发射光法进行材质分析。厂家木提供线头设计牌号,仪
查,做好分析。
提供了厂内的检测结果;其成分与此次结果有所出入,主要是
3)在设计、施工以及运行维护环节做好对双穿申斜造成「元素差別相对较大,但二者均属于铝系造合金,铝仕系合金
申过大问题的分析,在设计中避免此类現象,施工中做好调「有良好转造性能和密性能,是铸造铝合金中品种最多,用量最
整,运维护工作中做好相关问题的处理。
大的合金,含硅量在10-25%。结合线夹断裂特征分析,其成分差
(4)在大高差、大垮越等重要跨越約铁塔连接金具采用高强「异和此次线夹断裂无太大的关系
度的材质设计,同时确保设计符合现场运行要求
3.4结论
(5)在对连接金具进行采购的过程中,要确保迕接金具材质
综合上述分析,造成线夹断裂的原因为线夹铸造时在套売内
符合质量要求,严把验收关,徹好质量抽检,严禁采用质量不合「遗留下造缺陷,运行中在受向下的拉应力的时成为裂纹源,
的产,同时对连接金具进行受力劳试验如果各种条件允し裂纹发展而导致套売所裂
许,可以对运行时间比较长的连接金具进行逐年更换。
4结语
3案例分析
综上所述,输电线路连接金具在受到表面质量、结构设计以
3.1来样情况
及风荷载等多种因素的影响下,会导致疲劳断裂情况的出现。因
2014年,某供电局运维人员在巡视过程中发现20V线「而必须加强设计,加强对薄弱环节的疲劳微裂纹荫发以及磨损
#50搭OPC光缆命具断裂落。线路2013年投产。光型号「的情沈进有检查和监督,定期的更换强风地区的连接金具,确保
为OPGW110(24心)。
其安全和稳定
3.2试验和分析
金具套売为两个半圆桶形铝板通过锵子连接而成,为分别编
参考文献
为1#、2#;套売大致沿中下部横向断裂,断后的金具1#铝板编为「「1哲文,楠,察文河,等输电线路连接企具玻劳断裂失效