某±800 kV特高壓輸電線路地線直線接續管鼓包分析

王 庭，靳義奎，韓學文，王春林，李 涓，王洪東，牛澤楠，霍亞鵬

（1.青海送變電工程有限公司，青海 西寧 810001；2.國網青海省電力公司超高壓公司，青海 西寧 810021）

0 引言

直線接續管是輸電線路的重要金具之一，用于將導線或避雷線連接，起接續及導電的作用。目前，采用直線接續管連接是實現架空輸電線路遠距離不間斷輸電的唯一手段。隨著電網的快速發展，電壓等級越來越高，輸電線路越來越密集，運行年限越來越久，全球氣候變暖加劇短時強對流天氣、暴雨等極端天氣逐年頻發，直線接續管的性能缺陷已成為影響電網安全穩定運行的重要因素。本文對運行中的直線接續管出現的缺陷進行分析，并提出處置和預防措施，對目前在建及投運的特高壓線路具有參考借鑒意義。

1 工程概況

1.1 線路概況

某±800 kV特高壓輸電線路，投運時間為2017年4月。導 線 采 用6×JL1/G2A-1250/100鋼芯鋁絞線。線路大號方向左側避雷線采用OPGW光纜，右側避雷線采用JLB20A-150鋁包鋼絞線。地線直線接續管采用JY-150BG-20型。

1.2 地貌和氣候

該區段地形地貌為普通山地，海拔高度1 888 m，溫帶半濕潤氣候，多年平均氣溫10.7 ℃，1月平均氣溫-5.5 ℃，極端最低氣溫-18.8 ℃，年平均降水量642.4 mm，年平均降雨日數為95 d。設計覆冰厚度15 mm，設計風速27 m/s。

1.3 缺陷概述

2021年4月下旬，該線路運行過程中，運維人員發現2226號大號側40 m處地線直線接續管中部非壓區部位出現鼓包現象（如圖1）。鼓包位于直線接續管靠近檔距中央一側約230 mm處，且在直線接續管下部。

圖1 直線接續管鼓包照片

2 缺陷分析

2.1 壓接工藝

根據規程〔1〕要求，該地線接續采用對接方式，直線接續管參數見表1。

表1 JY-150BG-20直線接續管參數

1）襯管、鋁管、鋼管穿管及定位

第一步，首先將兩側襯管分別穿入兩根地線，其次將鋁管也穿入其中一根地線，最后在一側地線穿入鋼管。第二步，首先從地線的端部向另一側量取鋼管長度L的1/2，其次在量取的位置標記定位印記A。最后將地線兩端分別向管口穿入，穿時沿地線絞制方向旋轉推入，直至鋼管兩端管口分別與定位印記A重合，如圖2。

圖2 地線接續管穿管示意圖

2）鋼管壓接

壓接順序：先在鋼管中間壓第一模，然后按壓模順序依次壓接，直至鋼管壓接完畢，如圖3。

圖3 地線接續管鋼管壓接示意圖

3）襯管、鋁管定位

第一步，先將兩個襯管移動到已壓鋼管兩端，后在襯管外側標記定位印記B。第二步，首先從壓后鋼管中心向兩端量取鋁管全長的1/2，其次在量取的位置標記定位印記C，最后穿入鋁管，直至兩端管口分別與定位印記點C重合。第三步，從定位印記B向鋁管中心量取襯管長度100 mm，并標記定位印記D，定位印記D至C的區域為鋁管壓接區，如圖4。

圖4 地線接續管鋁管穿管示意圖

4）鋁管壓接

壓接順序：由定位印記D向定位印記C逐模進行，如圖5。

圖5 地線接續管鋁管壓接示意圖

2.2 缺陷分析

通過外觀尺寸測量、滲水試驗〔4〕、弧垂檢查、竣工資料查閱等，結果表明：

1）根據規程〔1〕要求，對直線接續管彎曲度進行測量，彎曲度均≤1%，符合規程〔1〕要求；從鋁管的壓接痕跡觀察，壓模疊模尺寸＞10 mm，無飛邊毛刺，外觀完好，無扭曲裂紋現象，符合規程〔1〕要求；對鋁管對邊距進行測量，共取得四組對邊距測量值（見表2），亦符合規程〔1〕要求（壓后推薦值S=41.48 mm）。

表2 對邊距測量值

2）由于2226號地線懸掛點高差較大，直線接續管管口向2226號側呈“仰勢”，如圖6所示。地線掛點2226號較2227號高110 m、較2225號高36 m（見表3），故2226號直線塔為壓力檔。該直線接續管位于2226號大號側40 m處，直線接續管靠2226號側管口高、靠2227號側管口低，若遇到降水天氣，2226號地線線夾處積水將會沿著地線往直線接續管管口流入，極易造成積水。

圖6 地線懸掛點高差示意圖

表3 2225號-2227號耐張段相關參數

3）采用紅色液體在直線接續管管口高的一側灌入，等待約30 min后，肉眼可見紅色液體從另一側管口滲出。

4）查閱地線百米弧垂表竣工弛度，并經現場實測，弧垂誤差值符合規程〔1〕要求，見表4。

表4 地線弧垂對比

5）由于地線長期承受拉力作用，單絲直徑在一定程度上減小，但通過對比分析發現地線單絲直徑仍符合規程〔3〕要求。

6）查閱竣工資料中地線直線壓接評級記錄表及地線直線接續管隱蔽工程簽證記錄，數據均符合規程〔2〕要求。

7）查閱竣工資料中液壓機、壓鉗、壓模、操作人員證件、地線直線接續管等質量證明文件均符合規程〔2〕要求。

8）查閱張力架線施工作業指導書，導地線直線接續管為張力場集中壓接，壓接操作均有監理現場旁站，且壓接人員均經培訓考試合格后持證上崗，從開工伊始至完工，涉及直線接續管壓接操作施工大于50次操作，流程極為熟練。

9）經與當地運維人員溝通，本標段暫未發現其他直線接續管出現鼓包現象。

綜上所述，該直線接續管鼓包原因為地線壓接后，鋁包鋼絞線之間仍然存在細微空隙，由于壓接工藝和規程〔1〕要求，直線接續管鋁管非壓區與鋼管之間存在空隙，經過降雪天氣后，覆蓋在地線上的雪在氣溫高時，融化成水通過空隙進入直線接續管內，在非壓區內積累后在氣溫低時結冰，多次發生凍融后體積增大發生鼓包現象。

3 缺陷的處置及預防

3.1 處置措施

由于是降雪融水滲入非壓區造成凍漲后引起鼓包，若采用更換新的接續管消除此缺陷，并不能完全消除，隨著時間增加，勢必還會出現此類鼓包現象。為防止融水滲入，采用非壓區鉆孔注電力脂。操作步驟：晴好、氣溫＞10 ℃的天氣條件下，在接續管非壓區頂部及底部各開1個φ6 mm孔（下部孔建議開在鼓脹處），在上部孔內通入壓力氣體將非壓區內部積水從下部孔排除干凈后，用黃油槍向孔內注滿電力脂，待下孔溢出時用φ6 mm鋁鉚釘先將下孔封堵，繼續注脂待上口溢出時用φ6 mm鋁鉚釘將上孔封堵，封堵后用防水密封膠將縫隙表面密封。

3.2 預防措施

施工階段，架線施工布線時對導地線直接接續管的位置進行充分考慮，對高差大的上揚塔位兩側盡量不要布置接續管，確因布線困難無法避開時，要求將接續管布置在弧垂最低點附近，并保證兩側管口處于水平位置，且采用注油式接續管。

運行階段，對降水量大的區段內所有直線接續管、耐張線夾進行排查，建立臺賬，結合檢修對其進行外徑測量（含非壓區直徑），外觀檢查及X射線檢測。對本區段部分塔位安裝降水量監測設備，通過降水監測對耐張線夾、直線接續管進行對比監測。對存在輕微鼓脹現象的耐張線夾、直線接續管進行打孔注脂，保證非壓區管內空隙電力脂充盈，避免融水侵入。

4 結束語

輸電線路中地線直線接續管、耐張線夾因氣候、導地線金具結構、上揚高差等原因，易造成管內積水，受溫差影響長期凍融造成鼓脹。建議在運行期間對易結冰的降水天氣、上揚高差大的直線接續管、耐張線夾進行監測。