耐张线夹是输电线路的关键连接部件之一，在线路运行中不仅承担导线的导电功能，而且承受导线的全部张力。“三跨”是指跨越高速公路、高速铁路、重要输电通道架空线区段。近年来，由于各种极端情况和大跨距的出现，“三跨”区段线路因受覆冰舞动等的影响［1～5］，承受的极端载荷越来越大，耐张线夹发生破坏事故时有发生［6～9］，而一旦“三跨”线路发生掉线倒塔等事故时，极易造成重大损失和重大社会影响。作为“三跨”线路区段导线连接质量的重要一环，线路耐张线夹压接的质量至关重要。
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工程实践表明，耐张线夹压接过程环节繁多，质量影响因素很多［10～11］，如工期、施工人员水平和施工环境及现场质量监督等均会影响压接质量。如果压接过程控制不严格，容易产生各类压接缺陷，造成线路安全隐患。在传统的压接过程中，线夹压接完成后，缺乏有效直观的检验检测方法对其压接质量进行把关，导致线夹压接质量参差不齐、缺陷频发，隐患非常大。资料表明，耐张线夹的典型缺陷有装配缺陷、设计缺陷、钢锚及铝套管压接缺陷等［12］，通过适当方法，可以有效提高耐张线夹压接质量［13～15］。近年来，超声波和数字射线检测方法发展迅速［16～18］，与超声波检测方法相比，数字射线检测是一种直观可记录的检测手段，可以在不破坏耐张线夹的前提下，发现耐张线夹各类型缺陷。本文通过对某工程射线检测结果的总结和分析，提出了该线路常见的几种缺陷和发生比率，并分析了几种主要缺陷的发生原因及对线路运行的影响。
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某检修公司在对某500 kV输电线路“三跨”耐张线夹进行数字射线检测时发现，该线路耐张线夹存在防滑槽漏压等压接缺陷，为摸清该线路“三跨”耐张线夹的整体压接质量，排除安全隐患，于2018年2月，对该500 kV输电线路全部“三跨”耐张线夹进行了射线检测。该输电线路分两个回路，此次检测的是第二回路，每一回路分上中下三相，每相采用四分裂导线，导线型号为LGJ-500∕35，其具体性能参数见表1，对照计算拉断力，该导线相当于标准《GB∕T 1179-1999圆线同心绞架空导线》中的JL∕G1A-500∕35型导线，其中G1A表示使用标准《GB∕T 3428-2002架空绞线用镀锌钢线》中的普通强度钢丝A级镀锌，钢丝的抗拉强度为1 310 Mpa。线路耐张线夹的型号为NY-500∕35，具体技术要求如图1所示。
表1 LGJ-500∕35导线参数
Table 1 The parameters of LGJ-500∕35 wire
导线型号结构（根数∕直径mm）计算截面∕mm2铝钢铝钢总计外径∕mm计算重量∕（kg·m-1）铝钢比计算拉断力∕N综合弹性系数∕（N·mm-1）综合线膨胀系数∕（1×10-6·℃-1）最大使用应力∕（N·mm-2）安全系数LGJ-500∕35 45∕3.75 7∕2.50 497.01 34.36 531.37 30.0 1.642 14.46 119 500 63 000 20.9 85.4 2.5
图1 耐张线夹设计图
Fig.1 Designs of the strain clamps
此次耐张线夹射线检测工程检测杆塔数共24基，检测耐张线夹共计492根，通过汇总检测结果，共发现耐张线夹常见压接缺陷10种，包括钢锚防滑槽漏压，钢芯断裂及损伤，铝压接管漏压，铝压接管未重模，锚管漏压及未重模，钢锚管毛边，钢锚管弯曲、钢锚管扭曲，钢芯起笼，铝股切割不齐（如图2～图9）。相关文献［19］表明，按是否对导线拉断力产生影响的原则，可将上述缺陷分为功能性缺陷和工艺性缺陷，缺陷分类情况及发生概率如表2所示。
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图2 防滑槽漏压及毛边缺陷
Fig.2 UN compaction of anti-skidding groove and rough selvedge of steel anchor pipe
图3 铝股切割不齐及钢芯起笼缺陷
Fig.3 Uneven cutting of aluminium strand and steer core cage
图4 铝管漏压及钢芯断裂缺陷
Fig.4 Uncompaction of crimping pipe in side of wire and fracture of steel core
图5 钢锚管弯曲缺陷
Fig.5 Bending of steel anchor pipe
图6 钢锚管漏压、未重模
Fig.6 No overlap between the two pressing die for steel anchor pipe
图7 钢芯损伤
Fig.7 Damage to steel core
图8 钢芯损伤
Fig.8 Damage to steel core
表2 缺陷种类及发生概率
Table 2 Defect types strain clamps and occurrence probability
注:（1）防滑槽漏压X槽是指防滑槽处压接管完全未压接，及压接管与防滑槽无啮合；（2）发生概率是指该缺陷发生次数占所有已检测线夹的比例；（3）功能缺陷是指会影响耐张线夹机械性能的缺陷；工艺缺陷是指不影响机械性能的缺陷；（4）钢锚管弯曲是指钢锚延轴线方向发生的弯曲，钢锚管扭曲是指钢锚前一压接面与后一压接面不在同一平面内，存在一定角度扭曲的现像。
缺陷类型 缺陷数量∕个 发生概率∕%缺陷类型防滑槽漏压1槽防滑槽漏压2槽防滑槽漏压3槽钢芯断裂及钢芯损伤铝压接管漏压铝压接管未重模钢锚漏压、未重模钢锚管毛边钢锚管弯曲钢锚管扭曲钢芯起笼铝股切割不齐32 114 310 5 93 3 4 6 2 36 11 1 84 6.5 23.2 63.0 1.0 18.9 0.6 0.8 12.6 7.3 2.2 0.2 17.1功能缺陷功能缺陷功能缺陷功能缺陷功能缺陷功能缺陷功能缺陷工艺缺陷工艺缺陷工艺缺陷工艺缺陷工艺缺陷
图9 钢锚管扭曲
Fig.9 Distortion of steel anchor pipe
由上述统计结果可知，该线路“三跨”耐张线夹中，功能性缺陷中发生率较高的缺陷为防滑槽漏压和铝管漏压，防滑槽漏压发生率共计为92.7%，其中1槽漏压率6.5%，2槽漏压率23.2%，3槽漏压率63%。铝压接管漏压率为18.9%，其中，漏压（0-10%）l1（l1为导线侧铝管设计压接长度）的发生率为16.3%，漏压（10-20%）l1的比率为16.3%。工艺性缺陷发生率较高的为钢锚管毛边、铝股切割不齐和钢锚管弯曲、扭曲，其中锚管毛边发生率为12.6%，铝股切割不齐发生率为17.1%，钢锚管弯曲、扭曲发生率为9.5%。
共振条件下具有奇异性和无界扰动Duffing方程的周期解(下) 马田田 张铁荟 黄 艳 (1) (1)
结合现场情况和射线底片分析可知，防滑槽漏压产生的原因有2个:
1）该耐张线夹铝管和引流板采用焊接形式连接，焊趾边缘距钢锚压接区边缘距离L=35 mm，拉环侧钢锚光滑段长度经测量为40 mm，由图10可知，以液压机外壳为限制条件时，防滑槽漏压1槽的液压机外壳边缘高度如式（1）所示，当液压机外壳高度达到130 mm时，压模即无法达到钢锚防滑槽全压位置。以引流板为限制条件时，由引流板的尺寸参数可知，当液压机外壳高度达到如式（2）所示临界值时，此时引流板焊趾到液压机外壳边缘的距离如式（3）所示。由钢锚凹槽尺寸可知，压接管拉环侧设计的压接区边缘距离引流板边缘的距离为L2=（105-70）mm=35 mm。
由式（1）～式（3）计算结果可知，该距离L2大于式（3）中的临界值L1，并有L2-L1=11.7 mm的操作误差余量，即引流板不会造成防滑槽的漏压。但在实际施工中，由于存在施工、制造、焊接和划印等误差，11.7 mm的余量是偏小的。
2）在压接过程中，施工人员未严格按压接规程进行测量和画印工作，或测量和画印错误，导致钢锚防滑槽处画印发生偏移，此类问题在其它工程中也时有发生［20］。
图10 液压机与引流板位置及尺寸图
Fig.10 Position and dimension of hydraulic press and drainage plate
综上所述，导致导线侧压接管漏压的原因是施工过程中未严格执行画印流程或未按画印进行压接。
钢锚管漏压及未重模和铝压接管未重模是由于施工人员操作失误且未严格按照规程进行检查造成的。
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钢芯断股的原因是钢芯压接过程中速度过快，或者在运行过程中受到过大的拉应力载荷或腐蚀断裂等。钢芯损伤是由于剥除钢芯外层铝导线的过程中，由于施工人员操作失误而误伤内部钢芯，且切割后未进行严格检查造成。
钢锚管毛边产生的原因为压模的制造误差、使用误差及压接放置的位置误差，产生毛边属于正常现象，但按照规程应去除，而该线路施工完成后并未清除。
钢锚管弯曲的原因为液压机在压接过程中未保持水平，导致钢管压接后发生弯曲。钢锚管扭曲的原因为在压接过程中每次改变压接管施压位置时，由于导线扭绞拧力的作用，使压接管已压平面与将压平面发生错位，不在同一个平面内，造成压管扭曲。
钢芯起笼是在压接导线端部铝管时，由于压接处受力超负载，钢芯受挤压，导致钢芯起笼。铝股切割不齐则是由施工人员操作不当造成。
耐张线夹的压接质量是影响导线握力的重要因素，本文所述缺陷对导线安全性均存在一定的影响，本文根据实际情况对上述缺陷造成的影响进行探讨。
继电保护通道的故障将直接影响电网的安全稳定。快速查找通道的故障点是排除故障的关键。通信运维人员必须理顺故障定位的思路和方法，在实践中不断积累经验，并对定位方法细化改良，才能将继电保护通道的运维工作做得更好。
赵洲峰等人的研究表明［17］，耐张线夹的防滑槽漏压1槽时（共3凹槽），导线握力值满足标准中对导线压接后握力值的要求；防滑槽漏压2槽时，导线握力值略有降低，但仍满足标准的要求；当防滑槽漏压3槽时，导线握力值下降明显，不满足标准要求。另外，由于导线握力值只是衡量导线安全性能的一个指标，而且防滑槽漏压可能对耐张线夹的疲劳性能产生不利影响，所以防滑槽漏压会导致耐张线夹安全性能下降。
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钢芯断裂时，导线握力的下降值为钢芯计算拉断力，由表1的参数计算结果如下:
式（4）、式（5）中:F为导线计算拉断力，ΔF为钢芯计算拉断力，F1为剩余拉断力。根据式（4）和式（5）可知，当钢芯断裂时，导线拉断力剩余值为74.49 kN，不满足标准中该型号导线对导线拉断力的要求。
导线侧压接管漏压也会对导线握力产生影响，由摩擦力计算公式Fμ=F*μ（F为铝管对导线的正压力，μ为摩擦系数）可得，导线侧铝压接管握力下降程度和铝管的漏压率成正比，当压接管漏压达到一定程度，握力值将不能满足标准中导线握着力的要求。
钢芯损伤，铝压接管未重模，钢芯起笼，钢锚管弯曲和钢锚管扭曲均会对导线耐张线夹握力产生一定影响，但无法进行定量分析，本文不进一步探讨。
其他工艺性缺陷对导线机械性能无明显影响，但反映了施工过程中的一些质量问题，如施工过程控制不严，未对压接质量进行把关等。
综上所述，该线路“三跨”耐张线夹存在诸多压接质量缺陷，对线路的运行造成了重大安全隐患，针对文中发现的几类典型缺陷，提出以下建议:
1）对耐张线夹中存在2个及以上防滑槽漏压的情况，尽快进行补压处理；
2）对耐张线夹中存在钢芯损伤及断股的情况，尽快进行导线更换处理；
3）对铝管与绞线部分漏压不超过10%的可以暂不处理，超过10%的结合停电计划进行补压；
4）对钢锚管毛边、钢锚管弯曲铝股切割不齐等工艺缺陷，可监督运行，观察期对线路运行是否造成影响，根据监督结果酌情处理。
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