CN108879278A - 一种降低架空输电线路导线耐张管压接飞边率的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种降低架空输电线路导线耐张管压接飞边率的方法，该方法包括对接第一金属部件和第二金属部件，在第一金属部件和第二金属部件外部设置耐张管；探测耐张管的材料，根据耐张管的材料计算耐张管压接成型的液压系统正压力；使用耐张管压接成型的液压系统正压力进行耐张管压接成型。通过本发明，在耐张管表面缠绕聚氯乙烯树脂膜，使得压接成型时摩擦力减小，压接时产生飞边概率大幅度降低，而且聚氯乙烯树脂膜容易清理，且通过查询材质对应的参数进行计算液压压接的正压力，使得压接力量被控制，从而控制了压接时的摩擦力导致大量飞边，解决了现有压接过程飞边率高导致物理连接不可靠的问题以及后续处理步骤麻烦导致费时较多的问题。

Description

一种降低架空输电线路导线耐张管压接飞边率的方法

技术领域

本发明涉及电力工程技术领域，尤其涉及一种降低架空输电线路导线耐张管压接飞边率的方法。

背景技术

导线耐张管压接是通过压力使导体间形成永久性电连接的一种工艺方法，随着目前电力输电线路工程容量不断增大，对导线耐张管压接优良率的要求不断提高，由此，电网不断优化耐张管压接工艺，确保电力线路运行可靠性。

在电力系统输电线路中，多采用架空电线传输大容量电能，随着输电架空线路容量提高，供电可靠性需不断提高，增强输电线路抵御恶劣自然环境的能力，提高线路的稳定率。而输电线路中耐张管压接属于物理连接，若连接不可靠、存在缝隙，易导致耐张管应力不够脱落、发热熔断、管内进水腐蚀等严重隐患；且该连接属于隐蔽性质，压接完成后无法直观检查质量，故输电线路导线耐张管压接质量工艺控制直接关系到运行中线路的稳定性。

工程施工中采集的压接工艺过程数据表明，现施工工艺存在压接后极易出现飞边毛刺现象。而有飞边后使用锉、砂纸进行打磨，容易出现人员操作不当、清理不彻底、打磨精度不够等因素造成的压接管尺寸偏差大，从而造成物理连接不可靠。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种降低架空输电线路导线耐张管压接飞边率的方法，以解决传统工艺耐张管压接飞边率很高，由于飞边很难清理且容易造成物理连接不可靠的问题。

本发明提供的一种降低架空输电线路导线耐张管压接飞边率的方法，所述方法包括：

对接第一金属部件和第二金属部件，在所述第一金属部件和第二金属部件外部设置耐张管；

探测耐张管的材料，根据所述耐张管的材料计算耐张管压接成型的液压系统正压力；

使用所述耐张管压接成型的液压系统正压力进行耐张管压接成型。

进一步地，所述对接第一金属部件和第二金属部件，在所述第一金属部件和第二金属部件外部设置耐张管后还包括的步骤：

在所述耐张管表面缠绕润滑介质。

进一步地，所述润滑介质具体为聚氯乙烯树脂膜。

进一步地，在所述耐张管表面缠绕聚氯乙烯树脂膜具体为在耐张管表面缠绕三层聚氯乙烯树脂膜。

进一步地，所述使用所述耐张管压接成型的液压系统正压力进行耐张管压接成型后还包括的步骤：

清理所述耐张压管表面的所述聚氯乙烯树脂膜。

进一步地，所述根据所述耐张管的材料计算耐张管压接成型的液压系统正压力的步骤具体为：

探测耐张管道的两种压接材料，根据所述两种压接材料查询得到所述两种压接材料分别对应的两种液压系统工作压力；

在所述两种液压系统工作压力中选择较小者作为所需液压系统工作压力；

根据所需液压系统工作压力和预设的角度计算耐张压管压接成型的液压系统正压力。

进一步地，所述根据所需液压系统工作压力和预设的角度计算耐张压管压接成型的液压系统正压力的步骤具体为：

当Fa＞Fb时，所需液压系统工作压力为Fb，液压系统正压力为Fb×cosα；

当Fa≤Fb时，所需液压系统工作压力为Fa，液压系统正压力为Fa×cosα；

所述Fa为其中一种压接材料对应的液压系统工作压力，所述Fb为另外一种压接材料对应的液压系统工作压力，所述α为预设角度。

进一步地，所述根据所述耐张管的材料计算耐张管压接成型的液压系统正压力的步骤具体为：

探测耐张管道的两种压接材料，根据所述两种压接材料查询得到其中一种压接材料对应的液压系统工作压力；

进一步查询两种压接材料对应的液压系统工作压强；

根据其中一种压接材料对应的液压系统工作压力和两种压接材料对应的液压系统工作压强计算另一种压接材料对应液压系统工作压力；

在两种压接材料对应液压系统工作压力中选择较小者作为所需液压系统工作压力；

根据所需液压系统工作压力和预设的角度计算耐张压管压接成型的液压系统正压力。

进一步地，所述根据其中一种压接材料对应的液压系统工作压力和两种压接材料对应的液压系统工作压强计算另一种压接材料对应液压系统工作压力的公式具体为：

计算另一种压接材料对应液压系统工作压力为

其中一种压接材料对应的液压系统的工作压力为Fa，工作压强为Pa，另一种压接材料对应的液压系统的工作压强为Pb。

实施本发明，具有如下有益效果：

通过本发明，在耐张管表面缠绕聚氯乙烯树脂膜，使得压接成型时摩擦力减小，压接时产生飞边概率大幅度降低，而且聚氯乙烯树脂膜容易清理，且通过查询压接材料的参数计算出不同材料进行液压压接的正压力，控制摩擦力大小，减少飞边的概率，解决了现有压接过程飞边率高导致物理连接不可靠的问题以及后续处理步骤麻烦导致费时较多的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是压接工艺等比例示意图。

图2是是力的分解示意图。

图3是本发明实施例提供的一种降低架空输电线路导线耐张管压接飞边率的方法流程图。

具体实施方式

本专利核心内容为在耐张管表面缠绕聚氯乙烯树脂膜，降低压接过程中因为摩擦力过大导致的飞边，并采用计算出的压接力量，以下结合附图和实施例对具体实施方式做进一步说明。

下面将详细描述本发明提供的一种降低架空输电线路导线耐张管压接飞边率的方法实施例。

如图1所示，以KTACSR/EST-720/300耐热特强钢芯铝合金绞线，配套NY-720NH/300EA耐张线夹做为实例进行研究分析。

耐张线夹由两部分组成：铝管和钢管。分别与导线铝合金绞线和钢芯压接连接。NY-720NH/300EA耐张线夹铝管和钢管外径尺寸分别是：Φ80和Φ50，对应配套模具使用。

根据DL/T 5285-2013《输变电工程架空导线及地线液压压接工艺规程》规定，压接管模具六边形的对边距应满足公式要求：

铝管压接模

式中：S2为铝压接管模具六边形的对边距。

k2为铝压接管模具的压接系数取值：720mm2及以下标称截面的导地线取0.990。

D为压接管外径：80mm。

即根据公式S₂＝0.866×[0.990×80]＝68.58mm

根据模具六边形的对边距和铝压接管外径，画出等比例压接示意图1∶1

通过示意图可以明显看出，当模具刚接触压接管表面时，是一个面与弧的接触，可以排除模具边角刮出飞边的可能性。

当给模具施加一个从下往上的力时，通过示意图可以看到模具运动到绿色位置，铝管开始被挤压。

根据材质结构以及材质硬度不同，模具是40#淬火钢布氏硬度为570HB，而铝管布氏硬度为80HB，模具硬度远远大于铝管硬度，故受挤压力影响首先接触位置的铝原子会开始变形向四周扩散。

又根据摩擦力不同，钢-铝(无润滑)摩擦力f₂＝μN

式中：f2为钢铝摩擦力；

μ为钢铝摩擦系数取值：0.17(无润滑0.17，有润滑0.02)；

N为正压力；

根据DL/T 5285-2013《输变电工程架空导线及地线液压压接工艺规程》规定铝压接管压接时液压系统的额定工作压力不低于63Mpa，钢压接管压接时液压系统的额定工作压力不低于80Mpa。压接钳型号SY-J-3000，工作压力80MPa输出力3000KN。通过换算铝压接管压接时F1＝F2＝(3000÷80)×63＝2362.5KN。

如图2所示，根据力的分解原理，应用平行四边形法则公式：

F₁′＝F₂′＝F×cos α

式中：F₁′、F₂′为X轴分解力

F为施加压力

α为分解力的角度

即根据公式分解力为F₁′＝F₁×cos α＝2362.5×cos 30°＝2045.985KN

即正压力N取值2045.985KN

即根据公式钢-铝摩擦力f₂＝0.17×2045.985＝347.817KN

又根据力的分解原理，应用平行四边形法则公式：

根据摩擦力原理，以及两种物质硬度，当模具对铝压接管施加压力时，铝压接管表面原子将会受摩擦力影响，向力的方向移动；当上下模运动到一定位置时，大面积的铝表面原子会集中到模具接触缝位置，且该位置铝压接管表面原子相当于承受一个合力，而此时模具接触缝外部又无任何阻碍，故铝原子会向外挤压爆出形成飞边。

如图3所示，本发明实施例提供一种降低架空输电线路导线耐张管压接飞边率的方法，所述方法的步骤包括：

S301、对接第一金属部件和第二金属部件，在所述第一金属部件和第二金属部件外部设置耐张管。

在本实施例中，在进行耐张管压接前，需要将第一金属部件导线铝合金绞线和第二金属部件钢芯对接在一起，对接的目的是为了后续压接后进行导电，在铝合金绞线和钢芯外设置耐张线管，所述耐张线管由钢管和铝管两部分组成。

S302、在所述耐张管表面缠绕聚氯乙烯树脂膜。

在表面缠绕聚氯乙烯树脂膜后飞边率大幅下降，而且使用聚氯乙烯树脂膜有一个比较大的优点是容易清理。通过实验测试，在耐张管表面缠绕三层聚氯乙烯树脂膜会达到很好的效果。亦可以采用在耐张管表面涂抹导电脂，虽然涂抹导电脂的方式对于降低飞边率是有效果的，但是其效果要比缠绕聚氯乙烯树脂膜差。

涂抹导电脂作为润滑介质，通过实验验证，涂抹导电脂压接后耐张管表面仍会出现飞边、毛刺，仍然需要人工打磨，且涂抹导电脂后耐张管表面会残留大量油污需要清理，增加了工作量，达不到预期效果。

涂抹导电脂实验飞边率表

缠绕聚氯乙烯树脂膜作为润滑介质

共缠绕3层约29μm厚，通过现场实验，缠绕聚氯乙烯树脂(PVC)膜压接后耐张管表面95％不会出现飞边、毛刺，且清理表面非常容易，改善效果非常明显。

缠绕聚氯乙烯树脂膜模拟实验飞边率表

S303、计算耐张压管压接成型的液压系统正压力。

在耐张压管压接成型前，需要探测压接材料，耐张管材料即为压接材料，探测压接材料为现有技术，根据材料确定压接时液压系统工作压强和工作压力，在本实施例中，以钢-铝管压接为例进行说明，查询压接材料对应的液压系统工作压强和工作压力，如果钢管和铝管的都能查到时，直接使用钢管和铝管压接时液压系统压力较小的压力。钢管压接时液压系统工作压强80Mpa，对应压力为3000KN，上述铝管压接材料的数据在系统中储存，系统中根据铝管压接时63Mpa计算出F1＝F2＝(3000÷80)×63＝2362.5KN，因为2362.5KN小于钢管压接时液压系统工作压力3000KN，F1即为铝管压接时液压系统工作压力。

计算X轴钢铝材料之间作用力，假定钢对铝材料作用力为F₁′，铝对钢材作用力F₂′，应用F₁′＝F₂′＝F×cos α，所述F为压接时液压系统工作压力，即从两种材料中选较小的一个，在本实施例中为2362.5KN；

α为分解力的角度，该角度在系统中预设控制角度一般为30度，公式分解力为F₁′＝F×cosα＝2362.5×cos 30°＝2045.985KN，计算出钢铝之间正压力位2045985KN。

具体计算方法为，探测两种压接材料，根据两种压接材料查询得到所述两种压接材料压接时分别对应的两种液压系统工作压力，在所述两种液压系统工作压力中挑选较小者为所需液压系统工作压力；其中一种液压系统工作压力为Fa，另外一种液压工作压力为Fb；当Fa＞Fb时，则Fb为所需液压系统工作压力；当Fa≤Fb时，则Fa为所需液压系统工作压力。

根据所需液压系统工作压力和预设的角度计算耐张压管压接成型的液压系统正压力。

当Fa＞Fb时，液压系统正压力为Fb×cosα，所述α为预设角度；

当Fa≤Fb时，液压系统正压力为Fa×cosα，所述α为预设角度。

还有种可能是只能在表中查询到其中一种压接材料对应的液压系统工作压强和工作压力，以及另一种压接材料的液压系统工作压强，通过计算可以计算出另一压接材料对应的液压系统工作压力，上面的例子中知道钢压接时对应的液压系统工作压强和工作压力，以及铝压接时的液压系统工作压强，计算出铝压接时液压系统工作压力，再进一步计算所需液压系统工作压力，根据所需液压系统工作压力和预设的角度计算耐张压管压接成型的液压系统正压力。

其中一种压接材料对应的液压系统的工作压力为Fa，工作压强为Pa，另一种压接材料对应的液压系统的工作压强为Pb，计算另一种压接材料对应液压系统工作压力为

当时，为所需液压系统工作压力，液压系统正压力为

当时，Fa为所需液压系统工作压力，液压系统正压力为Fa×cosα。

S304、使用所述耐张管压接成型的液压系统正压力进行耐张管压接成型。

在耐张管压接成型后，清理所述耐张压管表面的所述聚氯乙烯树脂膜；如果采用其他润滑介质，压接成型后清理对应的润滑介质，如果步骤S302采用涂抹导电脂来替代在所述耐张管表面缠绕聚氯乙烯树脂膜，那么压接成型后需要清理耐张管表面的导电脂。

实施本发明，具有如下有益效果：

通过本发明，在耐张管表面缠绕聚氯乙烯树脂膜，使得压接成型时摩擦力减小，压接时产生飞边概率大幅度降低，而且聚氯乙烯树脂膜容易清理，解决了现有压接过程飞边率高导致物理连接不可靠的问题以及后续处理步骤麻烦导致费时较多的问题。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种降低架空输电线路导线耐张管压接飞边率的方法，其特征在于，所述方法包括：

对接第一金属部件和第二金属部件，在所述第一金属部件和第二金属部件外部设置耐张管；

探测耐张管的材料，根据所述耐张管的材料计算耐张管压接成型的液压系统正压力；

使用所述耐张管压接成型的液压系统正压力进行耐张管压接成型。

2.如权利要求1所述的方法，且特征在于，所述对接第一金属部件和第二金属部件，在所述第一金属部件和第二金属部件外部设置耐张管后还包括的步骤：

在所述耐张管表面缠绕润滑介质。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述润滑介质具体为聚氯乙烯树脂膜。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述耐张管表面缠绕聚氯乙烯树脂膜具体为在耐张管表面缠绕三层聚氯乙烯树脂膜。

5.如权利要求3或4所述的方法，其特征在与，所述使用所述耐张管压接成型的液压系统正压力进行耐张管压接成型后还包括的步骤:

清理所述耐张压管表面的所述聚氯乙烯树脂膜。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述耐张管的材料计算耐张管压接成型的液压系统正压力的步骤具体为：

探测耐张管道的两种压接材料，根据所述两种压接材料查询得到所述两种压接材料分别对应的两种液压系统工作压力；

在所述两种液压系统工作压力中选择较小者作为所需液压系统工作压力；

根据所需液压系统工作压力和预设的角度计算耐张压管压接成型的液压系统正压力。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所需液压系统工作压力和预设的角度计算耐张压管压接成型的液压系统正压力的步骤具体为：

当Fa>Fb时，所需液压系统工作压力为Fb，液压系统正压力为Fb×cosα；

当Fa≤Fb时，所需液压系统工作压力为Fa，液压系统正压力为Fa×cosα；

所述Fa为其中一种压接材料对应的液压系统工作压力，所述Fb为另外一种压接材料对应的液压系统工作压力，所述α为预设角度。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述耐张管的材料计算耐张管压接成型的液压系统正压力的步骤具体为：

探测耐张管道的两种压接材料，根据所述两种压接材料查询得到其中一种压接材料对应的液压系统工作压力；

进一步查询两种压接材料对应的液压系统工作压强；

根据其中一种压接材料对应的液压系统工作压力和两种压接材料对应的液压系统工作压强计算另一种压接材料对应液压系统工作压力；

在两种压接材料对应液压系统工作压力中选择较小者作为所需液压系统工作压力；

根据所需液压系统工作压力和预设的角度计算耐张压管压接成型的液压系统正压力。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据其中一种压接材料对应的液压系统工作压力和两种压接材料对应的液压系统工作压强计算另一种压接材料对应液压系统工作压力的公式具体为：

计算另一种压接材料对应液压系统工作压力为

其中一种压接材料对应的液压系统的工作压力为Fa，工作压强为Pa，另一种压接材料对应的液压系统的工作压强为Pb。