摘要：输电线路导地线数量多、分布广、环境各异,在对铝包钢绞线进行状态评估时，集成理论研究成果，精简常规检测项目，得到铝包钢绞线老化的影响因素，确定其老化程度的评级指标，为后期老化程度评估提供基础。
关键词：铝包钢绞线；老化评价；影响因素
导地线作为我国高压输电线路的主要导体材料，其安全可靠运行对保障电力安全输送至关重要。但是，其在使用过程中由于受大气中水分、化学气体和盐类介质的侵蚀，易发生腐蚀、强度降低，严重者甚至发生断股、断线，引发安全事故，进而影响输电安全[1-3]。在导地线整体可靠性保障的前提下，确定其运行状态是导地线管理的重要内容。但如何判别导地线运行状态，没有相关标准，运维人员一般根据经验对老旧导地线进行取样或更换，难免会造成浪费或更换不及时的情况。
以铝包钢绞线为例，本文依据老化导地线理论和数学研究结果，发掘影响铝包钢绞线老化的因素。其结论可应用于实际老化分析和预测工作，将在保证导地线整体可靠性的前提下, 判定导地线路的运行状态，决定是否进行检修或改造导地线。
1、铝包钢绞线老化评估检测项目
铝包钢绞线老化程度的评估方法研究涉及样品的质量检测，样品为长期运行的铝包钢绞线，不同类型、不同运行环境的导地线老化机理不同，需根据不同的老化影响因素制定试验方案。铝包钢绞线的常规检测项目包含钢线根数、钢线直径、导线截面积、导线直径、节径比、绞合要求、绞向、表面质量、绞合质量、单位质量、导线拉断力、钢线抗拉强度、钢线断后伸长率、钢线扭转试验、钢线卷绕试验。
同时将铝包钢绞线损伤深度（包括腐蚀坑深度、电灼伤深度及机械损伤深度）及运行环境（包括雷害、污区、风区、冰区）、运行年限等因素进行统计。
2、铝包钢绞线老化影响因素分析
通过对所有试验项目进行分析筛选，参照DL/T 1248-2013《输电线路状态检修导则》及DL/T 1249-2013《输电线路运行状态评估技术导则》，排除对铝包钢绞线性能影响不大的次要因素，如标准数值、固有属性及无法量化的因素，保留对老化程度影响较大的因素。将影响较大的因素作为评判老化程度的指标。
2.1钢线直径及根数
钢线在长期运行过程中易受到拉应力及高温作用而拉长变形，或存在表面损伤、腐蚀及雷击点等使得有效直径减小，使得导地线总体承载能力下降，影响使用性能，因此将钢线直径变化作为老化程度的评估因素。
因各导地线铝线及钢线根数属标准数值，因此其对导地线性能无影响，不将其作为导地线老化程度的影响因素。
2.2导线截面积
导线截面积是根据直径检测结果计算出的数据，导地线长期运行中，在拉力载荷及外部环境作用下，有效直径会逐渐下降，项目已采用钢线直径作为导地线老化程度影响较大的因素，导线截面积不再列入老化程度评估因素。
2.3导线直径
结合历史试验数据，铝包钢绞线整体直径变化率降低，且实际运行中，导地线整体直径除了整体拉长而减小外，还可能因为股线松散、表面腐蚀等呈现略微增大的趋势，因此不将其作为老化程度的评估因素。
2.4节径比
因节径比标准要求的范围较大，且不同导地线由于厂家、批次的不同，数值分散，差异较大，难以定义原始节径比，质量检测中仅能评判是否符合标准要求，难以使用量化方法评判其变化程度，因此，不将节径比作为老化程度的评估因素。
2.5表面质量及损伤深度
表面质量属目视结果无法量化，因此不将其作为对老化程度的评估因素。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
腐蚀坑、电灼伤、机械损伤的存在使得单线抗拉强度、延伸率及抗扭转次数等机械性能降低，严重影响导地线正常运行，因此将腐蚀坑深度、电灼伤深度、机械损伤深度作为老化程度的主要评估因素。
2.6绞合质量、绞合要求、绞向
绞合质量、绞合要求及绞向属目视结果无法量化，不将其作为老化程度的评估因素。
2.7单位质量
铝包钢绞线发生老化及腐蚀后，其单位质量变化不明显，且标准要求仅为最小值，难以界定原有单位质量，且该数值对其性能影响不显著，因此不将其作为对老化程度的评估因素。
2.8导线拉断力
整体拉断力作为机械性能的宏观指标，直接反应导地线在运行时承受正常机械载荷、外力破坏及恶劣天气影响带来的可变载荷的能力。导地线发生老化，其整体拉断力将受到不同程度影响，因此将其作为老化程度的主要评估因素。
2.9钢线抗拉强度
钢线的抗拉强度直接反映单丝抵抗拉应力的性能，抗拉强度降低对导地线运行中的承载能力影响较大，因此将其作为老化程度影响较大的因素。
2.10钢线断裂后伸长率
断后伸长率是反映钢线的抵抗变形能力的指标，伸长率越大，表明材料的延性越好，在运行中发生变形后抵抗断裂的性能越好，金属材料的断后伸长率与强度没有关系，只与材料的塑性呈比例关系，断后伸长率的下降反映钢线组织性能的变化，使得钢线在运行受力更容易发生断裂，因此将其作为导地线老化程度评估的因素。
2.11钢线扭转试验
导地线存在腐蚀、机械损伤或雷击点，扭转性能会大大下降，导地线的导电部分和承力部分都是由若干单丝绞合而成，同层单线之间或者层与层之间的单线互相接触，存在外部各个方向的作用力，如果单线抗扭转的性能下降，导地线在运行中容易发生断股、散股的情况，从而最终影响承载力及导线能力，因此将其作为导地线老化程度的评估因素。
2.12钢线卷绕试验
钢线卷绕试验结果无法量化，因此不将其作为导地线老化程度的评估因素。
2.13运行年限
排除其他因素，输电线路架空导、地线长期运行，其性能必将受到不同程度的影响，因此可将运行年限与老化程度联系起来，将其作为对导地线老化程度影响较大的因素。
2.14环境分类
在恶劣环境和重污染源影响下，导地线会出现加速老化的情况，污染、风、覆冰及雷击都将降低导地线性能，结合云南省线路状态评价管理系统及技术监督的数据库，将进行试验的导地线所处的雷害、污区、风区及冰区统计，雷害和风区的分类基本一致，差异不明显，因此不将其作为对导地线老化程度影响较大的因素。而污区和冰区二者的分布较分散，数据具有可分析性，将其作为对导地线老化程度影响较大的因素。
综上，铝包钢绞线老化程度的影响因素为钢线直径、导线拉断力、钢线抗拉强度、钢线断后伸长率、钢线扭转试验、污区、冰区、损伤深度、运行年限，将其作为其老化程度的影响指标。
导地线老化评估标准通过导地线老化程度评估试验数据以及数理研究成果，结合导、地线路相关历史数据的分析，找到影响导地线路老化的因子，建立导地线路老化状态评估模型，能够应用于实际的老化分析、预测工作中，该老化结果的研判可在保障整个电力系统安全可靠运行的决策中起到重大作用。
参考文献
[1]欧阳克俭，刘纯，陈红冬，牟申周，谢亿. 500 k V 输电线路子导线断裂原因分析[J].电力建设，2013, 33(11): 74-78
[2]楼文娟，沈国辉，孙炳楠，等.突然断线对输电塔线体系的冲击作用研究[J].振动与冲击，2009,28(12):4-8.
[3]崔文军,吴细毛,洪鹤,等.大气污染对电力设备导体的腐蚀行为影响[J].全面腐蚀控制, 2013 (10).
论文作者:武俊平,陈峻宇
论文发表刊物:《基层建设》2019年第20期
论文发表时间:2019/9/27
标签：地线论文; 因素论文; 程度论文; 包钢论文; 将其论文; 导线论文; 直径论文; 《基层建设》2019年第20期论文;