【关键词】：碳纤维导线；压接；压接机具；质量控制
1.引言
碳纤维复合芯导线由碳纤维复合芯棒、外层铝线同心绞合组成，铝线采用梯形截面，内层碳纤维复合芯抗挤压、抗弯、抗扭能力差，外层软铝强度低，易散股、松股、抛股，压接容易产生以下问题：导线铝股压接不密实，耐张管、直线管端部铝管压接后因压模尺寸超标造成导线外层铝股压接不密实、松动；压接管芯棒受损，耐张、直线接续管的铝管压接后导线芯棒有开裂等损伤；接续管不压区压接，压接施工过程中对铝管压接时造成管内的不压区压接；接续管压后弯曲度超过标准值，压接完成后个别压接管碳芯偏心角度较大；压接过程中碳芯偏心角度超过标准值，压按压接完成后个别压接管弯曲度较大；压接过程中出现导线表层铝股出现"灯笼"(鼓包)，为此，本文结合1000KV大唐电厂送出工程探讨碳纤维压接技术及相对应的质量控制。
2.碳纤维导线压接质量不合格的危害
碳纤维导线压接施工过程中，碳纤维芯与外层铝线发生相对滑移，当滑移受到阻碍时或一侧耐张线夹压接完成后，出现“灯笼”鼓包，对于运行中的线路，铝股松散后也导致碳纤维芯长期暴露在空气中，如果运行环境恶劣，对碳纤维芯不利；铝线出现“灯笼”鼓包，由于运行过程中张力的变化，会使表面各层铝线受力不均匀，导致铝线断股。碳纤维芯导线铝股压接不密实，不仅仅会影响碳纤维导线的外观质量，导线铝股压接不密实在经过长时间运行后，带电运行后还会产生电晕，严重时导线会灼伤，甚至引起断线事故。同时还会影响导线强度。碳纤维芯导线过压和其他压接工艺问题，造成碳纤维芯受损、压接管弯曲、同心度超标、不压区压接等问题产生，在导线长时间运行过程中，会造成碳芯断裂、外层铝线断股等现场产生。
3.碳纤维导线压接质量不合格的主要原因
3.1压接磨具选用不当
压接前应认真检查模具的完好情况及公差。压接后及时检查对边距尺寸，当有任何一个对边尺寸超差时应更换压模。压接施工过程中应对各个压膜进行编号，避免施工过程中错拿、错用。压膜过宽易导致铝管延伸困难，内部堆积蠕动，压坏芯棒，施工过程中应严格控制压膜宽度。
3.2压接机压力控制不当
压接过程中，以控制压接机压接时铝管合模为标准，不应过压，及时检查压接后对边距尺寸，严格控制压接后对边距尺寸的负误差。
3.3压接管加工尺寸误差较大
接续铝管管径、壁厚未按照其技术规范标准进行加工或加工误差超出规范要求。钢锚穿管长度过大，造成楔形夹进入管内压接区，楔形夹底座安装时螺纹旋入长度不足，造成楔形夹进入管内压接区。
3.4压机施工操作方法不当换
导线压接施工过程中应未采用正压法进行压接施工，预偏量难以控制，未对压接管安装关键尺寸进行测量，会造成不压区压接。施工过程中，因施工人员对碳纤维导线压接施工方法和工艺流程不熟悉，未严格按照正确的施工工艺流程进行施工，造成压接后成品质量不满足要求。
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4.碳纤维导线压接质量把控措施
4.1压接工机具把控
选用规格尺寸为65mm的压膜（宽度80mm），压接机磨具在使用前应进行试压接，压接后及时测量压后对边距，至压接后对边距满足相应规范要求后方可使用；定期进行检查，发现压膜变形、损坏或尺寸超差时应及时更换；使用过程中，应进行编号，避免拿错货混用；
选用200T压接机，在进行导线压接施工前，压接人员应事先熟悉本工程使用的液压机最大出力值，压接机正常工作，压力指示准确。
4.2压接材料进场检查验收
施工材料进场后应及时进行检查，首先检查施工机具的规格、尺寸是否满足施工要求，重点把控钢锚穿管长度、螺纹长度等关键尺寸，钢锚穿管长度过大，会造成楔形夹进入管内压接区。楔形夹底座安装时螺纹旋入长度不足，会造成楔形夹进入管内压接区。其次检查压接管的楔形夹座、连接器、内衬管等零部件是否齐全。
4.3进场准入培训
针对碳纤维导线抗弯性能差、压接工艺要求高，质量难于控制等特点，为保证碳纤维复合芯导线压接质量和工艺水平，项目部邀请行业内专家和厂家技术人员对施工人员进行了理论培训，并在培训后组织压接施工人员进行实操演练。
4.4规范接续管连接施工工艺
施工前针对550mm2截面碳纤维导线压接过程中确定接续管位置、确定压接管安装关键尺寸、穿管、剥铝线、连接器组件安装、导线接续管的液压部位及操作顺序等关键工序和流程编制《碳纤维导线压接施工手册》，同时在手册中明确施工过程中的质量保证措施和压接后检查要求。发放到每一个压接人员手中，指导现场施工。
4.5压接机压力值的控制
压接机的压力控制应以合模为标准进行控制，避免因压力值过大造成连接管过压，记录合模时压力表的压力值，并在合模后保持5s，释放压力，完成一模压接，多模压接应连续完成。
4.6压接管弯曲度控制
施工现场应设置导轨和导线支撑架配合进行导线压接，外压接管放入下压模时，位置应正确。检查定位印记是否处于指定位置，双手把住管、先后合上模。应使导线与压接管保持水平状态，并与液压机轴心相一致，以减少管受压后产生弯曲，然后开动液压机。压接管压接后应检查弯曲度，不得超过1%L，液压压接机的缸体应垂直地面，并放置平稳。
4.7压接管“灯笼”（鼓包）处理
导线在铺线、接续过程中，有时出现“灯笼”状。大部分“灯笼”在挂线受到张力后可以消除，个别没有完全恢复的“灯笼”首先进行出线赶压，可采用麻绳绞赶方式。如仍有不平整的，可采用预绞丝对导线进行包覆，屏蔽外表不光滑可能产生的起始电晕降低现象。
4.8压接管安装关键尺寸控制
施工过程中应用钢卷尺和游标卡尺量取碳纤维导线的剥线长度、复合芯露出楔形夹长度、楔形夹小端应从楔形夹座端面向外伸出长度、楔形夹座端面与联接器中心距离、联接器中心向导线两侧量取长度，严格控制接续管安装尺寸，避免管内不压区进入压接区。
4.9关键工序视频跟踪记录
施工过程中，对所有碳纤维导线接续管的压接过程进行跟踪拍摄，对压接过程各个工序进行严格把控，并保存影像资料备查。
4.10无损检测
本工程对全线所有耐张塔压接管、直线接续管均需要进行无损检查，无损检测利用射线检测方法对复合芯导线耐张线夹内部压接质量进行检测，主要针对漏压、欠压、夹端距不合格、铝线散股、锚深不足、端口复合芯损坏、钢管不压区压接、复合芯破坏等问题进行检查。无损检测由中国电科院组织进行，本工程所有耐张塔压接管、直线接续管的检测质量均满足规程规范要求。
5.结论
通过对以往出现的碳纤维导线压接问题的处理，不断改进、总结防治措施，逐步减小压接管出现质量问题的数量，最终达到完全把控碳纤维导线压接的成品质量，并总结出一套完成的施工工艺和方法，应用到后续的工程施工中，提高特高压电网运行的稳定和安全。
参考文献：
【1】黄俊.建筑电气工程中电气节能技术的应用研究【J】，居舍，2019（17）：176-177.
【2】 《电缆的导体》GB/T3956.
【3】《电气装置安装工程 电气设备交接试验标准》GB50150.
论文作者:焦刚刚
论文发表刊物:《中国电业》2019年 23期
论文发表时间:2020/4/24
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