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一种基于压接顺序提高大截面导线压接质量的方法

阅读:466发布:2021-06-15

专利汇可以提供一种基于压接顺序提高大截面导线压接质量的方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种基于压接顺序提高大截面 导线 压接 质量 的方法,包括建立 钢 芯压接总模型,包括 铝 耐张管、钢芯铝绞线和耐张线夹钢锚三部分,将钢芯铝绞线一端的铝绞线用钢锯切割掉,并插入钢锚进行钢锚压接,随后将铝耐张管套入钢芯铝绞线,对铝耐张管进行压接,钢芯和铝管采用不同压接方式分别进行压接等步骤。本发明基于大截面 导线压接 顺序,通过进一步分析该耐张压接管钢芯断裂的原因,从理论及试验 角 度进行压接过程的 力 学性能分析,为消除此类隐患提供一定的参考。也能有效地促进线路耐张压接管压接质量管控的提升。,下面是一种基于压接顺序提高大截面导线压接质量的方法专利的具体信息内容。

1.一种基于压接顺序提高大截面导线压接质量的方法,其特征在于,包括以下步骤:
建立芯压接总模型,包括耐张管、钢芯铝绞线和耐张线夹钢锚三部分,将钢芯铝绞线一端的铝绞线用钢锯切割掉,并插入钢锚进行钢锚压接,随后将铝耐张管套入钢芯铝绞线,对铝耐张管进行压接,钢芯和铝管采用不同压接方式分别进行压接;
对采用钢芯、铝管不同压接顺序的方式通过ANSYS仿真软件进行仿真计算,得出先导线外侧后凹槽侧倒压,且铝管与钢锚端部没有预留间隙时,钢芯的应最大;
在所述仿真的基础上,增加挂线承受的4.5吨运行张力,发现钢芯出口处应力仍为最大,达到706.07MPa,达到钢芯G1材料屈服极限;
根据上述仿真的几类压接方式,采用实际试验进行验证分析。
2.根据权利要求1基于压接顺序提高大截面导线压接质量的方法,其特征在于,对压接实验和拉断实验内部情况的观察采用X光检测。
3.根据权利要求2基于压接顺序提高大截面导线压接质量的方法,其特征在于:采用两种钢芯不规范压接方式和六种铝管不规范压接方式分别进行压接。
4.根据权利要求3基于压接顺序提高大截面导线压接质量的方法,其特征在于:钢芯压接时,量取钢锚孔深,加20mm长度,在导线端划印N并用细丝绑扎;在划印N处用钢锯条切割导线铝股部分,切记不能伤及钢芯;根据量取孔深划印A;插入铝管至D位置、再插入钢锚,检查耐张线夹钢锚压接部位与钢芯铝绞线上的定位印记A是否重合;第一模自耐张线夹钢锚长圆环侧开始,依次向管口端连续按顺序进行施压;测量对边压接数据,是否满足规程要求。
5.根据权利要求3基于压接顺序提高大截面导线压接质量的方法,其特征在于:铝管压接且钢锚侧有间隙时,首先检查耐张线夹铝管与钢芯铝绞线及耐张线夹钢锚上的定位印记B、D是否重合;检查耐张线夹铝管上的压接定位印记C、E是否标注;检查耐张线夹铝管的方位确定线是否在一条直线上;第一模压耐张线夹铝管末端即钢锚凹槽处,压膜应覆盖压接标记CB所包含的长度;然后自耐张线夹铝管上的压接定位印记E处开始,连续向铝管管口方向顺序施压,一直连续压至铝管管口。
6.根据权利要求3基于压接顺序提高大截面导线压接质量的方法,其特征在于:铝管压接且钢锚侧无间隙时,耐张线夹铝管与钢芯铝绞线及耐张线夹钢锚上的定位印记B、D不重合,即B点紧靠近钢锚台阶处,B点与钢锚无间隙,然后按照标准规程压接顺序进行压接。
7.根据权利要求3基于压接顺序提高大截面导线压接质量的方法,其特征在于:铝管压接且钢锚侧有间隙时,首先检查耐张线夹铝管与钢芯铝绞线及耐张线夹钢锚上的定位印记B、D是否重合;检查耐张线夹铝管上的压接定位印记C、E是否标注;检查耐张线夹铝管的方位确定线是否在一条直线上;第一模压耐张线夹铝管上的压接定位印记E处开始,连续向铝管管口方向顺序施压,一直连续压至铝管管口;然后压耐张线夹铝管末端即钢锚凹槽处。
8.根据权利要求3基于压接顺序提高大截面导线压接质量的方法,其特征在于:铝管压接且钢锚侧无间隙时,耐张线夹铝管与钢芯铝绞线及耐张线夹钢锚上的定位印记B、D不重合,即B点紧靠近钢锚台阶处,B点与钢锚无间隙;然后按照铝管压接方式2钢锚侧有间隙压接顺序进行压接。
9.根据权利要求3基于压接顺序提高大截面导线压接质量的方法,其特征在于:铝管压接且钢锚侧有间隙时,导线倒压,钢锚预编50mm,然后再标记B、C、E、D点;检查耐张线夹铝管与钢芯铝绞线及耐张线夹钢锚上的定位印记B、D是否重合;检查耐张线夹铝管上的压接定位印记C、E是否标注;检查耐张线夹铝管的方位确定线是否在一条直线上;第一模压耐张线夹铝管上的压接定位印记D处开始,连续向钢锚方向顺序施压,一直连续压至E点;然后压耐张线夹铝管末端即钢锚凹槽处。
10.根据权利要求3基于压接顺序提高大截面导线压接质量的方法,其特征在于:铝管压接且钢锚侧无间隙时,导线倒压,钢锚预编不足50mm,按30mm执行,然后再标记B、C、E、D点;然后按照该压接模式下有间隙压接顺序进行压接。

说明书全文

一种基于压接顺序提高大截面导线压接质量的方法

技术领域

[0001] 本发明属于提高大截面导线压接质量技术领域,具体涉及一种基于压接顺序提高大截面导线压接质量的方法。

背景技术

[0002] 随着电网的迅猛发展,电压等级的提高,对输电线路耐张线夹的性能要求也在不断提高。目前,受施工工期紧张、施工人员技术平良莠不齐、监理困难、线夹压接数量多且压接后的检验手段相对欠缺等不利因素的影响,且压接又属于隐蔽工程,耐线线夹的压接质量无法得到有效保证,致使线夹成为所投运线路的薄弱环节。由于电网基础建设过程中线夹监督检验量较大、检验手段相对欠缺,部分已安装的输电线路线夹在不同运行条件下将会发生不同情况的组织老化、内部腐蚀及性能劣化,严重的将导致耐张线夹断裂失效,从而影响到电网的安全稳定运行。
[0003] 为进一步分析该耐张压接管芯断裂的原因,从理论及试验度进行压接过程的学性能分析,为消除此类隐患提供一定的参考。也能有效地促进线路耐张压接管压接质量管控的提升。

发明内容

[0004] 本发明的目的是为了克服上述不足提供一种基于压接顺序提高大截面导线压接质量的方法,包括以下步骤:
[0005] 建立钢芯压接总模型,包括耐张管、钢芯铝绞线和耐张线夹钢锚三部分,将钢芯铝绞线一端的铝绞线用钢锯切割掉,并插入钢锚进行钢锚压接,随后将铝耐张管套入钢芯铝绞线,对铝耐张管进行压接,钢芯和铝管采用不同压接方式分别进行压接;
[0006] 对采用钢芯、铝管不同压接顺序的方式通过ANSYS仿真软件进行仿真计算,得出先导线外侧后凹槽侧倒压,且铝管与钢锚端部没有预留间隙时,钢芯的应力最大;
[0007] 在所述仿真的基础上,增加挂线承受的4.5吨运行张力,发现钢芯出口处应力仍为最大,达到706.07MPa,达到钢芯G1材料屈服极限;
[0008] 根据上述仿真的几类压接方式,采用实际试验进行验证分析。
[0009] 进一步,对压接实验和拉断实验内部情况的观察采用X光检测。
[0010] 进一步,采用两种钢芯不规范压接方式和六种铝管不规范压接方式分别进行压接。
[0011] 本发明具有以下效果:基于大截面导线压接顺序,通过进一步分析该耐张压接管钢芯断裂的原因,从理论及试验角度进行压接过程的力学性能分析,为消除此类隐患提供一定的参考。也能有效地促进线路耐张压接管压接质量管控的提升。附图说明
[0012] 图1为本发明专利钢芯压接方式一结构示意图;
[0013] 图2为本发明专利钢芯压接方式二结构示意图;
[0014] 图3为本发明专利管压接方式1钢锚侧有间隙压接结构示意图;
[0015] 图4为本发明专利铝管压接方式1钢锚侧无间隙压接结构示意图;
[0016] 图5为本发明专利铝管压接方式2钢锚侧有间隙压接结构示意图;
[0017] 图6为本发明专利铝管压接方式2钢锚侧无间隙压接结构示意图;
[0018] 图7为本发明专利铝管压接方式3钢锚侧有间隙压接结构示意图;
[0019] 图8为本发明专利铝管压接方式3钢锚侧无间隙压接结构示意图;
[0020] 图9为本发明专利在仿真软件建立的总压接模型。
[0021] 图中:1~6-压模顺序;N-需要切割导线的铝股部分;A-钢锚口与A印重合表明钢芯充分插入到钢锚内;B、D-定位耐张线夹铝管;C、E-耐张线夹铝管压接定位印记。

具体实施方式

[0022] 以下结合具体实施例对本发明作进一步的说明:
[0023] 由图1可知,该钢芯压接总模型包括铝耐张管、钢芯铝绞线、耐张线夹钢锚三部分。将钢芯铝绞线一端的铝绞线用钢锯切割掉,并插入钢锚进行第一步的钢锚压接,随后将铝耐张管套入钢芯铝绞线,对铝耐张管进行第二步的压接。其钢芯以及铝管的详细压接顺序方式如下:
[0024] 钢芯压接方式一,如图1所示,
[0025] ①量取钢锚孔深,加20mm长度,在导线端划印N并用细丝绑扎;
[0026] ②在划印N处用钢锯条切割导线铝股部分,切记不能伤及钢芯;根据量取孔深划印A;
[0027] ③插入铝管至D位置、再插入钢锚,检查耐张线夹钢锚压接部位与钢芯铝绞线上的定位印记A是否重合;
[0028] ④第一模自耐张线夹钢锚长圆环侧开始,依次向管口端连续施压,施压顺序见图1的1234顺序进行施压。
[0029] ⑤测量对角边压接数据,是否满足规程要求。
[0030] 在仿真建模中,钢芯在ANSYS中仿真压接时,因为导线弯曲求解的不确定性,结果很难收敛,所以仿真中只计算钢芯压接方式一,而且在该模型下,如果就能判断出结论的正确性,那么钢芯在弯曲情况下压接,其应力情况将会恶劣的,必然会超过屈服应力,那么钢芯则更为容易断裂。这里不列出钢芯压接方式二的过程。
[0031] 铝管压接方式1钢锚侧有间隙压接,如图3所示,
[0032] ①首先检查耐张线夹铝管与钢芯铝绞线及耐张线夹钢锚上的定位印记B、D是否重合;
[0033] ②检查耐张线夹铝管上的压接定位印记C、E是否标注;
[0034] ③检查耐张线夹铝管的方位确定线是否在一条直线上;
[0035] ④第一模压耐张线夹铝管末端即钢锚凹槽处,压膜应覆盖压接标记CB所包含的长度,在此位置施压一模长度不够可以施压两模。凹槽处压接完成后,用量尺校核钢锚的凹槽部位是否全部被铝管压住。然后自耐张线夹铝管上的压接定位印记E处开始,连续向铝管管口方向施压,一直连续压至铝管管口,施压顺序见图3中序号1~6。此处为简化顺序,只写了6模,后续现场试验时可根据实际调整增加1模压接,简化方式不影响几种典型顺序的设计。
[0036] 铝管压接方式1钢锚侧无间隙压接,如图4所示,
[0037] ①耐张线夹铝管与钢芯铝绞线及耐张线夹钢锚上的定位印记B、D不重合,即B点紧靠近钢锚台阶处,B点与钢锚无间隙;
[0038] ②然后按照标准规程压接顺序进行压接。
[0039] 铝管压接方式2钢锚侧有间隙压接,如图5所示,
[0040] ①首先检查耐张线夹铝管与钢芯铝绞线及耐张线夹钢锚上的定位印记B、D是否重合;
[0041] ②检查耐张线夹铝管上的压接定位印记C、E是否标注;
[0042] ③检查耐张线夹铝管的方位确定线是否在一条直线上;
[0043] ④第一模压耐张线夹铝管上的压接定位印记E处开始,连续向铝管管口方向施压,一直连续压至铝管管口;然后压耐张线夹铝管末端即钢锚凹槽处,施压顺序见图5中序号1~6。
[0044] 铝管压接方式2钢锚侧无间隙压接,如图6所示
[0045] ①耐张线夹铝管与钢芯铝绞线及耐张线夹钢锚上的定位印记B、D不重合,即B点紧靠近钢锚台阶处,B点与钢锚无间隙;
[0046] ②然后按照铝管压接方式2钢锚侧有间隙压接顺序进行压接。
[0047] 铝管压接方式3钢锚侧有间隙压接,如图7所示
[0048] ①导线倒压,钢锚预编50mm,然后再标记B、C、E、D点;
[0049] ②检查耐张线夹铝管与钢芯铝绞线及耐张线夹钢锚上的定位印记B、D是否重合;
[0050] ③检查耐张线夹铝管上的压接定位印记C、E是否标注;
[0051] ④检查耐张线夹铝管的方位确定线是否在一条直线上;
[0052] ⑤第一模压耐张线夹铝管上的压接定位印记D处开始,连续向钢锚方向施压,一直连续压至E点;然后压耐张线夹铝管末端即钢锚凹槽处,施压顺序见图7中序号1~6。
[0053] 铝管压接方式3钢锚侧无间隙压接,如图8所示,
[0054] ①导线倒压,钢锚预编不足50mm,按30mm执行,然后再标记B、C、E、D点;
[0055] ②然后按照该压接模式下有间隙压接顺序进行压接。
[0056] 参照以上的不规范压接设计进行有限元分析,通过对钢芯的应力值对比,求得不规范压接中对钢芯伤害最大的一种方式。其在仿真软件中建立的总模型如图9所示。
[0057] 根据仿真计算结果,可知三种铝管压接方式下,不考虑代入的修正安全系数,其应力分布均不一样。具体如下:
[0058] 压接方式一:钢锚端部有间隙σA1=70.408MPa,无间隙σA2=134.39MPa。
[0059] 压接方式二:钢锚端部有间隙σB1=83.611MPa,无间隙σB2=143.66MPa。
[0060] 压接方式三:钢锚端部有间隙σC1=96.815MPa,无间隙σC2=158.36MPa。
[0061] 由此可见,先导线外侧后凹槽侧倒压,且铝管与钢锚端部没有预留间隙时,钢芯的应力最大。
[0062] 同时假设在上述情况下挂线承受4.5吨运行张力,在考虑计算误差和修正系数的影响下,那么在该工况下求解计算得,可发现钢芯出口处应力仍为最大,可达到706.07MPa,基本上达到钢芯G1材料屈服极限。
[0063] 那么由此可以判断,初步分析的“该耐张线夹钢芯断裂主要原因是压接顺序错误,且端部没有预留空隙造成压缩比过大,在压接后造成钢芯断裂”的结论在仿真结果下是拟合的。
[0064] 根据上述仿真的几类不规范压接方式,采用实际试验进行验证分析。经过多组压接及试验对比发现,压接顺序错误,且端部无预留空隙会造成压缩比过大,与仿真结果基本拟合,压接后在极端运行状态下大概率会造成钢芯断裂。
[0065] 本发明从实际案例出发,提出对钢芯压接和铝压接管压接几种典型的不规范压接设计。在该分析基础上,对几种典型的不规范压接设计进行有限元仿真,计算出钢芯所受应力最大的情况及其数值,并在挂线承受运行张力下,计算钢芯所受应力最大的情况及其数值。由此得出耐张线夹钢芯断裂主要原因是压接顺序错误,且端部没有预留空隙造成压缩比过大,在压接后造成钢芯断裂。根据上述仿真的几类不规范压接方式,采用实际试验进行验证分析,实验结果与仿真一致。为消除此类隐患提供一定的参考。也能有效地促进线路耐张压接管压接质量管控的提升。
[0066] 针对钢芯断裂存在的问题,本发明专利所采取的技术方案是:其中,钢芯压接设计包括:一是按照压接规程要求采取顺压模式,由内向外压;二是按照日常压接中易发生的钢芯变形的压机方式,适当折弯钢锚出口的钢芯再实施顺压。铝管压接设计包括,方式1:标准规程压接----再分钢锚侧有无间隙压接两种;方式2:先导线内侧后凹槽侧正压----再分钢锚侧有无间隙压接两种;方式3:先导线外侧后凹槽侧倒压----再分钢锚侧有无间隙压接两种。
[0067] 在仿真建模中,将会参照上述的不规范压接方式进行有限元分析,在分析中只模拟不规范压接的多种情况,通过对钢芯的应力值对比,求得不规范压接中对钢芯伤害最大的一种方式。钢芯在ANSYS中仿真压接时,因为导线弯曲求解的不确定性,结果很难收敛,仿真中只以钢芯压接方式一进行,而且在该模型下,如果就能判断出结论的正确性,那么钢芯在弯曲情况下压接,其应力情况将会恶劣的,必然会超过屈服应力,那么钢芯则更为容易断裂。铝管部分严格按照上述的三种方式进行仿真。
[0068] 压接实验的验证主要分三个阶段:首先,按照上述仿真几种压接形式适当情况下可增添压接模数,但是起压顺序不得调整。其次,控制好唯一变量,即压接顺序,不能存在其他异常情况。压接完成后,利用X光机对压接管进行检查,检查压接是否完好,凹槽是否入位,钢芯有无断股等异常情况。最后,实施拉力试验及破断X光检测。
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