２０１１年第５期 Ｎｏ．５ ２Ｏｌ１ 电线电缆 Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｗｉｒｅ＆Ｃａｂｌｅ ２０１１年ｌＯ月 Ｏｃｔ．．２０１ｌ 影响导线压接握着力的因素探讨 冯爱军，金榕 （上海中天铝线有限公司，上海２０１１０８） 摘要：架线工程开工前需对工程用导线及相应的耐张线夹和接续金具（以下简称金具），同配套的钢模，制作３ 根检验性试件。试件的握着力均不应小于导线计算拉断力的９５％方为合格。在实际操作过程中有时会出现 导线压接不合格的现象。根据实际碰到的一些现象，对影响导线压接握着力的因素进行简单分析。 关键词：导线；金具；压接工艺 中图分类号：ＴＭ２４４．２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２－６９０１（２０１１）０５－００３８－０４ Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ ｏｎ ｔｈｅ Ｆａｃｔｏｒｓ ｏｆ Ｈｏｌｄｉｎｇ Ｆｏｒｃｅ ｏｆ Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｃｒｉｍｐｉｎｇ ＦＥＮＧ Ａｉ．ｉｕｎ．ｅｔ ａｌ （Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｚｈｏｎｇｔｉｎ Ａｌａｕｍｉｎｕｍ ｗｉｒｅ Ｃｏ．，ＩＪｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０１ １０８，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｅｆｏｒｅ ｔｈｅ ｐｍｊｅｃｔ ｏｆ ｏｖｅｒｈｅａｄ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｌｉｎｅ ｓｔａｒｔｅｄ，ｔｈｒｅｅ ｔｅｓｔ ｓｐｅｃｉｍｅｎｓ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｓｔｒｉｎ ａｃｌａｍｐ ａｎｄ ｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ ｉｆｔｔｉｎｇｓ（ｈｅｒｅｉｎａｆｔｅｒ ｒｅｆｅｒｒｅｄ ｔｏ ａｓ ｔｈｅ ｆｉｔｔｉｎｇｓ），ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｓｕｐｐｏｒｔ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｅｅｌ ｍｏｌｄ．Ｈｏｌｄｉｎｇ ｆｏｒｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｐｅｃｉｍｅｎ ｓｈｏｕｌｄ ｎｏｔ ｂｅ ｌｅｓｓ ｔｈａｎ ９５％ｏｆ ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｔｅｎｓｉｌｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｆ ｔｏｈｅ ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ．Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｃｒｉｍｐｉｎｇ ｗａｓ ｆａｉｌｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｓｏｍｅｔｉｍｅｓ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｈｅ ａｃｔｔｕａｌ ｐｈｅｎｏｍｅｎａ ｉｎ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｚｅｄ ｔｈｅ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｎ ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔ ｏｆ ｈｏｌｄｉｎｇ ｆｏｒｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｃｒｉｍｐｉｎｇ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ；ｆｉｔｔｉｎｇｓ；ｃｒｉｍｐｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ０引 言 根据ＳＤＪ ２２６＿８７《架空送电线路导线及避雷 不应断裂。试验期间，导线的拉断力按绞线的一根 或多根单线发生断裂时的负荷来确定。如果单线的 断裂发生在距离端头１ ｃｍ以内，且抗拉力小于规定 的拉断力要求时，则可重新试验，最多可试验３次。 对导线单独做拉断力试验，可采取环氧树脂或 低熔合金制作端头，试样端头制备期间，应小心不损 伤任何单线。环氧树脂或低熔合金浇铸后要让其静 置一段时间，以便其充分凝固。导线取样的试样长 线液压施工工艺规程》规定：导线或架空地线必须 使用现行的电力金具配套接续管及耐张线夹进行连 接。连接后的握着强度在架线施工前应对试件进行 拉力试验。试件不得少于３件（允许接续管与耐张 线夹合为一组试件）。其试验握着强度不得小于导 线或架空地线保证计算拉断力的９５％。当液压施 工过程中出现握着力不合格时，大家习惯上认为液 度应为导线直径的４００倍，且不少于１０ ｍ，导线两 端最好能使用螺栓紧固。在送到试验室的途中，试 样应适当加以保护以防损伤，成圈或成盘试样的直 径应至少是导线直径的５Ｏ倍。 标准中对于导线拉断力规定：单一绞线（铝绞 线、铝合金绞线、镀锌钢绞线和铝包钢绞线）的额定 压握着力不合格就说明导线存在问题。其实通过观 察整个液压过程，再分析，可发现原因是多方面的。 对于导线压接试验，个人认为影响的因素一般 包括以下四个：导线因素；金具因素；压接工艺因素； 试验因素。 １导线因素 导线实际拉断力要满足ＧＢ／Ｔ １１７９－－２００８（圆 线同心绞架空导线》的要求，即导线实际拉断力应 不小于计算的额定拉断力的９５％，而且任一单线均 收稿日期：２０１１－０３－２１ 拉断力应为所有单线最小拉断力的总和。钢或铝包 钢芯铝（铝合金）绞线的额定拉断力，应为铝（铝合 金）部分的拉断力与对应铝（铝合金）部分在断裂负 荷下钢或铝包钢部分伸长时的拉力的总和。钢或铝 包钢部分的拉断力偏安全的规定为：按２５０ ｒａｉｎ标 距，１％伸长时的应力来确定。 根据上述规定，单线的最小拉断力与钢芯的 ｌ％伸长应力，决定了导线的整体拉断力。若导线整 体拉断力试验不合格，即实际拉断力小于计算额定 拉断力的９５％，则与金具压接后的试件握着强度也 作者简介：冯爱军（１９７７一），男，副总经理． 作者地址：江苏南通市新开南路１号［２２６０１０］ ２０１１年第５期 Ｎｏ．５ ２０１１ 电线电缆 Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｗｉｒｅ＆Ｃａｂｌｅ ２０１１年１０月 ０ｃｔ．．２０１１ 不可能合格。 接管，经常伴有滑移现象；压缩比过大，则导线受损 伤，同样不能满足要求。故要使用压缩比适当的金 具进行配套。耐张线夹接续和接触金具应避免应力 集中现象，防止导线或地线发生过大的金属冷变形。 ２金具因素 ２．１选用与导线相配套（匹配）的金具 在这方面发现最多的错误现象有两种：铝合金 系列导线误用铝系列导线金具；铝包钢芯系列导线 使用钢芯铝绞线金具代替。 第一种现象试验时一般表现为耐张管（接续 管）的铝管首先断裂或钢芯在钢锚端口附近发生断 ＧＢ／Ｔ ２３１４－－２００８（电力金具通用技术条件》中 规定：接触导线、地线的各种线夹及接续金具，其出 线口应做成圆滑的喇叭口状。在施工现场曾经碰到 金具出线口无喇叭口状，导线压接试验出现不合格 现象。在更换有较长喇叭口状的金具后，试验通过。 裂，再拉，铝管断裂，握着力不合格。 第二种现象由于金具对导线握着力不够，铝包 钢芯与外层铝股之间有轻微的滑移，而这种滑移通 过试验之前做记号的方式并不能够很清楚地看出 来。在试验时铝包钢芯和导线的铝单线无法同时发 挥作用，即容易出现“各个击破”的现象，从而导致 握着力不合格。 根据ＤＬ／Ｔ ６８３－－１９９９｛电力金具产品型号命名 方法》的要求，与铝包钢系列导线配套的金具型号 标记附加字母中应有Ｂ（代表铝包钢），与铝合金系 列导线配套的金具型号标记附加字母中应有Ｈ（代 表合金），在使用前需对金具的类型进行检查。避 免因为金具与导线的不匹配，而造成握着力不合格。 铝包钢线与镀锌钢线的区别： （１）铝包钢线表面为铝，比镀锌钢线的光滑； （２）铝包钢线伸长率比镀锌钢绞线要小得多 （铝包钢线断后伸长率应≥１．０％，而镀锌钢线断后 伸长率至少应／＞２．０％）； （３）相同规格的铝包钢芯铝绞线比钢芯铝绞线 的计算拉断力要大，ＪＬ／ＬＢ１Ａ－６３０／４５计算拉断力为 １５１．５ ｋＮ；而ＬＧＪ－６３０／４５计算拉断力为１４８．７ ｋＮ。 由此可见，铝包钢芯系列导线的金具与普通的 钢芯铝绞线金具是两种完全不同的产品，对握着力 的要求是不一样的。 设计铝包钢芯系列导线的金具要充分考虑到该 导线的特性，在金具的长度、内外径及材料伸长率等 直接影响握着力的因素上都要加以关注才行，尤其 是铝钢截面比≥ｌ４．５的导线，其金具的可压接长度 更要注意，应满足液压规程的要求。 另外，ＤＬ／Ｔ ７５７－－２００１《耐张线夹》和ＤＬ／Ｔ ７５８－－２００１《接续金具》只对钢芯铝绞线的金具尺寸 做出规定，不包含铝包钢芯系列导线的金具。 ２．２金具的压缩比要适当 若压接管压接前截面为Ａ。，压后截面为Ａ：，则 截面压缩比：（Ａ。一Ａ２）／Ａ ×１００％。压缩比过小，则 握力不够，在做握着力试验时易出现导线被拉出压 经分析，出线口有一段圆滑的喇叭口状，其作用并不 局限于只是为了施工放线过导轮时方便，还表现在 铝管的尾部压缩比逐渐减少，这样应力就不会集中， 也就不会将导线严重压伤，故试验能够顺利通过。 ２．３金具的尺寸公差 金具的尺寸公差会直接影响到压缩比，在使用 前需仔细核对。偏差值见表１和表２。 表１钢接续管外径及内径尺寸偏差 （单位：咖） 外径 内径 基本尺寸 偏差 基本尺寸 偏差 ≤１４ ±０．２ ≤９ ±Ｏ．１５ ＞１４—２２ —０．２～＋Ｏ．３ ＞２２～３４ 一Ｏ．２一十０．４ ＞９—１６ ±Ｏ．２Ｏ 表２挤压铝管外径及内径尺寸偏差 （单位＿．Ｉｎｌｎ） 外径 内径 基本尺寸 偏差 基本尺寸 偏差 ≤３２ ±０．４ ≤２２ —０．３ ＞３２～５Ｏ ＋Ｏ．６ ＞２２—３６ 一Ｏ．４ ＞５Ｏ～８Ｏ ＋ｌ＿Ｏ ＞３６～５５ 一Ｏ．５ 注：铝冒的内径不允许有正公差现象。 ２．４不同金具的选用 耐张线夹、接续金具通常有两种：压缩型接续管 及耐张线夹、非压缩型耐张线夹。在ＧＢ／Ｔ ２３ｌ４— ２００８中规定耐张线夹、接续金具对导线、地线的握 力与导线、地线计算拉断力之比应满足如下要求：压 缩型接续管及耐张线夹对导线、地线的握力不小于 导线、地线计算拉断力的９５％，非压缩型耐张线夹 则不小于９０％。 对于截面相对较大的导线或铝包钢芯系列导 线，若采用非压缩型耐张线夹，即螺栓式耐张线夹或 预绞式耐张线夹，导线外层受耐张线夹摩擦力与内 层导线间摩擦力大小不同。一般情况下外层摩擦力 大于内层摩擦力，具体表现为导线外层受力大，外层 股线延伸大，而内层摩擦力小，握力难以传递至加强 ・３９・ ２０１１年第５期 Ｎｏ．５ ２０１１ 电线电缆 Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｗｉｒｅ＆Ｃａｂｌｅ ２０１１年１０月 ０ｃｔ．．２０１ｌ 芯上，造成钢或铝包钢芯受力小，甚至无法发挥作 用，最终导线受力不均，未达到导线额定抗拉强度时 严重受堵、损伤。 （６）切割铝股前，预先采取措施（如细钢丝、铝 线、扎紧丝等）进行控制，避免松股，以致试验时铝 单线不能完全发挥作用。 外层已经断股。所以优先推荐使用压缩型接续管及 耐张线夹（即通常所说的压接金具），其对导线的握 力效果要好一些。 ２．５铝包钢芯系列导线金具的伸长率（指压缩型 金具） （７）在穿管时，应顺着导线绞合的方向旋转，若 采用左右旋转的不当方式，则易产生灯笼。 （８）压接时操作人员应站于压接机侧面平视压 模，在压接机两边，均应有人将导线托至与压模平 行，以保证管子不被压弯和导线不散股。压接的位 从ＧＢ／Ｔ ４４３７．２ ０ｏ３《铝及铝合金热挤压管 第２部分：有缝管》中可以知道：５０ ｍｍ的标距，管材 的伸长率在７％一２５％。 ＧＢ／Ｔ １７９３７－－２００９＜＜电工用铝包钢线》中规定： 铝包钢线应符合断裂伸长率不小于１％的要求。铝 包钢线这样的伸长率决定了铝包钢芯系列导线断裂 伸长率在２％左右。 众所周知，压缩型耐张金具和接续金具在压接 时，钢锚部位有一部分铝管是不压的，这一部分的铝 股已被切除。换句话说，原先应由铝股承受的拉力 改为铝管承担，因此对应铝包钢芯系列导线伸长 ２％时，铝管能承受的力值就显得尤为关键，此时铝 管的承受力值应大于或等于铝股部分所能承受的力 值。而铝包钢芯系列导线与金具之间的这种接口问 题恰恰是容易忽视的。 这就要求铝管在强度符合标准的情况下，要尽 量控制伸长率，以确保铝管承受的拉力不小于铝股 承受的拉力，否则就会出现“各个击破”的现象。 在此须提醒的是“特种导线必须使用特种金 具”。从以上性能分析可知铝包钢芯系列导线是区 别于普通钢芯铝绞线的一种特种导线，须使用与之 配套的特种金具，否则压接就容易出现问题。这几 年在全国多个施工现场发生过该问题，值得注意。 ３压接工艺因素 在压接过程中细节要到位，因为压接也是试验 能否合格的重要因素之一，这些细节归纳起来通常 有以下方面： （１）用汽油等清洗直线管及耐张管内壁。 （２）用钢丝刷清理导线表面的氧化膜，用汽油 对金具压接范围内的导线表面进行清洗，清洗不干 净则同样影响金具与导线的握着力。清洗长度不少 于管长的１．５倍。 （３）为压接后不散股而采取反压的方法不符合 ＳＤＪ ２２６—８７《架空送电线路导线及避雷线液压施工 工艺规程》的要求。 （４）切割铝股时，注意别切伤钢线。 （５）预留空隙时，距离要恰当，避免铝股在管内 ・４０・ 置应预先确定并做记号，以确保压接部位准确，特别 要注意钢锚部位第一模应压在凹槽处，不能偏移。 （９）液压泵的实际压力不低于８０ ＭＰａ。 （１０）液压管压后的对边距ｓ的最大允许值为： Ｓ＝０．８６６ ｘ（０．９９３Ｄ）＋０．２ ｍｍ，式中，Ｄ为管外径 （ｍｍ）。如测量超过该最大允许值时应更换钢模重 压，液压后管子不应有肉眼可见的裂纹、扭曲和弯曲 现象。 （１ １）压接后金具与金具之间的导线长应不小 于导线外径的１００倍。 （１２）压好后除测量对边距外，还需逐个检查外 观有无裂纹及其它缺陷。 另外，金属在塑性变形过程中具有一定的弹性， 若刚压到合模就松开，则不能充分保证压缩比。因 此必须以液压机压力达到规定值为压接完成标志。 在压接过程中，压力对轴心的传递也需时间，即压力 升到规定值时，应保持３—５ ｓ，压接管应压出飞边， 使之符合对边距值，从而使压缩比满足要求。 ４试验因素 有资料介绍拉力试验的方法对最终的结果也有 影响。在实际碰到的情况当中，有直接将压接后的 导线一次性拉断的；也有中途多次停顿测量变形量 后再拉的。结合ＧＢ／Ｔ ２３１７．１ ０００《电力金具机 械试验方法》中的规定，建议按以下步骤进行试验： （１）使用经过计量、精度值至少为±１％的拉力 试验机进行试验。应根据导线的计算拉断力选择相 应的量程，建议试验负荷不超过最大载荷范围的 ８０％，但也不应小于２０％。 （２）做握着力试验时，施加载荷达到计算拉断 力的２０％时，在金具的出口端导线上作一记号，以 测量导线相对于金具的滑移量。 （３）在不少于３Ｏ ｓ时间内，将张力逐步增加到 导线计算拉断力的５０％，并保持１２０ ｓ。 （４）在不少于３０ ｓ时间内，将张力逐步增加到 规定的握力值。 ２０１１年第５期 Ｎｏ．５ ２０１１ 电线电缆 Ｅｌｅｅｔｒｉｅ Ｗｉｒｅ＆Ｃａｂｌｅ ２０１１年１０月 Ｏｅｔ．．２０１ｌ 系列导线配套的金具），容易造成“各个击破”的现 ５导线压接握着力不合格的典型现象分析 ５．１压接后起灯笼 象，从而导致握着力不合格。 压接后导线起明显灯笼，如图１，从而导致在握 着力试验时导线外层单线受力小或无法完全发挥作 用，导线压接握着力试验不合格。 产生灯笼的原因大致有六种情况：（１）切割铝 股时未做好防松股措施；（２）穿耐张管或直接管时， 未按钢芯或导线的绞制方向旋转推人，而是采取左 右旋转的方式；（３）铝管的内径与导线外径过于接 近，在穿管时导线就出现了明显的灯笼；（４）切割铝 股时预留空隙距离不够；（５）耐张铝管在受到压接 模具压接时，导线受压接模具正六边形各个面挤压 顺序不同，且每个面受力大小不同，各层受摩擦力大 小不同，则导线延伸不同；（６）铝股比钢芯弹性模量 小，压接时铝股延伸远大于钢芯。 图１压接引起导线起灯笼 ５．２对边距无法一次性达到标准要求 压接模不配套、磨损过度或液压机压力不够， 对边距无法一次性达到标准要求，造成铝管与导线 压接后无法产生最佳的摩擦力效果，如图２所示。 图２对边距无法一次性达到标准要求 ５．３“各个击破”现象 “各个击破”的现象是指压接后钢芯首先断裂， 且断裂部位在钢锚端口附近铝管内，再拉则铝管产 生明显延伸，外径缩小，直至断裂，如图３所示。原 因主要是铝管的伸长率过大（通常是与铝包钢系列 导线配套的金具）或握着力不够（通常是与铝合金 图３“各个击破”现象 ６结束语 导线握着力试验时，导线整体在非压接部分全 部断裂或铝股与钢芯断在压接管管口第一压模与第 二压模的重叠处比较正常。如断在其余位置且握着 力不合格，则需寻找原因，并重新做试验。 对于钢芯铝绞线来说，压接后进行试验，正常的 断裂现象是铝股首先断裂，其次才是镀锌钢线断裂， 因为镀锌钢线的伸长率比普通铝线的伸长率要大得 多。如果出现相反现象，则说明有异常原因，可分析 金具与导线是否匹配或在切割时是否切伤了钢线。 总之，导线压接涉及的因素是多方面的，在导线 压接后握着力出现不合格时，要仔细观察试验时的 情况再综合各方面的因素进行分析，并有针对性地 采取措施予以解决。 参考文献： ［１］ 高学廉．架空送电线路导线及避雷线液压工艺规程编制中发 现的几个问题［Ｊ］．电力建设，１９９０（１）：１３・１８． ［２］高建华，施天明．影响导线接头液压握着力的因素分析［Ｊ］． 电力建设，１９９３（９）：３９＿４４． ［３］熊伍泉，李棠．架空线压接管产生握着力机理的探讨［Ｊ］． 广东输电与变电技术，２００４（４）：９—１１． ［４］ＧＢ／Ｔ １１７９－－２００８圆线同心绞架空导线［Ｓ］． ［５］ ＳＯＪ ２２６—＿８７架空送电线路导线及避雷线液压施工工艺规 程［Ｓ］． ［６］ＧＢ／Ｔ ２３１４－－２００８电力金具通用技术条件［Ｓ］． ［７］ＤＬ／Ｔ ６８３－－１９９９电力金具产品型号命名方法［ｓ］． ［８］ＧＢ／Ｔ ２３１７．１—２０ｏ８电力金具试验方法第１部分：机械试 验［Ｓ］． ［９］ＤＩＶＴ ７５７－－２００１耐张线夹［ｓ］． ［１０］ＤＬ／Ｔ７５８－－２００１接续金具［Ｓ］． ［１１］ＧＢ／Ｔ ４４３７．２—２０ｏ３铝及铝合金热挤压管第２部分：有缝 管［Ｓ］． ［１２］ＧＢ／Ｔ ３４２８－－２００２架空绞线用镀锌钢线［ｓ］． ［１３］ＧＢ／Ｔ １７９３７－－２００９电工用铝包钢线［ｓ］．