Page 87 - 理化检验-物理分册2021年第一期

许宏伟, 等: 电网设备线夹开裂原因

制造、 安装阶段严格按国家、 行业、 企业标准进
行到货抽检, 保证变电金具的产品质量符合要求。
设备线夹到货抽检中应有数字 X 射线检测项目, 以
检查设备线夹是否存在未熔合及未焊透缺陷。
运行及维护阶段采用 60 倍望远镜对变电站焊
接设备线夹焊缝部位进行检查, 及时发现压接管的
结冰膨胀现象和焊缝部位的裂纹缺陷。
3.2 线夹防积水措施
图 8 冷冻模拟试验开裂线夹形貌
3.2.1 力学性能评价

Fi g 8 Mor p holo gy ofcrackedterminalconnectorin
抽取 3 对 设 备 线 夹, 在 设 备 线 夹 积 水 部 位 开
freezin g simulationtest
ϕ 6mm 的泄 水 孔。 经 握 力 试 验, 设 备 线 夹 满 足
量为 26GPa , 泊松比为 0.36 , 计算结果如图 9 所示。
GB / T2314-2008 《 电 力 金 具 通 用 技 术 条 件 》 和
可知应力最大的部位为焊缝根部, 应力值最大位置

GB / T2317.4-2008 《 电力金具试验方法 第4 部分:
与未熔合缺陷位置一致。
验收规则》 的技术要求。继续加载设备线夹直至其
被破坏, 发现破坏的部位在焊缝处, 而不在开孔部

位。因此, 在设备线夹积水部位开 6 mm 的泄水
ϕ
孔后, 设备线夹的力学性能满足标准和设计要求。
3.2.2 载流性能评价

在设备线夹积水部位开 6mm 的泄水孔并进
ϕ
行大电流温升试验, 记录线夹和导线的最高温度。

导线通过电流为1500A , 当通电30min时, 线夹温

度( 21℃ ) 低于导线温度( 41 ℃ ); 当通电60min时,

图 9 设备线夹应力分布有限元模拟结果 线夹 温 度 ( 25 ℃ ) 低 于 导 线 温 度 ( 45 ℃ ), 通 电

Fi g 9 Finiteelementsimulationresultsofstressdistributionof 60min后 设备线夹和导线的温度如图 10 所示。 因

terminalconnector
2 分析与讨论
综合以上试验, 开裂设备线夹化学成分及抗拉
强度均符合标准的技术要求。线夹焊缝存在未熔合
及未焊透缺陷, 焊缝质量不符合设计要求。接线管
底部存在积水空间, 未采用避免积水的结构和措施,
雨水可在自然条件下流入积水空间内, 积水在低温
条件下结冰膨胀, 在焊缝位置产生较大的应力, 使线
夹沿焊缝未焊透、 未熔合缺陷等薄弱部位因过载产
生裂纹并逐渐扩展, 最终导致线夹在焊缝处产生贯
穿性裂纹。
因此, 可以从加强线夹质量管控和避免产生积
水两个方面着手, 解决该类线夹开裂的问题。

3 改善措施

3.1 线夹质量管控措施 图 10 通电 60min后设备线夹和导线的温度分布

选型阶段选择结构形式符合国家、 行业标准的 Fi g 10 Tem p eraturedistributionofa terminalconnectorand

变电金具, 低温湿润地区的设备线夹应优先选用整 b conductorafter p oweron60min

体铸造型设备线夹。 ( 下转第 73 页)
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