研制新型输电线路导地线连接及检测装置

1、研制新型输电线路导地线连接及检测装置xx输变电工程“创客”QC小组小组简介小组名称xx输变电工程“创客”QC小组活动课题名称研制新型输电线路导地线连接及检测装置注册时间2022年03月课题类型创新型活动次数 4 次出勤率 100 %小组成员情况姓名性别学历职务组内分工xx男硕士组长选择课题xx男本科副组长设定目标xx男硕士督导（指导）目标可行性论证xx男本科组员提出方案xx男本科组员确定最佳方案xx女硕士组员制定对策xx男硕士组员对策实施xx女硕士组员效果检查xx男本科组员标准化xx男大专组员总结和下一步打算一、 选择课题（一）需求背景总公司基建部重点工作质量管理专项质量任务和国家电网有限公司输变电工程质量通病防治手册指出：导、地线压接不合格为重点治理项目。导、地线压接质量不合格主要表现为：弯曲度超差、飞边、毛刺和其他质量缺陷。且导、地线压接管弯曲值不合格为电网建设工程达标投产“否决项”内容，对工程达标、创优申报有着质的影响。伴随经济发展迅速、用电需求增幅较大，电网建设新建线路工程路径选择耐张塔和旧线破口接新线路方案选用越来越多，停电切改线路工程停电时间越来越短，线路和停电破口点耐张塔

2、的导地线连接工艺质量控制和连接速度成为突出问题。（二）明确需求目前，为达到质量通病质量防治要求，一般通过以下措施来进行质量管控：一是压接施工时，液压机两侧管、线要抬平扶平，保证压接后接续管或耐张管平直、棱角顺直。二是有明显弯曲时应校直，校直后的压接管如有裂纹应切断重新压接。三是压接后的飞边应锉平，毛刺应进行磨光。四是平衡挂线高空压接时，应加强监督，保证压接质量。上述措施多是由作业人员的经验来把控，且当前压接工艺存在弯曲度检测不便、施工效率低等缺点，难以从根源上解决压接质量问题。同时，为降低高空作业人员三级及以上风险作业总时长，保障高空作业人员人身安全，小组成员认为有必要对输电线路导、地线压接及检测装置进行研究，以彻底解决质量、安全、效率的突出矛盾。（三） 广泛借鉴1.借鉴一小组成员发现，高压输电线路所用的导线分为导电层和芯线层，导线切面如图1-1所示。其中，芯线层用于承受导线张力，导电层用于传输电能，耐张线夹分两层压接也正是由于导线的两层具备不同的功能。耐张导线压接管如图1-2所示。芯线导线层图1-1 导线切面图图1-2 耐张导线压接管小组成员分析，架线施工过程中用的卡线器就可以起到连

3、接、承受张力的作用，卡线器如图1-3所示。卡线器安装方便，使用灵活，无需借助液压机等工器具。因此小组确定了创新思路，即借鉴卡线器原理对传统的导线压接管进行改造，研制新型装配式导线连接装置。图1-3 卡线器卡线器是把轴向拉力转换成径向压力，并通过摩擦自锁原理，产生静摩擦力，以达到卡线的作用。自锁现象是一种力学物理现象，如果作用于物体的主动力的合力作用线在摩擦角之内，则无论这个力怎样大，总有一个全反力与之平衡，物体保持静止。这种与力大小无关而与摩擦角有关的平衡条件称为自锁条件。物体在这种条件下的平衡现象称之自锁现象。小组成员进行理论分析，欲利用这样的自锁现象，到达导线连接牢固可靠的目的。2.借鉴二小组通过查询发现，“Hard Lock螺母”的构思十分简单如图1-4所示，采用偏心构造，且达到自锁效果，应用在输电线路中，可以提高连接的可靠性。图1-4 Hard Lock螺母示意图（四） 确定课题经小组分析讨论，确定本次活动课题为：研制新型输电线路导地线连接及检测装置二、 设定目标及目标可行性论证（一） 目标值设定从现场调查及翻阅以往工程资料发现，导、地线压接质量存在压接管压后弯曲超差、压后出现

4、飞边、毛刺等问题，压力值不均匀、握着力不符合设计值、校直压接管出现裂纹、金具加工质量以及压接机模具损伤等直接影响导、地线压接质量。通过对以往工程缺陷统计和分析，小组得出结论: 压接管压后弯曲度和飞边质量缺陷是造成导、地线压后质量不合格率偏高的主要原因，质量不合格率为7.22%。小组成员认为通过研制新型的导地线连接装置，不采用逐模压接的连接方式，便可以从根本上杜绝出现导线连接压接管弯曲超差、飞边、毛刺质量通病问题的产生，因此小组决定本次QC课题目标为：导、地线压接质量验收合格率98%。（二） 目标可行性论证1）理论分析根据调查和数据分析，输电线路压接工艺实施中，模具的布氏硬度远大于铝管，铝管受挤压力影响，首先接触位置会快速开始变形，铝管圆形管径受模具挤压向六边形形状变化的过程中产生明显的径向位移，以致与压接管弯曲、飞边（溢边、毛刺）的产生。该现象是压接工艺自身原理的固有问题，目前现有的解决方式多以加长模具长度、降低压接力度，改善或调整压接操作顺序等方式降低压后压接管弯曲、飞边的产生几率，但并未从根本上解决问题。只有规避压接的操作才有可能避免传统导地线连接过程中的“弯曲、飞边和毛刺”等现象

5、。2）借鉴技术分析小组利用TRIZ理论对采用卡线器结构进行导地线连接的方案进行深入分析。采用卡线器结构，存在以下技术冲突：为了增加握着力，需要提高技术参数“应力或压强”，但需要增加力矩长度，即需要增加金属接触面面积，见表2-1。通过杠杆原理将轴向拉力转变为径向压力，产生摩擦自锁，从根本原理上与传统压接不同，可以有效规避压接工艺自身缺点，及实现压接100%无飞边现象是可行的。表2-1 借鉴分析表借鉴物借鉴原理产生的技术冲突如何解决（TRIZ理论40条发明原理）卡线器摩擦自锁：通过杠杆原理将轴向拉力转变为径向压力，产生摩擦自锁改善目标：应力或压强采取措施：增加力矩长度恶化参数：静止物体的长度1.参数变化2.分割3.曲面化4.未达到或超过的作用制表人：xx三、 提出方案并确定最佳方案（一） 总体方案确定因为地线结构较导线更简单，以导线为例开展研究，地线可参照导线方案执行。通过分析表2-1中所列TRIZ理论40条发明原理中的4条发明原理以及方案确定过程中遇到的问题，小组在方案确定过程中依据发明原理确定解决问题思路，以确定总体方案。发明原理的应用如表3-1所示。表3-1 发明原理的应用序号应用原

6、理原理解释实现方法1参数变化通过测量或控制参数的变化来达到目的将轴向拉力转换成径向压力，产生摩擦自锁，以达到握着力要求。2分割1.将一个物体分成相互独立的部分。2.使物体分成容易组装及拆卸的部分。3.增加物力独立部分的程度。1.根据导线中导线层与芯线层的功能不同，将两部分分开。2.将两部分结构设计成容易拆装的部分。3.导电层与芯线层具有不同结构，以满足不同的参数指标要求。3曲面化将直线或平面转化成曲线或曲面在卡线结构设计中，采用曲面结构以增加卡接握着力。4未达到或超过的作用如果100%达到所希望的效果是困难的，稍微未达到或稍微超过预期的效果将大大简化问题。通过设计握着力超过规范所要求的握着力，以达到握着力要求。制表人：xx导线由芯线和导电层组成，依据分割原理，将连接装置分为三部分：芯线连接、导电层连接和检测部分。如图3-1所示。图3-1 方案框架图对方案进一步分解，经小组成员进行充分的市场及技术调研，根据曲面化原理，经研究确定卡线器结构可采取圆卡、椭圆卡和偏心卡两种方式；导电层连接可采用栓接或卡扣连接两种方式；检测部分分为钢卷尺、游标卡尺和专用测量工具，小组提出总体方案，如图3-2所示

7、。图3-2 总体方案框架图（二）确定最佳方案1、 卡线器结构方案选择芯线的主要作用是承受张力，因此对握着力大小是其主要性能指标。小组对芯线连接的直线卡、圆卡及偏心卡三种方案进行握着力试验，并进行分析了比较，根据规范要求握力应不小于142.9*0.95=135.8kN。由表3-2可知，采用偏心卡线器为最佳方案。表3-2 新型导线连接装置握力方案对比选择表 项目 方案 圆卡椭圆卡偏心卡结果结论结果结论结果结论握力实验1115.43 不符合规范握力要求124.94 不符合规范握力要求146.66 符合规范握力要求握力实验2111.36 不符合规范握力要求122.22 不符合规范握力要求149.38 符合规范握力要求握力实验3108.64 不符合规范握力要求123.58 不符合规范握力要求141.23 符合规范握力要求综合分析 JL/G1A-630/45导线破断力为142.99kN,根据规范要求握力应不小于142.9*0.95=135.8kN, 经过三组实验数据对比，偏心卡能满足规范对导线握力要求。制表人：xx2、 导电层连接方案选择导电层的主要功能是传输电能。小组对导电层连接方案的连接可靠性

8、进行比较分析，对栓接和卡扣连接的导电性进行测试，测量其单位电阻，进行重复实验；采用统计学原理，求其平均值。导线连接部位电阻不应大于导线本身电阻的1.2倍，实验结果于分析见表3-3所示。表3-3 导电层连接可靠性比较序号连接部位单位电阻（）12345678平均值栓接连接处单位电阻0.09010.08990.08960.08960.08990.08980.09020.09020.0899卡扣连接处单位电阻0.09000.09000.08970.09020.09020.08990.08970.09030.0900与导线电阻关系栓接：0.0899/0.0778=1.156卡扣：0.0900/0.0778=1.157制表人：xx由表3-3可知，栓接连接部位电阻是导线本身电阻的1.156倍，卡扣连接部位电阻是导线本身电阻的1.157倍，均小于导线本身电阻的1.2倍。小组提出的导电层连接栓接和卡扣式连接的两种方式，均可以达到连接可靠，导电性良好的效果。进一步进行实验，对小组提出的导电层连接的两种方式所用时间与传统方式进行实验比较，实验结果见表3-4所示。 序 号 导电层连接 所用时间12345678910平均值卡扣连接所用时间（min）1.00.91.11.11.00.90.91.00.80.90.96栓接连接所用时间（min）0.50.40.60.40.50.60.40.50.60.40.49制表人：xx表3-4导电层连接时间比较由表3-4可知，对于导电层连接卡扣所用平均时间为0.96min，栓接连接所用平均时间为0.49min。可得栓接连接用时明显少于卡扣连接用时，从连接用时考虑，栓接连接方式为佳。综上述实验数据，对导电层连接方案进行综合比较，见表3-5所示。表3-5 导电层连接方案比较 方案性能栓接卡扣连接可靠性连接可靠连接可靠制作工艺简单较复杂表面平滑性平滑性好平滑性差连接时间（分钟）0.490.96

《研制新型输电线路导地线连接及检测装置》由会员水**分享，可在线阅读，更多相关《研制新型输电线路导地线连接及检测装置》请在金锄头文库上搜索。