架空输电线路压接管弯曲度测量工具研制及应用

云南电网有限责任公司昆明供电局的研究人员黄双得、曾小洋、李欣江，在2020年第12期《电气技术》上撰文，针对输电线路导地线压接管弯曲测量尚无专用工具的现状，为确保输电线路压接管压后弯曲变形满足输变电工程架空导线及地线液压压接工艺规程，特研制了输电线路压接管弯曲度测量工具。

利用固定底座、轨道及滑动底座测量出压接管压后长度，通过轨道上方的弯曲量测量装置前后滑动和自动上下伸缩测量出每个点的弯曲量，从而确定压接管的最大弯曲量，使施工验收人员能够直接判断压接管的压接质量，提高了设备的可靠性，在输电线路压接管施工工艺控制方面有很好的推广应用价值。

目前，输电线路导地线接头连接均采用压接管液压连接，在压接过程中，如果液压时所使用的压模与压接管不匹配，或者在压接时导地线与压接管未保持水平状态，未与液压机轴心相一致，就会导致压接管受压后产生弯曲。一般情况下，压模宽度越窄，压接的模数越多，弯曲度就越大。放线过程中过滑车时，接续管未做好保护，也会导致压接管弯曲，如图1所示。

DLT 5285—2013《输变电工程架空导线及地线液压压接工艺规程》规定：弯曲变形应小于压接管长度的2%，且有明显弯曲变形时应校直，校直是指在弯曲变形小于2%范围内的可视变形，变形等于或大于2%或调直出现裂纹的均应重新压接。

但是，在施工中还是用水平仪加直尺或卷尺测量，此方法受到弯曲位置及测量角度的影响，精确度较差，且测量时必须双手操作，在高空测量很难实现；甚至还是目测的方法判断压接管压后的弯曲量。经过文献查阅和科技查新，尚无一种用于压接管弯曲度测量的工具，所以压接管的压后弯曲度精确测量很难实现。

图1  压接管弯曲图

1  弯曲度测量工具研制方案确定

为确保输电线路压接管压后满足DL/T 5285—2013《输变电工程架空导线及地线液压压接工艺规程》的规定，弯曲变形应小于压接管长度的2%，特研制输电线路压接管弯曲度测量工具。

1.1  压接管压后长度测量固定装置的选择

测量压接管压后长度必须要保持量具和压接管的相对位置不变，要求选择的固定装置，既能根据导、地线型号自由调节固定，又能方便高空人员进行操作。为此，提出2个方案来论证量具的实用性。

1）采用固定底座加滑动底座的组合，原理如图2所示，两底座均为夹持导、地线的固定夹，包括两个半圆形夹片，两个半圆形夹片一端通过转轴连接，闭合时另一端通过螺栓连接形成圆形，从而达到固定的目的。

其适应的导线直径范围有限，如果线径较小，则很难锁紧，测量时容易晃动；线径较大时需要将锁紧螺栓全部回出后才能将导、地线固定住，并且需要双手进行操作，若操作过程中螺栓不慎掉落，将无法进行测量，极大影响工作效率。

图2  圆形夹具原理图

2）底座采用大力夹固定，如图3所示，通过旋转大力夹后的调节锁紧器将量具固定在压接管两端的导、地线上，通过调节锁紧器，满足导、地线直径在8～42mm对应的压接管弯曲度测量，并且大力夹夹持力很强，固定牢固，避免高空坠物的风险，同时减轻了操作人员的劳动强度。

图3  大力夹固定底座图

综合考虑，决定采用大力夹固定底座的方案，通过大力夹具将量具固定在导、地线上，从而达到提升工作效率的目的。

1.2  弯曲量测量装置的选择

为了确保操作的灵活性及测量的精确度，初步选定以下2个方案，并进行对比优化选择。

1）可伸缩量杆，在可伸缩测量杆上刻上刻度，如图4所示，通过滑块左右滑动确定压接管最大弯曲量所处的位置，然后通过可伸缩测量杆上下伸缩，确定出压接管的最大弯曲量。此方案量程有限，不能适应所有弯曲度范围的测量；另外，考虑到读数视角产生的误差及测量精度问题，此方案未采用。

图4  可伸缩测量杆原理图

2）高精数显百分表，如图5所示，轨道横梁利用大力夹固定在滑动底座上，高精数显百分表通过滑块与轨道连接，滑块可以沿着轨道滑动，高精数显百分表测量探针随着弯曲量的大小上下伸缩，就可以测量出每个点的弯曲量，从而确定最大弯曲量。高精数显百分表测量针中心始终保持在压接管轴心位置，量程为0～25.4mm和0～50mm的两种高精数显百分表，测量时根据实际情况选定，以满足通用要求。

图5  高精数显百分表

综合考虑，决定采用高精数显百分表的方案来实现对压接管弯曲量的采集。

2  压接管弯曲度测量工具原理及操作

2.1  压接管弯曲度测量工具基本原理

输电线路压接管弯曲度测量工具，包括固定装置（固定底座）、压接管压后长度测量装置（滑动底座）以及弯曲量测量装置（横梁、滑动模块及高精数显百分表），如图6所示。

图6  工具组装图

1）固定装置（固定底座），起支撑和固定作用。底座通过大力夹固定在压接管两端的导地线上，固定后，确保高精数显百分表测量针中心始终在压接管轴心位置。底座固定夹最大直径45mm，可以满足不同线径压接管测量的规定。

2）压接管压后长度测量装置（滑动底座），固定装置（固定底座）与长条形的轨道固定连接,轨道上有刻度值，压接管压后长度测量装置（滑动底座）能沿轨道前后滑动，用来测量压接管压后长度。为适应不同型号（长度）压接管的测量，横梁配备1000mm和1500mm两根，可以满足目前所有长度压接管的压后长度测量。

3）弯曲量测量装置（横梁、滑动模块及高精数显百分表），高精数显百分表通过滑块与轨道连接，滑块可以沿着轨道滑动，高精数显百分表测量探针随着弯曲量的大小上下伸缩，就可以测量出每个点的弯曲量，从而确定最大弯曲量。配备了量程为0～25.4mm和0～50mm的两种高精数显百分表，测量时根据实际情况选定。

2.2  具体操作方式

输电线路压接管弯曲度测量工具，能够同时测量出压接管弯曲量及压接管长度，从而得出弯曲变形值，安装如图7所示。底座（固定底座）上设有长条形的轨道,轨道上有刻度值,压接管长度测量装置（滑动底座）能沿轨道前后滑动，用来测量压接管压后长度；同时轨道上还设有弯曲量测量装置（高精数显百分表），通过在轨道前后滑动和自动上下伸缩测量每个点的弯曲量，从而确定最大弯曲量。

底座通过大力夹固定在压接管两端的导地线上，固定后，确保高精数显百分表测量针中心始终在压接管轴心位置；为满足通用要求，适应各种不同型号（长度）压接管及弯曲程度不同压接管的测量，特配备了量程为0～25.4mm和0～50mm的两种高精数显百分表，测量时根据实际情况选定。

图7  工具测量安装图

2.3  数据记录与分析

弯曲量测量装置（高精数显百分表）可以通过连接线与电脑相连，测量数据可以接入电脑，如图8所示。测量数据实时显示，并且能够显示最大值即最大弯曲量，再把测得的压接管压后长度值输入，根据计算公式（弯曲度=最大弯曲量/压接管压后长度×100%）就可以得出压接管弯曲度，从而判断是否满足规程要求，见表1。

3  实施效果及应用情况分析

3.1  有益效果

本文研制的测量工具能够同时测量出压接管弯曲量及压接管压后长度，从而得出弯曲变形值。

该工具轻便，不仅能够用于地面压接施工控制，还能用于高空测量。在高空测量时通过固定装置固定后，更加有利于高空作业人员操作，弥补了使用水平仪加直尺或卷尺测量的不足，从根本上解决了高空操作的困难。使用水平仪加直尺或卷尺的测量精度为0.1mm，该工具的测量精度为0.01mm，提高了测量的精确度，提高了工作效率，保证了输变电线路导线压接质量，提高了设备的可靠性。

图8  数据软件记录示意图

表1  数据记录分析表

3.2  现场应用情况

该工具通过在220kV弥龙牵线迁改段验收现场试用测试，完全满足要求。目前，该工具已经在乌东德输电工程500kV交流输电线路验收工作中大量应用，如图9所示。检测压接管66处，能够准确、快速测量压接管弯曲度，保证了输电线路导地线的压接质量，满足输电工程建设需要，使得导地线压接工艺得到很好的控制，确保导地线压接后尺寸、工艺满足标准要求。工具测量准确，轻便通用。

图9  输电线路压接管弯曲度测量工具现场应用图

3.3  先进性

该工具轻便通用，工具净重5.3kg，不仅能够用于地面压接施工控制，也方便用于高空测量。通过查阅《电力金具手册》，目前用的接续管，最大长度为1310mm，适用最大导线直径为41.2mm。

而该工具配有1000mm和1500mm两根横梁，底座固定夹最大直径45mm，能够满足不同线径、不同长度的压接管测量，弯曲量测量装置则配备了最大量程为25.4mm和50mm的两种高精数显百分表，能够满足不同弯曲量的压接管测量。

该工具安全高效，通过固定架固定在导线上，测量滑块滑动一次就可以同时测量出压接管弯曲量及压接管压后长度，从而得出弯曲变形值，更加有利于高空作业人员操作，从根本上解决了高空操作的安全问题。

4  结论

输电线路压接管弯曲度测量工具的研制应用，为施工及验收人员提供了一种可靠、实用的测量工具，能够有效控制输电线路导地线压接管的压接工艺，同时还能应用于变电工程导地线压接工艺控制，能够提高测量的准确性，提高工作效率，保证输变电线路导线压接质量，提高设备的可靠性，可作为常用工具在电力行业全面推广使用。

下一步，优化测量记录软件，通过软件可以得到最大弯曲量的值并且显示最大值出现在压接管上的位置,以便校直时准确定位。