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碗頭挂闆作為電網建設中重要的連接金具

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碗頭挂闆作為電網建設中重要的連接金具

發布日期:2018-08-21 作者: 點擊:

碗頭挂闆作為電網建設中重要的連接金具,主要用于連接懸垂線夾與絕緣子串,與其他配件配合起到連接導線和絕緣的作用。通過對國内各大輸電線路的故障分析可知,輸電線路的癱瘓主要是由于電力金具存在不同程度的磨損與斷裂,因此需要對電力金具進行強度分析以及結構的改進優化。

碗頭挂闆

斷裂原因

運行承受所挂導線的靜載張力及風、雨、雪、冰淩等對導線的作用,增大了失效碗頭的應力水平。同時,失效碗頭所在的鐵塔處于熱電廠附近,電廠中長期排放的大量水蒸氣、煙氣等含有腐蝕性介質(如SO2、H2S、NaCl 等) 的工業氣體,完全可能穿過鑄件表面并不緻密的鍍鋅層,直接腐蝕鑄件金具的基體。此次分析的斷裂失效碗頭中存在大量的表面和心部裂紋,其特征完全屬于晶間腐蝕和應力腐蝕,碗頭鑄件的突然斷裂就是這種雙重腐蝕破壞的結果。另一方面,雙聯碗頭鑄件中存在的球化不良、氣孔以及縮松等鑄造缺陷,也嚴重弱化了材料基體的力學性能,從而加速了腐蝕裂紋的擴展進程。由于碗頭鑄件長期承受着一定的應力,在腐蝕性環境和應力共同作用下,在鑄件表面的缺陷處會産生裂紋源,并快速沿晶界向内部擴展,造成碗頭鑄件的應力腐蝕斷裂。


防止金具斷裂的措施

還沒有很好的方法對運行線路金具的裂紋監測,為防止類似事件發生,隻能通過金具的出廠驗收、安裝和運行登檢來進行預防和檢查。

a.對重要線路和高電壓等級線路金具在出廠前要求廠家進行磁粉探傷和抗拉試驗。

b.加強線路施工部門金具安裝前的檢查,特别是金具在施工過程中要受到較大的施工載荷,個别金具可能發生裂紋,在線路投運前要再進行一次認真登檢。

c.對已經發生金具腐蝕和有裂紋的線路,要結合停電進行登檢(利用10 倍放大鏡進行檢查)。

d.對已運行20 年的重要線路,應根據資金情況對受力大的重要鑄造金具進行更換,也可對金具進行抽樣檢查後确定更換方案。


材料金相分析

金相分析結果證明,雙聯碗頭的制造材質是鐵素體球墨鑄鐵,鑄件中存在嚴重的球化不良、縮松、氣孔等鑄造缺陷。這些缺陷的存在将直接降低材料的力學性能。金相分析中還發現失效的雙聯碗頭鑄件的表面和内部都存在大量長短不一的裂紋,裂紋均起源于表面呈分枝和直線狀沿晶界向内快速擴展,具有明顯的腐蝕裂紋的特征。掃描電鏡觀察分析結果說明,雙聯碗頭表面的鍍鋅層并不緻密,存在外界氣體侵入的通道。碗頭基體中的裂紋均起源于鑄件表面的缺陷和晶間開裂處,在表面鍍鋅層之下普遍存在較淺的晶間開裂。


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