架空电力线路连接金具的失效分析方法探讨

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1、A电力安全技术第17卷(2015年第6期)架空电力线路连接金具的失效分析方法探讨程明，安戈，刘超(1．国网天津市电力公司电力科学研究院，天津300384；2．国网天津市电力公司经济技术研究院，天津300171；3．国网天津市电力公司城东供电分公司，天津300000)(摘要]通过对架空电力线路连接金具薄弱环节和失效事故分析，指出了连接金具的失效类型，包括腐蚀、磨损、疲劳、应力腐蚀开裂等，提出了适用于连接金具的失效分析方法，以有效提高电网安全性，避免同类事故的再次发生。[关键词]连接金具；薄弱环节；失效分析1连接金具的用途及

2、分类型挂环、直角环、延长环、U型螺丝等；(3)板一板系列。为通用金具，包括平行、直在架空电力线路及配电装置中，连接金具主要角、U型挂板，联板，牵引板，调整板等。用于支持、固定和接续裸导线、导体及将绝缘子连由于连接金具需要承受机械载荷，国家标准对接成串，用于保护导线和绝缘体，如将悬式绝缘子各种连接金具的结构型式、材料、工艺、标称载荷、组装成串后悬挂在杆塔上。此外，直线杆塔用的悬连接型式等均作出了相应规定，要求其有足够的机垂线夹及非直线杆塔用的耐张线夹与绝缘子串的连械强度、耐磨性和耐腐蚀性。接，以及其他拉线杆塔的拉线金具与杆

3、塔的锚固，也都需要用到连接金具。2．连接金具的薄弱环节根据连接金具的使用条件和结构特点，可将其分为3大类：连接金具的薄弱环节与其用途、服役条件密不(1)球一窝系列。为专用金具，它与球窝型结可分，且失效总是从连接金具的薄弱环节开始。因构的悬式绝缘子配套使用，包括各种球头挂环、碗此，将连接金具的薄弱环节加以分析和总结，对失头挂板等。其优点是没有方向性、挠性大、可转动、效分析研究极为重要。装卸方便；连接金具承受机械载荷，服役条件为气候复杂、(2)环一链系列。为通用金具，其结构简单，污秽度不一的大气环境。架空电力线路长年在大气转

4、动灵活，不受方向限制，受力条件好，包括U中运行，受大风、温差、覆冰、雨水等恶劣气象的参考文献：5蒋建国，王伟，李国鼎．重金属螯合剂处理焚烧飞灰l姜宗顺，崔向东，韩学成．垃圾焚烧飞灰分析及治理【D]．的稳定性实验研究[J】．上海环境科学，2001．第一届国际固体废物处理技术与设备研讨会论文集，6张瑞娜，赵由才，许实．生活垃圾焚烧飞灰的处理处2002．置方法[J】．苏州科技学院学报(工程技术版)，2003．2张若冰，池涌，陆胜勇，等．垃圾焚烧过程中重金属分布特性的研究[J]．工程热物理学报，2003．3蒋建国，王伟．重金属螯

5、合剂处理焚烧飞灰的稳定化收稿日期：2014—12—16。技术研究【J]．环境科学，1999．作者简介：4李卓然，陈国安．利用非金属矿物特性对垃圾焚烧飞灰祝兴林(1974一)，男，工程师，主要从事电力生产、基建管理中Pb稳定化处理[J】．中国非金属矿工业导刊，1999．工作，email：zhuxinglinO01@126．corn。。一一第17卷(2015年第6期)电力安全技术A影响，导线不停振动并引起附加应力，使连接金具是其主要受力点和薄弱环节。的受力点受到交变的弯曲应力，进而导致连接金具3．3疲劳失效疲劳磨损甚至断裂。

6、在长时间、变动负荷作用下，连接金具的薄弱对各类连接金具而言，受力点通常出现在金具环节易发生疲劳断裂。与其他金具或零件的连接处，承受变化的机械载荷，疲劳断裂会在断口上留下特征。断口按断裂过因此金具受力点(金具连接处)即为薄弱环节。程分为3个区域：疲劳源区、疲劳裂纹扩展区和瞬时破断区。裂纹源为应力集中区域，由金属表面及3连接金具的典型失效类型内部的夹杂物、剪切滑移、晶界裂纹、位错空洞等缺陷在疲劳应力的作用下形成，并扩展成疲劳源区。引起连接金具失效的因素可分为2个方面，即裂纹扩展区呈现清晰的贝纹状、蛤壳状或海滩波纹金具材料因素

7、和环境因素。前者为内因，包括金属状的疲劳条纹，此区是判断疲劳破坏性质最重要的材料品质及加工工艺方面的各种因素；后者为外因，区域。疲劳条纹弧线的内侧方向是疲劳源所在位置，包括受载条件、时间、湿度和环境介质等因素。失外侧凸出方向为疲劳裂纹的扩展方向。当裂纹扩展效的连接金具上必然会保留有失效过程的信息，通到临界尺寸，使余下截面不足以承担原有负荷时，过分析这些信息可查明失效机理及原因，并由此总金属即发生瞬时破断，形成瞬时破断区。结出连接金具失效的典型类型。天津某供电公司曾发生金具挂环紧固螺栓断裂3．1腐蚀失效事故。其断口为典型的

8、疲劳断口，在低倍显微镜下连接金具在使用中早期的失效类型是腐蚀，它可看见清晰的疲劳源区和圆弧状的疲劳条纹。可引发应力腐蚀开裂、氢脆、疲劳腐蚀、磨蚀等其3．4应力腐蚀开裂他失效形式。连接金具的材质为碳钢时，主要的腐在拉应力和腐蚀环境的共同作用下，金具的薄蚀类型为点腐蚀和全面腐蚀(即均匀腐蚀)。当连弱环节将发生应力腐蚀开裂