在架空輸電線路施工中，導(dǎo)線與導(dǎo)線如何連接成一個整體?放線過程中，一盤導(dǎo)線展放結(jié)束，與另一盤導(dǎo)線連接時，是通過液壓驅(qū)動裝置驅(qū)動鉗頭上下移動，把套在導(dǎo)線外表和鋼芯的套管壓接在一起，達到連接兩盤導(dǎo)線、繼續(xù)展放的目的。導(dǎo)線壓接質(zhì)量的好壞直接影響著電網(wǎng)安全運行的穩(wěn)定性，是架線施工的重要一環(huán)。
壓接屬于隱蔽工程。隨著電壓等級的不斷升高，導(dǎo)線直徑越來越大。目前，±800千伏特高壓直流工程采用的1250平方毫米導(dǎo)線的直徑接近5厘米(直徑大致和一顆臺球相當(dāng))。這使得導(dǎo)線壓接難度日益增加。目前，一般是人工操作導(dǎo)線液壓壓接機完成導(dǎo)線壓接。傳統(tǒng)人工壓接工作對作業(yè)人員技能的要求較高，人員勞動強度大，且施工質(zhì)量難以保證。那么，如何在架線施工中提高導(dǎo)線壓接的質(zhì)量，減少人為因素的影響?
如何使壓接工藝更穩(wěn)定?
傳統(tǒng)導(dǎo)線壓接采用的施工工具為導(dǎo)線液壓壓接機。這種設(shè)備主要由液壓泵、液壓鉗和壓模組成。壓接時，工人通常要完成三個步驟：先用鋼鋸除去兩盤導(dǎo)線頭表面鋁單絲，使鋼芯露出;再分別將鋼套管和鋁套管套在鋼芯和導(dǎo)線外表面;最后操控液壓壓接機，驅(qū)動液壓鉗上的壓模(一般為六邊形)，把套管與導(dǎo)線牢牢壓實在一起，使兩盤導(dǎo)線形成連接，完成持續(xù)放線。
目前使用傳統(tǒng)導(dǎo)線壓接機進行壓接作業(yè)，均需工人憑借經(jīng)驗操作。然而，人工壓接導(dǎo)線往往存在壓接后導(dǎo)線的直線度不滿足標(biāo)準(zhǔn)要求、凹凸槽處漏壓或過壓、壓接疊模不均勻等問題。
為提高導(dǎo)線壓接質(zhì)量和壓接工藝的機械化程度，中國電力科學(xué)研究院研制了導(dǎo)線自動壓接機。它就像一個“導(dǎo)線壓接機器人”，可實現(xiàn)導(dǎo)線壓接的自動化。自動壓接機由壓接平臺、平板電腦(PAD)操控器、伺服電機液壓泵站、壓鉗、支撐架、步進系統(tǒng)及電氣控制箱組成。整機可采用220伏直流鋰電池或220伏交流發(fā)電機直接供電。
和傳統(tǒng)壓接施工相比，自動壓接機對壓接工藝進行了程序化控制，可獲得穩(wěn)定、高可靠度的工程整體壓接水平。同時，由于自動壓接機采用了數(shù)字化技術(shù)，壓接過程中，技術(shù)人員能夠監(jiān)測各個工藝過程參數(shù)，從而更好、更快地判斷壓接質(zhì)量。
導(dǎo)線自動壓接優(yōu)勢顯著
自動壓接機的自動化體現(xiàn)在哪些方面?研發(fā)人員將不同規(guī)格導(dǎo)線的壓接工藝流程編程，寫入PAD中。施工人員只需操作PAD控制器，將操控命令通過WiFi發(fā)送至電氣控制柜，電氣控制柜則會協(xié)同控制執(zhí)行機構(gòu)實現(xiàn)自動壓接。壓接完成后，PAD控制器還可一鍵生成壓接過程數(shù)據(jù)報告，方便相關(guān)人員后續(xù)查驗壓接數(shù)據(jù)。
導(dǎo)線壓接自動化和信息化將電網(wǎng)架線施工帶入物聯(lián)網(wǎng)時代。導(dǎo)線自動壓接與傳統(tǒng)人工壓接相比，優(yōu)勢顯著：
壓接質(zhì)量好。高精度滾珠絲杠配合閉環(huán)控制液壓系統(tǒng)，確保精確控制每一步行進距離和每一模壓力控制，壓接后試件尺寸100%合格。
環(huán)保無噪聲。液壓泵站采用220伏直流鋰電池或交流電源供電，和傳統(tǒng)用燃油發(fā)動機供電的壓接機相比，噪聲更小且無尾氣排放，使作業(yè)環(huán)境更舒適、施工過程更環(huán)保。
節(jié)能可靠。壓接時壓力可隨需求變化調(diào)整，待機時通過電磁鎖緊裝置固定設(shè)備，使設(shè)備更加節(jié)能、可靠。
現(xiàn)場使用方便。扇形導(dǎo)軌可左右調(diào)整自動壓接機的行進角度，更能適應(yīng)多分裂導(dǎo)線的實際施工需求。
降低勞動強度。導(dǎo)引式一鍵操作使通常需三人完成的壓接作業(yè)量兩人即可完成，減少了對壓接施工技能熟練度的依賴。
信息化程度高。壓接施工完成后可形成監(jiān)理表單直接打印，同時可形成數(shù)據(jù)包提交給物聯(lián)網(wǎng)接受終端。
將改變電網(wǎng)建設(shè)作業(yè)模式
目前，自動壓接技術(shù)已在1000千伏山東—河北特高壓交流環(huán)網(wǎng)工程中試驗應(yīng)用，并在±800千伏青海—河南特高壓直流工程中正式應(yīng)用。采用自動壓接機開展1250平方毫米導(dǎo)線的壓接工作，壓接流程工藝滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，壓接后試件疊模均勻平整、美觀，合格率達到100%，遠高于人工壓接的平均質(zhì)量。在疫情防控期間，這一技術(shù)的應(yīng)用還可大大節(jié)約人力，減少人與人接觸，為疫情防控期間特高壓建設(shè)提供技術(shù)支撐。
為滿足未來一段時期的電網(wǎng)建設(shè)需求，自動壓接技術(shù)還將進一步升級。PAD硬件將同時支持WiFi和4G通信，并應(yīng)用4G通信連接、數(shù)據(jù)通信服務(wù)等軟件，實現(xiàn)設(shè)備信息的在線查詢及上傳。軟件上，PAD可以實現(xiàn)視頻、照相功能，并支持現(xiàn)場作業(yè)照片的存儲，實現(xiàn)對工藝過程及質(zhì)量的在線監(jiān)控和遠程作業(yè)指導(dǎo)。為了查詢、監(jiān)控所有自動壓接機的作業(yè)情況、作業(yè)參數(shù)，開展遠程服務(wù)，研發(fā)人員將開發(fā)架空輸電線路施工在線質(zhì)量監(jiān)控云平臺，支持個人計算機、手機客戶端在線實時使用。
自動壓接技術(shù)有望從根本上改變傳統(tǒng)的壓接模式，使導(dǎo)線壓接施工走上數(shù)字化道路。自動壓接機的研制與應(yīng)用在降低作業(yè)人員勞動強度、規(guī)范壓接流程、減少施工培訓(xùn)成本、提高壓接質(zhì)量等方面實現(xiàn)了提高，為電網(wǎng)建設(shè)自動化添磚加瓦。
(供圖及作者單位：中國電科院)
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