智能压接设备让配电网更可靠

中国科学报 2021-06-27 作者:陈彬

  近日,国网河北省电力有限公司电力科学研究院(以下简称国网河北电科院)技术团队经过长期研究,研发了国内首台智能化电缆导体压接设备,并在理论、工艺、应用等方面取得了新突破。

  据介绍,由于具有景观和谐性好、运行可靠、不易受外力破坏等诸多优点,电力电缆当前已经逐渐成为城市配网的发展趋势。然而在电缆的施工过程中,作为其中一项关键环节的中间接头制作,往往又会成为一个薄弱环节。

  究其原因,电缆导体作为承载电流的主要材料,其压接质量直接影响到中间接头的可靠性。据统计,除去外力破坏因素,配网电缆投运后5年内的突发故障80%是由中间接头缺陷导致,而其中47%是由导体压接不良造成。电缆中间接头属于隐蔽结构,抢修耗时长,一旦发生故障,将会造成严重的经济损失和社会影响。

  但是,传统导体压接工艺由于缺乏技术规范,且压接工具控制逻辑简单,存在压接力不可控、成型不良等问题,导致施工质量难以保证。随着电缆化率不断攀升,上述问题带来的安全隐患将进一步放大,因此提升导体压接质量非常迫切。

  针对该难题,国网河北电科院科研团队通过大数据技术对接头的机械、电气性能试验结果进行分析,首次对导体压接力进行规范,使压接工艺有“据”可依。

  基于导体压接质量多指标协同控制算法,团队自主开发了智能压接控制系统,实现了0.01kN级别的精准施力,攻克了过度压接和压接不实的技术难题。同时,根据金属材料塑性变形特点,独创了变径压模,配合六滑块同步收放技术,有效解决传统压模施力不均、成型不良、频繁更换的缺点,最终使设备突破了电缆导体压接质量难以控制的技术瓶颈,压接工艺也变得有“力”有“据”。

  “我们就是要进一步提高导体压接质量,进而降低电缆故障率、解决限制配网供电可靠性提升的难题。这些年,我们依托河北省输变电工程技术研究中心和国网河北电力雄安物资检储配一体化中心,通过产学研联合攻关,发现了压接力影响压接质量的规律,掌握了提高压接质量的工艺,同时,综合考虑安全性和实用性,研发了能够精确自如控制的智能化应用设备,多方面避免施工工艺和工具带来的质量缺陷,取得了成功。”该项目负责人、国网河北电科院高级工程师李国维表示。

  据了解,国网河北电科院研发的智能化电缆导体压接设备在河北电力配网建设中已逐步开展应用。设备将导体压接合格率提升至了100%,研究成果纳入《雄安新区目标配网站房、电缆工程建设指导意见》,为雄安电网高质量建设提供了有力支撑。

责任编辑:王超

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