8月5日,在白鶴灘—江蘇±800千伏特高壓直流輸電線路工程1標段施工現場,四川送變電建設有限公司2名作業人員使用導線自動壓接裝置壓接導線,比人工壓接減少1人,導線壓接質量卻高于人工壓接。
架空輸電線路導線壓接施工是架線工藝中的重要環節,壓接質量的好壞直接影響電網運行。人工壓接導線主要通過手動操作液壓壓接機控制壓鉗壓接導線接續管,壓接壓力、時間、次數、位置等重要參數全靠作業人員憑經驗把控。因此,人工壓接常出現壓接后導線的直線度不滿足標準要求、凹凸槽處漏壓(過壓)等問題,工作效率和質量較低。
為了提升導線壓接的質量和效率,解決人工操作帶來的壓接質量不均衡、壓接效率低等問題,2019年1月,時任中國電科院施工技術研究室主任的萬建成組建研發團隊,研發能夠自動進行導線接續壓接的設備。
研發團隊從過程質量控制和監督管理措施兩個方向開展技術研究。在過程質量控制方面,研發團隊通過研發自動化執行機構代替人工壓接的部分工序,降低了人為因素對壓接質量的影響,也減輕了施工人員的勞動強度。在監督管理方面,研發團隊通過比對壓接質量傳感器反饋數據與標準施工參數數據庫,實時反饋判斷結果。研發團隊還建立了導線壓接質量數據物聯網平臺,為每一根壓接管建立數字化檔案,讓現場施工人員可以在壓接過程中實時監測壓接質量情況,監管單位可以通過遠程網絡數據實時了解現場壓接質量情況。
研發團隊打破了傳統液壓系統設計理念,并在系統中開發嵌入式控制器。經過反復的試驗改良,導線自動壓接裝置初代樣機于2019年6月20日完成試制。該裝置實現了導線壓接工序中的自動移模、自動壓模、自動保壓以及切線剝線的功能。2019年11月1日,該裝置獲得國家實用新型專利授權。
2019年11月2日,導線自動壓接裝置通過了第三方檢測機構開展的試驗,并于2020年9月16日在雅中—江西±800千伏特高壓工程中試用。試用中,該裝置顯著提高了導線壓接質量,節約了人工成本。
2020年11月7日,研發團隊完成了對初代導線自動壓接裝置的升級改造和與其配套的物聯網平臺建設,完成了對一代自動壓接裝置的定型制造。一代導線自動壓接裝置可適用于截面面積為1250平方毫米及以下導線耐張線夾和接續管的壓接作業,滿足國內大多數輸電線路工程導線壓接施工需求,同時可將壓接過程中的保壓壓力、對邊距測量尺寸、壓后長度以及過程質量照片形成數據包,上傳至物聯網平臺。該裝置采用鋰電池供電作業,在施工環境保護等方面有著一定優勢,可以滿足高海拔地區架空輸電線路工程環水保方面的嚴格要求。
目前,一代導線自動壓接裝置已小批量生產,在4條特高壓線路工程中應用,減少了人工成本,提升了壓接質量,提高了壓接施工效率,現場應用效果良好。
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