耐张线夹是电力线路中重要的受力导电设备，准确评估耐张线夹的压接质量有助于及时发现安全隐患，实施有针对性的压接补救措施。国网上海市电力公司超高压分公司的王浩洋、余快、龚景阳、何冰、沈小军，在年第4期《电气技术》上撰文，梳理了耐张线夹的各种典型压接缺陷，阐述了各种缺陷类型的易发生部位、作用机理及产生原因，剖析了既有耐张线夹质量检测方法的优缺点及适用条件，提出并探讨了利用三维激光雷达扫描技术实现耐张线夹外形尺寸参数测量的思路及面临的挑战。研究结论可为耐张线夹质量检测的数字化发展提供参考。

随着我国特高压输变电工程的不断建设与发展，特高压输电线路对安全性、稳定性、可靠性的要求不断提升。压缩型耐张线夹作为特（超）高压输电线路中的关键设备，广泛应用于导线与地线等的连接。耐张线夹不仅要承受所通过的电荷载，还承担导线或地线的张力，是电力线路上重要的受力与导电设备，在保证线路安全运行方面起着至关重要的作用。与此同时，耐张线夹的施工属于隐蔽工程，一旦安装完成就难以拆卸。因此，耐张线夹的安装质量对保证线路可靠运行、确保安全供电具有非常重要的意义。

近年，国内已发生多起因耐张线夹压接质量问题引发的线路运行事故。根据事后处理分析，大多事故由导、地线在压接管中未穿到位或压接位置不符合相关规程等压接质量问题引发。当线路处于大负荷运行情况下时，压接不符合要求的耐张线夹易引发局部发热温度过高而损伤导线，导致连接强度降低，或因压接握力不足导致掉线，尤其是在导线覆冰或舞动的情况下，极可能因压接质量问题引起掉线事故。因此，需要对耐张线夹的压接质量进行准确、高效的检测，并及时对相应缺陷进行处理。

鉴于输电线路耐张线夹压接质量检测评估的重要性，工程界及学术界先后提出诸多检测方法及评价规则，比如外形参数测量法、X射线检测方法、超声波成像检测、表面缺陷探查、温升分布检测等。本文在梳理耐张线夹典型压接缺陷的基础上，综述耐张线夹压接质量检测方法的研究现状，针对耐张线夹外形尺寸检测的直观性和易实施性，讨论耐张线夹外观尺寸测量中引入三维激光雷达扫描技术的可行性及面临的挑战。

1耐张线夹典型缺陷分析

压缩性耐张线夹主要由钢锚、铝管、引流板三部分构成，其中钢锚与铝管是承受耐张力的主要结构部件。耐张线夹的钢锚、耐张线夹的铝管、钢芯铝绞线两两之间通过压接的方式产生塑性变形及摩擦力，进而使耐张线夹与钢芯铝绞线结合为一个整体。耐张线夹压接操作执行Q/GDW—《大截面导线压接工艺导则》和DL/T—《输变电工程架空导线及地线液压压接工艺规程》相关标准。

耐张线夹压接完成后的典型结构如图1所示，可以被细分为三个主要的检测区域：①检测区域a，对应钢锚与铝管的压接部位；②检测区域b，对应铝管的非压接部位；③检测区域c，对应铝线与铝管的压接部位。

图1耐张线夹典型结构

1.1典型缺陷类型

工程实践表明，受压接操作人员的经验水平、施工现场的环境等主客观因素影响，耐张线夹压接缺陷的产生往往难以避免。耐张线夹的压接缺陷类型主要可以分为多压、漏压、欠压、铝管弯曲及工艺性压接缺陷。有文献对三跨输电线路的耐张线夹缺陷进行了统计分析，其中多压、漏压、欠压是耐张线夹最为常见的压接缺陷类型，约占总缺陷数量的8%。耐张线夹典型压接缺陷类型如图2所示。

图2耐张线夹典型压接缺陷类型

多压是指铝管形变区域超出预定的压接范围，达到非压接区，如图2（a）所示。多压主要发生于检测区域a、检测区域c与检测区域b的交界处。多压产生的原因主要有压接模数过多、压接叠模长度过小、压接操作失误等。

漏压是指铝管形变区域小于预定的压接范围，部分压接区域未实施压接操作，如图2（b）所示。漏压主要发生于检测区域a或检测区域c。漏压产生的原因主要有压接起始位置标记错误、压接模数过多、压接叠模长度过大、压接操作失误等。

欠压是指铝管的形变量小于规定的形变程度，铝管与钢锚凹槽之间存在较大间隙，或铝管与铝线之间界限清晰、不贴合，如图2（c）所示。欠压主要发生于检测区域a或检测区域c。欠压产生的原因主要有液压机压力不足、压接持续时间不够、压接操作不规范等。

铝管弯曲是指铝管出现非理想的弯曲形变，导致耐张线夹整体弯曲度大于规定值，如图2（d）所示。铝管弯曲主要发生于检测区域b或检测区域c。铝管弯曲的原因主要有未按操作规范对铝管或导线进行矫直、压模两侧受力不均衡等。

工艺性压接缺陷包括铝管存在裂纹、铝管鼓张变形等，主要发生于检测区域b。工艺性压接缺陷主要是由压接操作失误或不规范导致。

1.2缺陷影响机理

实际工程中，耐张线夹的钢芯和铝管同时承受导线张力，且耐张线夹在承担载荷过程中有两条路径进行力的传递：一条路径是钢锚—铝管—铝线；另一条路径是钢锚—钢芯。保证这两条张力传递路径的完整性与有效性是耐张线夹正常运行的重要前提条件。耐张线夹典型压接缺陷会在一定程度上降低甚至破坏张力传递路径的有效性，进而导致耐张线夹失效造成严重事故。因此，分析耐张线夹典型压接缺陷的影响机理至关重要。

多压会导致非压区的铝管产生不必要的变形，严重时可能会造成钢锚钢管部或钢芯铝绞线损伤。特别是对于钢芯铝绞线而言，在其受张力而伸长变形期间，铝管的多压形变会对其施加沿轴向的挤压力及沿垂直方向的剪切力，进而导致钢芯断裂，这会对耐张线夹的整体力学性能产生不利影响。

漏压会导致铝管与钢锚、铝管与铝线的压接接触面积减小，压接产生的摩擦力降低，进而制约“钢锚—铝管—铝线”张力传递路径所能提供的最大张力，造成耐张线夹握力减少。而且，随着漏压程度的增加，耐张线夹的握力实验值呈现出快速降低的趋势，无法满足规定的握力要求。相应地，漏压会增加钢锚断裂、钢芯滑移、线夹脱落等事故的发生概率。

欠压会导致铝管塑性形变量减小，降低铝管与钢锚、铝管与铝线的压接紧密程度，同样会造成压接摩擦力不足，进而制约“钢锚—铝管—铝线”张力传递路径所能提供的最大张力，造成耐张线夹握力减少。相应地，欠压会增加钢锚断裂、钢芯滑移、线夹脱落等事故的发生概率。

铝管弯曲会导致耐张线夹所受张力不均，使铝管与导线在弯曲形变点处产生较大的应力集中及挤压摩擦损伤。耐张线夹在这种弯曲应力的长时间作用下，出现疲劳裂纹、机械强度降低的风险会大大增加，并最终产生线夹断裂的结果。

工艺性压接缺陷多由耐张线夹的材质性损伤造成，材质性损伤会导致铝管非压区的内部集聚酸性雨水，进而使耐张线夹腐蚀产生理化特性改变。这不仅会降低耐张线夹的整体机械强度，而且会产生腐蚀产物、增大耐张线夹电阻及运行温度。此外，铝管内积水遇冷会产生体积膨胀，进一步造成铝管鼓张，最终工艺性压接缺陷会使耐张线夹断裂失效。

2耐张线夹质量检测方法

2.1外观尺寸测量

外观尺寸测量通过人工使用游标卡尺对压接前后的耐张线夹进行外观尺寸的获取与记录，主要依靠人为测量、肉眼识别及主观判断。根据DL/T—《输变电工程架空导线及地线液压压接工艺规程》，耐张线夹外观尺寸检测的表征参数见表1。

表1外观尺寸检测的表征参数

耐张线夹外观尺寸检查的具体内容包括：

式（1）~（）

传统的人工外观尺寸检测存在较为明显的不足。人工尺寸测量受人为操作误差、主观估算判断等因素影响，其测量结果的精确度较低，难以满足耐张线夹质量检测的高精度需求。人工外观尺寸测量以“单点观测”的方式进行，通过获取标定点处几何尺寸的变化量来表征被测物体的形变情况，其所测形变无法准确描述大范围、连续性的尺寸偏差情况。

此外，人工外观尺寸测量需手动抄写尺寸参数，记录繁琐，格式不规范，难以实现数字化保存，测量结果难以可视化展示，交互性水平较低。由此可见，传统的人工外观尺寸检测难以满足高精度、高描述性、数字化的耐张线夹质量检测需求。

2.2内部缺陷检测

考虑到人工外观尺寸检测的局限性，如何在不破坏、不解体耐张线夹的前提下，对耐张线夹的内部结构进行“可视化”探测，已经成为学术界与工业界所

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