CN110364316A - 一种输电线路支撑绝缘子金具端头 - Google Patents
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Abstract
一种输电线路支撑绝缘子金具端头,具体涉及输电线路支撑设备技术领域,其结构为:由金具端头、连接螺栓、连接孔、固定螺母组成,本发明的有益效果在于:本发明可适用于单导线、双***导线的固定和链接作业,具备输电线路检修作业的通用性,且本发明可根据导线截面的不同,适用于各种悬垂线夹以及连接金具,使输电线路单导线、双***导线支撑绝缘子的安装和拆卸操作方便、简单、快捷。本发明经过整体强度校验及机械强度试验,且经过多次现场试验,安全性和稳定性得到保证,从多种因素上消除了输电线路跳闸隐患,提高了线路的可靠性,减少了影响输电***稳定的不良因素,有效的避免了线路停电引起的供电事故。
Description
技术领域
本发明涉及输电线路支撑设备技术领域,具体涉及一种输电线路支撑绝缘子金具端头。
背景技术
输电线路是电力企业的血管命脉,其管理的好坏,既直接影响着电网的安全、稳定运行、电力企业的声誉和效益,也影响着对用户的正常供电。高压架空输电线路分布旷野,不仅受设备自身变化规律的支配,而且经常受到周围环境和大自然变化的影响,因而设备在运行中,导线经常出现各类缺陷问题,如三相导线在受到大风的影响跳闸,影响线路的供电可靠性。为保证输电线路供电的连续性和可靠性,要及时进行处理。但由于处理手段有限,导线消缺作业占用了大量的检修时间和力量,并且检修时要根据输电线路运行环境和导线截面选取金具端头不同的支撑绝缘子,给输电线路检修工作带来极大的困难。
发明内容
针对上述技术中存在的问题,本发明提供一种输电线路支撑绝缘子金具端头,其结构为:金具端头(2)的一端呈“U”字形,其“U”字形上设置有连接孔(5),连接头(6)通过连接螺栓(4)和固定螺母(3)与连接孔(5)活动连接;金具端头(2)的另一端设置有螺纹并与承力棒芯(1)固定连接。
所述连接头(6)采用船型线夹、球头挂环、U型挂环和单联碗头的连接头。
所述承力棒芯(1)是采用树脂粘接上百万根玻璃纤维沿轴线平行排列而形成的玻璃棒,其抗拉强度高于600兆帕。
本发明的使用方法为:
金具端头固定连接于承力棒芯上,使用时,根据输电线路运行环境和导线截面选取长度、连接线夹合适的支撑绝缘子,然后通过金具端头连接接头将支撑绝缘子加装于导线相间、导地线间。
本发明的有益效果在于:
本发明可适用于单导线、双***导线的固定和链接作业,具备输电线路检修作业的通用性,且本发明可根据导线截面的不同,适用于各种悬垂线夹以及连接金具,使输电线路单导线、双***导线支撑绝缘子的安装和拆卸操作方便、简单、快捷。本发明经过整体强度校验及机械强度试验,满足《国家电网例行工具试验》标准,且经过多次现场试验,安全性和稳定性得到保证,从多种因素上消除了输电线路跳闸隐患,提高了线路的可靠性,减少了影响输电***稳定的不良因素,有效的避免了线路停电引起的供电事故。
附图说明
图1为本发明的总体结构示意图
图2为本发明的连接结构示意图
其中,1、承力棒芯,2、金具端头,3、固定螺母,4、连接螺栓,5、连接孔,6、连接头。
具体实施方式
实施例1:一种输电线路支撑绝缘子金具端头,其结构为:金具端头(2)的一端呈“U”字形,其“U”字形上设置有连接孔(5),连接头(6)通过连接螺栓(4)和固定螺母(3)与连接孔(5)活动连接;金具端头(2)的另一端设置有螺纹并与承力棒芯(1)固定连接。
所述连接头(6)采用船型线夹连接头。
所述承力棒芯(1)是采用树脂粘接上百万根玻璃纤维沿轴线平行排列而形成的玻璃棒,其抗拉强度高于600兆帕。
金具端头固定连接于承力棒芯上,使用时,根据输电线路运行环境和导线截面选取长度、连接线夹合适的支撑绝缘子,然后通过金具端头连接接头将支撑绝缘子加装于导线相间、导地线间。
实施例2:一种输电线路支撑绝缘子金具端头,其结构为:金具端头(2)的一端呈“U”字形,其“U”字形上设置有连接孔(5),连接头(6)通过连接螺栓(4)和固定螺母(3)与连接孔(5)活动连接;金具端头(2)的另一端设置有螺纹并与承力棒芯(1)固定连接。
所述连接头(6)采用球头挂环连接头。
所述承力棒芯(1)是采用树脂粘接上百万根玻璃纤维沿轴线平行排列而形成的玻璃棒,其抗拉强度高于600兆帕。
金具端头固定连接于承力棒芯上,使用时,根据输电线路运行环境和导线截面选取长度、连接线夹合适的支撑绝缘子,然后通过金具端头连接接头将支撑绝缘子加装于导线相间、导地线间。
实施例3:一种输电线路支撑绝缘子金具端头,其结构为:金具端头(2)的一端呈“U”字形,其“U”字形上设置有连接孔(5),连接头(6)通过连接螺栓(4)和固定螺母(3)与连接孔(5)活动连接;金具端头(2)的另一端设置有螺纹并与承力棒芯(1)固定连接。
所述连接头(6)采用U型挂环连接头。
所述承力棒芯(1)是采用树脂粘接上百万根玻璃纤维沿轴线平行排列而形成的玻璃棒,其抗拉强度高于600兆帕。
金具端头固定连接于承力棒芯上,使用时,根据输电线路运行环境和导线截面选取长度、连接线夹合适的支撑绝缘子,然后通过金具端头连接接头将支撑绝缘子加装于导线相间、导地线间。
实施例4:一种输电线路支撑绝缘子金具端头,其结构为:金具端头(2)的一端呈“U”字形,其“U”字形上设置有连接孔(5),连接头(6)通过连接螺栓(4)和固定螺母(3)与连接孔(5)活动连接;金具端头(2)的另一端设置有螺纹并与承力棒芯(1)固定连接。
所述连接头(6)采用单联碗头连接头。
所述承力棒芯(1)是采用树脂粘接上百万根玻璃纤维沿轴线平行排列而形成的玻璃棒,其抗拉强度高于600兆帕。
金具端头固定连接于承力棒芯上,使用时,根据输电线路运行环境和导线截面选取长度、连接线夹合适的支撑绝缘子,然后通过金具端头连接接头将支撑绝缘子加装于导线相间、导地线间。
实施例5:
输电线路是电力企业的血管命脉,其管理的好坏,既直接影响着电网的安全、稳定运行、电力企业的声誉和效益,也影响着对用户的正常供电,高压架空输电线路分布旷野,不仅受设备自身变化规律的支配,而且经常受到周围环境和大自然变化的影响,因而设备在运行中,导线经常出现各类缺陷问题,如三相导线在受到大风的影响跳闸,影响线路的供电可靠性,为保证输电线路供电的连续性和可靠性,要及时进行处理,但由于处理手段有限,导线消缺作业占用了大量的检修时间和力量,给输电线路检修工作带来极大的困难。
对于输电线路受到风害造成故障,分析得出以下三方面的原因:
1.风害故障分析——规划设计原因
线路设计时对台风、飑线风等天气和微地形微气象条件考虑不全面,收集气象资料不全,导致现场实际风速大于设计风速发生风偏跳闸。
部分老旧线路的杆塔型式和电气距离不能满足防风偏要求。
2.风害故障分析——施工原因
由施工原因造成的故障主要是施工过程中跳线、光缆、地线等弧垂控制不到位,或接金具、螺栓等缺少防松销子,导致线路运行中风偏放电。
3.风害故障分析——运维原因
运维类风偏故障中,多数为导线对周围构筑物(建筑、路灯、树木、边坡等)风偏距离不足放电,对线路风偏隐患未及时发现并采取治理措施,导致故障发生。
绝缘子和金具故障、杆塔损坏故障均为运维不到位,未及时发现运行中的缺陷,导致大风作用下发生故障。
针对处理输电线路由于以上三种因素造成的风害故障的困难程度,国网西宁供电公司运维检修分部输电室承担了“输电线路支撑绝缘子的研制与应用”。输电线路由于档距、塔型以及架设方式的不同,三相导线之间的距离也不同,所以研制加工的支撑绝缘子的长度也不同。
输电线路在运行过程中会遇到很多复杂的运行环境,所以在这些复杂的运行环境下支撑绝缘子有不同的安装方式,由以下五种情况:
1.引流线与铁塔之间的安装方式。
2.导线三角排列时的安装方式。
3.导线垂直排列时的安装方式。
4.导线相互跨越时的安装放式。
5.进线档导线相序发生变化时的安装方式。
根据导线截面的不同,选择合适的悬垂线夹以及连接金具,进行支撑绝缘子的安装。支撑绝缘子的安装,高效的消除输电线路跳闸隐患,进而提高线路的可靠性,减少影响***稳定的不良因素;有效的避免了线路停电引起的供电事故。
输电线路发生风害故障,一般有下面两种情况:
(1)导地线线间放电
导地线间放电治理措施主要有减小档距、加装相间间隔棒、调整线路弧垂、改造塔头间隙等。
1)对同杆架设双回线大档距,进行实测弧垂并校核风偏相间安全距离,对导线型号规格不一的更换成同一导线。
2)对沿海地区用于防雷的耦合地线进行拆除;对大档距有交跨的档位进行安全距离校核,进行压低改造、减小档距或调整线路弧垂等。
(2)导线对周围物体放电
对于导线对周围物体放电的治理,应校核导线或跳线的风偏角和对周围物体的间隙距离,不满足校验条件的应对周围物体(树木等)进行清理,保证导线与周围物体的安全距离。
对于以上两种故障情况,对于导线型号不一样、导线跟周围物体(山坡)距离太近、弧垂不符合标准的进行换导线、收弧垂、线路加高、线路迁改。线路迁改涉及到征地,现在征地还困难,还要重新设计路线、数据收集。总的来说处理措施代价太大,耗费大量的人力、物力以及财力。
本发明完美的解决了目前处理风害故障中遇到的困难,以线路的安全性、工具的稳定性、携带轻便、拆装方便、操作灵活、具有通用性为技术开发方向,经过多次设计、制造、现场试验、改进,最终研制出了各种长度的支撑绝缘子,提高了输电线路的消缺率和消缺效率。
本发明的主要内容是处理风害造成的故障的工具及方法的研制,结合输电线路导线设计及运行方式,采用导线相间、导地线线间加装合适长度的支撑绝缘子,通过配套型号的金具与导地线进行连接。连接处左右上下有一定的摆动裕度,使连接更加的可靠,安全长久的运行。
(一)支撑绝缘子整体设计
1.支撑绝缘子由绝缘伞盘、承力棒芯和金具端头组成。绝缘伞盘由大小直径的伞盘间隔排列,增大爬距,表面电阻高、泄漏电流小故抗污闪性强;承力棒芯由玻璃纤维棒玻璃钢制成,抗张强度高,质量轻;金属端头设计合理,配合不同的连接金具,适用于LGJ-120至LGJ-300或GJ-70导地线间连接,连接方便,牢固,又有一定的活动裕度,故安装完成后保证输电线路安全稳定运行。
(二)金具端头的设计与安装
1.通过研究绝缘子与导线在各种情况下的安装方式,确定将绝缘子金具端头设计双耳连接金具,不管是与船型线夹、球头挂环、U型挂环还是单联碗头都能稳固牢靠的连接在一起,能使用在各种连接情况下。
(三)长度设计与安全性分析
查阅35kV-110kV输电线路直线、耐张、防风偏、支柱绝缘子的图纸资料发现绝缘子组装图其形成长度:950mm---2700mm,支撑绝缘子的设计长度为3000mm、3500mm、4000mm、4500mm、5000mm、5500mm、6000mm七种型号,按照设计最短的长度3000mm>2700mm,并且有300mm的人员检修活动范围。
四、技术路线
根据输电线路在运行过程中遇到的各种复杂的运行环境,我们对导地线与导线,导线与杆塔间的安全距离进行了计算,以及对支撑绝缘子的安装方式进行了细化研究,根据现场导线排列方式,塔型结构根据《110kV-750kV架空输电线路设计规范(GB 50545-2010)》(8导线布置)计算出了绝缘子的长度与安装方式。
五、支撑绝缘子的安全性
(一)爬电距离计算
当采用爬电比距法时,绝缘子片数应按下列公式计算:
式中:n-海拔1000m时每联绝缘子所需片数;
λ-爬电比距(cm/kV);
U-***标称电压(kV);
L01-单片悬式绝缘子的几何爬电距离(cm);
Ke-绝缘子爬电距离的有效系数,主要由各种绝缘子的几何爬电距离在试验和运行中污秽耐压的有效性来确定并以XP-70、XP-160型绝缘子为基础,其Ke值取为1。
以结构高度为4000mm的绝缘子为例,经过计算爬电距离符合要求。
(二)试验报告
该工器具研制成功后,根据《国家电网电力安全工器具管理规定》,组织进行大量的电气和机械实验。经过电气和机械试验证明:该工具设计结构合理,安装调试合格,能满足现场作业电气和机械的要求。
八、项目取得的成效
安全性:输电线路单导线、双***导线电动飞车经过整体强度校验及机械强度试验,满足《国家电网例行工具试验》标准,且经过多次现场试验,安全性和稳定性得到保证。
通用性:输电线路支撑绝缘子可适用于35kV—110kV的LGJ-95/20—LGJ-400/50mm2的单导线、双***导线的固定和链接作业,具备输电线路检修作业的通用性。
便捷性:输电线路单导线、双***导线支撑绝缘子安装、拆卸及操作方便、简单、快捷。
经济效益:
(1)根据调度信息及测算经验110kV每小时送电量约5万度;
(2)线路跳闸后查线及抢修时间最少6小时,新工具投入3次使用,每次节约用时360分钟;
(3)每度电的综合收益按0.5元计算。
节省经济效益:5×6×0.5×8=120(万元)
取得的成果:
1:对线间距离不足的隐患及时进行处理和抢修;
2:对于复杂的交叉跨越点导线与地线间的舞动起到很好的预防和治理的作用;
3:解决了变电站进出线档距离不足的难题;
4:对于引流与杆塔间的距离得到了保证;
5:大跨越、大档距导线起到了固定作用,线间安全距离得到了保证,预防导线舞动鞭击造成线路跳闸。
Claims (3)
1.一种输电线路支撑绝缘子的金具端头,其特征在于:金具端头(2)的一端呈“U”字形,其“U”字形上设置有连接孔(5),连接头(6)通过连接螺栓(4)和固定螺母(3)与连接孔(5)活动连接;金具端头(2)的另一端设置有螺纹并与承力棒芯(1)固定连接。
2.根据权利要求1所述一种输电线路支撑绝缘子金具端头,其特征在于:所述连接头(6)采用船型线夹、球头挂环、U型挂环和单联碗头类型的连接头。
3.根据权利要求1所述一种输电线路支撑绝缘子金具端头,其特征在于:所述承力棒芯(1)是采用树脂粘接上百万根玻璃纤维沿轴线平行排列而形成的玻璃棒,其抗拉强度高于600兆帕。
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