特高压交流线路用悬垂绝缘子串的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种特高压交流线路用悬垂绝缘子串，包括并联且呈矩形阵列排布的四个悬垂绝缘子；沿垂直于导线方向排布的每两个悬垂绝缘子组成一个横向绝缘子组，且每个横向绝缘子组中的两个悬垂绝缘子通过联板连接；每组横向绝缘子组的下方均连接一组悬垂线夹组件。本发明提供的悬垂绝缘子串中，采用并联的呈矩形阵列排布的四个绝缘子，横向排布的每两个悬垂绝缘子由联板连接，共同承载一组悬垂线夹组件，因此，由四个绝缘子承载导线，且有两个挂点和两个导线承载点，与现有技术中的只由两个绝缘子和一个承载点承载导线相比，提高了悬垂绝缘子串的承载能力，满足了特高压交流线路的使用需求。
【专利说明】特高压交流线路用悬垂绝缘子串
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力工程【技术领域】，特别涉及一种特高压交流悬垂绝缘子串。
【背景技术】
[0002]为了满足社会经济发展对电网容量及可靠性的要求，发展特高压交流输电线路已成为电网建设的一大趋势。悬垂绝缘子串是输电线路中的关键设备之一，用于悬挂导线，并使导线与杆塔和大地绝缘。
[0003]现有的特高压交流线路中，通常采用双联I型绝缘子串，即采用两个悬垂绝缘子顺着线路方向依次并排布置，下端通过联板连接起来，由单个线夹悬挂导线，但是，由于电力通道紧张，迫使新建线路多采用同塔双回方式，经过经济技术比较，特高压交流同塔双回线路推荐采用8X630mm2(八分裂、导线截面积630mm2)以上的导线，导线垂直荷载大；并且，由于地形条件越来越差，导致杆塔排位不得不采用大档距、大高差的架线形式，进一步加大了绝缘子串的垂直荷载；另外，高速、铁路等重要交叉跨越对绝缘子串的强度储备裕度要求高。基于以上情况，现有双联I型绝缘子串的荷载强度无法满足工程需要。
[0004]综上所述，如何提高绝缘子串的荷载能力，是本领域技术人员亟待解决的问题。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明的目的在于提供一种特高压交流线路用悬垂绝缘子串，以提高荷载能力，满足工程需要。
[0006]为达到上述目的，本发明提供以下技术方案:
[0007]一种特高压交流线路用悬垂绝缘子串，包括并联且呈矩形阵列排布的四个悬垂绝缘子；
[0008]沿垂直于导线方向排布的每两个所述悬垂绝缘子组成一个横向绝缘子组，且每个所述横向绝缘子组中的两个悬垂绝缘子通过联板连接；
[0009]每组所述横向绝缘子组的下方均连接一组悬垂线夹组件。
[0010]优选地，上述悬垂绝缘子串中，所述联板包括上联板和下联板；
[0011]所述上联板通过直角挂板和球头挂环与所述横向绝缘子组的上端连接，且所述上联板通过两个相互铰接的直角挂板与连塔金具连接；
[0012]所述下联板通过碗头挂板与所述横向绝缘子组的下端连接，且所述下联板与所述悬垂线夹组件通过两个相互铰接的直角挂板连接。
[0013]优选地，上述悬垂绝缘子串中，所述悬垂绝缘子的低压端安装有第一均压环；
[0014]所述悬垂绝缘子的高压端安装有第二均压环；
[0015]每个所述横向绝缘子组共用一个第三均压环，且所述第三均压环位于所述第一均压环和所述第二均压环之间；
[0016]所述第一均压环和第二均压环均为圆环形均压环，且第一均压环的直径小于第二均压环的直径；[0017]所述第三均压环为跑道式均压环，且所述第三均压环的宽度大于第二均压环的直径。
[0018]优选地，上述悬垂绝缘子串中，所述第三均压环的宽度为910mm?930mm，所述第三均压环的长度为1500mm?1540mm。
[0019]优选地，上述悬垂绝缘子串中，两个所述横向绝缘子组之间的沿导线方向的距离至少为1400_，每个所述横向绝缘子组中的两个悬垂绝缘子之间的距离至少为600_。
[0020]优选地，上述悬垂绝缘子串中，所述悬垂线夹组件包括分裂联板和悬垂线夹，所述悬垂线夹安装在所述分裂联板上。
[0021]优选地，上述悬垂绝缘子串中，所述分裂联板为八分裂联板，且为组合式分裂联板。
[0022]优选地，上述悬垂绝缘子串中，所述悬垂线夹为提包式悬垂线夹，所述提包式悬垂线夹的单侧出口角的最大角度为25°。
[0023]优选地，上述悬垂绝缘子串中，所述组合式分裂联板包括上分裂联板和下分裂联板，所述上分裂联板和所述下分裂联板之间通过两个U形挂环和一个延长环连接；
[0024]所述提包式悬垂线夹通过UB挂板连接在所述组合式分裂联板上。
[0025]优选地，上述悬垂绝缘子串中，所述悬垂绝缘子为复合绝缘子、瓷绝缘子或玻璃绝缘子。
[0026]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
[0027]本发明提供的特高压交流线路用悬垂绝缘子串中，采用并联的呈矩形阵列排布的四个绝缘子，沿垂直于导线方向排布的两个悬垂绝缘子组成一组横向绝缘子组，该横向绝缘子组由联板连接，从而由两个悬垂绝缘子承载一组悬垂线夹组件，共有两组横向绝缘子组和两组悬垂线夹组件，因此，由四个绝缘子承载导线，且有两个挂点和两个导线承载点，与现有技术中的只由两个绝缘子和一个承载点承载导线相比，提高了悬垂绝缘子串的承载能力，满足了特高压交流线路的使用需求。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的方案，下面将对实施例或现有技术中描述所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]图1为本发明实施例提供的一种特高压交流线路用悬垂绝缘子串的结构示意图；
[0030]图2为图1的侧视图。
[0031]上述图1和图2中，连塔金具1、直角挂板2、联板3、碗头挂板4、第二均压环5、悬垂绝缘子6、第三均压环7、第一均压环8、悬垂线夹组件9、分裂联板91、上分裂联板911、下分裂联板912、悬垂线夹92、球头挂环10、U形挂环11、延长环12、UB挂板13、预绞丝护线条14。
【具体实施方式】
[0032]本发明提供了一种特高压交流线路用悬垂绝缘子串，提高了其荷载导线的能力，满足了特高压交流线路工程的需要。
[0033]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0034]请参考图1和图2，图1为本发明实施例提供的一种特高压交流线路用悬垂绝缘子串的结构不意图；图2为图1的侧视图。
[0035]本发明实施例提供了 一种特高压交流线路用悬垂绝缘子串，以下简称悬垂绝缘子串，包括四个悬垂绝缘子6、悬垂线夹组件9、均压环和线路金具；其中，四个悬垂绝缘子6并联且呈矩形阵列排布，即四个悬垂绝缘子6分别位于矩形的四角，相邻两个悬垂绝缘子6分别沿平行于导线方向排布和沿垂直于导线方向排布，与导线方向平行的方向为纵向，与导线方向垂直的方向为横向；沿垂直于导向方向排布的每两个悬垂绝缘子6组成一个横向绝缘子组，共组成两个横向绝缘子组，每个横向绝缘子组中的两个悬垂绝缘子6通过联板3连接，而两个横向绝缘子组之间不连接，即四个悬垂绝缘子6中，横向连接，纵向不连接；每个横向绝缘子组下方均连接一组悬垂线夹组件9，则共有两组悬垂线夹组件9，两组悬垂线夹组件9用于悬挂导线。
[0036]上述悬垂绝缘子串中，纵向上依次排布有两组横向绝缘子组，对应每个横向绝缘子组各悬挂一组悬垂线夹组件9，即采用两个挂点和两个承载点，每个挂点与每个承载点之间均由两个悬垂绝缘子6荷载导线，可见，悬垂绝缘子串由四个悬垂绝缘子6共同荷载导线，与现有技术中的只由两个悬垂绝缘子荷载导线相比，在相同的导线载荷下，本发明实施例中的悬垂绝缘子串使得均布于每个悬垂绝缘子6上的载荷变小，从而提高了悬垂绝缘子串的荷载导线能力，能够满足特高压同塔双回线路工程的荷载需要。
[0037]本实施例中，对联板3和线路金具的连接进行了优化，联板3包括上联板和下联板，上联板通过一个直角挂板2和球头挂环10连接在横向绝缘子组的上端，将两个悬垂绝缘子6的上端连接，且上联板通过两个相互铰接的直角挂板2连接在连塔金具I上，从图1中可以看出，从上到下依次连接有连塔金具1、两个直角挂板2、上联板、一个直角挂板2、球头挂环10和横向绝缘子组，从而将悬垂绝缘子串固定在杆塔上；下联板通过碗头挂板4连接于横向绝缘子组的下端，将两个悬垂绝缘子6的下端连接，且下联板通过两个相互铰接的直角挂板2与悬垂线夹组件9连接。采用多个直角挂板2等金具连接的目的是为了使悬垂绝缘子串能够在正交的两个方向上自由地转动，即能够在纵向和横向上灵活摆动，因此，不仅悬垂绝缘子串可以在大风摇摆情况下灵活摆动，不会因为自由度的限制而使悬垂绝缘子6受到损害，并且使悬垂绝缘子串的在受力不平衡的情况下合理分配荷载，提高了荷载能力。当然，除了采用上述的金具连接结构实现悬垂绝缘子串在各个方向上的灵活摆动之夕卜，还可以采用其它的类似金具做简单替换，数量可以做相应改变，本领域技术人员可以在本实施例的基础上很容易想到，在此不再赘述。
[0038]对均压环进行优化，本实施例中，均压环包括第一均压环8、第二均压环5和第三均压环7 ;其中，第一均压环8安装在悬垂绝缘子6的低压端，即安装在悬垂绝缘子6的下端；第二均压环5安装在悬垂绝缘子6的高压端，即安装在悬垂绝缘子6的上端；第三均压环7由两个横向排布的悬垂绝缘子6共用，即每个横向绝缘子组共用一个第三均压环7，第三均压环7位于第一均压环8和第二均压环5之间；第一均压环8和第二均压环5均为圆环形均压环，且第一均压环8的直径小于第二均压环5的直径；第三均压环7为跑道式均压环，形状类似于运动跑道，即两边均为半圆环状，中间由直线结构连接，第三均压环7的宽度大于第二均压环5的直径，即半圆环部分的直径大于第二均压环5的直径，从整体大小比较，第一均压环8为小均压环、第二均压环5为中均压环、第三均压环7为大均压环。采用上述均压环的目的是为了实现均压，从而改善悬垂绝缘子串周围的电磁环境，以上均压环的环体与支架采用氩弧焊焊接，焊缝位于环体内侧，且打磨光滑，均压环采用工业铝管弯制而成，铝管采用挤压管，铝棒采用挤压棒，以提高强度，均压环的环体管径的径向形变量控制在正负3%以内，环体弯曲半径公差为环体半径的正负1%，环体表面粗糙度Ra值不大于6.3。
[0039]进一步优化,本实施例中，第三均压环7的宽度为910mm?930mm,即半圆环部分的直径为910mm?930mm,更优选为920mm,第三均压环7的长度为1500mm?1540mm,更优选为1520mm ;此外，第二均压环5的直径为500mm左右，第一均压环8的直径小于悬垂绝缘子6的伞裙的直径。以上各均压环的尺寸只是本实施例中的优选方案，当然，根据实际需要可以对均压环的尺寸进行调整，并不局限于上述尺寸范围。
[0040]本实施例中，根据已经设计好的均压环的大小，保证电磁环境满足规定要求的前提下，确定悬垂绝缘子6之间的距离，则每个横向绝缘子组中的两个悬垂绝缘子6之间的距离至少为600mm，更优选为600mm，两个横向绝缘子组之间的沿导线方向的距离至少为1400mm,更优选为1450mm,即相邻两个悬垂绝缘子6之间的横向距离至少为600mm,纵向距离至少为HOOmm。当然，根据实际工作环境调整距离，并不局限于上述距离范围。
[0041]本实施例对悬垂线夹组件9进行优化，悬垂线夹组件9包括分裂联板91和悬垂线夹92，悬垂线夹92安装在分裂联板91上。分裂联板91可以根据需要悬挂多个导线。
[0042]作为优化，本实施例中，分裂联板91为八分裂联板，即可以悬挂八根导线；为了运输和安装方便，分裂联板91采用组合式分裂联板，组合式分裂联板质量轻，特别适合在地形不好的环境下运输和安装。当然，导线的分裂数根据工程需要，可以设置为六分裂，相应地，分裂联板91采用六分裂联板，此外，分裂联板91还可以采用整体式分裂联板，在此不做具体限定。
[0043]进一步地，本实施例中，悬垂线夹92采用提包式悬垂线夹，提包式悬垂线夹具有防晕功能，在较大垂直档距的地形环境下，还需要在与悬垂线夹92接触的导线上包缠预绞丝护线条14，以提高导线的耐震能力。提包式悬垂线夹的单侧出口角的最大角度为25°，则导线可以在0°?25。之间活动。铸造悬垂线夹的本体和压条选用型号为ZL102或强度更高的铝合金材料，锻造悬垂线夹本体材料采用6082型号的铝合金材料，悬垂线夹92的本体可采用重力铸造、低压铸造或锻造工艺加工，悬垂线夹92的本体表面粗糙度Ra值不大于
6.3，增强悬垂线夹92的强度。当然，悬垂线夹92还可以采用中心回转式悬垂线夹，材料也不局限于上述材料。
[0044]优选地，本实施例中，组合式分裂联板包括上分裂联板911和下分裂联板912，上分裂联板911和下分裂联板912之间通过两个U形挂环11和一个延长环12连接，延长环12位于两个U形挂环11之间，对于八分裂联板而言，上分裂联板911和下分裂联板912上均安装有四个悬垂线夹92 ;提包式悬垂线夹通过UB挂板13连接在组合式分裂联板上。其中，U形挂板11、直角挂板2、球头挂环10和碗头挂板4等金具采用整体锻造，材料选用抗拉强度不低于500MPa的钢材。
[0045]本实施例中，连塔金具I选用耳轴挂板或GD挂点金具，保证各个方向的转动灵活，提高连塔金具I的连接可靠性，当然也可以采用其它的组合连接结构，在此不做赘述。
[0046]对悬垂绝缘子6进行优化，本发明中的悬垂绝缘子串可以选用复合绝缘子、瓷绝缘子或玻璃绝缘子，悬垂绝缘子6的强度可以为420kN和550kN，材料选用范围广，不受材料的限制。且本发明中的悬垂绝缘子串适用于最大风速在27m/s?32m/s、海拔高度IOOOm以下、覆冰10_、15_的环境条件，在校验电磁环境后也可适用于高海拔地区。
[0047]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0048]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种特高压交流线路用悬垂绝缘子串，其特征在于，包括并联且呈矩形阵列排布的四个悬垂绝缘子(6)； 沿垂直于导线方向排布的每两个所述悬垂绝缘子(6)组成一个横向绝缘子组，且每个所述横向绝缘子组中的两个悬垂绝缘子(6)通过联板(3)连接； 每组所述横向绝缘子组的下方均连接一组悬垂线夹组件(9)。
2.根据权利要求1所述的悬垂绝缘子串，其特征在于，所述联板(3)包括上联板和下联板； 所述上联板通过直角挂板(2)和球头挂环(10)与所述横向绝缘子组的上端连接，且所述上联板通过两个相互铰接的直角挂板(2)与连塔金具(I)连接； 所述下联板通过碗头挂板(4)与所述横向绝缘子组的下端连接，且所述下联板与所述悬垂线夹组件(9 )通过两个相互铰接的直角挂板(2 )连接。
3.根据权利要求1所述的悬垂绝缘子串，其特征在于，所述悬垂绝缘子(6)的低压端安装有第一均压环(8); 所述悬垂绝缘子(6)的高压端安装有第二均压环(5)； 每个所述横向绝缘子组共用一个第三均压环(7)，且所述第三均压环(7)位于所述第一均压环(8)和所述第二均压环(5)之间； 所述第一均压环(8)和第二均压环(5)均为圆环形均压环，且第一均压环(8)的直径小于第二均压环(5)的直径； 所述第三均压环(7)为跑道式均压环，且所述第三均压环(7)的宽度大于所述第二均压环(5)的直径。
4.根据权利要求3所述的悬垂绝缘子串，其特征在于，所述第三均压环(7)的宽度为91Ctam?93Ctoim,所述第三均压环(7)的长度为1500mm?1540mm。
5.根据权利要求4所述的悬垂绝缘子串，其特征在于，两个所述横向绝缘子组之间的沿导线方向的距离至少为1400_，每个所述横向绝缘子组中的两个悬垂绝缘子(6)之间的距离至少为600mm。
6.根据权利要求1所述的悬垂绝缘子串，其特征在于，所述悬垂线夹组件(9)包括分裂联板(91)和悬垂线夹(92)，所述悬垂线夹(92)安装在所述分裂联板(91)上。
7.根据权利要求6所述的悬垂绝缘子串，其特征在于，所述分裂联板(91)为八分裂联板，且为组合式分裂联板。
8.根据权利要求7所述的悬垂绝缘子串，其特征在于，所述悬垂线夹(92)为提包式悬垂线夹，所述提包式悬垂线夹的单侧出口角的最大角度为25。。
9.根据权利要求7所述的悬垂绝缘子串，其特征在于，所述组合式分裂联板包括上分裂联板(911)和下分裂联板(912)，所述上分裂联板(911)和所述下分裂联板(912)之间通过两个U形挂环(11)和一个延长环(12)连接； 所述提包式悬垂线夹通过UB挂板(13)连接在所述组合式分裂联板上。
10.根据权利要求1所述的悬垂绝缘子串，其特征在于，所述悬垂绝缘子(6)为复合绝缘子、瓷绝缘子或玻璃绝缘子。
【文档编号】H01B17/04GK103762045SQ201310610870
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年11月22日 优先权日:2013年11月22日
【发明者】胡全, 李勇伟, 周康, 夏波, 唐巍, 刘翰柱, 梁明, 李力, 李育兵, 鲁俊, 李会超, 王永刚, 余键, 杨志军, 张羽进, 白禹, 肇鸿儒, 高培国, 黄伟中, 黄平, 钱广忠, 黄欲成, 李毅, 刘利林, 朱永平, 郝阳, 李小亭, 马志坚, 王睿, 范龙文 申请人:国家电网公司, 中国电力工程顾问集团公司, 电力规划设计总院, 中国电力工程顾问集团西南电力设计院, 中国电力工程顾问集团东北电力设计院, 中国电力工程顾问集团华东电力设计院, 中国电力工程顾问集团中南电力设计院, 中国电力工程顾问集团西北电力设计院, 中国电力工程顾问集团华北电力设计院工程有限公司