一种500kV以上高压输电线路用阻尼型双分裂间隔棒的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种500kV以上高压输电线路用阻尼型双分裂间隔棒，包括支架和相互铰接的线夹本体、线夹压板，线夹本体与支架活动连接，线夹压板和位于线夹本体端部的线夹夹头上的凹槽内分别设置环形橡胶衬垫，线夹本体设置两个，且呈V字形活动连接在支架两端，在支架与线夹本体连接部均设置阻尼消振装置，在与线夹本体连接的支架两个连接端分别设置环形分布的第一加强筋、第二加强筋和第三加强筋。本间隔棒可以减弱子导线微风振动和次档距振荡，提高间隔棒的阻尼消振性能，并增强间隔棒承受在安装、维护和运行条件下的机械载荷，保证500kV以上高压输电线路的安全、可靠运行，具有结构简单、承受载荷能力高等突出优点。
【专利说明】—种500kV以上高压输电线路用阻尼型双分裂间隔棒
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电力输电导线间隔棒【技术领域】，尤其是涉及一种500kV以上高压输电线路用阻尼型双分裂间隔棒。
【背景技术】
[0002]间隔棒是输电线路分裂导线必不可少的防护金具，其不仅可以保持分裂子导线之间的间距，还可起到防止导线之间的鞭击、抑制微风振动和次档距振荡的作用。现有的回转式间隔棒是使用不锈钢轨道，轨道夹层与滑块间设计一定间隙，转动灵活，其虽然可以防止导线不均匀覆冰而造成的舞动现象，但是可能会存在如下两种问题:第一，由于轨道夹层与滑块之间是间隙配合，而不是阻尼结构，这样会削弱间隔棒对微风振荡的抑制作用，特别是重冰区线路，一般只配间隔棒而不配防振锤，因此就缺乏必要金具来抑制微风振荡了。第二，由于轨道在线夹相对外侧，直接暴露在自然环境中，如果遭遇冻雨、严寒等极端天气，暴露在外侧的轨道可能会首先冻结起来而失去了回转能力，也就无法起到防舞动的作用。
[0003]对于500kV以上的高压输电线路，由于电压等级很高，且其途经地区的气候变化往往比较大，甚至也可能途经重覆冰地区，故其运行风险较大。在现有的500kV以上高压输电线路工程中，选用JLHA1/G1A-1250/100钢芯铝合金导线在国内外均属于首次应用，具有很好的前瞻性和推广价值，该导线直径为47.85毫米，导线截面积达1250平方毫米。对于这种大截面导线，由于其自身重量很重，再加上其途经地区气候条件往往比较恶劣，因此，500kV以上高压输电线路的安全、可靠运行就对间隔棒抑制子导线微风振动和次档距振荡的能力和自身所能够承受的机械载荷提出了很高的指标要求，而现有的回转式间隔棒和一般输电线路所用的四分裂串型及金具均不能完全满足500kV以上高压输电线路工程需求。
实用新型内容
[0004]本实用新型要解决的技术问题是:针对现有技术存在的问题，提供一种500kV以上高压输电线路用阻尼型双分裂间隔棒，不仅阻尼消振性能强，而且承受机械载荷能力高，能够很好地满足高压输电线路安全、可靠运行的特殊需求。
[0005]本实用新型要解决的技术问题采用以下技术方案来实现:一种500kV以上高压输电线路用阻尼型双分裂间隔棒，包括支架和相互铰接的线夹本体、线夹压板，所述线夹本体与支架活动连接，所述线夹压板和位于线夹本体端部的线夹夹头上的凹槽内分别设置环形橡胶衬垫，所述线夹本体设置两个，且呈V字形活动连接在支架两端，在支架与线夹本体连接部均设置阻尼消振装置，在与线夹本体连接的支架两个连接端分别设置环形分布的第一加强筋、第二加强筋和第三加强筋。
[0006]优选地，所述阻尼消振装置主要由十字销套和圆柱形橡胶柱组成，所述十字销套嵌装在线夹本体上，所述圆柱形橡胶柱以过盈配合方式嵌装在由十字销套与线夹本体所形成的凹腔中。
[0007]优选地，所述圆柱形橡胶柱设置16个，在支架与线夹本体的两个连接部分别设置8个，且位于同一个连接部处的8个圆柱形橡胶柱均分成两层，分别位于线夹本体两侧。
[0008]优选地，所述圆柱形橡胶柱在-40-+40°C、25Hz条件下的阻尼系数为0.4-0.1。
[0009]优选地，所述支架呈一字形结构，位于支架两端的线夹本体与支架水平部分之间的倾角均为30度。
[0010]优选地，所述支架水平部分预留两个吊孔，且所述两个吊孔之间的中心线与支架的中心线重合。
[0011]优选地，位于所述支架同一连接端的第一加强筋、第二加强筋之间的夹角与第二加强筋、第三加强筋之间的夹角相等且均大于第一加强筋、第三加强筋之间的夹角。
[0012]优选地，所述线夹本体与支架之间通过带孔螺栓、槽型螺母组成螺纹活动连接，在带孔螺栓末端设置贯穿带孔螺栓的第一开口销固定槽型螺母。
[0013]优选地，所述线夹本体上还设置靠近线夹夹头的第四加强筋。
[0014]优选地，所述线夹本体与线夹压板合拢固定输电导线后，所述支架与线夹本体连接部的关节轴销中心线与所述输电导线的中心线之间的距离为150mm。
[0015]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:由于间隔棒整体结构呈弓形结构，使输电导线成为双分裂布局，并通过在支架与线夹本体连接部均设置阻尼消振装置，从而可以减弱子导线微风振动和次档距振荡，且使间隔棒受力分布更趋均衡，提高了间隔棒的阻尼消振性能，避免在输电线路正常运行条件下对输电导线造成损伤；同时，通过在支架的两个连接端关节处分别设置环形分布的第一加强筋、第二加强筋和第三加强筋，极大地提高了间隔棒承受在安装、维护和运行条件下的机械载荷，包括线路短路时产生的作用力以及运行温度、环境温度等引起的机械载荷，满足了 500kV以上高压输电线路安全、可靠地运行对间隔棒的工程要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型500kV以上高压输电线路用阻尼型双分裂间隔棒的构造图。
[0017]图2为图1中的B向视图。
[0018]图3为图1中支架的结构图。
[0019]图4为图1中线夹本体的主视图。
[0020]图5为图1中线夹本体的俯视图。
[0021]图中部品标记名称:1-线夹本体，2-线夹压板，3-橡胶衬垫，4-铰链轴，5-支架，6-第一开口销，7-螺栓，8-螺母，9-平垫圈，10-标准弹垫，11-销轴，12-第二开口销，13-十字销套，14-圆柱形橡胶柱，15-吊孔,16-第一加强筋,17-第二加强筋，18-第二加强筋，19-第四加强筋，20-线夹夹头。
【具体实施方式】
[0022]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0023]本实施例中，间隔棒所适用输电导线选用JLHA1/G1A-1250/100钢芯铝合金导线，其直径为47.85毫米，导线截面积达1250平方毫米，计算拉断力达509130N。如图1、图2所示，所述间隔棒主要包括线夹本体1、线夹压板2和支架5，所述线夹本体I上的线夹夹头20与线夹压板2之间通过铰链轴4相互铰接，以方便装配；由于输电导线截面积达1250平方毫米，为了使得线夹本体I对输电导线有足够的握力，并使导线各向受力均匀，同时更好地保护输电导线不被损伤，在线夹压板2和位于线夹本体I端部的线夹夹头20上的凹槽内分别设置环形橡胶衬垫3，线夹压板2可绕铰链轴4相对于线夹本体I转动，并通过橡胶衬垫3夹持输电导线，当线夹压板2压紧输电导线到位之后，再通过销轴11与第二开口销12相互配合使得线夹压板2与线夹本体I固定，调整橡胶衬垫3的压缩量，可以保证间隔棒的顺线握力，有效地防止输电导线的松脱。所述线夹本体I设置两个，且呈V字形活动连接在支架5两端，使间隔棒整体结构成为一个弓形结构，输电导线则被分列布置在间隔棒两端。
[0024]上述支架5的结构如图3所示，其整体结构呈一字形，两端部为与线夹本体I活动连接的关节部位，该关节部位长度小于支架5水平部分长度，且该关节部位与支架5水平部分形成30度夹角，当支架5两端分别与线夹本体I连接后，位于支架5两端的线夹本体I与支架5水平部分之间的倾角则均为30度。在支架5水平部分还预留两个吊孔15，且两个吊孔15之间的中心线与支架5的中心线重合，通过吊孔15可以方便吊装间隔棒，同时，在吊装完成后，还可以利用该吊孔15装配防舞装置，从而减少了在支架5上开设多余的安装孔，有利于提高支架5的机械强度。在与线夹本体I连接的支架5两个连接端分别设置环形分布的第一加强筋16、第二加强筋17和第三加强筋18，且位于支架5同一连接端的第一加强筋16、第二加强筋17之间的夹角与第二加强筋17、第三加强筋18之间的夹角相等且均大于第一加强筋16、第三加强筋18之间的夹角，所述第一加强筋16与第三加强筋18之间的夹角为80度。采用上述结构不仅使得支架5结构紧凑，而且其受力分布也更加合理，极大地提高了支架5的机械载荷能力，有利于保证输电线路安全、可靠运行。
[0025]耐受短路电流向心力是对间隔棒性能考核的主要指标，是其技术条件中起决定作用的一个方面。当该间隔棒适用于JLHA1/G1A-1250/100钢芯铝合金导线时，输电线路的运行张力按照输电导线计算拉断力的25%计算，根据IEC间隔棒向心力公式:
[0026]Fwax=K X !cc X、:T K IgJ
[0027]上述公式中:
[0028]Fmax-耐受短路电流向心力最大值，
[0029]Icc-短路电流值，一般取值50ΚΑ，相当于标准值，
[0030]D-输电导线直径，
[0031 ] T-子导线张力，其计算取值为导线计算拉断力的25 %，
[0032]S-子导线分裂直径，
[0033]K-固定糸数值，双分裂间隔棒取K=L 585。
[0034]将D = 47.85mm、S = 650mm代入上述公式，可计算得到相应短路时最大向心力Fmax为29.74KN,也就是说，整个间隔棒在短路时，应当保证其能承受29.74KN的破坏力，这样才能保证500kV以上高压输电线路运行的安全性、可靠性。
[0035]由于短路向心力要求较高，从而对线夹整体的机械强度要求也很高，为此，必须对线夹本体I进行必要的强度和防电晕设计，增强间隔棒的阻尼消振性能。所述线夹本体I的结构如图4、图5所示，在线夹本体I上设置靠近线夹夹头20的第四加强筋19，以有效地提高线夹本体I的机械载荷能力。特别地，所述线夹夹头20的圆弧面部分是由半径不等的圆弧面组成，最大半径圆弧的圆心与最小半径圆弧的圆心之间的距离为3mm,线夹夹头20端部的A处圆弧半径为25_，采用这种结构可以有效地增强线夹本体I的防电晕性能。如图2所示，线夹本体I与支架5之间是通过带孔螺栓7、槽型螺母8组成螺纹活动连接，在带孔螺栓7末端设置贯穿带孔螺栓7的第一开口销6固定槽型螺母8 ;为了防止槽型螺母8松动，在槽型螺母8与带孔螺栓7之间还设置平垫圈9和标准弹垫10。如图1、图2所示，在支架5与线夹本体I之间的连接关节部均设置阻尼消振装置，该阻尼消振装置主要由十字销套13和圆柱形橡胶柱14组成，在具体组装时，先将十字销套13嵌装在线夹本体I上，再利用专用工具将圆柱形橡胶柱14以过盈配合方式嵌装在由十字销套13与线夹本体I所形成的凹腔中，最后通过带孔螺栓7贯穿十字销套13中间的通孔而将线夹本体I与支架5活动连接成一体。
[0036]对于500kV以上高压输电线路而言，其使用的输电导线的截面积都比较大，自身重量也比较重，而间隔棒的阻尼性能又取决于其阻尼元件橡胶衬垫3、圆柱形橡胶柱14的性能和圆柱形橡胶柱14在间隔棒活动关节处的安装结构。其中的橡胶衬垫3主要起到保护输电导线的作用，因此，在间隔棒活动关节处的圆柱形橡胶柱14就非常关键。如图1、图2所示，所述圆柱形橡胶柱14共设置16个，在支架5与线夹本体I的两个连接部关节处分别设置8个，且位于同一个连接关节处的8个圆柱形橡胶柱14均分成两层，分别位于线夹本体I两侧。所述圆柱形橡胶柱14在-40-+40°C、25Hz条件下的阻尼系数为0.4-0.1。由于圆柱形橡胶柱的受力更为合理，阻尼消振性能更优越，因此，采用上述结构可以保证装配好的间隔棒具备良好的阻尼消振性能，对输电导线微风振荡和次档距振荡都有很好的防护作用。此外，所采用的橡胶衬垫3、圆柱形橡胶柱14除了具备良好的阻尼性能之外，还应具有一定的导电特性，根据IEEE关于间隔棒的设计要求，间隔棒和导线之间的电位差应小于300V，这样在间隔棒和导线之间及关节内外不会产生放电现象，保证500kV以上高压输电线路的运行安全、可靠。在间隔棒装配时，线夹本体I太短，线夹压板2力臂短，安装力矩大；但线夹本体I太长，线夹整体的弯矩太大，也不容易保证线夹强度，同时，考虑到线夹的通用性与互换性等因素，因此，在进行间隔棒结构设计时，当线夹本体I与线夹压板2合拢固定输电导线后，确定其中的支架5与线夹本体I连接部的关节轴销中心线与输电导线的中心线之间的距离为150mm。
[0037]考虑到本间隔棒的耐受短路电流向心力要求较高，同时也综合考虑生产成本、工艺过程控制、产品使用条件和工程可靠性要求等多方面因素，故间隔棒产品的主要部件如线夹本体1、线夹压板2均采用高强度的ZLlOlA铝合金材料制成，并且进行T6热处理，其强度可以达到270-290Mpa，从而提高了间隔棒承受在安装、维护和运行条件下的机械载荷能力。
[0038]在500kV以上高压输电线路中，所用输电导线的截面积很大，通过采用本实用新型的双分裂间隔棒可以降低导线分裂数，而且大截面导线的机械性能更好，弧垂更小，过载能力也更强。特别是在覆冰工况时，作用于铁塔上总的垂直、水平及纵向载荷都小。因此，与一般线路所用的普通四分裂导线串型及金具相比，这种双分裂大截面导线串型不仅可保证输电线路对电能的输送能力不变，且抗风雪能力更强，从而有效地降低了输电线路的运行风险，输电工程的安全系数更高；同时，也有利于减轻输电线路中的铁塔质量及减少基础费用，提高了工程建设的经济性。
[0039]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，应当指出的是，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种500kV以上高压输电线路用阻尼型双分裂间隔棒，包括支架(5)和相互铰接的线夹本体(I)、线夹压板(2)，所述线夹本体(I)与支架(5)活动连接，所述线夹压板(2)和位于线夹本体(I)端部的线夹夹头(20)上的凹槽内分别设置环形橡胶衬垫(3)，其特征在于:所述线夹本体(I)设置两个，且呈V字形活动连接在支架(5)两端，在支架(5)与线夹本体(I)连接部均设置阻尼消振装置，在与线夹本体(I)连接的支架(5)两个连接端分别设置环形分布的第一加强筋(16)、第二加强筋(17)和第三加强筋(18)。
2.根据权利要求1所述的阻尼型双分裂间隔棒，其特征在于:所述阻尼消振装置主要由十字销套(13)和圆柱形橡胶柱(14)组成，所述十字销套(13)嵌装在线夹本体(I)上，所述圆柱形橡胶柱(14)以过盈配合方式嵌装在由十字销套(13)与线夹本体(I)所形成的凹腔中。
3.根据权利要求2所述的阻尼型双分裂间隔棒，其特征在于:所述圆柱形橡胶柱(14)设置16个，在支架(5)与线夹本体(I)的两个连接部分别设置8个，且位于同一个连接部处的8个圆柱形橡胶柱(14)均分成两层，分别位于线夹本体(I)两侧。
4.根据权利要求2或者3所述的阻尼型双分裂间隔棒，其特征在于:所述圆柱形橡胶柱(14)在-40-+40°C、25Hz条件下的阻尼系数为0.4-0.1。
5.根据权利要求1所述的阻尼型双分裂间隔棒，其特征在于:所述支架(5)呈一字形结构，位于支架(5)两端的线夹本体(I)与支架(5)水平部分之间的倾角均为30度。
6.根据权利要求5所述的阻尼型双分裂间隔棒，其特征在于:所述支架(5)水平部分预留两个吊孔(15)，且所述两个吊孔(15)之间的中心线与支架(5)的中心线重合。
7.根据权利要求1、2、3或者5所述的阻尼型双分裂间隔棒，其特征在于:位于所述支架(5)同一连接端的第一加强筋(16)、第二加强筋(17)之间的夹角与第二加强筋(17)、第三加强筋(18)之间的夹角相等且均大于第一加强筋(16)、第三加强筋(18)之间的夹角。
8.根据权利要求1、2、3或者5所述的阻尼型双分裂间隔棒，其特征在于:所述线夹本体⑴与支架(5)之间通过带孔螺栓(7)、槽型螺母⑶组成螺纹活动连接，在带孔螺栓(7)末端设置贯穿带孔螺栓(7)的第一开口销(6)固定槽型螺母(8)。
9.根据权利要求1、2、3或者5所述的阻尼型双分裂间隔棒，其特征在于:所述线夹本体(I)上还设置靠近线夹夹头(20)的第四加强筋(19)。
10.根据权利要求1、2、3或者5所述的阻尼型双分裂间隔棒，其特征在于:所述线夹本体(I)与线夹压板(2)合拢固定输电导线后，所述支架(5)与线夹本体(I)连接部的关节轴销中心线与所述输电导线的中心线之间的距离为150mm。
【文档编号】H02G7/14GK203983918SQ201420411569
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年7月24日 优先权日:2014年7月24日
【发明者】唐巍, 谢静, 刘仲全, 李力, 罗鸣, 郭锐, 陈传勇, 刘之毅 申请人:中国电力工程顾问集团西南电力设计院, 成都电力金具总厂