CN110611282A - 一种三跨地线耐张串及连塔装置 - Google Patents

一种三跨地线耐张串及连塔装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种三跨地线耐张串及连塔装置,属于输电线路三跨技术领域;包括安装于铁塔地线横担11上的地线挂线板12、槽钢13、加劲板14、紧固螺栓15与LV联板(或三角连联板)2之间的连塔金具串I、连塔金具串II,连塔金具串I、II垂直排列或水平排列;LV联板(或三角连联板)2右侧依次安装有U型挂环3、耐张线夹4、接地线5和地线6,接地线5的一端与地线横担11的接地孔相连,另一端与耐张线夹4相接;安全备份串7由内绞丝、外绞丝和QH心形环组成,一端松弛连接至槽钢13上,另一端预绞在地线6上。本发明在不同线路转角下能实现地线耐张串的两联双挂、两联单挂,增设不磨地线的安全备份串,实现第三挂点,确保不发生掉串。图1:三跨地线耐张串及连塔装置。

Description

一种三跨地线耐张串及连塔装置
技术领域
本发明涉及一种三跨地线耐张串及连塔装置,属于架空输电线路“三跨”(即:跨高速铁路、高速公路和重要输电通道)技术领域
背景技术
迄今,110~1000kV地线耐张串的联塔型式主要分为单联单挂和双联单挂两种,且双联水平排列。近几年来,架空输电线路跨高速铁路、高速公路档发生过几起断线事故,严重阻碍了交通,社会影响极大,已引起高度重视。文献[1-4]对地线耐张串的标准化设计和设计注意事项作出了规定,但仍停留在单联单挂和双联单挂两种方式,显然不满足“三跨”技术规定;文献[5]为双耐张单联单固定方案,不安全;文献[6]提出了双联双挂设计方案,但未涉及LV联板(或三角连联板)在不同线路转角下的受力分析,随着线路转角增大,LV联板(或三角连联板)次挂孔受力将超出其额定机械载荷,连塔金具串中常规调整板的有限、固定的调节长度不能与不同线路转角所产生的两联连塔金具串所需长度差值一一对应,这将造成分岔的两根外绞丝受力不均,或进一步发生纵向滑移、脱丝最终发生与地线拉脱现象,因此,不适于两联连塔金具串水平布置;文献[7]为地线悬垂串两侧均增设预绞丝备份串,但备份串与地线的分岔处,无内层预绞丝保护,在地线覆冰舞动或飓风情况下将磨损地线外层单丝。设计更安全可靠的地线耐张串,已成当务之急。
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地线耐张串的受力分析
1.水平排列的地线耐张串“双联双挂”在不同线路转角情况下的受力分析
“双联双挂”地线(OPGW)耐张串一般由两联连塔金具串、LV型联板(或三角连联板)4、U型挂环5(或ZBD挂板5)和耐张线夹6等组成,每联的联塔金具串均依次由U型挂环1、延长环2和U型挂环3构成。当线路转角为0°时,LV型联板(或三角连联板)4上的挂孔8(满焊短套管)完全承担地线张力F,挂孔9和挂孔10(未满焊短套管)各自承担地线张力F的1/2,如图1所示。常规LV型联板(或三角连联板)上的挂孔8按标称破坏载荷设计,挂孔9和挂孔10均按承担标称破坏载荷的1/2设计。
当线路转角为60°时,LV型联板(或三角连联板)4上的挂孔8、挂孔9和地线在同一轴线上,完全张紧,各自承担地线张力F,挂孔10处于不紧不松状态,不承担地线张力F,如图2所示。在这种情况下,挂孔9如果仍按标称破坏载荷F的1/2设计,不满足金具安全系数的技术要求,可能发生挂孔9撕开、掉串现象。
当线路转角为90°时,LV型联板(或三角连联板)4上的挂孔8、挂孔9和地线在同一轴线上,各自承担地线张力F,与挂孔10相连的联塔金具串处于松弛状态,不承担地线张力F,如图3所示。在这种情况下,挂孔9如果仍按标称破坏载荷F的1/2设计,不满足金具安全系数的技术要求,可能发生挂孔9撕开、掉串现象。
通过线路转角为60和90°情况下LV型联板(或三角连联板)的受力分析,并考虑安装方便,挂孔9和挂孔10均应按标称破坏载荷设计,LV型联板(或三角连联板)的挂孔9和挂孔10均应按挂孔8的标称破坏载荷设计,而非按挂孔8的标称破坏载荷的一半设计;挂孔9和挂孔10应如同挂孔8一样,满焊短套管,常规LV联板(或三角连联板)金具型号应重新命名。
当线路转角为60°时,两联连塔金具串中的一联完全承受地线张力F,那么,两联连塔金具串中U型挂环和延长环应与LV型联板(或三角连联板)的标称破坏载荷相同,且联塔U型挂环还应提高一个强度等级,且地线挂线板的强度应按单挂点考虑。比如,对于标称破坏载荷为100kN的地线耐张串,与NY-100BG-20型耐张线夹匹配的U型挂环为UK-1085型,则LV-1020型联板中3个挂孔均应按相同的标称破坏载荷设计,标记为LV-1020-B型;每个联塔金具串应依次由U-1290型挂环(联塔金具)、PH-10100型延长环和U-1085型挂环组成,而非由U-1085型挂环(联塔金具)、PH-0780型延长环和U-0770型挂环组成。
图1~图3中的金具编号仅供连塔金具串和LV型联板在不同线路转角下的力学分析用,不作为权利要求书中的编号用。
图4~图8中的金具编号与权利要求书中的编号一致。
2.地线耐张串创新双联垂直排列的三挂点设计
为了解决LV型联板和两联连塔金具串受线路转角的影响,尝试将两联连塔金具串垂直布置,两联连塔金具串随着线路转角的增大而始终张紧,均分地线张力,不存在一串张紧、另一串松弛现象,如图4,优点在于:LV型联板(或三角连联板)不需象双联水平排列时三个挂孔在标称破坏载荷方面等同设计,即采用常规LV型联板(或三角连联板)即可。两联连塔金具串中的一联可按单联单挂点的标称破坏载荷的一半设计;比如,适于JLB20A-100型地线的BN2Y-BG-10金具串模块中,每个连塔金具串由U-1085型U型挂环(联塔金具)、PH-0780型延长环和U-0770型U型挂环组成。
连塔金具在长期运行过程中存在掉销子现象,可能发生掉串现象;为了杜绝发生掉线事故,文献[6]在地线耐张串的地线侧增设了安全备份串,缺点是,安全备份串与地线的分岔处在地线覆冰舞动或飓风情况下可能发生外层单丝磨损现象;补救措施是:安全备份串与地线之间设内层预绞丝,内绞丝两端向外绞丝两端各伸出50~100mm。如果两联连塔金具串水平排列,松弛状态的一联连塔金具串将与地线耐张串的金具发生摩擦、碰撞;因此,安全备份串应设在地线耐张串的转角外侧,如图5;两联连塔金具串垂直排列则不存在这个问题。安全备份串安装后,不应改变地线耐张传串的自由度,因此,宜按松弛设计。
以往,铁塔地线横担的地线挂线板均为水平布置,两联连塔金具串只能水平排列;为此,需要设计一种垂直排列的地线挂线机构,便于两联连塔金具串实现垂直排列。由图6,槽钢13和加劲板14焊接,然后与地线挂线板12以若干付螺栓15连接;槽钢13外侧、上下预留3个挂孔,中间位置为地线耐张串挂孔,两边侧位置分别为安全备份串挂孔和施工挂孔。
垂直排列的连塔金具串I、II依次连接到槽钢13上耐张串挂孔的上挂孔、下挂孔。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有技术存在的不足之处,提供一种能在不同线路转角下能实现地线耐张串的两联双挂、两联单挂、安全备份串、避免掉串、安全可靠、满足架空输电线路三跨技术要求的地线耐张串及连塔装置。
一种三跨地线耐张串及连塔装置,其特殊之处在于包括安装于铁塔地线横担11上的地线挂线板12、槽钢13、加劲板14、紧固螺栓15与LV联板(或三角连联板)2之间的连塔金具串I、连塔金具串II,连塔金具串I、II垂直排列或水平排列;连塔金具串I、II垂直排列时,均由两付U型挂环1组成,依次连接到槽钢13上耐张串挂孔的上挂孔、下挂孔;连塔金具串I、II水平排列时,均依次由U型挂环1、延长环16和U型挂环1组成,均连接到槽钢13的两个下挂孔;LV联板2右侧安装有U型挂环3、耐张线夹4、接地线5和地线6;安全备份串7由内绞丝、外绞丝和QH心形环组成,内绞丝两端向外绞丝两端各伸出50~100mm,一端连接至槽钢13上,另一端预绞在地线6上;如图7和图8。
优选的,所述连塔金具串I、II水平排列时,因受线路转角的影响,LV型联板的三个挂孔在标称破坏载荷方面应等同设计,并按单联单挂点的标称破坏载荷设计。
优选的,所述连塔金具串I、II水平排列时,地线挂线板12挂孔和连塔金具串I、II中的任一联因受线路转角的影响,应按单联单挂点的标称破坏载荷设计。
优选的,所述连塔金具串I、II水平排列时,均连接到槽钢13耐张串挂孔的两个下挂孔。
优选的,所述连塔金具串I、II垂直排列时,连塔金具串I、II中的任一联的受力不受线路转角的影响,按单联单挂点的标称破坏载荷的一半设计。
优选的,所述连塔金具串I、II垂直排列时,连塔金具串I、II依次连接到槽钢13耐张串挂孔的上挂孔、下挂孔。
优选的,所述安全备份串7由内绞丝10、外绞丝9和QH心形环8组成,内绞丝两端向外绞丝两端各伸出50~100mm;一端通过QH心形环8连接至槽钢13的转角外侧挂孔上,另一端通过外绞丝9、内绞丝10安装在地线6上,松弛安装,确保地线不被磨损和地线耐张串的原有活动自由度;安全备份串7应位于地线耐张串的转角外侧。
本发明的一种三跨地线耐张串及连塔装置的结构设计巧妙,具有以下有益效果:
1、本发明采取所述连塔金具串I、II水平排列时,LV型联板的三个挂孔在标称破坏载荷方面等同设计,并按单联单挂点的标称破坏载荷设计,解决了在较大线路转角的情况下,连塔金具串I、II中的一联受力,另一联不受力,常规LV型联板左侧两个挂孔超出标称破坏载荷的设计缺陷(传统设计原则是,常规LV型联板左侧两个挂孔只承担地线张力的一半);
2、连塔金具串I、II水平排列时,地线挂线板12挂孔和连塔金具串I、II中的任一联应按单联单挂点的标称破坏载荷设计,解决了在较大线路转角的情况下,连塔金具串I、II中的一联受力、另一联不受力,连塔金具串I或连塔金具串II超出标称破坏载荷的设计缺陷(传统设计原则是,连塔金具串I或连塔金具串II只承担地线张力的一半);
3、连塔金具串I、II垂直排列时,常规LV型联板左侧两个挂孔和连塔金具串I、II中的任一联的受力不受线路转角的影响,按单联单挂点的标称破坏载荷的一半设计,避免了连塔金具串I、II水平排列存在的一联受力、另一联不受力现象;
4、安全备份串通过外绞丝9、内绞丝10安装在地线6上,内绞丝两端向外绞丝两端各伸出50~100mm;松弛安装,确保地线不被磨损和地线耐张串的原有活动自由度。
通过以上设计,使三跨地线耐张串达到全寿命周期设计理念,抵御各种恶劣工况。确保电网更加安全可靠运行,因此,具有广泛的推广价值;
附图说明
图1:线路转角为0°的“双联双挂”地线耐张串;
图2:线路转角为60°的“双联双挂”地线耐张串;
图3:线路转角为90°的“双联双挂”地线耐张串;
图4:双联垂直排列的“三挂”地线耐张串;
图5:线路转角为90°时双联水平排列的“三挂”地线耐张串;
图6:垂直排列的地线挂线装置
图7:三跨地线耐张串及连塔装置(垂直排列)
图8:三跨地线耐张串及连塔装置(水平排列)
图7和图8中: 1、两付U型挂环; 2、LV联板; 3、U型挂环; 4、耐张线夹;5、接地线;6、地线;7、安全备份串; 8、QH心形环;9、外绞丝;10、内绞丝;11、地线横担;12、地线挂线板;13、槽钢; 14、加劲板;15、紧固螺栓;16、延长环。
具体实施方式
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一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1~图8,本发明提供一种三跨地线耐张串及连塔装置,包括安装于铁塔地线横担11上的地线挂线板12、槽钢13、加劲板14、紧固螺栓15与LV联板2之间的连塔金具串I、连塔金具串II,连塔金具串I、II水平排列或垂直排列;连塔金具串I、II垂直排列时,均由两付U型挂环1组成,依次连接到槽钢13的上、下挂孔;连塔金具串I、II水平排列时,均依次由U型挂环1、延长环16和U型挂环1组成,均连接到槽钢13的两个下挂孔;LV联板2右侧安装有U型挂环3、耐张线夹4、接地线5和地线6;安全备份串7由内绞丝、外绞丝和QH心形环组成,一端经QH心形环松弛连接至槽钢13上,另一端经内绞丝10和外绞丝9预绞在地线6上,内绞丝10两端向外绞丝9两端各伸出50~100mm,确保地线不被磨损和地线耐张串的原有活动自由度。
对于连塔金具串I、II水平排列方案,通过线路转角为60和90°情况下LV型联板的受力分析,并考虑安装方便,LV型联板的挂孔9和挂孔10均应按挂孔8的标称破坏载荷设计,而非按挂孔8的标称破坏载荷的一半设计;挂孔9和挂孔10应如同挂孔8一样,满焊短套管,常规LV联板金具型号应重新命名。
对于连塔金具串I、II水平排列方案,当线路转角为60°时,两联连塔金具串中的一联完全承受地线张力F,那么,两联连塔金具串中U型挂环、延长环和U型挂环应与LV型联板的标称破坏载荷相同;比如,对于标称破坏载荷为100kN的地线耐张串,每联连塔金具串应由标称破坏载荷为100kN的U型挂环、延长环和U型挂环组成,而非由标称破坏载荷为70kN的U型挂环、延长环和U型挂环组成。连塔金具串I、II均连接到槽钢13耐张串挂孔的两个下挂孔。
当连塔金具串I、II采取垂直排列方案时,两联连塔金具串随着线路转角的增大而始终张紧,均分地线张力,不存在象水平排列那样一串张紧、另一串松弛现象;优点在于:LV型联板不需象双联水平排列时三个挂孔在标称破坏载荷方面等同设计,即采用常规LV型联板即可。两联连塔金具串中的一联可按单联单挂点的标称破坏载荷的一半设计;比如,对于标称破坏载荷为100kN的地线耐张串,每个连塔金具串可由U-1085型U型挂环(联塔金具)、PH-0780型延长环和U-0770型U型挂环组成。连塔金具串I、II依次连接到槽钢13耐张串挂孔的上挂孔、下挂孔。
本发明结构构思巧妙,简单有效,两联连塔金具串水平排列时,地线耐张串中的连塔金具串I、II和LV型联板经不同线路转角下的力学分析后,在机械荷载方面满足两联双挂、两联单挂情况;两联连塔金具串垂直排列时,地线耐张串在机械荷载方面不受不同线路转角的影响;增设安全备份串中的内绞丝,避免外绞丝磨损地线,安全可靠,满足架空输电线路三跨技术要求。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种三跨地线耐张串及连塔装置,其特殊之处在于包括安装于铁塔地线横担11上的地线挂线板12、槽钢13、加劲板14、紧固螺栓15与LV型联板2之间的连塔金具串I、连塔金具串II,连塔金具串I、II水平排列或垂直排列,连塔金具串I、II垂直排列或水平排列;连塔金具串I、II垂直排列时,均由两付U型挂环1组成,依次连接到槽钢13的上、下挂孔;连塔金具串I、II水平排列时,均依次由U型挂环1、延长环16和U型挂环1组成,均连接到槽钢13的两个下挂孔;LV型联板(或三角连联板)2右侧安装有U型挂环3、耐张线夹4、接地线5和地线6;安全备份串7由内绞丝、外绞丝和QH心形环组成,一端松弛连接至槽钢13上,另一端预绞在地线6上。
2.按照权利要求1所述的一种三跨地线耐张串及连塔装置,其特征在于所述连塔金具串I、II水平排列时,因受线路转角的影响,LV型联板(或三角连联板)2的三个挂孔在标称破坏载荷方面应等同设计,并按单联单挂点的标称破坏载荷设计。
3.按照权利要求1、2所述的一种三跨地线耐张串及连塔装置,其特征在于所述连塔金具串I、II水平排列时,地线挂线板12的挂孔和连塔金具串I、II中的任一联因受线路转角的影响,应按单联单挂点的标称破坏载荷设计。
4.按照权利要求1所述的一种三跨地线耐张串及连塔装置,其特征在于所述连塔金具串I、II垂直排列时,连塔金具串I、II中的任一联的受力不受线路转角的影响,均按单联单挂点的标称破坏载荷的一半设计。
5.按照权利要求1、4所述的一种三跨地线耐张串及连塔装置,其特征在于所述安全备份串7由内绞丝10、外绞丝9和QH心形环8组成,内绞丝10两端向外绞丝9两端各伸出50~100mm;一端通过QH心形环8连接至槽钢13的转角外侧挂孔上,另一端通过外绞丝9、内绞丝10安装在地线6上,松弛安装,确保地线不被磨损和地线耐张串的原有活动自由度;安全备份串7应位于地线耐张串的转角外侧。
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