CN205610165U - 一种导线的悬挂组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种导线的悬挂组件，包括一个悬挂件和两个夹持件，所述悬挂件为左右对称结构，其上端、左端和右端均设有连接部；所述夹持件包括U型杆、紧箍夹具、楔形夹片；U型杆的两个端与紧箍夹具固定连接；紧箍夹具沿其长轴方向设有通孔；紧箍夹具将楔形夹片包裹于通孔内；楔形夹片包裹着导线；紧箍夹具的通孔的内径沿导线牵引力方向逐渐变小；通孔的内壁与楔形夹片的外表面匹配；两个夹持件分别通过U型杆活动连接在悬挂件左右两端的连接部上。本实用新型消去了导线在线夹附近的动弯应力，完全避免导线的疲劳损伤，结构简单，裹握力大。由于两个夹持件之间的导线不承担拉力，故将续接点设置在两个夹持件之间时可避免续接点带来的安全隐患。

Description

一种导线的悬挂组件

技术领域

本实用新型属于电力设备领域，具体来说，涉及一种架空输电导线或地线的悬挂组件。

背景技术

在架空输电领域，为了将导线或地线悬挂于直线塔、换位塔、杆塔等结构上，大量使用悬垂线夹作为悬挂工具，其安全可靠性对电力线路安全和电力安全具有重要意义。现有的悬垂线夹可以分为两种，一种是普通悬垂线夹，另一种是预绞式悬垂线夹。悬垂线夹出口处导线除了受静拉力以及由其引起的上层股线对下层股线的压力以外，还受到风振引起的交变弯曲应力，以及由反复弯曲引起的各股线间接触产生的切向摩擦力，因此，输电导线在线夹出口处的受力最为复杂，也最容易在该处发生断股、断线等破坏，而且，主要是疲劳损伤破坏，而非强度破坏。研究发现，架空输电导线一般为钢芯铝绞线，其疲劳强度和疲劳损伤机理不同于高强度钢丝，钢丝的疲劳破坏主要是钢丝表面的缺陷引起，而钢芯铝绞线则主要由各层股丝间的擦伤疲劳引起。引起线材或杆材的疲劳损伤的应力主要是交变的动弯应力，而不是交变轴向拉应力。因此，控制架空导线在线夹处的疲劳损伤的根本方法在于消除由于风振和舞动所引起的交变动弯应力以及各层股丝间的切向摩擦力。现有的悬垂线夹的工作方式是将导线穿过并固定在线夹本体中，在两侧导线的水平拉力相等的状态下，悬垂线夹仅起到平衡导线竖向拉力的作用，而水平拉力则依靠导线自身的抗拉强度来平衡，正因为这样的工作方式才使得线夹出口处的受力十分复杂。为了改善抗疲劳性能，现在常见的普通悬垂线夹在结构设计中作出了三方面的考虑：一是在U型螺栓和导线之间增加弧形垫块，以降低导线受到的紧箍挤压应力；二是将线夹出口处设置成弧形过渡或喇叭形状，以降低导线的弯曲程度；三是采用多个悬垂线夹组合使用，从而降低导线在单个悬垂线夹处的转角的大小。新型预绞式悬垂线夹则是通过在导线上缠绕预绞式对导线进行防护，它增加了导线在线夹处的整体性，使得弯曲变形更加均匀，从而降低了交变动弯应力的大小。普通悬垂线夹虽然对防疲劳有一定的考虑，但效果不佳，相对而言，新型预绞式悬垂线夹对导线的疲劳防护效果好一些。但新型预绞式悬垂线夹也有其固有的缺点，就是对于直径较粗的导线在不平衡拉力较大的情况下难以提供足够的裹握力。而且导线越粗，在相同弯曲曲率的情况下弯曲应力越大，疲劳损伤的发展就会越快，因此，预绞式悬垂线夹对直径较粗、荷载较大的导线的疲劳防护效果相对于直径较小、荷载较低的导线的疲劳防护效果而言会大幅下降。目前在直线塔、换位塔、杆塔上应用的导线悬挂装置均无法消除导线由于风振引起的交变弯曲应力，也就不能从根本上消除导线的疲劳损伤。随着特高压输电技术的发展，大直径导线的应用越来越广泛，对导线的运行安全要求也越来越高，因此，有必要研究使输电线路更具安全性和耐久性的导线悬挂装置。

发明内容

为了克服现有技术中不能消除导线疲劳损伤的不足，本实用新型的目的是提供一种架空输电导线的悬挂组件，它除了承载能力强、裹握力大、防晕的特点外，还能从根本上彻底解决导线疲劳损伤问题。

本实用新型的技术方案

一种导线的悬挂组件，包括一个悬挂件和两个夹持件，悬挂件为左右对称的人字形或三角形或十字形或圆形结构，其上端、左端和右端均设有连接部。这里悬挂件左和右是这样确定的：正常工作状态下，以悬挂件上端的连接部所在垂线为中心线，如果输电导线的一个延伸方向定为中心线的左侧，那么导线的另一个延伸方向即为中心线的右侧。所谓连接部，就是为了方便悬挂件与其他结构件相连接而设置的结构。夹持件用于夹持导线并传递导线的轴向拉力荷载，夹持件包括U型杆、紧箍夹具和楔形夹片，其中，紧箍夹具沿其长轴方向设有通孔，U型杆的两个端与紧箍夹具固定连接；紧箍夹具将楔形夹片包裹于通孔内；楔形夹片包裹着导线；紧箍夹具的通孔的内径沿导线牵引力方向逐渐变小，并且通孔的内壁与楔形夹片的外表面匹配；紧箍夹具起着环向约束作用并提供足够的裹握力，通过楔形夹片的自锁作用限制导线从夹持件上滑脱。悬挂件上端的连接部与绝缘子串或挂板连接，悬挂件左端的连接部与一个夹持件上的U型杆活动连接，悬挂件右端的连接部与另一个夹持件上的U型杆活动连接。悬挂件既提供竖向支持力，同时也承载着通过夹持件传递的导线拉力。依靠夹持件优良的夹持效果将导线拉力完全转移到夹持件上，使两个夹持件之间的导线不承担拉力。

进一步的，悬挂件上的三个连接部的具体形式可以相同，也可以不同，其形式应该与连接对象的结构特征相适应，这里本实用新型提供如下几种结构形式：一是与吊车挂钩形似的弯勾型；二是挂环型，包括但不限于球头挂环和U型挂环；三是挂耳与螺栓组成的结构，包括但不限于直角挂板、碗头挂板；三种形式均可与U型杆活动连接。

进一步的，楔形夹片与导线之间垫以粘有金刚砂的软金属片，这样有助于提高楔形夹片与导线之间的静摩擦系数，从而增加夹持件的裹握效果，进一步避免导线的滑脱。

进一步的，楔形夹片与导线之间垫以橡胶夹片。橡胶夹片属于软体弹性材料，由优质橡胶及中心加强件组成，具有较大的抗拉强度，耐老化。楔形夹片与导线之间垫以橡胶夹片，一方面可以减少楔形夹片对导线的挤压应力，降低裹握力对导线表面的损伤，另一方面，由于金属与金属的摩擦系数小于金属与橡胶的摩擦系数，可以提高夹持件的裹握效果；将橡胶夹片粘结在楔形夹片的内表面。

进一步的，悬挂件既可以是一个没有分割的整体，也可以是由若干分离的部件组合而成。当采用分离的部件组合时，则悬挂件包括悬挂杆和承载板，承载板中部设有垂向通孔以供悬挂杆穿过，悬挂杆下端设置螺纹以及与之相匹配的螺母；一个连接部设置在悬挂杆的上端，另两个连接部设置在承载板上。

进一步的，紧箍夹具由两个相同的紧箍夹片对合而成，U型杆的两端各固定连接在紧箍夹片开口较大一侧的外表面中部；楔形夹片的数量为两个或三个。

进一步的，悬挂件和夹持件的外表面喷涂一层弹性陶瓷绝缘体材料，弹性陶瓷喷涂层的厚度为0.1~0.8毫米，其作用是提高悬挂组件的起晕标准。

进一步的，悬挂件、楔形夹片、紧箍夹具和U型杆均采用可锻铸铁或高强度铝合金材料制造。悬挂组件表面设置防腐层，当采用可锻铸铁时可以采用热镀锌防腐技术，当采用铝合金材料时可以采用表面阳极氧化进行防腐，对于在沿海、酸雨、工业大气等特殊腐蚀环境下，可以采用专门的防腐涂料进行防腐，比如富锌涂料、带锈涂料、纳米涂料和含氟涂料等。

进一步的，连接部由两个带穿孔的挂耳及螺栓组成，螺栓穿过两个挂耳上的穿孔，此时，螺栓起到轴承的作用。

进一步的，楔形夹片的长度为80~120毫米，楔形夹片的斜面倾角大小以满足楔形夹片能够自锁的条件为控制标准；紧箍夹具由两半对合而成，其长度不小于楔形夹片的长度。

进一步的，悬挂件的下端设有连接部，以方便将两个或两个以上悬挂组件进行串接，满足竖向排布的分裂导线的悬挂要求。

与以悬垂线夹为代表的传统导线悬挂设备相比，本实用新型所提供的一种导线的悬挂组件的最大优势在于其几乎完全消除了由悬挂设备引起的导线疲劳损伤。对于悬垂线夹，导线在线夹出口处不可避免的存在弯折运动。而对于本实用新型，由于导线的拉力完全转移到夹持件上，而夹持件与悬挂件又是活动连接，因此，夹持件与受拉侧的导线始终保持在一条直线上，在外力扰动下，夹持件与导线做整体平动，导线在线夹附近不会产生交变的弯曲应力，导线内外层股线之间也不会产生摩擦损伤。本实用新型的夹持件长度较长，导线与夹持件的接触面积大，加上橡胶夹片对导线的保护，可以将导线的剪应力分散在较长线段内，从而大幅降低导线的应力集中程度。本实用新型相当于将风振引起的疲劳损伤从导线上转移到悬挂组件上，很明显，经过特殊设计的悬挂组件的抗疲劳能力远强于导线本身的抗疲劳能力，并且，由于悬挂件和夹持件之间采用活动连接，因此悬挂组件内部不会产生交变的弯曲应力，故本实用新型能够明显提高输电导线的安全性和耐久性。

本实用新型夹持件利用楔形夹片的自锁作用实现对导线的固定，不管导线的张力荷载有多大，只要紧箍夹具的环向约束力没有超过其强度破坏标准，则导线就不会从夹持件中滑脱，因此，本实用新型完全能满足工程中对承载力和裹握力的要求，特别是在大直径导线、大档距的线路工程中更具适应性。另外，本实用新型结构较为圆滑，加上表面喷涂了弹性陶瓷绝缘体材料，因此具有良好的防晕性能。

应用本实用新型会产生一个难以预料的好处。采用传统的悬垂线夹的情况下，如果耐张段内某相邻直线塔之间因某种原因产生断线接地事故，必须尽快对断线进行更换和续接，目前有两种抢救方案：一是将整个耐张段一起更换，二是只更换断点附近的一小段导线；第二种方案的优点是抢修速度快，缺点是续接点是线路薄弱点，在张力作用下存在安全隐患；而第一种方案则能克服方案二的缺点，但工程量较大，抢修速度慢；由于断线事故十分严重，抢修时间非常紧迫，故大多数实践中采用的是第二种抢修方案。采用本实用新型的情况下，可以采用第二种抢救方案，即只更换断点附近的一小段导线，但是要把导线的接续点设置在悬挂组件的两个夹持件之间，由于悬挂组件的两夹持件之间的导线不承受拉力作用，因此接续点不会成为线路的安全隐患。这样既保证抢修后的线路安全，又大幅减少了抢修工程量，节省了时间。

附图说明

图1 为本实用新型的一种整体结构示意图

图2为悬挂件的一种整体结构示意图

图3为悬挂件另一种整体结构示意图

图4为夹持件的一种整体结构示意图

图5为图4中夹持件A-A’剖面图

图6为图4中夹持件B-B’剖面图

图7为一种板状形态的悬挂件的结构示意图

1.悬挂件 2.夹持件 3.导线 11.承载板 12.挂耳 13.螺栓 14.螺母 15.安全孔 16.防滑针 17.悬挂杆 18.挂孔 21.U型杆 22.紧箍夹具 23.楔形夹片 24.橡胶夹片 25.紧箍螺栓

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1：如图1~图6所示，一种导线的悬挂组件，包括一个悬挂件（1）和两个夹持件（2），悬挂件（1）为左右对称的结构，由悬挂杆（17）和承载板（11）组成，悬挂杆（17）上端设置带穿孔的U型挂耳（12），挂耳（12）上安装螺栓（13）。挂耳（12）和螺栓（13）一起构成悬挂件（1）上端的连接部，用于将整个悬挂组件连接在绝缘子串或挂板上。承载板（11）中部设有垂向通孔，悬挂杆（17）穿过该通孔后通过悬挂杆（17）下端设置的螺纹以及相应的螺母（14）来托住承载板（11）。承载板（11）两端设置与悬挂杆（17）上端相同形式的连接部。夹持件（2）由U型杆（21）、紧箍夹具（22）、楔形夹片（23）以及橡胶夹片（24）构成，其中橡胶夹片（24）数量为两个，每一个在横截面上呈半圆形，两个橡胶夹片（24）对合在一起后刚好将导线（3）完全包裹。楔形夹片（23）在横截面上为弧形，开口夹角为略小于120°，三个相同的楔形夹片（23）围成环形将橡胶夹片（24）包裹，楔形夹片（23）长80~120毫米，其表面的倾角为6°。紧箍夹具（22）由两半相同的部分对合而成，采用紧箍螺栓（25）将紧箍夹具（22）的两部分紧固为一个整体，紧箍夹具（22）在相邻紧箍螺栓（25）之间加肋以增加结构件的强度。紧箍夹具（22）的长度大于楔形夹片（23）。紧箍夹具（22）沿长轴方向设有通孔，并且，顺导线牵引方向，通孔内径呈线性减小，内壁收缩的倾角与楔形夹片（23）表面的倾角一致，保证楔形夹片（23）与紧箍夹具（22）内壁的贴合。U型杆（21）的两端分别固定连接在紧箍夹具（22）两部分开口较大一侧的外表面中部，固定方式为焊接。两个夹持件（2）分别通过其上的U型杆（21）活动连接在悬挂件（1）的左右两端的连接部上，本实施例中即连接在承载板（11）的两端。本实用新型的主体结构采用高强度铝合金材料制造，表面采用阳极氧化工艺进行防腐。所有结构尽可能的圆润，避免出现尖棱部位，以防电晕的产生。

其他实施例：在实施例1的基础上稍作改变，即可得到其他实施例，由于本实用新型结构简单，为了使描述更简洁清楚，后面仅对作出改动的零部件、改动方式和原理做详细阐述，而对与实施例1相同的部分则不再赘述。对实施例1可改动得方式很多，比如将橡胶夹片（24）与楔形夹片（23）直接用强力胶粘结为一个整体，这样便于工人的组装；也可以取消橡胶夹片（24）的使用，而在楔形夹片（23）和导线（3）之间垫以粘有金刚砂的软金属片，这种方案不仅能显著增加夹持件的裹握效果，而且耐久性很好，对导线表面的损伤也很小，当然也可将金刚砂直接均匀粘结在楔形夹片（23）内表面，效果一样；楔形夹片（23）的数量也可以是两个或四个，但最好是三个；楔形夹片（23）的表面倾角也可以更改，只要其表面倾角的正切值小于导线（3）和楔紧夹片（23）之间综合摩擦系数即可，从而保证导线（3）的顺利锁定；U型杆（21）与紧箍夹具（22）的之间的可以用螺栓固定连接；紧箍夹具（22）的两部分的紧箍方式也可以用传统悬垂线夹上常见的U型螺栓来紧箍；承载板（11）两端的连接部可以设置成如图3所示的弯勾型，此时，弯勾的端部设有安全孔（15），两安全孔（15）之间用多根铝线连接后可以完全消除夹持件（2）从悬挂件（1）上因剧烈振动而跳脱的可能；如图7所示，悬挂件（1）可以做成不可分割的整体，比如做成三角形、人字形或十字形的板件，板件的上端、左端和右端均以挂孔（18）作为连接部；悬挂件（1）的作用就是将两个夹持件（2）活动连接起来并悬挂在绝缘子串上或绝缘子串下面的挂板上，只要满足此要求即可；为了减少电晕的产生，除了将结构表面尽可能做的圆滑这一措施外，还可以在本实用新型的外表面喷涂一层弹性陶瓷绝缘体材料，弹性陶瓷喷涂层的厚度为0.1~0.8毫米，以进一步提高悬挂组件的起晕标准，喷涂工艺可以参见申请号为98111265.X的发明专利。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种导线的悬挂组件，包括一个悬挂件和两个夹持件，其特征在于：所述悬挂件为左右对称结构，其上端、左端和右端均设有连接部；所述夹持件包括U型杆、紧箍夹具、楔形夹片；紧箍夹具沿其长轴方向设有通孔；U型杆的两个端与紧箍夹具固定连接；紧箍夹具将楔形夹片包裹于通孔内；楔形夹片包裹着导线；紧箍夹具的通孔的内径沿导线牵引力方向逐渐变小；通孔的内壁与楔形夹片的外表面匹配；悬挂件上端的连接部与绝缘子串或挂板连接，悬挂件左端的连接部与一个夹持件上的U型杆活动连接，悬挂件右端的连接部与另一个夹持件上的U型杆活动连接。

2.根据权利要求1所述的一种导线的悬挂组件，其特征在于：所述楔形夹片与导线之间垫以粘有金刚砂的软金属片。

3.根据权利要求1所述的一种导线的悬挂组件，其特征在于：所述楔形夹片与导线之间垫以橡胶夹片。

4.根据权利要求1所述的一种导线的悬挂组件，其特征在于：所述悬挂件包括悬挂杆和承载板，承载板中部设有垂向通孔以供悬挂杆穿过，悬挂杆下端设置螺纹以及与之相匹配的螺母；一个连接部设置在悬挂杆的上端，另两个连接部设置在承载板上。

5.根据权利要求1所述的一种导线的悬挂组件，其特征在于：所述紧箍夹具由两个相同的紧箍夹片对合而成，U型杆的两端各固定连接在紧箍夹片开口较大一侧的外表面中部；所述楔形夹片的数量为两个或三个。

6.根据权利要求1所述的一种导线的悬挂组件，其特征在于：悬挂件和夹持件的外表面喷涂一层弹性陶瓷绝缘体材料，弹性陶瓷喷涂层的厚度为0.1~0.8毫米。

7.根据权利要求1所述的一种导线的悬挂组件，其特征在于：悬挂件、楔形夹片、紧箍夹具和U型杆均采用可锻铸铁或高强度铝合金材料制造。

8.根据权利要求1所述的一种导线的悬挂组件，其特征在于：所述连接部由两个带穿孔的挂耳及螺栓组成，螺栓穿过两个挂耳上的穿孔。

9.根据权利要求1所述的一种导线的悬挂组件，其特征在于：所述楔形夹片的长度为80~120毫米，紧箍夹具的长度不小于楔形夹片的长度。

10.根据权利要求1所述的一种导线的悬挂组件，其特征在于：悬挂件的下端设有连接部。