基于金具连接的通用特高压耐张整串绝缘子更换工艺工具研究

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1、基于金具连接的通用特高压耐张整串绝缘子更换工艺工具研究【摘要】本文通过对交流特高压输电线路检耐张绝缘子串的结构分析，提出了降低单个承力工器具的额定负荷，采用特殊的固定及连接方式，基于绝缘子金具的通用工具的设计方案，针对性地解决了耐张绝缘子串的更换难题。【关键词】交流特高压；耐张；水平串；滑轮组；通用引言1000kV交流特高压试验示范输电线路南荆I线运行已超过5年，各项检修工作的技术储备还未全部实现。由于特高压相较于500kV线路级别，其线路元件显著增大、承力工器具的吨位变得很大，如果沿用原有思路等比例放大，则可能出现检修工作劳动强度过大

2、，甚至无法完成，安全性受到挑战。比如耐张塔的水平绝缘子串的更换项目，在500kV线路中也是技术要求较高的检修项目。由于特高压线路绝缘子长度增加巨大，绝缘子吨位增大，自重明显增大，导线也为500mm2八分裂结构，垂直档距普遍在500m左右，铁塔挂线点、导线端联板等均不同于以往线路，这些特点需要针对性的研究分析，才能研制出通用性好的检修工器具。1交流特高压耐张塔绝缘子串结构与受力简要分析5交流特高压线路耐张塔的挂线方式，基本同于500kV线路，采用水平双串绝缘子的受力结构，导线侧则使用梯形联板连接4块三角联板各挂2根导线，形成8分裂导线的耐

3、张挂线。塔身侧采用U型螺栓+调整版+调节板+牵引板与绝缘子串相连接。经过实际调查，塔身侧的结构根据塔型不同也有不同，主要表现在挂点两侧是否有检修用预留孔。也就是说，有的耐张塔是没有检修用预留孔的，有的是只有中相有预留孔。从结构上看，预留孔较小，在挂点外侧，也不利于连接工器具。导线侧梯形联板靠近绝缘子侧的中间部位，部分有一个预留孔两个挂店的中间是没有检修预留孔的，如果要在两串中间布置工器具，只能采用其它方法。图1是绝缘串的金具连接图，全线均采用相同设计。利用成熟的导线机械力学计算，结合设计资料，可以得出：南荆I线交流特高压输电线路使用8x

4、500分裂导线结构，耐张塔挂线张力，在对应平均运行应力时为22T，考虑一定的余度系数，按照24吨进行归约及相关力学计算是合理的，可以接受的。2更换耐张绝缘子串承力工具分析5通过以上的结构分析与承力计算，我们得出紧线装置的额定负荷应为24T，在受力方面，考虑到单个24T级（标准级别有4、8、16、32T，只能选用32T）起重葫芦、滑车、钢丝绳的外形尺寸、重量指标急剧增大，劳动强度过大，因此不考虑采用单极承力工具来转移导线张力。比较可行的办法是采用滑轮组，降低承力工具吨位级别。考虑空间有限及受力状态良好的要求，使用1-2滑轮组动滑轮引出的方

5、式，则可以将单极受力降低至24/4=6T，这就是500kV常用的承力工具级别，不仅工具容易购置，其体积、重量指标显著下降，及大地方便了施工作业。在组合工具的两端连接部位，仍需要按照24T来进行设计，一般大吨位承力件采用铝合金居多，但考虑到该级别的受力需要及体积、重量指标的要求，宜采用钛合金材料进行设计制作。总体上，使用滑轮组组合工具收紧导线转移张力，进行绝缘子更换工作。3工具布置与结构设计很显然，使用滑轮组作为紧线工具，只能布置在双串绝缘子中间。查图纸可得到，耐张塔水平串绝缘子为55T玻璃绝缘子，型号为U550B/240T，伞裙直径为3

6、75mm，两串绝缘子间距600mm，因此两串间空间为225mm，这个距离因此成为工具外形的一个控制尺寸。5导线侧，可以利用梯形联板上布置U形卡，包夹联板作为承力点，连接滑轮组吊钩。从绝缘子串金具连接图中可以看出，根据施工规范的要求，挂线后两串绝缘子基本上是平行的，从导线侧倒推至塔身侧，没一个元件都是相同的，区别仅在于不同的转角读数，塔身侧的调节板、调整版的孔位置不同。因此，近塔身侧的承力点可以布置在调节板上，利用调节板的孔一一对应的关系进行固定底座，两个底座间连接承力板，这样就解决了塔身没有预留检修孔的问题，也实现了通用的目的。如图2所

7、示。4整套装置设计总结在塔身侧挂板与耳座（底座）的连接上，采用了垂直扩孔的设计思路，即挂板的孔做成垂直调节板方向的长形孔，避免实际中因转角度数、调整版调整级别、绝缘子安装高度的累积误差等造成的调节板上的孔前后错位。另一个特点是两端滑轮组吊钩采用了相同的设计，这样可以减少模具种类，降低加工难度。导线侧U形卡采用了报价设计，避免了梯形联板的中间有无预留孔的差异，实现了整套装置的通用性。图3为总装图。总体上看，两端装置的固定，均为基于耐张绝缘子串的通用金具结构，与塔身无关，因而实现了通用的设计目标，可以在整条线路上或相同金具结构的线路上进行推

8、广，满足了耐张绝缘子串整串更换的要求，具备较大的实际意义。参考文献：[1]1000kV南荆I线竣工图纸，20095[2]郑州市电业局，输电线路运行及检修，中国电力出版社.作者简介：钱金伟（1985.8―）男