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曲阜利特莱电力器材有限公司

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 引言

高压输变电线路电力米乐体育官方是输变电架空线路的重要组成部分,是关系到整个线路安全运行的重要部分。我国长期以来在线路上使用的都是按国家电力米乐体育官方标准统一设计的米乐体育官方。这些米乐体育官方基本是以可锻铸铁为主的铁磁材料制成,设计时着重考虑机械受力及铸、锻加工工艺的应用,因此,结构上粗大笨重,施工不便。虽然近几年米乐体育官方在质量等方面有了一定的发展和提高,但研究的重点主要在线路米乐体育官方应用的力学及可靠性问题,而对于米乐体育官方的电能损失似乎没有引起大家足够的重视。

原因 

由于安装在导线上的常规传统电力米乐体育官方是以钢铁类、可锻铸铁为主的铁磁材料制成,这种米乐体育官方用在输变电线路上,电力米乐体育官方整体处于交变电磁场中,在米乐体育官方内会产生磁滞损耗和涡流损耗。这二种损耗构成了米乐体育官方的电能损耗。同时,由于电能损失产生的热量使米乐体育官方内的导线温度升高,导线过热传导给米乐体育官方,米乐体育官方发热影响金属的机械性能。且当电流增大时,磁滞损耗将随磁通密度的1.6~2.0次方上升,涡流损耗则随磁通密度的二次方上升。根据调查统计表明,配电网中由普通米乐体育官方产生的损耗约占输电容量的0.01%~0.03%。采用铝合金制成的预绞式米乐体育官方可以消除磁滞损耗,极大地降低了涡流损耗。此外,预绞式米乐体育官方在结构上由传统的螺栓型结构改为预绞式结构,具有安装方便、大大提高了工作效率,降低了施工费用。

根据广东电力集团公司肇庆供电分公司杨露《配电线路电力米乐体育官方耗能问题及对策》文章介绍在输变电线路中当通过400A的电流,每个线夹损耗的功率就达30W左右。线路米乐体育官方量多面广,可见能耗损失是相当严重的。
  肇庆供电分公司对肇庆地区用量最大的NLD耐张线夹也进行了电磁耗能试验,试验数据见表1。 

表1 NLD耐张线夹耗能试验 

电流.A

150

200

300

400

500

600

700

耗功.W·只-1

9.8

17.5

43.0

69.8

116.9

134

202.3

  从表1中可以看出,NLD耐张线夹的耗能随电流的增大而增加。
  对采用铁金属制造的XGU-5悬垂线夹和非导电材料铝合金的XGF-300悬垂线夹同时进行了对比试验,见表2。

表2 不同材料悬重线夹的对比试验 

线 夹

电流.A

350

400

450

500

600

700

800

1000

XGF-300

0.35

0.96

0.7

1.5

0.75

1.6

1.66

5.1

XGU-5

18.0

27.9

35.1

41.8

58.5

79.9

101.8

156 

    从表2中可以看出,采用磁性材料和非磁性材料做成的米乐体育官方,其耗能数值是大不相同的。可锻铸铁悬垂线夹耗能随电流增加,而铝合金线夹则几乎没有什么能耗损失。从以上的试验可以看出,米乐体育官方的耗能问题确实存在,而且相当严重。

预绞式米乐体育官方的开发及特点

预绞式米乐体育官方在我国发展较早的为护线条、补修条、仅作为传统电力米乐体育官方中一般防护米乐体育官方使用。近年来随着电力通信事业日新月异的发展,在国内外光纤复合架空地线(OPGW)架设安装工程中,预绞式安装米乐体育官方已成功运用在各种电压等级输变电线路中,其主要特点是无应力集中点,应力分布均匀,同时具有较好的动态应力承受能力,且其结构简单,耐震可靠,安装容易、方便。预绞式米乐体育官方即为一组或几组预绞丝按照规定的孔径、节距、长度、根数预先制成一组螺旋状形状,在安装时紧缠在导线的外层,装入悬挂点的线夹中,它具有握力大、电晕小、重量轻、磁损小、应力分布均匀、无应力集中点、安装方便、免维护、节能效果明显等特点。更可以增加导线的刚度,加强导线的抗振能力,减少在线夹出口处导线的附加弯曲应力。预绞丝成形孔径比导线外径小15%~17%,故借助于材料弹性压紧在导线上,不产生滑移。

预绞丝式电力米乐体育官方适用于高压架空输变电线路,是替代传统电力米乐体育官方的新产品,其预绞式悬垂线夹、预绞式耐张线夹、预绞式接续条、预绞式护线条及预绞式补修条除具有普通架空线路传统米乐体育官方的功能外,与传统电力米乐体育官方相比,具有安装简单、可靠、不咯伤导线、节能效果显著、无须专用工具、耐腐蚀、免维护等优点。近年来以其较高的可靠性、优越的机械、电气性能及良好的经济性和实用性在国内得到广泛应用,故在电力线路上使用预绞式米乐体育官方同样具备上述特点。据资料介绍在欧洲预绞式电力米乐体育官方已成功运行在425kV以上高压线路中数年。预绞式悬垂线夹在国外特高压线路中已使用多年,有长期稳定运行的记录,如1975年的美国750kV项目和1982年南非的750kV项目都使用了预绞式悬垂线夹(摘自《电力建设》2005.8《预绞式悬垂线夹在750kV输电线路的可用性分析》)。但在我国刚刚进入预绞式电力米乐体育官方的初期,相信在不远的将来将迎来预绞式米乐体育官方的辉煌时代,它将在我国新建、扩建、城网及旧线路改造上发挥其应有的作用,必将带来良好的社会效益和经济效益。

预绞式电力米乐体育官方的生产及安装完全符合GB2314-1997《电力米乐体育官方通用技术条件》、DL/T763-2001《架空线路用预绞式米乐体育官方技术条件》及电力部门架空线安装管理规程和操作技术要求。电力米乐体育官方安装方式、规则,原则上与传统的架空电力线施工安装方式、规则相一致。

3预绞式电力耐张线夹

3.1预绞式耐张线夹的握力:预绞式耐张线夹用来将导线或避雷线固定在非直线杆塔的耐张绝缘子串上,起锚固作用,亦用来固定拉线杆塔的拉线。它要承受导线或避雷线的全部张力,根据GB2314规定:线夹握力应不小于被安装导线或避雷线额定抗拉力(导线计算拉断力)的95%。

通过对不同种类的导线试验(曾在电力工业电力线路器材质量检验测试中心及国电建设研究所多次试验,其握力均一次通过试验,满足相关标准要求,试验合格。)

3.2 预绞丝材质:铝包钢

 

                           (图1

 

4预绞式电力悬垂线夹

4.2预绞式悬垂线夹的握力:悬垂线夹在线路正常运行或断线情况下,对导线应有足够的握着强度(即悬垂线夹的握力),以避免邻档断线后,导线从线夹中滑脱而产生对跨构筑越物的安全距离不足。悬垂线夹的握着强度是跟据导线断线张力确定的。断线张力与导线的最大使用张力有关。一般根据GB2314规定:悬垂线夹对导线、地线的握力,与其导线、地线计算拉断力之比应不小于下表的规定;

4.3预绞式悬垂线夹的机械强度:悬垂线夹在线路正常运行情况下,主要承受由导线的垂直载荷和水平风荷载组成的总载荷。悬垂线夹应在导线产生最大载荷时满足一定的安全系数(K=2.5)。通常定型的悬垂线夹的机械强度均按米乐体育官方强度等级系列化,裕度较大,除特大重冰区需经过验算外,一般地区均能满足要求,故在工程选用时,一般只需验算线夹的允许最大垂直档距。采用预绞式悬垂线夹后,线夹本体以压力铸造铝合金铸造而成,悬挂点位于导线轴线上方。这种线夹强度高、重量轻、磁损小适用于各种导线的安装。预绞式悬垂线夹是由以耐高温、抗老化、抗紫外线同时具有缓冲作用的三元乙丙制成橡胶夹块、具有高强度铝合金绞丝、等组成。

4.4预绞式悬垂线夹的抗疲劳特性:根据GB 2314规定:悬垂线夹的设计应考率减少微风振动对导线、地线产生的影响,并应避免对导、地线产生应力集中或损伤。据《电力建设》2005.8《预绞式悬垂线夹在750kV输电线路的可用性分析》文章介绍特别是采用预绞式悬垂线夹后导线的抗疲劳特性比传统加护线条的螺栓型悬垂线夹有明显提高,采用护线条+螺栓型悬垂线夹的导线均有断股而采用预绞式悬垂线夹后导线没有断股,详见下表:

微风振动疲劳试验结果

    试验导线结构       导线受力    振动次数/107

导线断股数/

螺栓型悬垂线夹+护线条

AGS

 

170mm2, 26/7(18.2mm)

25% UTS

5

5

0

242mm2, 26/7(21.8mm)

25% UTS

2.17

15

0

645mm2, 54/19(35.1mm)

25% UTS

17.7

17

0

 

4.5预绞式悬垂线夹的防电晕特性:根据GB/T2317.2-2000《电力米乐体育官方电晕和无线电干扰试验》标准要求应满足海拔3000m线路的防电晕要求。据《电力建设》2005.8《预绞式悬垂线夹在750kV输电线路的可用性分析》文章介绍,通过试验,对于预绞丝末端采取特殊措施后提高了线条末端的电晕熄灭电压,是完全可以满足标准要求的。

 

                            (图2

 

                                (3

5预绞式护线条

5.1用途与特点:

预绞式护线条用来保护在一般船型线夹或安装在支柱绝缘子上的导线免受磨损、振动、线夹应力、挤伤和一切外来的损伤。也可用于安装固定防振锤,预绞式护线条结构简单,安装不需任何工具;一般根据导线直径由一组高强度铝合金预绞丝组成。

 

                      (图5

6预绞式接续条

6.1用途与特点:

预绞式接续条用于联接、接续各类导线代替常规的钳压接续,以达到原导线的导电性能和机械强度;预绞式接续条用于联接钢绞线代替常规联接,以达到原钢绞线的机械强度;

 

                                 (6

6.2跳线接续条

   跳线接续条可替代原传统跳线线夹,适用于耐张塔、转角塔的导线跳线接续及终端塔的引流,具有安全可靠、导电接触面积大、握力大等优点。

6.3 T型接续条

T型接续条可实现从主干路到分支支路的接续,采用优质铝合金,导电率高、安全可靠、不损伤导线、握力大。

7预绞式补修条

7.1用途与特点:

预绞式补修条用于补修因外力或雷击造成的导线外层部分断股与破损(导线最外层断股不超过1/3),以恢复原导线的导电性能和机械强度;(见图7

 

 

                       (7

8预绞式米乐体育官方的前景

预绞式米乐体育官方目前已开发出用于各电压等级输电线路的系列产品并投入使用,其机械性能和寿命均高于普通铸铁米乐体育官方,可广泛应用于输、变电线路建设和改造中,具有广阔的市场。我国配电线路长度约为2000万千米,按每千米线路安装10组(30只)米乐体育官方计算,其市场潜力达6亿只。如有10%的铁磁材料米乐体育官方被预绞式米乐体育官方取代,年节电量可达60亿千瓦时。

附图

 

 

                 预绞式电力米乐体育官方在输变电线路中各种连接方式(供参考)

 

  预绞式电力米乐体育官方在输变电线路中水平两分裂导线及垂直两分裂导线的连接方式(供参考)

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上次修改时间: 19 年 12 月 12 日