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绝缘子串

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绝缘子串指两个或多个绝缘子元件组合在一起,柔性悬挂导线的组件。绝缘子串是带有固定和运行需要的保护装置,用于悬挂导线并使导线与杆塔和大地绝缘。

使用在输电线路中的绝缘子串,由于杆塔结构、绝缘子结构型式、导线大小和每相子导 线的根数以及电压等级的不同,使绝缘子串的组装型式有所不同。但归纳起来可分为悬垂绝缘子串和耐张绝缘子串两大类。

悬垂绝缘子串只适用于直线杆塔 (或耐张杆塔的跳线) 中,图2-7是单联悬垂绝缘子 串。正常运行情况下,它只承受导线及附加的垂直荷重和风荷载,在事故断线情况下,要承 受导线的断线张力。所以悬垂绝缘子串要同时满足这两个条件。

由于垂直荷重的不同,所以每相悬垂绝缘子串 可能用单串、双串或多串的不同组装型式。单联悬 垂绝缘子串图如图2-7所示。使用单联绝缘子串有 许多优点: ①所需要的金具和绝缘子数量较少,所 以费用较低; ②相应的破损率也较少,更换、维护 及检修所需的费用也同时降低; ③由于闪络概率与 绝缘子数量和串的数量成正比,绝缘子数量减少, 使闪络概率也就较低。然而单联绝缘子串一旦在串 中出现破损绝缘子时,其可靠性较低。一般在档距 较大、受力较为严重以及重要跨越处,可采用双联 或多联绝缘子串,双联绝缘子串组装图如图2-8所 示。采用双联绝缘子串后,会使串长增加,相对于 杆塔高度降低0.3~1m。所以,一般多采用单联悬 垂立热艰绝缘子串,如图2-7所示。只有当垂直荷重较大, 单串强度不能满足时,或在重要跨越处,才有必要 使用双联或多联绝缘子串。有时,在山区当悬垂角 不能满足要求时,还采用双联双线壳询估企夹。

耐张绝缘子串受力情况与悬垂绝缘子串完全不同,在正常运肯骗良行情况下,悬垂绝缘子串只承受垂直荷重不承受导线张力,而耐张绝缘子串恰恰旬端相反,它主要承受导线的全部水平张 力。

与悬垂绝缘子串一样,当每串所需绝缘 子联数确定之后,就要选好挂线点的方法。 因为挂线点是绝缘子串受力较为集中的地方,因此我们要选择结构简单、转动灵活、 施工方便、受力清晰的挂线方式。正因为如 此,架空输电线路的挂线方式虽然很多,但 通常所用的主要一点挂线方 式和两点挂线方式两种。这两种挂线方式由于上下、左右都可以自由转动,所以这种挂线结构既适合于转角的变化,又适合于导线向下倾角的需 要。

V形绝缘子组装型式有多种,V形绝缘子串是常见的一种。采用这种V 形绝缘子串具有下列优点:

(1) 能限制绝缘子串摇摆,从而减小塔头尺寸;

(2) 可以缩小线路走廊,从而减少林区的树木砍伐宽度,也可改善山区边坡的开挖;

(3) 可以减少修建线路时购收走廊所花费的资金,从而起到节省投资的目的。

然而在另一方面,使用V形绝缘子串后,将使绝缘子需要量增加一倍。因此,V形绝缘 子串一般用在杆塔窗口受到限制的酒杯型、 门型、猫头型的中相导线。若用在边相时, 使边相横担要加长,反而不经济,所以使用 V形绝缘子串前要作综合技术经济比较。当 对旧线路改造或在升压线路上,使用V形绝 缘子串较为适合。

随着输电线路的电压等级的不断提高,当今还出现一种链状形的绝缘子串的杆塔,如图 2-15所示。其绝缘子串既起到绝缘作用,又代替杆塔横担,它省略了复杂的钢结构横担。若 用合成绝缘子替代横担,它还具有质量轻、运输轻便、存放地方小、施工方便等优点,作为高压输电线路的杆塔,尤其作事故抢修用的杆塔是很适合的。我国500kV紧凑型线路中也有用这种塔型。

因绝缘子串是柔性组合构件,不能承受压力,所以当用链状形绝缘子串作这种杆塔时, 也同样应不使绝缘子串承受压力。

在输电线路中,用于连接杆塔,拉线,导线 (或避雷线) 和绝缘子等所用的金属零件统称为金具。送电线路中的金具主要有悬垂线夹、耐张线夹、导线连接金具、保护导线 (或避 雷线) 的保护金具以及拉线金具、接续金具等。这里辨遥体龙只简要概述与绝缘子串有关的悬垂线 夹、耐张线夹、绝缘子串挂线零件等。

悬垂线夹的作用是握着导线 (避雷线),并与悬垂绝缘子串连接,将导线 (或避雷线) 悬挂在空间。悬垂线夹在正常时应能承受档距内的全部垂直荷重,并在线路正常运行和断线 情况下不允许导线在线夹内滑动或脱离绝缘子串。因此悬垂线夹必须满足两个条件,一是在 正常运行时线夹应能承受导线的最大综合荷重,二是线夹对导线必须有一定的握着力。所以 有必要讨论一下这两种受力情况。

导线耐张线夹一般分为两类,第一类用螺栓压紧导线察趋台的方法固定,因而称为螺栓型线夹。这种线夹对导线只承受导线的全部张力,而不需要传导电流。这种线夹对导线的握着力应不小于导线计算破断力的90%。螺栓形耐张线夹主要有 ND型和NDL型两类,其中字母N表示耐张,L表示螺栓式,D表示倒装式。这种螺栓型耐张线夹主要用于小截面的导线。

第二类是压缩型耐张线夹。这类线夹又有两种,一种是液压炼纸挨型,另一种是爆压型。如 NY—800/100是一种液压型耐张线夹。其中N表示耐张,Y表示液压型,数字是指适用导线的截面尺寸,其中分子是代表适用导线的铝截面面积 ,分母是钢芯截面面积标称尺寸。

连接金具分为专用连接金具和通用连接金具两种, 前者是指直接用来连接绝缘子的,所以其连接部位的 尺寸应与绝缘子的钢帽、钢脚尺寸相配合,如球窝形 绝缘子用球头挂环、碗头挂板相连接,而槽型绝缘子 则要用直角挂板和直角挂环等相连接。图2-6是绝缘子 串专用的连接金具——球头挂环和碗头挂板。以上这些金具只能用于与绝缘子直接相连的部 位,而不能作其他用途,所以叫做专用连接金具。