7 保护金具2012.10

二分裂球绞间隔棒 线夹由铝合金制成，以球窝与撑棒的钢球为绞接点，沿水平与垂直 方向均可转动5°-8°，间隔棒承受导线短路电磁吸引力产生的向心力为 3-4kN，安全系数为2.5，间隔棒的轴向破坏荷重不小于7-10kN.
图7.7 铝管支撑间隔棒
间隔棒支撑用高强度铝合金制造，球头与支撑联接为压接， 结构合理并提高了强度。
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图7.3 司脱克布里奇防振锤
(a)
(a)绞扣式单螺栓固定线夹
(b)
(b)双螺栓固定线夹
图7.4 司脱克布里奇防振锤的两种线夹型式
FD型防振锤
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FG型防振锤
(ii)多频防振锤(音叉式) --钢绞线两端用不同质量的重锤，悬挂点距钢绞线两端不等长， 利用这种结构可获得四个固定频率，适应的频率范围较宽。重锤用 生铁铸成U形，以防止高频振动时，锤头碰磨钢绞线。为了防止电 晕，固定防振锤在导线上的线夹采用了两种不同结构和材料：对 330kV及以上线路，防振锤用线夹采用热挤压铝合金制造；对220kV 及以下线路，防振锤用线夹采用钢材制造。在钢绞线的中部铆紧一 副夹板，以便将防振锤安装在导线上。根据重锤结构尺寸，防振锤 有两个固有频率。 防振锤的形状见图7.5所示。
FF型防振锤
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(iii) 防振环 --将常规防振锤由生铁铸造的锤头改为圆钢锻制的U形环，压 缩在钢绞线的两端而成。两环与垂直导线的偏角均为30°，以使 振动时产生扭矩，消耗振动能量，提高消振效果。由于防振环不 采用铸造工艺，因而有制造简单等优点。。 防振锤环的形状见图7.6所示。
图7.6 防振环
根据间隔棒的结构特点分：球绞间隔棒、环绞间隔棒、阻
尼间隔棒、单绞式间隔棒等。
按照间隔棒所用分裂导线的结构分：二分裂、三分裂、
四分裂、八分裂间隔棒等型。
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间隔棒类别：G－刚性间隔棒；R－柔性间隔棒；Z－阻尼间隔棒
间隔棒形状或线夹特点： S－十字型；J－矩型；F－方型；Y－圆型；T－弹簧线夹； L－预成形螺旋线夹 例如： JZS4—450/400：表示为十字型阻尼间隔棒，四分裂，子导 线间隔距离450mm，适用于子导线标称截面400 mm2。 JRT4—450/630：表示为柔性间隔棒，弹簧线夹，四分裂， 子导线间隔距离450mm，适用于子导线标称截面400 mm2。
图7.32 FJP型均压屏蔽环(变电用)
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图7.33 FJP型均压屏蔽环(变电用)
图7.21 四分裂导线用重锤 外形示意图
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图7.22 四分裂导线用重锤组装示意图
1-联板；2-重锤片；3-双头螺柱
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二、电气防护金具
--用于绝缘子串上以防止产生电晕的金具，其包括均压环、屏
蔽环、均压屏蔽环和招弧角等。
1、电气防护金具的种类
(1)均压环—用于改善绝缘子串电压分布的环状金具。其用无缝钢管制 成，结构形式有圆形、长椭圆形、倒三角形、轮形等。与屏蔽环的安装位 置和作用是不同的，但其构造和最终目的是一样的，即控制绝缘子串上的 电晕。 均压环安装时，其钢管边缘在第一片绝缘子瓷裙以上或等高线上，一 般安装在距第一片绝缘子瓷裙75-100mm处，均压环的边缘至绝缘子裙边距 离为150-250mm。其作用是控制第一片绝缘子附件早期出现电晕； (2)屏蔽环—使被屏蔽范围内不出现电晕现象的环状金具。其作用是保 护金具，控制金具上的电晕。 (3)均压屏蔽环—兼有均压和屏蔽作用的环状金具。即用一个环兼作均 压环和屏蔽环时，其称为均压屏蔽环。
第7章 保护金具
7-1 保护金具的作用及类别 7-2 常用保护金具的结构及应用 7-3 保护金具设计概述
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7-1
机 械 防 护 金 具 电 气 防 护 金 具
保护金具的作用及类别
防护金具—用于导线与避雷线机械防护及绝缘子电气防护的 金具。其包括两大类：
1) 防振锤 (damper)--抑制导线受微风振动用的锤形组合件。 2 )间隔棒(spacer )--使分裂导线的子导线之间保持固定间隔的金具。 3)预绞式护线条 (preformed armor rod )--增加导线刚度及耐振能力的螺 旋形线条。 4)铝包带( aluminium armor tape)--包缠铝质绞线使其表面不受磨损的铝 带。 5)悬重锤( counter weight )--挂在绝缘子串下端，以增大垂直荷重的重 块。 5)均压环( grading ring )--改善绝缘子串电压分布的环状金具。 6) 屏蔽环(shielding ring )--使被屏蔽范围内不出现电晕现象的环状金 具。 7) 均压屏蔽环( grading and shielding ring )--兼有均压和屏蔽作用的 环状金具。 8) 招弧角( arcing horn) --防止电弧沿绝缘子表面闪络的角状金具。
1-悬垂线夹；2-挂重锤挂板；3-U形挂环；4-重锤 27
图7.20 重锤组装示意图
四分裂导线用的悬重锤是将梯形重锤片串挂在联板的两侧， 以三根螺杆固定，悬重锤轮廓尺寸在四分裂导线线束间距内，因 有四根导线屏蔽，在重锤上不会出现电晕。 悬重锤外形及组装零件尺寸如图7.2所示。 重锤片于联板上的安装方法如图7.22所示。
图7.26 单联悬垂均压环
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(2)FJ-500CS型双联悬垂均压环 其结构尺寸如图7-27所示。
图7.27 FJ-500CS双联悬垂均压环
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(3)FP-500CD型单联悬垂轮形均压环
其结构尺寸如图7-28所示。
图7.28 FP-500CD单联悬垂轮形均压屏蔽环
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(3)FP-500NS型双联耐张椭圆形均压环 其结构尺寸如图7-29所示。
图7.2 预绞丝护线条
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(2)防振锤 防振锤是消除导线振动的金具，其由一定质量的重锤、具有 高强度的镀锌钢绞线及线夹组成。当导线产生振动时，悬挂在导 线上的防振锤会产生相对运动，从而吸收导线的振动能量，降低 和消除导线的振动。目前线路上采用的防振锤的型式很多，各种 防振锤根据结构、重量和几何尺寸不同，均具有一定的固有频率。 常用的FD型（用于导线），FG型（用于钢绞线），FF型（用于 500kV导线），FR型（为多频防振锤）。 (i)司脱克布里奇型 其在一根高强度钢绞线两端分别固定一个由生铁铸成的圆柱 形重锤，在钢绞线的中部铆紧一副夹板，以便将防振锤安装在导 线上。根据重锤结构尺寸，防振锤有两个固有频率。 防振锤的线夹分两种结构型式。一种是绞扣式单螺栓固定线 夹（FD型）；另一种是双螺栓固定型线夹（FG），其用于直径较 小的导线。见图7.3所示。
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2、间隔棒 --用于保证分裂导线线束间距，以满足电气性能，降 低表面电位梯度，及保证线路在短路情况下，导线线束 间不致产生电磁力造成相互吸引碰撞，或虽引起瞬间的 吸引碰撞，但事故消除后即能恢复正常状态的防护金具。 根据性能特点分：
刚性间隔棒--即在间隔棒位置上，子导线之间不能产生相对位 移的间隔棒； 阻尼间隔棒--在间隔棒关节、线夹内安装有阻尼元件，能够减 轻分裂导线微风振动和次档距振荡的间隔棒； 柔性间隔棒--在间隔棒位置上，允许子导线之间有适量相对位 移的间隔棒。
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均压环和屏蔽环的安装均应在架线后附件安装时进行，在施工和检修 时均不得踩踏，以避免变形。其安装方式见图7-23
图7.23 均压环、屏蔽环的安装方式
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2、330kV线路用电气防护金具 330kV架空电力线路双联耐张绝缘子串用的FJP-330NS 型椭圆形均压屏蔽环的主要结构尺寸如图7-24所示。
注：在三分裂及以上子导线间隔距离不等时，间隔距离取最小值。
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间隔棒的型号由六部分组成
J
/ 子导线标称截面mm2 子导线间隔距离mm 子导线分裂数 间隔棒形状或线夹特点 间隔棒类别 间隔棒
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我国输电线路间隔棒主要结构形式如图7-7所示，图中字母： l－子导线间隔距离、－握紧导线的直径、a－线夹宽度。
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图7.1 防护金具的类别
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7-2
常用保护金具的结构及应用
一、机械防护金具
—用于导线与避雷线防止其振动破坏的金具。线路上常用的机 械防护金具包括防振金具(防振锤、护线条)、间隔棒和悬重锤等。 1、防振金具 (1)预绞丝护线条 其形状如图7.2所示，将其缠在导线的外层后，装入线夹，以 增加导线的刚度，减少导线在线夹出口处的附加弯曲应力。预绞丝 护线条成型内径比导线外径小15%-17%，故借助于材料的弹性压紧 在导线上，不产生滑移。 安装特点：安装简单，不需要携带任何工具，运行维护方便。 当需要检查护线条内部导线是否有断股时，可拆开预绞丝，经检查 后再重新缠绕，继续使用。
图7.24 FJP-330NS型均压屏蔽环
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330kV架空线路单联悬垂绝缘子串用倒三角形、轮形 均压屏蔽环及变电所单联耐张绝缘子串用倒三角形、轮 形均压屏蔽环的形状如图7-25所示。
图7.25 三角形均压屏蔽环
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3、500kV线路用电气防护金具 (1)单联悬垂均压环 其结构尺寸如图7-26所示。
图7.29 FP-500NS型双联耐张椭圆形均压屏蔽环
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4、变电用电气防护金具 (1)FJ型均压环(变电用)，如图7-30 所示。
图7.30 FJ型均压环(变电用)
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(2)FP型屏蔽环(变电用)，如图7-31所示。
图7.31 FP型屏蔽环(变电用)
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(3)FJP型均压屏蔽环(变电用)，如图7-32、图7-33所 示。
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图7.17 1000kV线路用八分裂间隔棒
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间隔棒的安装目前广泛采用不等距安装的方式，安装距离按下 面几项原则确定： 1、第一次档距对第二次档距（或倒第一对倒第二次档距）的 比值宜选在0.55～0.65左右。此外，间隔棒不宜布置成对于档距中 央成对称分布。 2、端次档距长度，对阻尼性能良好的间隔棒可选在30～45m 范围内，对阻尼性能一般或非阻尼型间隔棒可选在25～35m范围内。 3、最大次档距长度，对阻尼性能良好的间隔棒，一般不宜超 过80～90m，对阻尼性能一般或非阻尼型间隔棒可选在60～65m 范围内。
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不同型式间隔棒的安装及形状见图7.18所示
图7.18 间隔棒的安装情况
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3、悬重锤 --用于直线杆塔悬垂绝缘子串或非直线杆塔跳线对杆塔 绝缘间隙不足以及存在上拔现象或下压力不足时采用的保护 金具。 架空电力线路需采用增加绝缘子串垂直荷重，降低导线 悬挂点和使用V形绝缘子串等措施补救的情况有： (1)直线杆塔的悬垂绝缘子串风偏角超过允许值，对杆 塔绝缘间隙不足时； (2)直线杆塔绝缘子串或避雷线悬垂组合产生上拔时； (3)采用直线杆塔换位，悬垂绝缘子串向塔身偏移，对 杆塔绝缘间隙不足时； (4)旧线路升压运行而致使对杆塔构件绝缘间隙不足时。 根据上述各种情况的偏移角算出增加垂直荷重值，在绝 缘子串下面加挂悬重锤。
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悬重锤由重锤片、重锤座和挂板组成。重锤片用生铁制造， 每片重15kg，每个重锤座可以装3片重锤片，根据实际需要，重锤 片超过3片可加挂三腿平行挂板，每加一个挂板可以增挂3片重锤。 悬挂重锤用一般悬垂线夹时，线夹应增加挂重锤用挂板，悬挂方 法如图7.19所示。 悬重锤的形状如图7.20所示。
图7.19 悬重锤悬挂方式
图7.5 多频防振锤
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有四个谐振频率， 频率范围为3-150HZ。主 要用于吸收由于微风振 动对光缆所产生的振动 能量，常用于OPGW光缆 的防震装置，也适用于 ADSS光缆。
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(iii)FF型防振锤 --防晕型，用于500kV导线。重锤用生铁铸成U形，以防止高频 振动时，锤头碰磨钢绞线。为了防止电晕，固定防振锤在导线上的 线夹采用了两种不同结构和材料：对330kV及以上线路，防振锤用 线夹采用热挤压铝合金制造；对220kV及以下线路，防振锤用线夹 采用钢材制造。在钢绞线的中部铆紧一副夹板，以便将防振锤安装 在导线上。根据重锤结构尺寸，防振锤有两个固有频率。 防振锤的形状见图7.5所示。
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图7.8 四分裂阻尼圆环间隔棒
图7.9 四分裂阻尼十字间隔棒
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图7.10 标准型阻尼二分裂间隔棒
图7.11 标准型阻尼三分裂间隔棒
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图7.12标准型阻尼四分裂间隔棒
图7.13 500kV用四分裂间隔棒
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图7.14 引线间隔棒
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图7.15 跳线间隔棒
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图7.16 750kV线路用六分裂间隔棒