架空线悬垂线夹的防振
【架空输电线路防舞设计】架空输电线路
【架空输电线路防舞设计】架空输电线路一、术语和定义1.1舞动电线发生偏心覆冰,在风激励下产生的一种低频、大振幅自激振动.1.2舞动区冬春季节,在冰、风的作用下,线路易于发生舞动的地区,舞动区等级由强到弱可分为3级、2级、1级、0级舞动区共四个等级,不足30%发生概率的地区为0级舞动区, 30%~60%发生概率的为1级舞动区, 60%~90%发生概率的为2级舞动区, 90%以上概率的为3级舞动区。
1.3舞动微气象、微地形地区由于地形、气象等原因而易于发生舞动的局部特殊地区。
1.4防舞装置指对线路舞动有抑制作用的装置,如线夹回转式间隔棒、相间间隔棒、双摆防舞器、失谐摆、偏心重锤等。
1.5组合防舞装置指多种防舞装置组合安装形成的防舞装置系统,主要有相间间隔棒与线夹回转式间隔棒、相间间隔棒与双摆防舞器及线夹回转式间隔棒与双摆防舞器等三种型式。
二、防舞设计基本规定2.1 输电线路防舞设计应根据舞动区域分布图,结合工程特点,因地制宜地选择安全可靠、经济适用的防舞技术方案。
2.2 在舞动区内, 输电线路走向与冬春季节主导风向夹角大于45°的区段,应开展防舞设计。
2.3 应加强对线路舞动资料的积累,分区域、有选择地安装在线监测装置,开展输电线路舞动监测工作。
2.4 输电线路防舞设计,除应符合国家现行有关标准的规定。
三、防舞设计方法3.1 输电线路防舞设计,应从合理选择线路走向和路径、提高线路的机械及电气强度、加装防舞装.費等方面综合考虑, 减少舞动造成线路跳闸和机械损坏、 , 提高输电线路抵御覆冰舞动的能力。
3.2 应根据舞动区域分布图,结合沿线运行经验和线路走向,调査舞动微气象、微地形地区,划分线路舞动等级。
3.3 在1级舞动区,应在跳线金具设计、螺栓防松、预留或加装防舞装置等方面采取措施。
3.4 在2级和3级舞动区,应在导线、绝缘子、金具设计,杆塔加强,螺栓防松,加装防舞装置等方面采取综合措施。
3.5 防舞装置安装设计, 应根据其使用方法和安装要求进行设计、计算,必要时开展相关的机电性能试验。
防振方案
电力是国家能源战略布局的重要组成部分,其在我国能源资源优势配置及国民经济发展中扮演着非常重要的角色。
目前,我国电网正朝着远距离输送、大截面供电、超高电压等级的方向发展,高压架空输电线路规模越来越大,对输电线路安全性提出了更高要求。
我们都知道,风可以造成高压架空输电线路导线出现断股、断线和相间闪络问题,为避免发生此类故障,降低因故障造成的经济损失和人身伤害,必须采取有效的防振措施,做好高压架空输电线路运行安全的防护工作。
一、风致高压架空输电线路导线振动的形成机理从实际情况来看,风致高压架空输电线路导线振动的形式主要有三种:一是微风振动,二是次档距振动,三是舞动。
每一种振动形式,有着不同的形成机理。
微风振动:当风以一定速度,并与导线成直角的方向的吹向导线时,会在导线背面形成以一定频率上下交替变化的气流漩涡,如图1所示,使导线受到一个上下交变的脉冲力作用。
长期在脉冲力反复作用下,导线很容易出现断股、断线及相间闪络故障。
次档距振动:是一种只存在于分裂导线上的振动形式,主要发生两个间隔棒之间的线路上。
当风作用于分裂导线产生涡流后,处于涡流区内的子导线会产生升力和阻力,两种力量使子导线出现椭圆形的振荡。
舞动:是破坏力最强的一种振动形式,它的形成与气象条件密切相关。
二、高压架空输电线路导线防振设计基于上文提及的形成机理,结合现实情况,我们可以知道影响导线振动的因素主要有:风能、风速、风向、挡距、悬挂高度、导线张力、导线材料、导线结构及地形地物等。
在实际运行中,其中的任何一种因素都可能对导线的振动特性产生影响。
为此,进行高压架空输电线路导线防振设计时,要充分考虑这些因素的影响,科学的设计防振技术方案,合理的设置防振装置,以确保达到良好的消振效果。
(一)防振技术方案基于导线振动的影响因素,提出了防振技术方案。
具体内容:第一,选择导线路径时,尽量避免线路方向与风向间的夹角过大,最好控制在45°以下。
因为夹角超过45°,导线很容易出现振动,而小于45°时,振动稳定性很好。
输电线路组成(金具、绝缘)
(B-2)玻璃绝缘子(生产过程 Nhomakorabea工艺)玻璃绝缘子具有与瓷绝缘子同 样的环境稳定性。生产工艺简 单,较易实现机械化,生产效 率高。玻璃绝缘子主要成分是 由SiO2、B2O3、Al2O3等酸性氧 化物与Na2O、K2O等碱性氧化物 组成,原料为包括这些成分的 硅砂、长石、硼砂、碳酸钙, 还有其他许多天然原料和工业 药品。还要加少量辅助材料作 为澄清剂和还原剂。在1300℃ 以上的高温下熔融成型后进行 退火处理。急冷钢化使玻璃表 层得到钢化。经过退火和钢化 处理后,玻璃表面形成永久性 的压应力,阻止其表面微裂纹 的形成和扩散,使玻璃件机械 强度显著提高。
3)屏蔽环。用来降低金具上电晕强度的环称为屏蔽环。 均压环和屏蔽环虽然因为安装的地方不同造成其作用不同,但是它 们的构造和最终目的是相似的。均压环的作用是控制绝缘子上的电 晕。屏蔽环的作用则是控制金具上的电晕。
4)重锤。可以抑制悬垂绝缘子串或跳线绝缘子 串摇摆过大、直线杆塔上导线和避雷线被上拔。 5)防震锤。可以减少振动的振幅,从而减少导 线的振动。
(E-2)球面型
(E-3)空气动力型
空气动力型绝缘子的 特点是头部尺寸小。 重量轻,强度高和爬 电距离大。可节约金 属材料和降低线路造 价。
(E-4)防污型
防污型绝缘子又分为双伞型、三伞型、钟罩型、流线型 (空气动力型)和大盘径绝缘子。
三伞型绝缘子
钟罩型绝缘子
流线型绝缘子
双伞形绝缘子
双伞型和三伞型于普通型绝缘子相比,爬电距离比较大,伞形光滑,积污量少,便于人工清扫。钟 罩型绝缘子是伞棱深度比普通型大得多,伞槽间距离小,易于积污,且不便于人工清扫。流线型绝 缘子由于其表面光滑,不易积污,便于人工清扫,因而比普通型或其它防污型绝缘子有一定优势。 但由于爬距较小,且缺少能阻抑电弧发展延伸的伞棱结构,因而其抗污闪性能的提高也是有限的。 有些地区为防止冰闪及鸟粪污闪,在横担下第一片用伞盘较大的流线型绝缘子可收到一定效果。
浅析架空输电线路微风振动与防振
浅析架空输电线路微风振动与防振在架空输电线路实际运行过程中,很多方面因素均会影响其正常运行,其中比较重要的一个方面就是输电线路微风振动。
因此,在架空输电线路实际运行过程中,为能够使其安全性及有效性得到较好保证,对微风振动进行分析研究十分重要。
本文针对微风振动产生的原因进行了分析,并提出了输电线路的防振措施。
标签:输电线路;微风振动;防振设计;电网安全引言:输电线路顾名思义就是输送电能的线路,它像桥梁一样联络各发电厂、变电站,使其并列运行,实现电力系统的联网。
输电线路按架设方式分为架空线路和电缆线路。
多年来,对于架空输电线路的设计、施工、运行维护,考虑得较多的是送电能力、输电损耗、电网的稳定性和供电可靠性,而对于输电线路防振方面的问题则考虑得较少。
近年来,因风振等振动而导致架空输电线路故障跳闸的现象提示我们分析探索输电线路振动和防振问题,对于掌握线路安全运行的各种条件、状态,甚至指导地线路建设过程中的防振设计施工安装及路径、金具等附件的选择都有一定的意义。
1输电线路导地线微风振动的在线监测技术的应用输电线路导地线微风振动的在线监测技术的应用,有利于更好的对输电线路的运行状态和状况,甚至包括线路是否存在老化问题、短路、断路的问题等进行监测和检测,从而更好的保证输电线路的正常与安全运行。
在目前,我国经常使用的输电线路导地线微风振动的在线监测技术能够准确的对其存在的问题进行技术分析,取得了很大的效果。
输电线路导地线微风振动问题是最容易受到忽视的问题,但同时也是对输电线路危害较大的问题,更是我们必须十分重视的问题。
输电线路导地线微风振动往往引起线路出现种种问题,甚至会引起线路的中断,尤其是对于那些使用时间较长,年久未经检修的老线路更容易出现断股现象。
长此下去,必将带来巨大的损失。
我们通过采用输电线路导地线微风振动的在线监测技术,能够有利于监测、检测和解决输电线路导地线的微风振动问题。
2 微风振动架空输电导线在0.5 m/s~5 m/s的均匀微风垂直作用于导线时,会在架空线的背风侧形成一个以5 Hz~150 Hz频率变化的风力涡流。
架空线路的基本结构
架空线路的基本结构架空输电线路的主要部件有: 导线和避雷线(架空地线)、杆塔、绝缘子、金具、杆塔基础、拉线和接地装置等。
如图所示。
图架空输电线路一、导线和避雷线导线是用来传导电流、输送电能的元件。
输电线路一般都采用架空裸导线,每相一根,220kV及以上线路由于输送容量大,同时为了减少电晕损失和电晕干扰而采用相分裂导线,即每相采用两根及以上的导线。
采用分裂导线能输送较大的电能,而且电能损耗少,有较好的防振性能。
(一)架空导线的排列方式导线在杆塔上的排列方式:对单回线路可采用上字形、三角形或水平排列,对双回路线路可采用伞形、倒伞形、干字形或六角形排列,见图4—1。
图4-1 导线在杆塔上排列方式示意图导线在运行中经常受各种自然条件的考验,必须具有导电性能好、机械强度高、质量轻、价格低、耐腐蚀性强等特性。
由于我国铝的资源比铜丰富,加之铝和铜的价格差别较大,故几乎都采用钢芯铝线。
避雷线一般不与杆塔绝缘而是直接架设在杆塔顶部,并通过杆塔或接地引下线与接地装置连接。
避雷线的作用是减少雷击导线的机会,提高耐雷水平,减少雷击跳闸次数,保证线路安全送电。
(二)导、地线分类导、地线一般可按所用原材料或构造方式来分类。
1、按原材料分类裸导线一般可以分为铜线、铝线、钢芯铝线、镀锌钢绞线等。
铜是导电性能很好的金属,能抗腐蚀,但比重大,价格高,且机械强度不能满足大档距的强度要求,现在的架空输电线路一般都不采用。
铝的导电率比铜的低,质量轻,价格低,在电阻值相等的条件下,铝线的质量只有铜线的一半左右,但缺点是机械强度较低,运行中表面形成氧化铝薄膜后,导电性能降低,抗腐蚀性差,故在高压配电线路用得较多,输电线路一般不用铝绞线;钢的机械强度虽高,但导电性能差,抗腐蚀性也差,易生锈,一般都只用作地线或拉线,不用作导线。
钢的机械强度高,铝的导电性能好,导线的内部有几股是钢线,以承受拉力;外部为多股铝线,以传导电流。
由于交流电的集肤效应,电流主要在导体外层通过,这就充分利用了铝的导电能力和钢的机械强度,取长补短,互相配合。
高压架空导线中防振金具应用探讨
高压架空导线中防振金具应用探讨在高压架空线路上,靠近绝缘子两侧的导线上常挂一个小锤,这种小锤叫防振锤,是为了减少导线因风力耻起振动而设的。
高压架空线路杆位较高,档距较大,当导线受到风力作用时,会发生振动。
导线振动时,导线悬挂处的工作条件最为不利。
由于多次振动,导线因周期性的弯折会发生疲劳破坏。
当架空线路档距大于120米时,一般采用防振锤防震。
一、防振锤特点1、特点:防振锤采用哈罗式结构设计,其基本原理是动态吸收能量,其频率覆盖范围为6Hz-150Hz,大小锤头中间开槽,钢绞线与锤头连接处外露,可以观察钢绞线疲劳损坏情况,又不限制锤头甩动,不磨损钢绞线,并可获得数个谐振频率,适用于缆径9.5mm~27mm的光缆(已包含护线条在内所能夹持的光缆直径)。
并在此范围内有四个谐振频率,可满足各种型号ADSS/OPGW的需要,具有非常有效的减振效果。
用途:防振锤主要用于ADSS光缆、OPGW光缆及电力架空导线上,消除或降低导线、光缆在层流风作用下产生的振动,以防止夹持金具及光缆的损坏。
1.1防振锤种类介绍防振锤如果选用正确,一般可使架空导线的振动应力减少90%以上。
因此,防振锤选择应考虑:⑴风速、风能、气温和地貌;⑵导线的自阻尼性能;⑶振动水平与应变的关系;⑷功率的平衡。
现就国内外工程中几种常见的防振锤型式作以简单介绍。
1.2.斯托克防振锤斯托克布里奇在吸取贝特阻尼线功能的基础上,于1925年在美国爱迪生公司发明了世界上第一只防振锤。
后来,按照这个原理设计的防振锤,统称为斯托克布里奇防振锤。
斯托克布里奇防振锤的两端对称布置有圆筒形重锤,它利用两端锤头回转和摆动时支持钢绞线的股间互相滑移产生的摩擦阻尼力消耗振动能量。
为了防止筒内积水锈蚀钢绞线,在圆筒下方设有孔径大于6mm淌水孔。
由于斯托克布里奇防振锤的锤头对称布置,因此,它具有2个固有谐振频率,在这2个谐振频率以外的振动频率,则防振功率不足。
1.3R防振锤意大利Salvi公司在吸取斯托克布里奇防振锤有点的基础上,于1968年研制出4R型防振锤。
架空电力线路导线的振动与防振
浅谈架空电力线路导线的振动与防振摘要:笔者结合多年现场工作经验,对架空电力线路的振动进行了分析,并总结了相关的防振措施,仅供同行业人员参考。
关键词:导线微风振动次档距振动舞动防振前言:架空电力线路的导线、避雷线由于风力等因素的作用而引起周期性振荡,称为导线的振动。
导线振动有多种类型,如由于微风的作用产生的微风振动;分裂导线上产生的次档距振动;在风力和覆冰条件下产生的舞动;在短路电流作用下产生的振动;在电压和雨的作用下产生的电晕振动等。
导线的振动对不仅对于导线有破坏的危险,同时能引起金具甚至塔身的破坏,严重这甚至会造成大面积停电事故,因此必须采取有效措施进行防范。
下面,文章即对导线的微风振动、次档距振动和导线舞动进行分析。
1.导线的微风振动1.1 微风振动的产生和危害在线路的档距中,导线和避雷线,受到与线路方向垂直的、稳定的又比较缓慢的微风作用时,产生每秒有几个到几十个周波,并且在整个档距中形成一些幅值较小的一般不超过几个厘米的静止波,称微风振动。
导线振动的可能性和振动过程的性质(频率、波长、振幅),取决于很多因素:即导线的材料和直径;线路的档距和导线张力;导线距地面的高度;风的速度和方向以及线路经过地区的性质等。
风速在0.5~0.8 m/s 时,导线便产生振动。
当风速增大时,在接近地面的大气层里,由于地面摩擦的结果,便出现气旋。
气旋随着风速的增加而包围所有更高的气层,并破坏了上层气流的均匀性。
也即破坏了导线悬挂处气流的均匀性,使导线停止振动。
当风向与导线轴线的夹角在90°~45°时,便可观察到稳定性的振动;在45°~30°时,振动便具有较小的稳定性;而小于20°时,一般不出现振动。
导线的振动除和风速、风向及路径有关外,还与导线的悬挂高度、线路档距和导线平均运行应力等有关。
随着导线悬点高度的增加,将减弱自然遮蔽物对于风的影响,扩大了产生振动的风速范围,增加了振动时间。
电力金具类别及要求
五、金具的铜、铝件要求
重点是对产品质量的要求: (1)铜、铝件表面应光滑、平整、清洁,不应有裂纹、起泡、
起皮、夹渣、压折、气孔、砂眼、严重划伤及分层等缺陷。 允许有轻微的局部的不使板厚(或管壁厚)超过允许偏差的划
伤、斑点、凹坑、压印及修理痕迹等缺陷。 (2)铜、铝件的电气接触平面不允许有碰伤、划伤、斑点、凹
1、首位字母意义 型号首位字母代表意义: (1)分类类别,见表1:
(2)联接金具类产品系列名称,见表2。
2、二、三位字母意义 --是对首位字母的补充表示,以区别不同型式、结构、 特征和用途。具体意义见表3:
3、主参数 (1)表示适用导线的标称截面,mm2。 (种标称截面导线时,采用组合号代表相 应范围内的导线标称截面,组合号见表4。
二、金具结构的一般要求
(1)受剪螺栓的螺纹,允许进入受力板件的深度不得大 于该板件厚度的1/3。
(2)U型挂板连接方式的挂板宽度不宜大于100mm,否则 应采用整板钻孔的槽型连接型式。。
(3)凡接触导线、地线的各种线夹及接续金具,其出口 应制成圆滑的喇叭口状。
(4)金具的结构应避免积水。 (5)球、窝的连接尺寸应符合国际电工委员会(IEC)标准 120《悬式绝缘子的球窝连接尺寸》GB/T4056规定。 (6)金具的尺寸及公差应保证金具满足规定的机械与电 气性能要求;经镀锌的金具,其尺寸均为镀锌后的尺寸。 (7)各类金具的具体结构要求详见第2章。
四、金具的钢制件(可锻铸铁和球墨铸铁)要求
(1)钢制件的剪切、压型和冲孔,不允许有毛刺、开裂和叠 层等缺陷。
(2)U型金具,当弯曲半径与板厚或棒材直径之比2.5小于时, 必须采用热弯曲。由弯曲加工引起的厚度或直径的减少应符合下 列规定:
1)板厚或直径为25mm及以下时,允许减少0.5mm。 2)板厚或直径大于25mm时,允许减少1.0mm。 (3)板件的宽度在弯曲处的尺寸偏差应不超过表12的规定。
解析超高压输电线路的振动及防振技术
解析超高压输电线路的振动及防振技术摘要:超高压输电线路导线振动现象的开发应用是很常见的,面对这一问题,把握超高压输电线路振动和损坏的原因,采取相应的防振措施设计,已经成为世界发展的焦点,本文简要介绍了该问题的产生原因、影响及处理措施。
关键词:超高压输电线路;振动;振动控制措施一、前言超高压输电线路环境普遍恶劣,受常年气候因素的影响,振动十分普遍,一旦超高压输电线路发生振动,将影响超高压输电线路的安全使用和运行,因此做好防振工作和技术措施是十分重要的。
二、振动类型及原因2.1微风振动受到风的影响,超高压输电线路会产生更多的常见振动现象,如果受到水平均匀的风的震动,则形成涡流,在背风区将导致脉冲力的影响,涡流能量继续传递到导线上,造成浮丝在这些力的作用下发生震动,如果涡流电流的脉冲频率与导线本身的振动频率完全相同,则会产生共振,产生较大的振动,风速引起的导线的微风振动一般为0.5~8m/s,风力涡周围的电线能量转移比较低,由于电阻丝不能克服阻力,使导线振动速度过大;电汇的能量不足以克服导线自阻尼振动的力量;气流产生均匀性的破坏,从而不会造成钢丝稳定振动,线路跨度大、导线悬挂高或通过风场平坦开阔,风效应对线振动和微风振动的影响将增大,如果速度不大,风力在上层相对均匀,不振动,风的方向和线的水平角与微风振动有很大关系,当角度为40°- 90、微风振动是最有可能发生,因此,在一个开放的空间中,电线的安装或悬挂会使风的影响更大。
2.2导线振动导线振动是空气动力学中的一个复杂的问题,因为分割线不对称,很容易在空地上振动,振动的频率是一个或几个半波长,运动轨迹经常出现长轴偏差的椭圆运动,这往往是伴随着同步交变扭转在同相轴轴的振动,最大的全振幅出现在半波复合模式,高振动幅度和跨度的大小比例不平衡,一般不超过节点连接的弧垂,振幅一般不超过12m。
2.3次档距振荡次档距振荡指的是超高压输电线路导线之间的振荡,由于超高压输电线路采用分相导体,导线间的杆间距导致导线振动现象,振动频率约1-2hz,幅度为0.1 ~ o.5rfl,出现横向扁长的椭圆轨迹振动,这一现象的原因主要是因为当风吹起的时候,有同一水平的风力作用,导致在同一水平面上次档距振荡。
悬垂线夹磨损引发架空避雷线掉线及防范
悬垂线夹磨损引发架空避雷线掉线及防范1. 引言架空避雷线作为电力系统中的重要组成部分,在保障电力系统安全运行方面起到了关键作用。
然而,由于使用环境和时间的推移,悬垂线夹可能会出现磨损现象,导致架空避雷线掉线,进而可能引发电力系统故障。
本文将探讨悬垂线夹磨损引发架空避雷线掉线的原因,以及如何进行防范措施。
2. 悬垂线夹磨损原因悬垂线夹的磨损是由多种因素引起的,包括以下几个方面:2.1 环境因素悬垂线夹暴露在室外环境中,受到各种天气条件的影响。
例如,阳光、雨水、寒冷和高温都可能导致悬垂线夹材料的老化和磨损,从而降低了其性能。
2.2 绝缘击穿当架空避雷线遭受雷电冲击时,可能会发生绝缘击穿现象。
这种击穿可能导致电弧放电,产生高温和电压过载,从而损坏悬垂线夹,加速磨损。
2.3 振动和机械应力悬垂线夹容易受到振动和机械应力的影响。
例如,强风、震动和外力撞击都可能导致悬垂线夹的磨损和变形。
3. 架空避雷线掉线及风险当悬垂线夹发生磨损并导致掉线时,可能引发以下风险:3.1 电力系统中断架空避雷线掉线将导致电力系统中断,造成停电和用户服务中断。
这将给人们的生活和工作带来不便,并可能造成经济损失。
3.2 安全隐患架空避雷线掉线可能导致线路触地或与其他设备碰撞,产生电弧和火花,增加火灾和触电等安全隐患。
3.3 设备损坏当架空避雷线掉线时,架空线夹可能受到损坏,需要进行维修或更换。
这将带来额外的维修成本和设备停机时间。
4. 防范措施4.1 定期检查与维护定期检查架空避雷线中的悬垂线夹,发现磨损和损坏情况及时进行维修和更换。
建议在正常运行期间至少每年检查一次,在恶劣环境下或发生雷电活动后立即检查。
4.2 使用高质量的悬垂线夹选择高质量的悬垂线夹,具有耐候性、抗振动和抗击穿能力。
同时,悬垂线夹应符合国家标准和电力系统要求。
4.3 加强绝缘保护在架空避雷线设计和安装过程中,应加强对绝缘材料的选择和使用,提高绝缘击穿电压,降低绝缘击穿的风险。
浅析架空输电线路振动和防振问题
浅析架空输电线路振动和防振问题摘要:输电线路是电网的重要组成部分,近年来,因风振而导致架空输电线路故障跳闸的现象提示我们分析探索架空线路的防振问题对于线路安全运行具有重要的意义。
架空输电线路平时所测得的导线振动的振幅,是风力吹动导线形成的上下振动与电动力振动的合成。
风引起的导线振动很多,如输电线路在风的作用下会发生微风振动甚至舞动等,其影响造成严重的输电线路事故;对于高压输电线路防振问题也更为重要,根据振动的特点、产生的原因、危害程度的不同,防止措施也不同。
关键词:输电线路;振动;舞动引言:输电线路顾名思义就是输送电能的线路,它像桥梁一样联络各发电厂、变电站,使其并列运行,实现电力系统的联网。
输电线路按架设方式分为架空线路和电缆线路。
多年来,对于架空输电线路的设计、施工、运行维护,考虑得较多的是送电能力、输电损耗、电网的稳定性和供电可靠性,而对于输电线路防振方面的问题则考虑得较少。
近年来,因风振等振动而导致架空输电线路故障跳闸的现象提示我们分析探索输电线路振动和防振问题,对于掌握线路安全运行的各种条件、状态,甚至指导地线路建设过程中的防振设计施工安装及路径、金具等附件的选择都有一定的意义。
1、架空输电线路导线振动的类型人们在印象中普遍认为架空输电线路的振动是由于风力吹动导线而引起的,在物理上解释是在导线的背面形成“卡门”旋涡,使导线形成上下方向的振动。
但这种认识是不全面的,通过理论分析计算,目前所谓的“微风”振动,除了风力的作用形成的上下振动之外,还存在由于线路输送交流电而产生的电动力振动。
架空输电线路由于输送电力,两导线之间就会产生电动力,直流输电线路产生随电流而变化的相斥的电动力,而交流输电线路则由于导线的排列不同,而产生不同方向的电动力振动。
所以,导线的振动包括电动力振动和风力振动,它们共同作用在导线上,而且是周期性的,电动力振动及风力振动所产生的振幅都是微量级的,这两种振动要进行合成才为导线的振动,其合振不会有大的振幅出现[1]。
输电线路防振锤的安装方案设计
输电线路防振锤的安装方案设计前言近年来,随着我国经济社会的快速发展,各种输电线路大量兴建。
其中大容量、远距离的输电方式因其更高的经济效益而得到大力推广,因此保证线路的安全、稳定运行变得愈加重要。
导线是电功率的载体,是输电线路的重要组成部分,由于其长期露置于野外的自然环境中,容易受到大风、雨雪、气温变化和雷击等气象条件和其它外界因素的影响,出现故障的几率较高。
在风和冰等综合因素的作用下,架空线经常处于振动的状态。
根据振动特征的不同,主要分为三种形式:高频微幅的微风振动、中频中幅的次档距振荡和低频大幅的舞动。
其中微风振动的发生最为频繁,同时也是造成输电线路损伤的主要原因。
所以应该在输电线路上进行安装防振锤,来减少微风振动对于输电线路造成的损害。
现在市场上的防振锤在使用过程中安装较为复杂,并且生产成本较高,所以对于防振锤的优化设计是至关重要的。
针对于此对于该课题进行了相关的研究。
摘要可供输电线路采用的消振装置类型很多,目前在我国的架空输电线路中,广泛采用防振锤来控制微风振动。
防振锤,是一种专门为了防止微风振动而在导线上设计的一种零件。
简单说来,防振锤是由一段短的钢绞线在其两端各装一个重锤,中间有挂在导线上的夹板,当导线振动时,防振锤的钢绞线两端也不断上下弯曲,消耗导线振动传递来的能量,从而降低了导线的振幅。
要使防振锤更有效地耗散掉输入输电线路的风能,就需要考虑防振锤的数量以及合适的安装位置。
防振锤被广泛运用于架空输电线以消耗微风振动的强度和保护输电线免受疲劳损害。
根据输电线微风振动的特点,本文首先对于防振锤在市场上使用的现状进行考察,然后针对于防振锤在使用中所存在的弊端进行改进,本课题对于输电线路防振锤的安装方案进行了相关设计,供输电线路防振锤的安装方案实践上提供一定的理论上的借鉴。
关键词:防振锤;安装;方案;设计目录前言 (1)摘要 (2)第1章输电线路防振锤的安装方案设计 (5)1.1任务描述 (5)1.2任务要求 (5)第2章项目任务 (6)第3章信息咨询 (7)3.1微风振动 (7)3.2输电线路震动的原因以及特性 (7)3.2.1输电线路震动的原因 (7)3.2.2输电线路震动的特性 (7)3.3输电线路震动的危害 (8)3.4防振锤的种类及发展历程 (8)第4章制定输电线路防振锤的安装工作计划 (12)4.1设计进度计划 (12)4.2设计任务 (12)4.3主要技术参数 (12)4.4现场勘察 (13)4.5准备工具材料 (13)第5章实施输电线路防振锤的安装工作计划 (14)5.1施工前准备 (14)5.2防振锤的安装个数 (14)5.3防振锤安装方案 (15)5.4防振锤安装实施 (15)第6章过程检查与控制 (17)6.1防振锤安装注意事项 (17)6.2防振锤施工安全保证措施 (18)第7章技术总结 (19)7.1导线防振锤安装工艺 (19)7.1.1工艺要求 (19)7.1.2施工工艺要点 (19)7.2地线防振锤安装 (19)7.2.1安装工艺 (19)7.2.2施工工艺要点 (19)致谢 (20)参考文献 (21)第1章输电线路防振锤的安装方案设计1.1任务描述随着电力工业的迅速发展和架空输电线路的大量兴建,线路的安全运行变得愈加重要。
架空线路金具
(一)悬垂线夹
悬垂线夹用于 将导线悬挂在直线 杆塔的绝缘子串上, 或将避雷线悬挂在 直线杆塔上,也可 用于换位杆塔上支 持换位导线以及非 直线杆塔跳线的固 定。
耐张线夹
耐张线夹的作用 在一个线路耐张段的两端固定架空线的金具,主要用在耐 张、转角、终端杆塔的绝缘子串上。
螺栓型
液压型
金具-线路金具
(a)球头挂环; (b)碗头挂环; (c) U形螺栓; (d) U形挂环; (e)直角挂环 ; (f)延 长环 ; (g)直角挂板 ; (h) 平行挂板; (i)平行挂板PS-7
金具-连接金具
球头挂环
挂板
碗头挂板
U形挂环
接续金具
• 用于架空线路导线及避雷线终端的接续、 非直线杆塔跳线的接续及导线的补修等
专用联结金具是直接用来连接绝缘子的,其连接部位的结 构尺寸与绝缘子相配合。
球头挂环 碗头挂板 直角挂环 直角挂板
通用联结金具用于将绝缘子组成两串、三串或更多串数, 并将绝缘子与杆塔横担或与线夹之间相连接也用来将地线 禁固或悬挂在杆塔上,或将拉线固定在杆塔上等。
U型挂环 U型挂板 直角挂板 平行挂板
连接金具图片
二、电气保护金具
(1)防微风振动金具 防震锤 防震锤通常安装在线夹附近。 预绞丝护线条 包缠在线夹处导线外面的条状金具。
(2)间隔棒 安装在分裂导线上固定和保持各分裂导线间的间距,以防止导线
互相鞭击的金具。 (3)防舞动金具
防止导线单侧覆冰而产生的大幅度舞动的金具。
防震锤
在架空线路运行期间,由于受到风力的作用,在 导线(包括地线)的背风面产生涡流。在一定的条 件下,导线会产生周期性的振荡。
导线的振动危害性很大,除了引起导线断股外, 还可能使金具配件磨损、松动,造成杆塔的损坏。
浅析架空线路导地线振动原因及防振措施
浅析架空线路导地线振动原因及防振措施摘要:微风振动是高压输电线振动最普遍的形式,同时也是造成输电线路损伤的主要原因。
为减少导地线由于微风振动而产生的危害,本文针对架空线路导地线振动原因、振动危害及导地线的防振措施进行了分析和阐述。
关键词:架空线路;导地线;线路振动;防振措施;引言高压架空输电线路地处旷野,终年受到风、冰和气温变化等气象条件的影响。
风的作用除使架空导、地线和杆塔产生垂直于线路方向的水平载荷外,还将引起导、地线振动[1,2]。
根据频率和振幅的不同,导线振动大致可分为三种:高频微幅的微风振动、中频中幅的次档距振动和低频大振幅的舞动[3]。
三种振动中导线微风振动发生最为频繁,且易导致金具磨损和导线断股、断线事故发生,威胁输电线路安全运行。
尤其在大跨越线路上,因其档距大、悬挂点高和水域开阔等特点,风输给导地线的振动能量大大增加,导地线振动强度较普通档距严重,一旦发生疲劳断股,将给电网安全运行带来严重危害。
1 导地线振动原因和影响振动因素线路的档距中,导线和避雷线受到与线路方向垂直,稳定且较缓慢的微风作用时,产生每秒几个几十个周波,且在整个档距中形成一些幅值较小的静止波,称为微风振动。
当该频率与档距中拉紧导线的某一自然振动频率相等时,便产生谐振,此谐振称为导线的振动。
稳定均匀的风速和横向风是引起导地线振动的基本原因[4]。
风速较小时,不足以在导地线背风面形成漩涡推动导地线上下振动;风速过大时,风与地面磨擦而产生紊流,破坏了上层气流的均匀性,也不会引起导地线稳定振动。
一般引起架空线路导地线稳定振动风速的下限值为0.5 m/s,上限值为4~6m/s。
微风振动最易发生在下列地区:导线拉力大而对地面距离高的地方,平原开阔地带,山谷河流等大跨越地段。
在大跨越档距中,不但有横向风力,且由于上下层有温差,还会产生垂直向上的气流。
此时架空线的微风振动比较严重。
导线的振动除与风速、风向及路径有关外,还与导线的悬挂高度、线路档距和导线平均运行应力等有关。
GB2318.4-85悬垂线夹(XGF型)
GB2318.4-85悬垂线夹(XGF型)中华人民共和国国家标准悬垂线夹(XGF型)UDC621.315.6GB2318.4—85Suspension clamp(XGF type)国家标准局1985-01-23发布1985-12-01实施1适用范围本标准适用于架空电力线路的直线杆塔悬挂导线用的悬垂线夹。
2型式尺寸2.1悬垂线夹为XGF型。
2.2悬垂线夹主要尺寸应符合下图1~3及表的规定:图1图2图3mm型号适用导线截面或型号简图c d h l rXGF-300LGJ 300/40124166025013.0XGF-5K300~400224165530016.0 XGF-5X300~400332166530016.0表中型号中字母及数字意义为:X——悬垂线夹;G——固定;F——防晕;数字——适用导线组合号,适用导线标称截面;附加字K——上扛;X——下垂。
3技术要求3.1悬垂线夹一般技术条件应符合GB2314—85《电力金具通用技术条件》的规定。
3.2材质与紧固件a.防电晕型线夹本体及压板按GB1173—74《铸造铝合金》,采用ZL-102铝合金制造;b.挂板、U形螺丝按GB700—79《普通碳素结构钢技术条件》,采用抗拉强度不低于372.5N/mm2(372.5MPa)的钢材制造;c.螺母按GB41—76《六角螺母(粗制)》;d.垫圈按GB95—76《垫圈(粗制)》;e.弹簧垫圈按GB93—76《弹簧垫圈》;f.螺栓按SD25—82《六角头带销孔螺栓》;g.闭口销按SD26—82《闭口销》;h.半圆头方颈螺栓按GB12—76《半圆头方颈螺栓(粗制)》。
3.3悬垂线夹的破坏荷重不小于下列数值:XGF-300型39.2kN;XGF-5K型58.8kN;XGF-5X型58.8kN。
4验收规则及试验方法悬垂线夹的验收及试验按GB2317—85《电力金具验收规则、试验方法、标志与包装》进行。
5标志与包装悬垂线夹的标志与包装按GB2317—85规定进行。
倒杆、倒塔和断线事故的预防措施
仅供参考[整理] 安全管理文书倒杆、倒塔和断线事故的预防措施日期:__________________单位:__________________第1 页共9 页倒杆、倒塔和断线事故的预防措施在线路选线工作时,所选择的路径,不仅经济上要求合理。
还要安全可靠。
为此,在选线时,必须考虑沿线的气象、水文、地、地形等自然环境和交通运输等方面的因素。
线路应该避开淤地、地质不稳定地带、地震强度六级以上地区、严重覆冰区、风口等严重影响线路安全运行的地区,并且,线路沿线交通条件尽量要好,以便于施工及运行维护。
在线路勘测中,应包括地质、气象、水文等各方面的内容。
地质勘测包括一般地质勘测和重点地质勘测。
一般地质勘测是对地质条件、地貌单元、简单地段的地质勘测,要按设计要求提供杆塔地基岩土的物理力学指标和工程地质、水文地质条件。
重点地质勘测是对特殊的地貌、岩熔、滑坡、泥石流、崩塌、冲沟等不良地质现象,黄土、软土、膨胀土、人工填土等特种岩土,大的或重要的交叉跨越以及特殊设计、特殊基础等地点的地质勘测,并针对这情况,提出勘测、测试和评估资料。
气象工作除向有关气象部门收集有关资料外,还要进行大风调查和重冰观测。
水文工作则包括河床演变、供水位调查、设计洪水位确定和杆塔基础冲刷计算。
对于塔位的选择,要妹地基稳固,应尽量避开洼地、水库、冲、陡波、河边等水文、地质不良处。
在线路设计中,要充分考虑地形、地、气象等条件,例题配置杆塔型号,确保杆塔强度能满足各种地形、地质、气象条件的要求。
杆塔的选择,要求运行安全可靠,设计经济合理,施工简单方便,因地制宜、全面比较,要避免片面强调经济性的错误倾向;在设计中,要考虑到施工是短时的,运行是长期的,电力线路建成后,要在比较复杂的环境中运行。
这就要求在选择杆塔时,要充分考虑运行条件,重视运行的安全可靠性。
特别是在地形复杂、气象条件恶劣、交通困难地段的杆塔,要第 2 页共 9 页充分考虑修复困难和停电损失,适当增加杆塔的强度。
架空线路用预绞式悬垂线夹
2.架空线路用预绞式悬垂线夹架空线路用预绞式悬垂线夹是专门为架空线路的安装而专业设计的,它的结构精巧美观,特别适合对输、配电线路的导线保护,经过实际运行证明它能满足电力系统要求的高可靠性和运行的经济性的特点。
预绞式悬垂线夹是现代电力工程中主要推荐产品。
功能和特点:○预绞式悬垂线夹完全可以替代过去的各种结构形式的悬垂线夹。
○橡胶夹具包裹住导线/地线悬挂位置中央形成弹性缓冲,避免了悬垂线夹和导线/地线刚性的接触,保证了线夹握力的同时又可以有效地消除有害的向心压力。
○预绞丝以一定的长度均匀地缠绕在导线/地线外面,既提高了导线/地线的悬挂点的刚度,又在线夹与导线/地线之间形成了充分的接触面,将导线/地线所受应力分布在一个较大的区域上,使弯曲、剪切、拉伸等静态应力的影响大为减小,保证线夹本身不会对导线/地线造成损害的应力集中,极大提高导线/地线耐受应力的能力,而在导线/地线发生振动甚至舞动时,防止由于导线/地线反复拗折,引起因材料疲劳而发生断股现象,且不易在悬挂处造成损伤,从而保正系统的正常寿命。
○预绞式悬垂线夹的双曲线腰鼓形特殊设计,握力大,重量轻,可以降低电磁损耗和消除电晕,护线条的球形端头保证导线/地线不至发生尖端放电。
○预绞式悬垂线夹安装质量一至性好,且安装过程不会损伤导线/地线。
○预绞式悬垂线夹运行中有很高的可靠性,对输、配电线路有良好的保护性,从而保证电力系统运行的良好经济性。
○预绞式悬垂线夹材质与所包裹物(绞线)完全一致,从而保证较强的耐腐蚀性。
○预绞式悬垂线夹具有握力大、安装方便、运输费用低、整洁美观等优点。
○预绞式悬垂线夹在遇到极度恶劣的环境、张力、冲击、极端温度下,预绞式悬垂线夹依然能正常运行。
○预绞式悬垂线夹的特殊设计,避免了螺栓、螺母、垫圈和其它部件在安装或运行其间丢失或损坏的可能。
○预绞式悬垂线夹的护线条由高强度金属丝制成,具有极好的弹性和韧性,可保证长期抗老化性及防松动性。
○预绞式悬垂线夹重量轻、强度高,可用于重冰及档距较大的地区。
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运行。其检查结果 ( Ⅱ) 表 表明,虽然导线损坏程度略高, 但都暂不需进行维护。【 两条线 3 拐
路 是装常规 的短本 体悬垂线夹 ,并用护线 条和防振锤 防振 ,只是悬垂线 夹 回转轴线 处与导线纵 轴 线高低不 同。其 中一条线 的线 夹 中心 回转轴线高 于导线纵轴 线 ,损坏 1 %。另一条 的线夹 中 8
方案2 防振及予绞式悬垂线夹
前西德不 同线夹 和A S 导线的静弯应变试验 CR
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电力 金 具
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图3
前西德5Q A s 柔线架设八个 月 6 c R 后振 动情况
地形 :小丘陵 ,档距 :约40 0米
熊 ~ 一
讨 。我厂 曾出版过 《 悬垂线夹研究 ( )》译 文集 ( 961 )。现提供 防振悬垂线夹 的一些 简 一 18. 2
况 ,供同行们研究参考 。
1 6 年 ,前 西德 的一项研究试验 表 明,普通悬 垂线夹处 的导线动 、静 弯应力大大高 于对 比 99
试验 的几 种 《 防振 》悬垂装置 ( ..)【】 国 (9 1 )、 日本 (96 )曾进行 的试 验 图1 3 1 2 。美 18年 15 年 研究 ,亦说 明线夹本体 的长度及 曲率 半径 对导线的动 、静弯应力 和集 中荷载也有关 系[、5。既 2 】 希望于改善悬垂线夹本体结构 ,又希望达到减少导线疲劳损坏 ,延 长导线使用 寿命 的 目的。
见表1 2 。【】 ・
线夹本体
试 品1
断 股 根 数
试 品2 试 品3 平均
短半径 中半径 长半径
5 2 O
1 5 7 O
1 3 8 5
1 1 6 1
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电力 金 具
3
每种线 夹试验是用 三只本体 ,用 同一 种 13. 圆密尔 , ̄HA S 导线 ,在模拟 风速下进 03 千 5 CR
行。
屯, 妇 丰强
卫 ~
图4
美 国试验 的几种悬垂线夹本体
长中 慢戍太
1 5 年代初 ,瑞典 曾对 四条5 、1 2 2 k 电压 的输 电线路进行 过检查 ,很有 对 比性 。 . 0 2 5 3 、2 0 V 其 中有两条线路采 用不装护线条 和 防振锤 的长本体悬垂 线夹 ( 、6),检查后经改 进可投入 图5
防振悬垂线夹
1 改变线夹本体长度或 曲率半径减少导线疲劳损坏
在 嫩 本体 的设计 匕 线 本体长度及曲率半径 与导线的动、静弯 应力关系。 , 夹
1 美 国的一项试验结果表明,长本体及大曲率半径的线夹可大大减少因微风振动导致导 . 1 线的损坏。此项试验是用短、中、长三种曲率半长的线夹本体 ( ) 图4 进行的, 其对比试验结果
之 积极防振 ;后 者谓之 消极 防振 。因此 ,不管用何种 方法防振 ,都 达不到完全 消除微风振动 所
引起危 害 ,只不过是将 振动产生的力降至导线可承受的程度大小而 已。 用 防振装置 ( 防振锤 、护线条等 )对导地线 防微风振动研究 较早 ,报导 的资料也较 多 ,本 文不再 赘述 。而对 悬垂 线夹 的设计 研 究也甚 丰 富 ,其 中也 不乏悬 垂线夹 对 导线振 动影 响 的探
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电力 金 具
.
架 空 线悬 垂 线 夹 的 防 振
南京线路器材厂 陶可森
h● . u , n 口
m 3
‘
架空线路导 、地线 的磨损 断股有多种 因素 ,而最 多的是微风振动 引起 的导线疲 劳损坏 ,且 多 出现 在导 、地线 的支持点附 近。众多文献报 导 ,这种 导线 损坏断股 是导 、地线受 到的振动增 大导线 的动 、静 弯应 力大于导线 材料 的极 限疲 劳强度所致 。防止导线 振动损坏断股 的方法有 多 种 ,然 其所经途径 ,迄今也 只有 两种 。其一是 期望将微 风振动 的强度 减小到危 险值 以下 ,甚 至 抑制振 动 ,如传统 用的 防振装 置 ( 防振锤 、护线条等 )。其二是将微 风振动前 、后 作用到导线 上 的综 合应力 降至导线材料 的疲劳强度 以下 ,这类装 置将 在本文 中简要介绍 。前 苏联对前者谓
心回转轴线与导线纵轴线在同一水平面上 ,导线却无损坏 。【】 3
图5
瑞典检查时的长本体悬垂线夹
( 线夹 回转轴线在导线纵轴线之上 )
图6
瑞典检查后改进 的长本体悬垂线夹 ( 线夹 回转轴线 与导线纵轴线在 同一水平上 )
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方案 1 普通悬垂线夹
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图1
2 A 一 t绞线 1S一