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摘要：本文基于对单肢双挂点导线V型悬垂绝缘子串受力分析，发现线路出现纵向不平衡张力时，导致重冰区输电线路导线悬垂V型绝缘子串受力不均的原因是联板高差，通过改进部分连接金具，设计出一种适用于重冰区输电线路的单肢双挂点导线悬垂V型绝缘子串。
关键词：重冰区；单肢双挂点；V型绝缘子串；设计
一、引言
由于重冰区电线路较轻冰区线路更易出现较大的纵向不平衡张力，若采用单肢双挂点形式V型绝缘子串，绝缘子或金具受力将出现较严重不均衡的情况，为线路长期安全运行带来隐患，因此目前国内重冰区特高压直流输电线导线悬垂绝缘子V型串普遍采用单肢单挂点形式。
本文对对单肢单挂点和单肢双挂点导线悬垂V型绝缘子串的各联绝缘子和金具串受力情况进行了理论分析，并结合重冰区特高压直流输电线路实际工程案例，对出现纵向不平衡张力时单肢双挂点导线悬垂绝缘子V型串连接金具受力进行了定量计算。基于对绝缘子串的受力分析，找到了导致单肢双挂点串受力不均的原因，并提出了一种改进设计方案，可解决重冰区单肢双挂点导线V型绝缘子串受力不均问题。
二、受力分析
图1是目前国内特高压输电线路常用的单肢单挂点和单肢双挂点导线悬垂绝缘子串形式。其中，单肢单挂点形式（包括单肢单联、单肢双联等其它联数的单肢单挂点导线V型绝缘子串）适用于重冰区输电线路。这种串型是已投运的哈郑、灵绍等±800千伏以及在建准东-华东±1100千伏特高压直流输电线路重冰区普遍采用的导线悬垂V型串之一，施工和运行经验丰富。而单肢双挂点形式的串则普遍用于中轻冰区特高压直流输电线路，但均未见用于重冰区特高压直流输电线路。其原因分析如下：
以陕北-湖北±800千伏特高压直流输电线路（设计中，简称“陕湖线”）跨越20mm重冰区跨越±800千伏天中线（设计名称“哈郑线”）为例。采用“耐-直-耐”方式跨越，跨越段耐张段长度984m，导线采用8×JLH4/G2A-1250/100钢芯中强度铝合金绞线。根据N0856塔杆塔荷载计算结果，按照采用方案一串型计算其绝缘子串迎风肢和被风肢在出现线路纵向不平衡张力（断线、不均匀覆冰及验算覆冰工况）时，绝缘子串偏移铅垂面后各联金具受力计算结果见表1。
从上表计算结果可见，一旦线路出现纵向不平衡张力，则两联受力将发生不均，其中断线工况受力不均匀程度最为严重，下联可能达到上联的三倍以上，而不均匀覆冰工况也接近两倍。
该串型连接方式在纵向不平衡张力足够大的情况下，还可能出线两块二联板相碰撞的情况。
3.2方案二
改进方案一中，从联板力矩平衡分析结果可知，两联金具受力不均主要是因为联板两侧中心线在线路出现纵向不平衡张力情况下出现偏离，并最终导致两联金具作用力不再不均衡。如果消除低压端二联板三个挂孔之间的高差h，则不论偏角θ如何，二联板两端中心线始终重合，从而两联金具受力均衡（F1恒等于F2）。由此得到一种改进
型单肢双挂点V型串，如图4和附图4所示，记为“改进方案二”。
改进方案二相对于改进方案一主要变化在于将联塔侧的二联板金具做改进，将其上下两侧挂孔调整到同一条直线上，从而避免了线路出线纵向不平衡张力情况下两联金具受力不均。其他部分与方案一完全一致。
结论：
（1）通过对单肢双挂点导线悬垂绝缘子V型串绝缘子和连接金具在线路出现纵向不平衡张力时受力分析，发现导致绝缘子和金具串受力不均的根本原因在于联板高差的存在。
（2）通过增加联板，并将低压端二联板为“一字型”联板，设计出一种适用于重冰区输电线路的改进型导线悬垂绝缘子V型单肢双挂点串型，可以克服线路出现纵向不平衡张力情况下的绝缘子和金具串受力不均问题。
参考文献：
[1]邵天晓. 架空送电线路的力学计算（第二版），中国电力出版社，2003年10月
作者简介：
邱宗奎(1984—)男，汉族，硕士研究生，工程师，主要从事电力设计工作。
论文作者:邱宗奎
论文发表刊物:《电力设备》2017年第31期
论文发表时间:2018/4/18
标签：绝缘子论文; 导线论文; 线路论文; 受力论文; 纵向论文; 不平衡论文; 不均论文; 《电力设备》2017年第31期论文;