输电线路用调距间隔棒的优化设计
2018-12-21蔡振华李晓艳何明霞
孙 强 蔡振华 蔡 宁 李晓艳 何明霞
(1.广东电网有限责任公司,广东广州510000;2.中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司,广东广州510000;3.中国能源建设集团南京线路器材有限公司,江苏南京211500)
0 引言
架空输电线路保持导线的完好对正常安全供电有着举足轻重的意义。随着电网的不断发展,输送容量及输电线路电压等级不断提升,为抑制电晕放电和减少线路电抗,多分裂导线应运而生。多分裂导线由于分裂导线间的空间较小,且耐张塔的转角有大有小,很容易发生耐张引流线与金具相碰触的情况,在风等外力的作用下,容易导致导线、引流线、金具的损伤。为保证引流线与连接金具间合理间隙,避免耐张线夹疲劳损伤,避免导线鞭击碰撞金具导致损伤,调距间隔棒逐步得到广泛应用。
1 传统调距间隔棒
调距间隔棒主要由导线固定线夹、延长拉杆固定线夹和紧固螺母组成。导线固定线夹由导线固定线夹本体、导线固定线夹盖板和活节螺栓组成,延长拉杆固定线夹由延长拉杆固定线夹本体、延长拉杆固定线夹盖板和活节螺栓组成,本体和盖板间通过销轴连接。传统调距间隔棒结构如图1所示。
图1 传统调距间隔棒
导线固定线夹本体连接端设计成螺纹管的形式,结构如图2所示;延长拉杆线夹本体连接端设计成螺纹杆形式,结构如图3所示。二者为螺纹连接,通过转动螺纹调节间距。线夹本体和线夹盖板一端通过销轴连接,盖板可随销轴自由转动,另一端的配合面设计成平面的形式,通过活节螺栓连接,活节螺栓也随销轴转动,在活节螺栓安装槽内自由摆动。当安装较大线径时,盖板朝连接杆反方向旋转;当安装较小线径时,盖板朝连接杆方向旋转。这种结构形式,一种型号适用的导线和延长拉杆的范围很小。
这种结构形式的调距间隔棒安装时比较麻烦,需要多个施工人员配合,首先需先固定住引流线和延长拉杆的相对位置,然后打开一端夹头安装固定引流线,打开另一端夹头安装固定延长拉杆,同时通过螺纹调节使两个夹头至合理间距后拧紧紧固螺母进行固定。一旦安装完成,如果需要重新调整引流线和延长拉杆的相对位置,需将调距间隔棒重新拆下,然后寻找合适的位置重新安装,大大增加了施工安装的工作量。
图2 导线固定线夹本体
图3 延长拉杆固定线夹本体
2 调距间隔棒的优化设计
2.1 线夹连接端的优化设计
为使调距间隔棒安装完成后,不需要将间隔棒整个拆下,就能重新调整引流线和延长拉杆的相对位置,对导线固定线夹的连接端结构进行了优化设计,将导线固定线夹本体连接端也设计成了螺纹杆形式,同时增设一个内表面制有内螺纹的连接管,连接管中部的相对两侧设计有活动扳手的夹持平面,连接管两侧靠近端部的位置分别开有贯通管壁的观察孔,用活动扳手夹持住连接管,转动扳手旋转连接管,可以调整线夹本体螺纹杆的伸出长度,从而调节引流线和延长拉杆的间距,旋转连接管的过程中,通过观察孔观察螺纹杆的旋出长度,可以防止螺纹杆旋出太多而脱落。连接管结构如图4所示。
图4 连接管
2.2 线夹线槽侧的优化设计
连接端优化后,导线固定线夹和延长拉杆固定线夹具有相同结构,为增加线夹的通用性,扩大线夹的导线或延长拉杆适用范围,对线夹的线槽侧结构进行了优化设计。优化后线夹本体结构如图5所示,线夹盖板结构如图6所示,线夹本体活节螺栓连接侧的配合面设计成凹形圆弧面,线夹盖板活节螺栓连接侧的配合面设计成凸形圆弧面,当线夹装夹最小线径导线或最小杆径延长拉杆时,线夹活节螺栓侧的配合面由原先的线接触优化成了圆弧面和圆弧面的接触。
图5 优化后线夹本体图
图6 优化后线夹盖板
优化后的调距间隔棒如图7所示。当适用于较小线径的导线或延长拉杆时,线夹盖板绕销轴向连接管方向转动,同时活节螺栓绕销轴在活节螺栓安装槽内也向连接管方向摆动,配套垫圈和螺母在安装槽内滑动,直至盖板的凸形圆弧面接触到本体的凹形圆弧面,此时装夹的导线或延长拉杆达到极限最小值;当适用于较大线径的导线或延长拉杆时,线夹盖板绕销轴向连接管反向转动,同时活节螺栓绕销轴在活节螺栓安装槽内也向连接管反向摆动,直至垫圈和螺母滑动到极限安装位置为止,此时装夹的导线或延长拉杆达到极限最大值。当线夹损坏时,直接更换相应的线夹即可,不需要更换整个调距间隔棒,易于维护,降低了维护成本。
图7 优化后调距间隔棒
3 结语
调距间隔棒可以保持多分裂导线耐张引流线与连接金具的合理间隙,避免耐张引流线与金具碰触给线路的长期安全运行带来安全隐患。传统的调距间隔棒型号繁多,单个品种适用范围较窄,且施工安装和后期的调节更换比较麻烦。对调距间隔棒的结构进行优化设计,最终设计的调距间隔棒单个品种适用的导线或延长拉杆范围更广,方便了工程物资统计;在日常运维工作中,只需要调节连接管即可调节间距,方便了安装调试;可以更换单侧线夹,降低了维护成本。优化设计的调距间隔棒可以广泛应用于架空输电线路中,确保线路长期稳定可靠地运行。