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摘要:浙江省属北亚热带南缘季风海洋性气候,夏无酷暑,冬无严寒,温暖湿润,四季分明,空气常年清新,气候宜人,是东海上一颗璀璨的明珠。由多个岛屿组成,丘陵广布,海岛地形起伏,海拔一般在200~300m之间,山间和海滨分布有小块平原,且人员居住分布较广;中压线路多条,其中多条线路穿插于高低起伏的山丘地带,这给电网的安全运行提出了挑战。本文主要阐述了柱上绝缘子的研究、扎线替代品研究、绝缘子的连接方式研究以及绝缘子材料加工研究。
关键词:丘陵;故障率;瓷拉棒平衡绝缘子
1引言
扎线断裂与绝缘子断裂故障占中压故障的72.4%,是影响配网精益化指标偏低的主要原因。
图3受力分析图
由上图受力分析可知,同一根导线,拉力大小是一定的。而扎线A、B点在竖直方向的受力F1与F2大小是不一样的,F1>F2,说明扎线A点竖直向上的力大于B点,扎线整体受力不均,A点很容易断裂。加上岛台风气候的影响,导线与扎线不断的摩擦,以及潮湿、盐分环境中铝扎线的氧化,加速了扎线的断裂。
2柱上绝缘子的研究
柱式绝缘子是用于线路中固定和支撑架空导线,并使架空导线与横担及电杆保持绝缘的绝缘体。施工过程中,施工人员根据环境温度与导线线径确定导线弧垂大小。在导线达到标准弧垂情况下,即使有风力影响也不会出现因弧垂摆动大,发生相间短路故障的情况。同时也满足环境温度变化引起的导线热胀冷缩,且热胀冷缩过程中,导线的力在水平方向作用于绝缘子。
图4平原地段直线杆图5柱上绝缘子
而在山丘地形的环境中,由于电杆前后高差的影响,使用在线路中的柱式绝缘子已经不再是起支撑导线的作用,而是起到承受导线向上拉力的作用,如下图所示:
图6海岛山丘地形直线杆图7柱式绝缘子
柱式绝缘子是否适用于海岛山丘地形,必须要证明柱式绝缘子能承受导线的拉断力。即使导线拉断,绝缘子也不会断裂。选择线路中高差较小的电杆进行计算分析。如果小高差柱式绝缘子也不能承受,则说明该柱式绝缘子不适合用于岛山丘地形线路上。
3扎线替代品研究
根据《配电线路安全技术规范》要求,采用裸导线的架空线路中,将导线固定在绝缘子上的扎线,其材质应与导线的材质相同。在潮湿环境中,如果导线和扎线分别用两种不同的金属材料制成,则在相互接触处会发生严重的电化学腐蚀作用,使导线产生斑点腐蚀或剥离腐蚀,久而久之导线就会断裂。所以,扎线和导线必须用同一种金属材料来制造,所以采用铝扎线是合理的。
悬垂线夹的优点:1、高压悬垂线夹的机械强度完全可以实现导线固定的功能,不会发生导线滑脱。2、由于悬垂线夹是可活动的,导线预先穿进线夹,紧线过程中,导线可以根据自身的受力自动调节线夹的方向,特别适合用于山丘地形、前后电杆存在高差的地域环境。
4绝缘子连接方式研究
针对线夹与绝缘子的组合方式,围绕架线方式和基本机构,提出以下两种组合方式。
卡锁结构的研制
制作相应的卡锁金具,固定处使用防损伤绝缘子的材料包裹,通过螺栓螺母使活动线夹固定在绝缘子上。紧线过程中,线夹根据两端导线的不同的受力情况进行顺线路方向自由调节。最终达到导线固定处的受力是平衡的。
固定绝缘子的研制
对柱上绝缘子上端进行改造,采用活动结构,使紧线过程中,线夹根据两端导线的不同受力情况进行顺线路方向自由调节。最终达到导线固定处的受力是平衡的。
5绝缘子材料加工研究
柱上绝缘子的破坏力只有5KN,不能满足山丘地形中导线对绝缘子的拉力。瓷拉棒绝缘子的破坏力为40KN。小组成员需要通过理论计算,确定瓷拉棒绝缘子是否符合施工需求。选择公司范围内高差最大的电杆进行计算:
6总结
对柱上绝缘子的改造,使导线固定处的受力平衡,减少了中压故障对重要用户正常、安全用电的影响,避免用电企业直接或间接的损失,保证生产输出,提高了供电企业对用户的供电服务水平。
参考文献
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