提高导线悬挂高度的杆塔结构优化研究

提高导线悬挂高度是解决线路走廊紧张地区的建筑物跨越和电磁环境问题的有效手段之一。提高导线悬挂高度后,杆塔趋于大型化,钢耗增大,有必要对结构进行优化。提高导线悬挂高度的方法有升高杆塔和改变导线悬挂方式2种。以华东地区某500kV猫头型直线塔为例,对采用2种方法提高导线悬挂高度后的杆塔结构进行优化,通过塔身重新布置和塔材受力分析,提出合理的塔型方案与结构优化方法。     

在陡峭的跨越点放下和迁移导线

某检修单位拟订和使用了在复杂条件下放下导线到地面上、升高导线到电杆上以及换杆时迁移导线等的操作方法。利用拖拉机放下导线—有时在放下导线时必须把绝缘子串一道放下来。在跨越地点,当采用通常方法放低与导线连接的绝缘子串时,必须将导线从悬挂点下移一大段距离。若线挡跨过峡谷或河流时,这会造成很大不便。带导线的绝缘子串可能下降到很低的的地点或者落入河内。按照拟议的方法,不仅可控制绝缘子串在垂直方向的移动,也可控制水平方向的,这就有可能将它直接降落到电杆基础上。施工时的机具布置如图1。如图,实线代表带绝缘子串的导线的原来位置,虚线为导线的最后位置,图上也表明了机具的位置。表示绝缘子串从横担上拆下前、拆下后和放落到地面上后的相对位置。数字2表示用通常方法放下导线时的绝缘子串的位置。     

脉动风场中输电线路振动分析

输电线路杆塔是一种柔性较大的高耸结构,在自然风等动力载荷作用下会产生非线性动力响应,使杆塔和导线产生疲劳损伤。考虑输电线路是由导线、绝缘子和输电塔组成的非线性复杂耦合体系,建立了一个梁/杆单元混合的铁塔有限元模型,对输电线路杆塔/导线/地线耦合体系进行了在平均风作用下的静力分析,以及在脉动风作用下的动态响应时程计算,分析了结构的响应特点以及对系统强度的影响。通过分析可知,输电塔的振动是以平均风作用后的位置为平衡位置的振动;塔顶上部较下部的动态响应大;塔身主材的轴向力、轴向应力明显大于塔身辅材,即塔身主材是限制输电塔强度和整体刚度的主导因素。     

GJ型转角塔事故隐患的消除对策

送电线路主网架耐张转角塔以往多采用67TD－35,36,37桥型塔,该塔由于呼高选择单一,塔顶桥型支撑连接点薄弱,中相导线跳线受地线防雷保护角限制易遭雷击等原因,现逐步淘汰被GJ于字型耐张转角塔7837,7838等替代。又因GJ干字型转角塔中相导线挂点设计在转角内侧塔身主材上,使整基塔的受力分布不理想,目前部分设计单位将此类塔中相导线控点水平移入到塔身中;司部位。但平移挂点后的GJ于字型转角塔在安全运行上仍不理想。1存在的问题1．1220kV田干字型转角塔,原中相导线设计挂点在转角内侧塔身主材上,此时中相跳线与塔身风偏放电…     

不等高悬挂点导线弛度和张力的确定

我们研究集中荷载P′作用在导线上时的情形(图1)。把垂直力P′分解为两个分力P′和H,其中一个分力垂直于导线悬挂点的连线AB,另一个分力平行于联线AB。在这种情况下,可以看成为导线的悬挂点是同一高度的,而档距l_0=l/cosφ,垂直荷载为P=P′cosφ,q_1=q_1′cosφ;且水平荷载为H,用虚线表示无附加荷重的导线,张力为T_(co)     

用计算机绘制间隙圆图

间隙圆图的绘制在线路设计中是一项非常重要的工作。常规作法是用作图的方法分别求出对应于大气过电压、内部过电压、正常运行电压条件下的最大允许摇摆角度数。由于上述三种条件下的角度值是从制成的比例图上量出来的,故这种作法存在绘图繁复、量度精度低、误差大等缺点。使用计算机绘制间隙圆图就很好地解决了上述不足之处。当向计算机输入有关数据后,计算机能很快地分别绘出对应条件下的间隙圆图(图1)。间隙圆图是反映垂直悬挂于直线杆横担端部的悬垂绝缘子串下部导线在满足《规程》给定的间隙值时对杆(塔)身可偏斜角度的相互关系图。如图2。     

±1 100 kV导线覆冰断线时V串偏移及不平衡张力分析

采用V串伸入塔身布置方案,可缩短±1 100 kV输电铁塔横担长度,降低塔重并减小走廊宽度。覆冰导线断线冲击时的V串偏移量是确定V串伸入塔身布置方案的重要控制因素,准确计算覆冰导线断线动态不平衡张力可为校核线路避雷器的结构强度提供依据。在通用有限元软件ANSYS中建立了±1 100 kV线路连续7档导线-V串体系模型,采用降温法施加导线初始张力,体系阻尼以Rayleigh阻尼形式施加,假定4根覆冰子导线同时发生断裂,通过杀死断线位置的导线单元来实现断线模拟。采用非线性瞬态分析方法,分别计算了考虑子间隔棒影响前后V串偏移量及挂点不平衡张力时程曲线。考虑子间隔棒影响时,覆冰导线V串偏移量和不平衡张力动态峰值,小于设计采用的静态、无子间隔棒模型计算值,即按设计取值确定的V串伸入塔身方案及断线不平衡张力偏于安全。     

美国研制开断接地极电流的直流断路器

高压直流输电线的两条导线在两端各接至两组串联的换流设备的两极上,而两组换流设备的中点则与大地相接。正常运行时,通过两条导线(两极)送电(如下图中所示的“1”)。如一条导线的绝缘损坏或供给一条导线(一极)的换流设备检修停用时,另一组换流设备的电流可以通过大地返回,输送50%以上的功率(如图中的“2”)。但较长时间的这样方式运行,应尽可能避免,由于一部分电流可能流经在系统接地极附近的油、气管线,造成金属腐蚀。另一种运行方式是使返回电流经过那条停止使用的导线,代替大地(如图中的“3”)。     

±1100kV导线覆冰断线时V串偏移及不平衡张力分析

采用V串伸入塔身布置方案,可缩短±1 100 kV输电铁塔横担长度,降低塔重并减小走廊宽度。覆冰导线断线冲击时的V串偏移量是确定V串伸入塔身布置方案的重要控制因素,准确计算覆冰导线断线动态不平衡张力可为校核线路避雷器的结构强度提供依据。在通用有限元软件ANSYS中建立了±1 100 kV线路连续7档导线-V串体系模型,采用降温法施加导线初始张力,体系阻尼以Rayleigh阻尼形式施加,假定4根覆冰子导线同时发生断裂,通过杀死断线位置的导线单元来实现断线模拟。采用非线性瞬态分析方法,分别计算了考虑子间隔棒影响前后V串偏移量及挂点不平衡张力时程曲线。考虑子间隔棒影响时,覆冰导线V串偏移量和不平衡张力动态峰值,小于设计采用的静态、无子间隔棒模型计算值,即按设计取值确定的V串伸入塔身方案及断线不平衡张力偏于安全。     

转角杆塔位移补充公式

目前,输电线路设计手册中,对耐张转角杆塔中心位移问题,所列公式尚不能满足实践的需要,尤其是在耐张转杆前后方有上字型直线杆的情况下。针对该问题,本文提出了一种计算公式。图11　位移的必要性　　耐张转杆在设计时,通常把导线横担悬挂点向外角偏移一个距离S1,确保跳线到内侧塔身(或主柱)的空气间隙距离。如果转角杆向右转时,转角杆不位移。但当转角杆前后方有直线杆时,直线杆右侧的悬垂串便会往左倾斜,特别是上字型的直线杆,因上横担在右侧,其悬垂串往左倾更多。为了避免上述现象,转角杆塔中心应向内外角平分线上位移。2　设计手册中的…     

导线应力状态方程新解法

架空输电线是悬挂于两个杆塔上的悬挂点间的一档导线,当雨、雪、冰和风力等外力引起导线上的作用载荷变化或当气温变化引起导线热胀冷缩时,将引起导线应力、弧垂发生相应变化。     

甘肃炳-和-银330kV输电线路带电作业试验研究

采用真型模拟塔对甘肃炳-和-银330kV三分裂输电线路工程的ZMS1型猫头直线塔进行了4种带电作业方式的试验研究。通过模拟人在塔窗中不同位置时的操作冲击放电电压以及修正的高海拔参数,校核了各种带电作业方式的危险率和安全距离。研究表明,有3种带电作业方式是安全可行的:①人乘绝缘斗从塔侧进入中相导线;②人沿水平硬梯从塔侧进入中相导线;③人通过软梯从中相导线悬挂点以外3m处由地面向上进入中相,然后沿中相导线进入中相悬挂点。在该线路上进行带电作业时,推荐相对地最小安全距离不小于2.1m。     

介绍一种新型的铁道电气化接触导线GLCN-250型内包式钢铝电车线

一种供铁道及工矿企业有轨或无轨牵引车辆使用的新型架空输电接触导线GLCN-250型新结构内包式钢铝电车线,已在我国首家生产接触导线的上海电缆厂率先研制成功,业已通过铁道部签定并悬挂试运行。众所周知,接触导线是悬挂在大气中的,受到自然环境如冬夏温湿风及各种有害气体的影响。一种好的导线,应能抗灾承拉、即综合机械性能优良;载流能力高;导电性能好;可适应各种气候条件及能防止有害气体的腐蚀;同时要耐磨、使用寿命长等。目前国外普遍使用的是硬铜和钢合金导线,而我国是唯一大量使用非铜导线的国家。除铜导线外,     

110kV复合材料杆塔静电场仿真研究

依据110 kV复合材料杆塔的结构特点建立了复合材料单相塔头的三维静电场有限元模型,计算了该模型的电位和电场分布,对比分析了采用各种均压措施后其电位和电场强度分布的变化情况。结果表明:在金属螺栓上加圆头螺帽或采用复合材料螺栓均能有效改善螺栓表面的电场分布,其中使用复合材料螺栓的改善效果更为明显;与悬挂玻璃绝缘子串时相比,导线横担悬挂复合材料绝缘子时塔身的电位和电场强度均降低。     

输电线上抽能器结构的设想

高压输电线对地及相间有着很高的电压,同时导线中流过强大的电流,若从导线上抽取小量电能,作为带电作业时的动力和照明电源、大跨越导线的灯光标志电源是有一定实际意义的。由于导线中有交变电流通过,故在其周围将产生电磁场,如果使导线穿在一特制铁芯(如图1)中,再在铁芯上绕制适量匝数的导线(副边),将用电器接于副边线圈,即可获得电能。为便于现场使用,特别是在输电线路不停电的情况下使用,抽能器宜做成两部分,即将铁芯分成两半,在一半铁芯上预先绕制线圈(该项工作可在室内车间内完成),而另一半则不绕线圈,在现场将两半铁芯合拢固定即可。其结构按使用情况可设想为三种类型。     

输电线路导线悬挂系统横置式结构设计

对传统输电线路导线悬挂方式进行了研究,对采用横置式设计的连续档架空线路进行了力学分析,结合传统导线的悬挂方式技术与特点,提出一种输电线路导线悬挂系统的新结构设计思想.导线穿过悬挂系统横置式结构内的套筒,横置式结构与杆塔横担直接相连,这种设计改变了传统的输电线路导线垂直悬挂方式而采用横置式悬挂方式,克服了传统导线垂直悬挂方式所带来的危害,同时降低了杆塔的建造成本.     

输电导线悬挂点处等效风荷载仿真分析

在实际的输电线路中,导线悬挂点处的等效风荷载直接影响着绝缘子串风偏角,其大小与绝缘子串的不同悬挂方式和通过风压不均匀系数折算出的整档导线风荷载有关。为此,首先建立了两档导线有限元模型,仿真分析了绝缘子串的不同悬挂方式对导线悬挂点处的风荷载影响,然后通过在导线上不同位置施加稳态风和选取不同的风压不均匀系数来研究风压不均匀系数折算方法对导线悬挂点处风荷载的影响。研究发现:当稳态风风速为30m/s,且集中作用在导线悬挂点两端附近时,导线悬挂点处的风荷载与设计规范的风荷载差异率达到38.69%,该结果可以部分说明即使导线高度处的实际风速没有超过其设计风速,线路仍有可能会发生风偏跳闸。     

装配化架线的预留值

装配化架线,于五十年代末期在我公司开始应用,至今已二十载有余。但当前在国内尚未普遍采用,其计算方法也不完全一样。本文介绍的计算方法,是从实际工作中整理出来的,本着取长补短以达到完善合理的目的,提出来共同切磋探讨。一、导线状态方程如图1为悬挂在空间同一水平的两点A与B间的     

35千伏线路的酒杯型钢筋混凝土电杆

35千伏送电线路的直线杆,通常都采用导线水平排列的型双杆和导线三角排列的鸟骨型单杆(图1及图2),1954年由李连山同志创议并设计了一种导线水平排列的酒杯型单杆(图3),这种杆型是采用钢筋混凝土结构的,已在某电力系统中获得了实际应用,本文主要讨论这种杆型的优缺点并对这种杆型提出一些改进的意见。     

折叠式成圈头的新设计

<正> 我厂航空导线成品复绕检验所使用的折叠式成圈头,具有结构简单、操作方便的优点,在使用中受到操作者的好评。折叠式成圈头的结构如图1所示。成圈头采用弹簧作原始动力,下线时只要将手柄2向下一按,线盘的滑动侧板11被弹簧12的弹力推出而自动下线,如图2中虚线所示的位置。下线完毕将档板向里一推,线盘就可复位。