线路金具---3 悬垂线夹

1.第三章悬挂夹具的设计和选择。3-1总结了3-2种类型的悬挂夹具及其应用。3-3悬挂夹具的设计和计算。2.悬垂线夹用于悬挂或支撑绝缘子串(线性塔)上的绞合线和悬挂绝缘子串(张力塔、终端塔和其他塔)上的跳线的硬件。在正常运行条件下，它主要承受垂直载荷，但不承受绞线张力。它通常与连接配件(挂板、吊环、U型螺栓等)一起使用。)将电线和绝缘体串联起来，一起挂在塔的横担上。参见图3.1。1。悬垂线夹的功能和工作状态，图3.1悬垂线夹和绝缘子串组装图，6铝包带。以上定义的区别：“夹具”可以是独立的硬件，如平行槽夹具和阻尼夹具。它也可以是硬件的一个组成部分，如防振锤夹具、间隔夹具等。悬挂夹具和悬挂夹具的根本区别在于设计原理不同。悬挂夹具的线槽部分必须具有一定的曲率半径，而对夹具没有这样的要求。一件可以固定在电线上的硬件或配件。3。悬挂夹具暴露在自然环境中。正常情况下，直接受自然气候条件和环境影响，主要承受导体和接触面上的垂直载荷、风荷载和摩擦力。万一发生事故(断线)，承受电线张力。悬挂夹具的受力情况见图3.2和图3.3:图3.2悬挂夹具受力示意图，2。悬挂夹具的工作条件和应力分析。图3.3、5、3。悬挂夹具常见故障模式，(1)磨损原因：线夹转轴、悬挂板运动副、环链运动副(U型螺栓与悬挂板的连接部分、平行悬挂板与销轴的接触部分等)。):运动对的相对运动；高薪接触(点、线)，局部压力太高。(2)腐蚀热处理(镀锌)质量差、环境污染、电晕腐蚀等。(3)裂纹和断裂结构缺陷(应力集中)、热处理工艺不当(内应力)、疲劳损伤等。6，4。悬挂线夹的主要技术要求，主要包括线夹结构、机械强度和对导线的握持强度等。1、悬垂线夹结构要求(1)悬垂线夹应考虑裸线或包裹保护线等多种使用条件，其类型和结构应能与悬垂线和接地线的类型和规格相匹配。(2)船型悬挂夹具的船体线槽曲率半径不得小于导线和接地线直径的8倍。(3)悬挂夹具应具有允许船体旋转的水平轴。(4)悬挂夹具应明确限定使用范围，如最大出口角、最小出口角和允许返回角。(5)悬垂线夹的设计应减少微风振动对导线和地线的影响，避免应力集中或损坏导线和地线。悬挂夹具的设计还应减少在电线和地线的水平不平衡张力的作用下旋转轴的磨损。(6)悬垂线夹应与已安装的导线和接地线有足够的接触面，以减少故障电流造成的损坏。7，2。悬挂线夹的机械强度要求，当悬挂线夹夹在悬挂线或接地线上时，悬挂线夹应能承受垂直跨度内的所有电线或接地线负载，并且在正常运行或线路断开期间，电线或避雷线不允许从线夹中的绝缘子串上滑动或分离。正常运行时，悬挂夹具的安全系数不小于2.5；事故时不小于1.5，断开时不小于1.3。悬挂夹具承受的最大载荷(考虑导线或避雷针的自重、最大结冰和最大风力载荷的组合载荷)不大于夹具的失效载荷。即，其中：t b-配件的破坏力(kN)t-作用在配件上的外力(kN)。运行条件：K2.5事故条件：k 1.5断线条件：k 1.3，k=TB/t 8。各种悬挂夹具的失效载荷不应小于v国家标准电力金具通用技术条件 GB2314-2008规定，固定悬垂线夹的夹紧力与导体和地线的计算拉力之比不得小于表3-2的规定，或由双方商定。表3-2、表10、表1。悬挂夹具的类型。根据电力金具通用技术条件 GB2314-2008的分类方法，悬挂夹具分为3类18种类型。参见图3.3。图3.4悬挂夹具类型，11，(1)固定类型1-仅具有规定的最小夹紧强度值。在达到此夹紧强度值之前，焊线不能在焊线夹钳中滑动；线夹的最大夹紧强度没有规定，但不应损坏电线的机械强度。如螺栓式、升降式、加强式、防晕式等。(2)滑动型(释放型)-只有规定的最大夹紧强度值，在达到该夹紧强度值之前，钢丝应在钢丝夹中滑动。如分离式、履带式、滚筒式等。这种夹子主要用来减轻村霸的纵向负荷。由于其结构复杂，可靠性差，目前除大跨度外未使用。(3)第一类有限握力-具有规定的最小握力值。在达到此夹紧强度值之前，焊线不能在焊线夹钳中滑动；同时，它还具有指定的最大握力值。在达到此夹紧强度值之前，导线应在线夹中滑动。也就是说，在最小值和最大值之间，焊线必须在焊线夹钳中滑动。例如摩擦型、剪切销型、有限握持型等。此外，按其结构分为中心旋转式、袋式、悬挂式、扭曲式；根据材料，有可锻铸铁和铝合金。12，例如：CGU-1:表示U型螺丝固定悬挂夹具，产品序列号为1；CGF-5C:代表序列号为5的防晕悬垂线夹。CSH-4:表示铝合金垂直排列的双线夹，序列号为4。13，1。固定(中心旋转)悬挂夹具：(1)U型螺旋悬挂夹具(CGU型)由锻造铸铁制成的夹壳、压板和U型螺旋组成。用两个U形螺钉压住压板，将导线固定在线夹外壳内。船体由两块钢板冲压而成的悬挂板悬挂着。悬挂板安装在船体两侧的悬挂轴上。线夹的转轴与导线在同一轴线上，转动灵活。安装时，导线应缠绕1 2层110毫米铝带。线夹的形状见图3.5。主要结构尺寸：左船体宽度，毫米；H悬挂点旋转中心到夹具底部的距离，mm；H1-悬挂点旋转中心到夹具旋转中心的中心距离，mm；r-线夹底部圆弧半径，mm，挂板c-齿轮开口，mm；D-u螺栓直径，mm。不同类型悬挂夹具的尺寸规格见表3-2。二、悬挂夹具的结构特点和适用场合。14.由于挂板有一定的宽度，如果挂板摆动太大，其边缘会碰到U形螺丝。因此，悬挂板和船体之间的摆角不应超过45。本发明的U型螺旋悬挂夹具夹持强度大，适用于中小截面的铝绞线和钢增强铝绞线。表3-2，15，(2)带U形悬挂板的悬挂夹具(CGU-B)-改进的U形螺旋悬挂夹具。主要是在原有线夹的普通挂板上端增加一个U形挂板。为了避免U型螺旋悬挂线夹用于大截面钢筋铝绞线或预绞保护线缠绕的导线时，由于线夹的线槽直径较大，导致普通挂板变形的问题。U形挂板不仅可以减小挂板的弯矩，还可以改变悬挂方向。适用于安装大截面ACSR或ACSR预绞保护线。线夹的形状和规格见图3.6和表3-3。夹壳，U形螺丝，压板，挂板，U形挂板，图3.6 U形挂板悬挂夹结构示意图，16，主要结构尺寸：L形壳宽，mm；H悬挂点旋转中心到机器人的距离从而减少装配后绝缘子串的长度，减少挂板的弯矩。该线夹可直接与绝缘子串或其它直径6mm的球窝绝缘子连接。当110千伏至220千伏输电线路采用XP-70型悬式绝缘子时，适用于安装大截面ACSR或ACSR预绞保护线。线夹的形状和规格见图3.7和表3-4。图3.7碗头悬挂板悬挂夹具、碗头悬挂板、18、表3-4和19的结构示意图，(4)防晕型悬挂夹具(CGF型)由两个喇叭形船体、两个(或四个螺栓)和一个钢箍(用于紧固夹具船体1和2)组成。参见图3.8。电缆夹外壳材料：高强度铝合金。结构特点：线夹粗糙度高(非常光滑)，线夹外壳呈流线型，可减少电晕的产生。由于线夹采用非磁性材料制成，可以减少磁滞损耗，节约电能(减少线损)，因此在220千伏上替代普通可锻铸铁线夹具有良好的经济效益。适用范围：这种线夹分为两种：线夹和跳线线夹。它可用于330-500千伏线路导线或跳线。跳线的防电晕夹具也可用于对握持强度要求较低的变电站。夹具的主要结构和尺寸参数与以前相同，规格如表3-5所示。钢箍，船体2，船体2，图3.8防晕悬挂夹具结构示意图，钢箍，20，表3-5，21，(5)钢板冲压式悬挂夹具(CGG式)夹具船体是由钢板冲压而成，无悬挂板，悬挂点位于钢丝轴线上方，u型螺栓向上安装。结构见图3.9。特点：加工工艺简单，生产周期短，产量高，重量轻，配件少等优点。适用范围：适用于安装中小型钢筋铝绞线和铝绞线。线夹规格见表3-6。图3.9钢板冲压悬挂夹具结构示意图，22，表3-6和表23，(6)铝合金悬挂夹具(袋型CGH型)的结构特点：夹具外壳和压板由铝合金铸造而成，无悬挂板，悬挂点位于钢丝轴线上方。结构见图3.10。该线夹强度高、重量轻、磁损耗小，适用于安装铝绞线和中小截面的钢筋铝绞线。线夹规格见表3-7。图3.10铝合金悬垂线夹结构示意图，24，表3-7，25，26，(7)垂直排列双悬垂线夹(CCS型)，适用于220千伏线二元分裂导线的垂直排列，由两个悬挂在整体钢吊板上的普通船体组成。结构见图3.11。线夹可以单独在挂板上转动，当受到风载荷时，线夹随绝缘子一起摆动。线夹规格见表3-8。图3.11钢板冲压悬挂夹具结构图，27，表3-8和28，(8)坐式(高架式)悬挂夹具(cgf-k型)-另一种防晕式悬挂夹具结构型式。钳体和压板均由铝合金材料制成，固定轴位于线轴下方，连接螺栓安装在上支撑连接板上。结构见图3.12。线夹采用非磁性材料制成，消除了磁滞损耗，强度高，握持强度大，表面光滑，边缘呈流线型，减少了电晕的产生。它和悬挂式铝合金线夹(CGF-X)(见图3.12)可以形成一个500千伏线路的悬挂组合。线夹规格见表3-9和表3-10。图3.12坐式(顶装式)悬挂夹具结构示意图，图29，表3-9、30、31，图3.13 CGF-x防晕悬挂式铝合金悬挂夹具结构示意图，表3-10、32、2。预绞线式悬垂线夹(也称为AGS线夹和CYJ线夹)由硅橡胶制成的双曲腰鼓箍组成，铝合金预绞线缠绕在箍上，铝合金悬垂板箍制作在预绞线外，u形钢(或铝合金)带添加在箍外。结构见图3.13。这种线夹有t1)夹具具有较高的垂直失效载荷；2)对导线的握持强度大(ACSR:握持强度大于钢绞线额定抗拉强度的25%；避雷线悬垂线夹的握持强度不得小于避雷线额定抗拉强度的30%。)，即使相邻的齿轮没有均匀地覆冰，导线也不会滑出夹具。线夹规格见表3-12。图3.15加强型悬挂夹具结构图，35，表3-12和36。一、悬挂夹具的机械强度。在线路正常运行时，悬垂线夹主要承受由导线垂直载荷和水平载荷组成的总载荷。在导线最大载荷条件下，悬垂线夹应满足一定的安全系数k:k=TB/t2.5，其中t-导线最大载荷，kn；t b-悬挂夹具的失效载荷，kN。它由以下公式计算：其中左-水平齿轮距离，m；LV-垂直距离，m；5(b，v)-导线结冰且有风时的比负载，MpA/m；3(b，0)-导线结冰时的垂直比负载，MpA/m；B -导线覆冰厚度，mm；V -风速，m/s，37。最终的悬挂夹具的机械强度在强度等级上是连续的，并且具有很大的余量。除了冰非常重的区域，一般要求的区域可以满足要求。因此，在选择项目时，一般只需检查线夹的允许最大垂直跨距LV:LV=kt/ 7，其中7为导线覆冰时的综合比负荷，MpA/m；T给定工作条件下导线的最大负荷，KN。38，1。悬垂线夹的握持强度当悬垂线夹处于正常操作或断线状态时，导线应具有足够的握持强度，以防止导线滑出线夹，并在相邻的止动块断裂后导致与扳手的安全距离不足。悬挂夹具的夹持强度根据断线张力确定。断开张力与导线的最大工作张力有关。一般来说，张力维断丝张力的50% 60%用作导线的最大值。导体的额定抗拉强度是断裂张力的40%。因此，线夹的握持强度用线的额定抗拉强度表示为：线夹的握持强度=(0.22 0.24)TS-线的额定抗拉强度，KN。架空避雷针悬挂夹具的夹紧力不得小于避雷针最大工作张力的一半。2。悬垂线夹握持强度和线槽曲率半径的计算，39，2。悬垂线夹外壳线槽曲率半径R悬垂线夹外壳线槽曲率半径R(见图3-15)取决于线材的弹性模量和线材弯曲后产生的附加弯曲应力。理论上，它可以通过以下公式计算，即-弯曲附加应力，MpaD铝线直径，厘米；r-线槽的曲率半径，厘米；Ea铝的弹性模量，Ea=0.63107Mpa兆帕。根据我国的设计标准，悬线槽的曲率半径r不应小于待安装导线直径的8倍。图3.15线槽曲率半径示意图，40，3。线槽半径标准化系列悬挂线夹的线槽直径应与安装线的直径相匹配，并应考虑用铝包装带或保护线包裹。目前，导线(地线)的规格已形成标准系列，如最