预绞式电力金具在大截面(72090)导线上的应用

1、精选优质文档-倾情为你奉上预绞式电力金具在大截面（720/90）导线上的应用巩风国（石家庄开发区华能电气有限公司,河北 石家庄 ）摘要：本文主要介绍了我国第一条海上220kv、双回高压架空输电线路，深圳前湾电厂送出配套工程,同时介绍了预绞式电力金具首次在大截面（720/90）上的应用。前湾电厂送出线路工程在世界上也是罕见的，被誉为我国“南方电网的标志性工程”。关键词：预绞式电力金具 大截面导线0 引言深圳前湾输电工程是一个大截面、大跨越的浅海跨海项目。单线跨度达3800米，重量达13吨。这是我国目前最大盘重的铝包钢芯高强度铝合金导线，工程难度很高，被誉为“南方电网的标志性工程”。2006年11

2、月9日，我国第一条大规模海上高压架空线路即深圳前湾输电线路工程成功挂网送电。深圳前湾电厂选址于深圳西部大铲岛，是广东省LNG配套项目和“十一五”省、市重点建设项目，前湾电厂投入运行后，将进一步解决深圳西部电源供应问题，为深圳西部电网注入强大电力。前湾电厂送出线路包括前湾电厂至220千伏平安变电站双回线路（前平线）、至220千伏象山变电站双回线路（前象线），共四回。其中，前平线路径全长约21.5千米、前象线路径全长约31.5千米，其中，两条线路各有10.5千米需穿越大、小铲岛海域，工程总投资达6.73亿元。由于跨海域架设线路工程建设尚无经验可循，技术和施工难度相当大。线路的建成将大大增强深圳西部

3、220kv网架结构，进一步打通深圳电网西部主网供电“瓶颈”，提高深圳西部电网供电可靠性。深圳前湾电厂送出工程海域段为深圳前湾电厂的配套项目，海域段位于深圳前海近岸海域，距离海岸25km，海水平均深度56m，线路长度4×11.5km。由于受输送容量、运行环境、工程投资等条件的影响和制约，经过技术经济比较并经有关单位审查批准，导线采用双分裂特强铝包钢芯铝合金绞线，即2×AACSR/AS14-720/90，导线截面817.09mm2，外径37.22mm，单位重量2667.2kg/km，计算拉断力343.5kN，具有大截面、高强度、耐腐蚀等特点，且海域段档距较大（600950m），

4、因此，所配套金具应具备高强度、低损耗、耐腐蚀、保护导线等特点。本工程金具除应满足下列标准外，尚应满足本规范书的特殊要求：电力金具通用技术条件(GB2314-1997)电力金具名词术语(GB5075-2001)电力金具产品型号命名方法(DL/T683-1999)悬垂线夹(DL/T756-2001)耐张线夹(DL/T757-2001)连接金具(DL/T759-2001)架空线路用预绞式金具技术条件(DL/T763-2001)电力金具专用紧固件六角头带销孔螺栓(DL/T764.1-2001)架空线路用绝缘子和金具规范（BS3288-11997）由于本工程位于海上，对于金具防腐问题是重点。因此，金具紧

5、固件全部采用不锈钢，设计使用寿命按3050年考虑。1 导、地线结构：本工程海域段采用导、地线得主要结构参数如下表：名 称导 线地 线型 号AACSR/AS14-720/90LJB2OA-185结构根*单丝直径(mm)铝合金54*4.135铝包钢19*2.48219*3.5面积(mm2)铝合金725.16铝包钢91.93182.8绞线817.09182.8导线直径（mm） 37.2217.5单位长度质量（kg/km）2667.21221.5计算拉断力（kN）343.5208.94最外层绞向右右2 悬垂金具技术要求：2.1 本工程导、地线悬垂线夹均采用预绞式悬垂金具。且结构均为双线夹结构，绞向与导

6、、地线相一致。预绞式悬垂线夹套壳采用压力铸造优质铝合金，连接用螺栓采用沉头（或半沉头）以保证螺栓与套壳的相对固定、安全、可靠。导线悬垂线夹的预绞丝采用高强度优质铝合金丝，导线最高运行温度为90，双线夹挂点间距为1000mm；地线悬垂线夹的预绞丝采用铝包钢丝，双线夹挂点间距为400mm。导线单线夹破坏荷载不小于100kN（双线夹合计不小于200kN）,与线夹连接的金具按120kN考虑；地线单线夹破坏荷载不小于50kN（双线夹合计不小于100kN）, 与线夹连接的金具按70kN考虑。2.2 悬垂线夹按有限握力进行设计要求如下：根据本工程设计要求,导、地线悬垂线夹按有限握力进行设计，原则如下：导线：

7、T65kN时 导线不滑动；65kNT70kN时 导线略有滑动；T70kN时 导线必须滑动；地线：T30kN时 地线不滑动；30kNT36kN时 地线略有滑动；T36kN时 地线必须滑动；注：T为导线或地线张力本工程双分裂导线水平布置，分裂间距500mm，橡胶应满足导线长期运行温度（90）的要求。本工程海域段采用的挂线（连接）金具均应重点考虑防腐，尤其是易磨损部位。2.3 预绞式悬垂线夹的握力：悬垂线夹一般用于直线杆、塔处，起支撑、悬吊作用，与通常输电线路上的传统悬垂线夹作用相似，这种金具主要用来悬挂导线于绝缘子串上。预绞式悬垂线夹其核心构成为：预绞丝、橡胶夹块、铸铝壳体及与其相配套的螺栓等。除

8、具有传统悬垂线夹金具的特点外，因其配有柔性橡胶夹块，增强了导线的自阻尼，使磨损减少；因采用了铝合金材料，从而提高了输电的效率、减少了输电过程的铁损、磁滞损耗、涡流，因此达到节能效果，并可提高线夹的机械性能及抗腐蚀能力，使线夹的寿命延长。橡胶夹块材料选用抗紫外线、耐臭氧、耐高温的优质三元乙丙橡胶，以减缓老化、延长寿命。为避免划伤导线及尖端放电，预绞丝其两端部均需加以处理，使之圆滑。悬垂线夹的有限握力可达2.2条技术指标要求。悬垂线夹在线路正常运行或断线情况下，对导（地）线应有足够的握着强度（即悬垂线夹的握力），以避免邻档断线后，导线从线夹中滑脱而产生对跨越构筑物的安全距离不足。同时根据BS328

9、8规定：当导（地）线达到一定不平衡张力时导（地）线又必须从线夹中滑动，以防止张力过大拉倒杆、塔。悬垂线夹的握着强度是跟据导（地）线断线张力确定的，断线张力与导（地）线的最大使用张力有关。一般根据GB2314规定：悬垂线夹对导线、地线的握力，与其导线、地线计算拉断力之比应不小于下表的规定；悬垂线夹的握力与绞线计算拉断力之百分比绞线类别铝钢截面比百分比（%）钢芯铝绞线、钢芯铝合金绞线1.74.04.55.06.57.08.011.020.01418202224铜绞线28钢绞线、铝包钢绞线14铝绞线、铝合金绞线24根据本工程要求：悬垂线夹按有限握力进行设计，这就对预绞丝成形孔径及预绞丝的加工工艺过程

10、提出了更高、更严的要求。通过反复实验最后得出比较合适的孔径，已达到2.2条技术要求的有限握力。本工程设计导、地线悬垂线夹采用预绞式线夹， 在生产预绞式金具上石家庄开发区华能电气有限公司具有十五年的制造加工经验，但针对本工程项目由于线路是在海上架设而且所选用的是大截面导线，其跨越大，其导线的计算拉断力为(CUTS)为343.5 kN，标称直径为37.22mm，单位重量为2667.2kg/km都是我国目前较大的。根据设计院技术规范书的要求，悬垂线夹的垂直荷载及悬垂线夹的曲率半径，我们设计了双悬垂线夹，其单悬垂线夹的垂直载荷为100kN，同时对高强度铝合金丝、铝包钢丝的材质、制造加工工艺、和质量控制

11、提出新的要求。（如图1、图2）该线夹已通过国家电力建设研究所实验，实验结果已充分证实了这种设计达到了预期的设计要求，保证了线夹的有限握力、强度等技术指标要求。预绞式悬垂线夹是由具有优质高强度铝合金丝、以及耐高温、抗老化、抗紫外线的三元乙丙制成橡胶夹块、压力铸造铝合金套壳等组成的。预绞式悬垂线夹利用预绞丝按照一定的孔径、节距、长度、根数预先制成一组螺旋状形状，在安装时预先缠绕在导线悬挂点处，它具有:握力大、电晕小、重量轻、磁损小、应力分布均匀、无应力集中点、安装方便,节能效果明显等特点。更可以增加导线刚度，特别是增强导线的抗振能力，减少在线夹出口处导线的附加弯曲应力，这些都是常规传统悬垂线夹做不

12、到的。 图1 （导线AACSR/AS14-720/90）预绞式悬垂电力金具Fig.1（lead AACSR/AS14-720/90）Helical Suspension For electric power lines 图2 （地线JLB20A-185）预绞式悬垂电力金具 Fig.2 （grounding JLB20A-185）Helical Suspension For electric power lines3 结束语预绞式悬垂电力金具在本工程中已安全运行了一年多，实践证明：在这一年多的时间里电网运行是正常的、安全的、可靠的。预绞丝式电力金具适用于高压架空输变电线路，是替代传统电力金具的新

13、产品，其预绞式悬垂线夹、预绞式耐张线夹、预绞式接续条、预绞式护线条及预绞式补修条除具有普通架空线路传统金具的功能外，与传统电力金具相比，具有安装简单、可靠、不咯伤导线、节能效果显著、无须专用工具、耐腐蚀、免维护等优点。近年来以其较高的可靠性、优越的机械、电气性能及良好的实用性和经济性在国内得到广泛应用，故在电力线路上使用预绞式金具同样具备上述特点。据资料介绍在欧洲预绞式电力金具已成功运行在425kv以上高压线路中数年。预绞式悬垂线夹在国外特高压线路中已使用多年，有长期稳定运行的记录，如1975年的美国750kv项目和1982年南非的750kv项目都使用了预绞式悬垂线夹（摘自电力建设2005.8

14、 p28p29预绞式悬垂线夹在750kv输电线路的可用性分析）。但在我国刚刚进入预绞式电力金具的初期，相信在不远的将来将迎来预绞式金具的辉煌时代，它将在我国新建、扩建、城网及旧线路改造上发挥其应有的作用，必将带来良好的经济效益和社会效益。预绞式电力金具的生产及安装完全符合GB2314-1997电力金具通用技术条件、DL/T763-2001架空线路用预绞式金具技术条件、BS3288及电力部门架空线安装管理规程和操作技术要求。电力金具安装方式、规则，原则上与传统的架空电力线施工安装方式、规则相一致。附图 预绞式电力金具在输变电线路中各种连接方式（供参考） 预绞式电力金具在输变电线路中水平两分裂导线及垂直两分裂导线的连接方式（供参考）参考文献：1中国电力出版社 董吉谔 电力金具手册2001年6月 北京 第二版