架空输电线路挂线板设计方法探究

发表时间:2020/9/24   来源:《当代电力文化》2020年13期   作者:李玉泉
[导读] 在输电线路当中的挂线板,主要作用就是将输电塔以及导、
        李玉泉
        国网山西省电力公司阳泉供电公司 山西 045000
        摘要:在输电线路当中的挂线板,主要作用就是将输电塔以及导、地线进行有效的连接,在各种各样的工况下,该构件的荷载都是从金具传达给挂线板。其次,挂线板再次传达给输电塔的主要结构当中。所以在整个输电线路安全运转过程中起到决定性作用的就是挂线板的安全可靠性。该构件的几何尺寸跟其相连接的金具形式以及尺寸有直接联系,并且能够达到加工以及安装等标准,若制作厂家没有根据设计图纸开展制造或者材料不符合标准,是导致中相挂线板出现断裂的主要因素。希望有关运转企业要不断强化铁塔的招标以及施工验收等阶段的管理工作,并且保证线路一直处于安全运转状态。
        关键词 :输电线路 ;挂线板 ;设计方法
1简介设计手册计算内容以及方法
        在设计手册当中,能够对挂线板造成破坏的形式有顺受力方向、撕裂破坏以及孔壁挤压破坏这几种,依照这种破坏形式的不同,分别开展净截面以及撕裂强度和孔壁承压这三种状况开展计算。运用设计手册所提供的公式将这三种模式计算出能够承受压力的实际状况,通常孔壁挤压不控制,会使其截面的承载能力之间的端距逐渐增加,对钢结构的构件弹性进行设计过程中,要考虑其所能承受的最大程度,并且还要对该构件的净截面处的应力不均匀分布状况进行考虑。针对A-A 截面所提供的计算公式对应力集中的系数进行全面考虑,控制在一定的压力之间,使其截面的受拉不会受到控制。挂线板的承载能力通常都是由B-B截面把控,并且其承载能力跟随端距的变化,不会出现很明显的改变,特别是螺栓的直径,在规定范围后通常不会发生任何变动,这跟实际的受力状况出现不符合现象。由于挂线板以及销轴在受力方法上大致相同,所以参考销轴的计算。针对销轴的连接地方对连接耳板的抗剪以及抗拉强度等进行计算,并且制定出有关规定,当端距在一定规定范围内,剪切的破坏通常都不会出现任何的改变,在这期间净截面受拉计算应该对耳板的运用分布不均匀状况进行全面考虑。当应力集中系数在一定数值之内,要比电力工程项目所设计的手册应力集中系数要小,相对而言承载能力比较高。针对B-B 截面的劈裂承载力开展计算过程中,每个规范都有所区别,并且设计手册中的公式存在一定的不合理性。
2工程概况
        某地区的供电所所管辖的220 kV薛长线于前年投入运转过程中,没过几个月,就因为故障原因而出现跳闸现象,导致重合闸不成功。导致变电站出现失电现象,经过不断巡查,可以看出该线路的二号塔的a项导线出现跌落情况,从而导致AB相出现短路情况,经过快速抢修,与当天情况恢复送电状态,该问题很大程度对当地供电局的安全稳定的供电情况带来严重影响。
3解析挂线板出现断裂的原因
3.1设计材质达不到标准
        当故障发生之后,某地区的供电局需要拉断的挂线板运送到国电电力建设的研究院中,开展金属材料室温的拉伸以及材料弯曲等组织检验工作。根据架空送电线路杆塔结构的设计有关规定进行检验,通过反次检验,可以得出金属材料室温拉伸以及材料弯曲等有关组织实验都符合有关要求。依次根据该文件中所标注的条款,对此次问题进行实验,从实验结果中可以看出,导线挂线板的金属夏比缺口冲 击试验在-20 Y状况下,我在实验过程中出现单项达不到标准,说明此挂线板材料不符合所下达的结构设计规定。因此,当温度达到-30度过程中钢质材料遭遇冷空气会变脆,容易发生断裂情况,这就导致刮线版被拉断的因素之一。根据有关标准和要求钢材料在做冲击试验过程中,冲击力&27 N- m,如果环境温度为零下20度的时候该材料没有出现断裂情况,则为合格。
3.2挂线板火曲线位置跟设计不一致
        经过解析可以得知出现故障,不仅是杆塔的材料不符合要求,而且生产厂家也没有根据设计图纸开展制作,也可能会造成挂线板出现断裂。

通常情况,导线挂线板的设计标准长度以及厚度分别为:340 mm、16 mm,挂线板火曲线实际位置以及设计图纸出现严重不符的情况,设计图纸所标注的火曲线位置,距离挂线板的安装直角挂板螺栓孔中心线有一定距离,距离该构件跟铁塔相互固定的螺栓孔,有一定的距离。然而,实际的火曲线位于挂线板以及铁塔固定螺栓的位置之间,并且出现误差的构件有好几个螺栓孔,造成该地方强度非常弱,并且其所能承受的实际应力比较集中。如果气温低至零下30度左右时,导线兽气温的改变而受到影响,弧垂逐渐减小的过程中,张力在增大,并且运转过程中会遭遇到大风天气,导线会发生随意乱晃的情况,造成刮线板在该地区出现断裂问题。
3.3挂线板曲率不符合设计值
        通过挂线板的实际断裂中可以测量知晓:挂线板的曲率没有达到原设计的数值,并且设置的折弯角度以及实际的加工角度存在一定的差异,因为折弯的度数非常小,导致挂线板的应力相对比较集中,进而加强该构建的损坏程度。
4解决方法和意见
4.1解决方法
        将222 kv全线总长的耐张挂线板全部替换为合格的产品,并且材料要符合架空线路杆塔结构设计的有关标准。
4.2意见
        第一,不断加大线路设备的招标管理工作,严格禁止不符合标准或者没有资质的厂家参加到线路材料的招标以及投标工作当中。
        第二,针对关键地方的线路杆塔进行制作过程中,一定要委派经验丰富的技术工作人员进入到施工现场进行监督制造,保证杆塔的制作质量能够达到设计标准。
        第三,在整个电力系统当中有着非常重要的作用,就是电网的输电线路,该线路的建设以及运转很大程度上会影响到人们的日常生产生活以及社会经济的快速发展,并且这方面也是人们非常重视的一点。由于中国地域非常宽阔,地质地形也比较繁杂,在环境气候上具有多变性,这样的情况很大程度上会影响到电网输电线路的长时间稳定运转,导致该线路在运转过程中发生各种各样的事故,从而给人们的日常生产生活带来不利影响。所以在对其进行设计过程中,要严格把控建设以及验收工作。施工期间,企业一定要认真核对铁塔重要部件,看该是否达到设计标准。运转企业在开展验收工作期间,务必要对线路设备的重要零部件,开展严格的检验工作,不符合标准的设备,严禁投入到电网运行中。
        第四,针对铁塔的材料开展抽样检查工作,保证该材料能够达到架空输送线路杆塔结构设计的规定标准,更好将实际的用电量计算出来。线路若长久在超负荷的状况下运转,很可能会导致很多安全事故,若超出线路的最大数值,就会造成大面积停电,因此需要规避线路超负荷的问题发生,就需要在架设线路前期,对线路的架设地实际用电状况进行调查,并且科学合理的空出能够提升的空间,谨慎的对供电电线开展选择工作,以免留下很多安全故障。对于已经伴随的问题就要进行全面的检查工作,知晓故障发生的原因,并且运用有效的方法进行维修工作,同时还要多次开展试验故障点,保证更换后期能够有效将问题进行解决。
5结束语
        耐张塔的悬挂板是塔架受力最大的部位。因此,必须从设计、加工、验收、运行维护等方面加强全过程管理。修改设计手册中现有公式后,劈裂承载力随端距的变化趋势与GB 50017-2017基本一致。《电力工程高压输电线路设计手册》计算的承载力最小。考虑到挂线板是连接杆塔、金具和绝缘子串的关键部件,对其可靠性要求较高。因此,挂线板的计算应考虑劈裂、孔壁挤压和净截面拉伸破坏。设计手册中的公式可用于计算孔壁挤压和净截面拉伸破坏,并推荐修正公式。
参考文献 :
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