广西送变电建设有限责任公司 李垚 530000
摘要：针对架空输电线路设计中经常出现的大高差双联悬垂绝缘子串受力不均的现状，结合实际案例，提出了每串绝缘子受力计算过程和解决方案，为电网的安全运行提供了保障。
关键字：输电线路；双联绝缘子串；大高差
根据中国南方电网公司反措要求，输电线路跨越10kV及以上电压等级线路、高速公路、铁路、国道、一二级通航河流时，悬垂绝缘子串应采用独立双挂点悬垂串。另外在某些杆塔垂直荷载过大，超过绝缘子和金具强度的时候也采用独立双挂点悬垂串。因此，在现实情况中，采用独立双挂点悬垂绝缘子串的现象有很多。在连续上下山或者大高差的情况下，如果独立双挂点悬垂串采用等长的设计，容易造成两侧绝缘子串受力不均，一侧承受大部分或者全部向下的垂直荷载，另一侧出现松弛不受力或者受力较小的情况，不利于线路的安全可靠运行，存在着一定的安全隐患，因此我们需要对绝缘子串长进行调整，开展精细化设计。
一、工程实例
笔者曾经设计过贵州某条220kV线路工程。线路全线位于贵州境内，沿线全部为高山大岭。由于是重冰区，铁塔使用档距较小，大高差和连续上下山的情况较多。设计图纸已经对全线大高差双联悬垂绝缘子串的长度调整进行了的设计，但是施工安装时由于施工方疏忽，对线路中的#35塔导线双联悬垂绝缘子串按等长进行了安装。附件安装后发现#35塔绝缘子受力严重不均，出现下山侧绝缘子串单串受力，上山侧绝缘子串不受力而松弛的现象（如图一所示），因此需要对串长进行调整，以使绝缘子受力均衡。
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图1 绝缘子串
二、基本参数
本线路工程基本参数如下：
1）基本风速：27m/s，覆冰厚度30mm；
2）导线型号：1×JLHA2/G1A-240/40型钢芯铝合金绞线；
导线截面积S=277.74mm2，自重比载λ1=34.013×10-3N/m.mm2。
3）#35塔代表档距Lv =274m，低侧垂直档距Lva= 207m，高侧垂直档距Lvb= 21m。
4）两联挂孔距离2e=1m,年平工况应力σ=98.17N/mm2,绝缘子强度TR=100kN，绝缘子安全系数K1=2.7，绝缘子最大容许拉力Tm=25.926kN
绝缘子串重量分别为Ga=Gb=1000N。
绝缘子串受力分析图如图二所示：
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图2 绝缘子串受力
三、计算过程
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四、绝缘子串长度调整意见
以往对双线夹双联的悬垂串进行安装时，大多只考虑导线不受过大的弯曲应力，而没有精确的考虑两联悬垂串受力均衡，因此只是简单采用增加绝缘子片数的方法来调整。 但是由于单片绝缘子的高度为146cm，绝缘子长度较长，比本工程实际计算值32.2cm大太多，因此在下山侧绝缘子串增加一片绝缘子是不可行的，无法保证两联绝缘子串受力均衡。
根据上述计算结果，我们对部分金具进行了调整。由于受限于金具尺寸已经固定，实际调整结果串长差为λa-λb=30mm。
Tcb=Wb+TOtgθ=198+27266×0.03=1016N＞0 满足要求
Tca=Wa-TOtgθ=1955-27266×0.03=1138N＞0 满足要求
此时a串与B串拉力差为1138-1016=121N，两侧拉力差值较小，两串绝缘子串基本受力均衡，因此能够满足设计要求。当然我们也可以从厂家定制特殊尺寸的金具，从而使两串绝缘子串金具的受力达到完全一致。
我们在双悬垂串设计中也可以采用图3的方式，由于联板可以自由旋转，可以自动调整两串的挂点高度，达到自动调整两串的受力均衡的目的，只是需要注意的是，本串型绝缘子串比较长，需要注意塔头电气距离是否满足要求。
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图3双悬垂串设计
五 、结论
通过上述的理论计算可以得出以下结论：
1.出现独立双挂点双联串单串不受力的主要原因是杆塔左右两侧的高差较大。
2.由于金具尺寸和绝缘子的结构高度是固定的，在实际工程中往往很难将串长调整到与理论值计算值完全一致，因此我们需要定制一些满足工程实际需要的特制金具。但是往往特制金具采购比较困难、订货周期也较长，在实际工程中应尽量保证两悬垂串大致受力均衡的情况下，将两串的垂直受力调整至满足杆塔受力即可。
参考文献：
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作者简介：李垚，男，（1986-），汉族，四川南充人，本科，工程师主要从事电力勘察设计工作。