孟宪法、王生、徐光环
（中国电建集团河南工程有限公司）
1 引言
由于超高压输电线路输送距离往往较远 ,不可避免的要经过众多复杂的地形 ,因此对特殊区段输电线路的监测维护任务往往更加艰巨。近年来某地所维护的500 kV输电线路在运行过程中 , 相继发现架空地线、光缆挂点螺栓磨损的缺陷 ,反映了挂点螺栓耐磨性能上尚存在一定的问题 ,需要进一步改进和完善。分析了磨损的原因 ,并列举防范措施。
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挂点螺栓磨损
2 地线挂点金具螺栓磨损分析
2.1挂点螺栓断面分析
从挂点螺栓的磨损断面看,表面基本平滑且有弧形的划痕，根据挂轴断面上弧形划痕判断,基本平滑的断面是由于挂板和挂轴在某种力量的作用下,使挂板绕挂轴反复旋转(类似荡秋千)摩擦,且该力的方向与挂轴断面平行,即顺线路方向运动。
地线悬垂线夹受力分析在没有风的情况下,悬垂线夹只承受两端架空地线的水平张力和重力。由于在一个耐张段内各档架空地线的水平应力相等,所以悬垂线夹能保持在悬垂状态；由于杆塔所处地区境内常年有大风,在顺线路方向风的作用下,悬垂线夹两端的水平张力将不再相等,顺风向的水平张力将大于逆风向的水平张力,使得悬垂线夹整体向顺风方向摆动。
在风的作用下,悬垂线夹整体会向风的方向移动,挂板绕挂轴旋转一定角度,角度的大小与杆塔所处位置的地形，气象及悬垂线夹所受的两侧架空地线的重力有关；风停止或减小后,在架空地线重力的作用下悬垂线夹将返回静止时的位置,由于惯性的作用,悬垂线夹返回到静止时的位置后,会向风的反方向再移动一段距离,如此往复运动。在阵风情况下,风力时有时无,时大时小,挂板将绕挂轴左右反复旋转,旋转的频率与风的不稳定性有关。由于挂点螺栓与挂点背铁接触面比较小，挂板绕挂轴旋转的作用犹如刀片在切割挂轴, 使挂轴的下表面出现槽痕,长时间运行后,槽痕原来越深,挂轴越来越细。当挂轴的磨损达到一定程度后,因承受不了悬垂线夹所受的垂直荷载而发生断裂,引起架空地线掉落，线路短路跳闸。
2.2 地线挂点金具螺栓磨损分析
而引起地线挂点金具螺栓磨损成因较多 ,主要体现在以下几个方面:
2.2.1 环境因素有关
架空输电线路长年在大气中运行受大风、昼夜温差、覆冰、雷击、雨水等恶劣气象的影响使地线不停振动、摆动而引起附加应力,虽比正常运行应力小很多,但频繁出现的交变弯曲应力、长时间和周期性的振动将导致地线及金具的疲劳损坏。
2.2.2与垂直荷载有关
影响垂直荷载因素：a、与架空地线自重有关（地线截面越大自重越大）有关。b、与垂直档距有关（垂直档越大，垂直荷载就越大）。c、与杆塔两侧档距大小有关（悬点相等，档距越大，杆塔垂档距也随之增大）。d、与悬点高差有关（悬点越高，垂直档距就越大）。e、与地线应力有关。
2.2.3与金具串长度有关
金具串长度越短，挂点螺栓磨损程度较大。由于金具串短时，在地线线夹受某种力作用下顺线路摆动时，以挂点螺栓为转轴点，摆动角度就越大，螺栓磨损面积就越大。反之摆角度小，磨损量就越小。
2.2.4金具自身设计参数。由于挂点连接处的干摩擦、挂点存在铁锈 ,加雨水的锈蚀 ,将加速金具的磨损 。
2.2.5与挂点螺栓强度、直径有关。
2.2.6与挂点靠背铁接触面有关。
3地线挂点金具螺栓磨损防范措施
3.1要防止悬垂线夹挂点螺栓断裂断线事故发生,需从两方面入手:认真论证线路的初步设计,同时定期对线路的运行状况进行登塔线路金具进行一次全面登杆检查,当发现悬垂线夹挂轴的磨损超过1/3 时需进行更换。
3.2将原设计地线挂点螺栓（原M16*95，4.8级）材质,工艺进行改进 ,提高挂轴材质的强度。
3.3根据现场杆塔地线挂点处靠背铁位置，更换靠背铁位置，均安装在上侧，提高角钢的材质强度，提高安全可靠性。
3.4在进行新线路的设计审查时,对连续下坡地段,受顺线路风作用和悬垂线夹受上拔力的杆塔,要求设计单位选用具有较好耐磨性能的线路金具。
3.5对于老旧线路在悬垂线夹挂板与U 形挂环之间再增加一个延长环,以增大连接金具的长度,减小悬垂线夹摆动的幅度。增长金具长度减小悬挂点摆动的角度从而减小挂点螺栓磨损面积。
4.6增大挂点靠背铁与挂点螺栓的接触面积。
4 结语
4.1要防止悬垂线夹挂轴断裂故障的发生,线路运行单位需从两方面人手:把好新线路的设计审查关,做好老旧线路金具的登杆检查及改造工作。
4.2由于在日常线路巡视中很难挂轴的磨损情况,运行单位需根据线路运行时间,制定每条线路金具的登杆检查计划,利用线路停电机会对地线金具进行登杆检查,一般运行时间小于15 年的线路可每隔3年检查一次，对已发生磨损的杆塔应做好记录,并根据磨损情况缩短检查周期。
4.3从挂轴原因分析看,受顺线路风作用和悬垂线夹受上拔力的杆塔,其悬垂线夹更容易发生磨损,在日常巡视和登杆检查中需重点关注。
◆参考文献：
[1]潘丹青.500 kV线路架空地线悬垂线夹磨损及预防措施的探讨[J].东北电力技术，1998.
[2]孟遂民，孔伟.架空输电线路设计[M].北京:中国电力出版社，2007.
[3]钟明亮.750kV输电线路地线悬垂金具磨损原因分析及防范治理. (http://www.doc88.com/p-2465232613424.html)
作者简介:
孟宪法，大学本科学历，工程师，中国电建集团河南工程有限公司超高压运检运检工区工区主任，15225166820；
王生，大学专科学历，助理工程师，技师。中国电建集团河南工程有限公司电网公司项目总工。 18337135667
徐光环，大学专科学历，中国电建集团河南工程有限公司超高压运检运检工区工区线保专责，