输电线路绝缘子及其连接金具的选择

1输电线路绝缘子及其连接金具计算河北兴源工程建设监理有限公司许荣生一、已知条件见下图该图为JL/G1A-240/30导线35kV输电线路的双联耐复合绝缘子串组装图。根据GB/T1170-2008国家标准《圆线同心绞架空导线》，JL/G1A-240/30的额定拉断力为75.19kN,由于线路导线上有接续管、耐张管、补修管，而使得导线的计算拉断力降低，故设计使用的导线保证计算拉断力为其实际额定拉断力95%；根据2009年5月编制的“河北省南部电力系统污秽区分布图”该线路处于Ⅳ级污秽区，其线路标称电压爬电比距为3.2~3.8cm/kV。试选择该线路的绝缘子及其连接金具，满足设计规范要求的机械强度及电气强度。二、计算依据1.《66kV及以下架空电力线路设计规范》GB50061-2010；2.《圆线同心绞架空导线》GB/T1170-2008；3.《110kV~750kV架空输电线路设计规范》GB50545-2010。三、计算1．导线最大使用张力2根据《66kV及以下架空电力线路设计规范》GB50061-2010的第5.2.3“导线或地线的最大使用张力不应大于绞线瞬时破坏张力的40%”的要求，JL/G1A-240/30的导线最大使用张力为75.19kN×95%×40%=28.572kN。2．绝缘子及连接金具的机械强度根据《66kV及以下架空电力线路设计规范》GB50061-2010的第5.36.1“绝缘子和金具的机械强度应按下式验算：kFFU”。式中k——机械强度安全系数，表5.3.2绝缘子及金具的机械强度安全系数类型安全系数运行工况断线工况断联工况悬式绝缘子2.71.81.5针式绝缘子2.51.51.5蝶式绝缘子2.51.51.5瓷横担绝缘子32.0——合成绝缘子31.81.5金具2.51.51.5F——设计荷载（kN）,FU——绝缘子及金具的额定破坏荷载（kN）。绝缘子的额定破坏荷载为大于FUkF2.1合成绝缘子的额定破坏机械强度的选择：2.1.1在运行工况下的合成绝缘子的额定破坏机械强度计算式中k=3,——在运行工况下的合成绝缘子的安全系数；3F=28.572kN/2=14.286（kN）——运行情况设计荷载,代入FUkF=3×14.286kN=85=42.858kN,选70kN42.858kN，满足规范要求；2.1.2断线工况下合成绝缘子的额定破坏机械强度的选择根据《66kV及以下架空电力线路设计规范》GB50061-2010的第8.1.13“断线工况下，耐张型杆塔的地线张力应取地线最大使用张力的80%,导线张力应取导线最大使用张力的70%”。断线工况下设计荷载F=28.572kN/2×70%=14.286=10kN，代入FUkF=1.8×10kN=18kN,选70kN18kN，满足规范要求；2.1.3断联工况下合成绝缘子的额定破坏机械强度的选择断联工况下设计荷载F=28.572kN，代入FUkF=1.5×28.572kN=42.858kN,选70kN42.858kN，满足规范要求；结论无论在任何工况下合成绝缘子的额定破坏机械强度选70kN均符合设计规范的要求。2.2连接金具的额定破坏机械强度的选择：2.2.1U型环、PH延长环、L型连扳的选择：在运行工况下,该金具的设计荷载F=28.572kN,该金具额定破坏荷载为FUkF=2.5×28.572kN=71.43kN,选金具额定破坏荷载为100kN71.43kN，符合设计规范的要求。42.2.2在断联工况下,直角挂板、球头环、双联碗头的选择：该金具的设计荷载F=28.572kN,该金具额定破坏荷载为FUkF=1.5×28.572kN=42.858kN,选金具额定破坏荷载为70kN42.858kN，符合设计规范的要求。3．绝缘子电气强度计算根据《110kV~750kV架空输电线路设计规范》GB50545-2010第7.0.7“复合绝缘子的爬距，在重污区不应小于盘型绝缘子最小要求值的3/4,且不应小于2.8cm/kV”,本线路处于Ⅳ级污秽区，其线路标称电压爬电比距为3.8cm/kV×0.75=2.85cm/kV，其爬距不小于：2.85cm/kV×35Kv=99.75cm计算结果见下表：