多俊龍，鄭舒文，王大眾，楊巧為

(1. 國網(wǎng)沈陽供電公司，遼寧 沈陽 110041；2.重慶國際復(fù)合材料股份有限公司，重慶 401220 )

輸電線路防舞動間隔棒由間隔棒主體和兩端連接線夾構(gòu)成，是將不同相導(dǎo)線機械性間隔一定距離，防止導(dǎo)線出現(xiàn)舞動、鞭擊以及距離過近的輸電線路專用附屬設(shè)施，其正常運行如圖1所示。

圖1 防舞動間隔棒正常運行照片

隨著電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行要求越來越高，為防止線路舞動事故發(fā)生，線路安裝了大量防舞動間隔棒設(shè)備。但是，近年來輸電線路防舞動間隔棒缺陷頻發(fā)，存在均壓環(huán)脫落、金具連接點折斷、線夾磨損導(dǎo)線等缺陷，已經(jīng)嚴重影響系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。存在缺陷的防舞動間隔棒不但無法起到防舞作用，甚至損傷導(dǎo)線引發(fā)斷線事故。該類缺陷只能結(jié)合停電檢修處理，因此一旦發(fā)生缺陷，線路通常只能長時間帶傷運行，給電力系統(tǒng)帶來嚴重安全隱患，如圖2所示[1-3]。

圖2 現(xiàn)有防舞動間隔棒缺陷現(xiàn)場照片

1 現(xiàn)有防舞動間隔棒結(jié)構(gòu)特點和不足

沈陽地區(qū)在運間隔棒按線夾型式劃分，共有對扣線夾式、懸垂線夾式、內(nèi)預(yù)絞絲式、合頁線夾式、全保護預(yù)絞式5類，實際運行中均存在一定問題。

對扣線夾式間隔棒金具可在導(dǎo)線“軸向”進行轉(zhuǎn)動，分裂導(dǎo)線間屬于硬連接，導(dǎo)線與線夾接觸位置應(yīng)力較為集中，受振動和舞動后易發(fā)生導(dǎo)線斷股、斷線，此類線夾應(yīng)重點關(guān)注線夾出口處導(dǎo)線磨損情況，其正常運行及缺陷如圖3所示。

圖3 對扣線夾式間隔棒及缺陷

懸垂線夾式間隔棒主要存在2方面問題：一是安裝在防舞動間隔棒上的均壓環(huán)易隨風(fēng)搖晃、摩擦、振動脫落卡在懸垂線夾上，在風(fēng)力的作用下導(dǎo)線振動導(dǎo)致與均壓環(huán)接觸處的導(dǎo)線出現(xiàn)斷股；二是間隔棒和線夾均為硬質(zhì)連接，子導(dǎo)線間不能產(chǎn)生相對位移。導(dǎo)線在長期微風(fēng)振動情況下子導(dǎo)線承受硬性的拉力較大，相間間隔棒線夾與導(dǎo)線連接點形成應(yīng)力集中區(qū)，導(dǎo)線持續(xù)受到動彎應(yīng)力作用，逐步發(fā)展為疲勞斷股，此類線夾應(yīng)重點關(guān)注均壓環(huán)脫落缺陷及線夾螺栓松動缺陷，其正常運行及缺陷如圖4所示。

圖4 懸垂線夾式間隔棒及缺陷

內(nèi)絞絲線夾式間隔棒預(yù)絞絲在橡膠墊內(nèi)，由于握著力不足，在導(dǎo)線微風(fēng)振動時會出現(xiàn)線夾滑移的情況，情況嚴重者會滑移至預(yù)絞絲外側(cè)造成線夾直接與導(dǎo)線接觸，發(fā)生磨線的情況，此類線夾應(yīng)重點關(guān)注線夾位移缺陷，其正常運行及缺陷如圖5所示[4-5]。

合頁線夾式防舞動相間間隔棒只在部分區(qū)段安裝，安裝量較少，目前已逐步淘汰，其正常運行如圖6所示。

全保護預(yù)絞絲線夾式防舞動相間間隔棒暫未發(fā)現(xiàn)預(yù)絞絲線夾存在導(dǎo)線斷股的情況，運行效果良好，但此類間隔棒裝拆困難，一旦發(fā)生缺陷處理難度極大，其正常運行如圖7所示。

圖5 內(nèi)絞絲線夾式間隔棒及缺陷

圖6 合頁線夾式防舞動相間間隔棒

圖7 全保護預(yù)絞絲線夾式防舞動相間間隔棒

國家電網(wǎng)有限公司運檢〔2016〕413號文中第5.2條規(guī)定“應(yīng)避免在跨越鐵路、高速和重要輸電通道的跨越檔內(nèi)安裝間隔棒”，側(cè)面證明在運防舞間隔棒結(jié)構(gòu)上技術(shù)并不成熟。

沈陽地區(qū)在運全部間隔棒主體與線夾之間均為剛性直連，當間隔棒阻礙導(dǎo)線相對運動時，全部作用力均由線夾承受，線夾處橡膠墊容易出現(xiàn)老化、破損現(xiàn)象，易發(fā)生絕緣橡膠滑跑、均壓環(huán)脫落等缺陷，進而導(dǎo)致金具磨損導(dǎo)線，引發(fā)斷線事故。因此，如何改變間隔棒線夾與主體之間直連結(jié)構(gòu)，削弱其間相對作用力是新型防舞動間隔棒改進方向。

2 新型輸電線路彈簧鉸鏈式間隔棒結(jié)構(gòu)

本文提出在間隔棒主體和線夾間增加四桿鉸鏈改變現(xiàn)有間隔棒兩者間直連結(jié)構(gòu)，在鉸鏈聯(lián)板間增設(shè)減震彈簧削弱相對作用力的構(gòu)想。所提出的新型輸電線路彈簧鉸鏈式間隔棒整體包括鉸鏈結(jié)構(gòu)、固定聯(lián)板和彈簧減震結(jié)構(gòu)3部分，如圖8、圖9所示[6-8]。

圖8 新型輸電線路彈簧鉸鏈式間隔棒線夾

圖9 新型輸電線路彈簧鉸鏈式間隔棒整體

鉸鏈結(jié)構(gòu)采用曲臂聯(lián)板和直臂聯(lián)板構(gòu)成，其作用是改變線夾上受到的力方向，使其不直接作用在間隔棒主體上。固定聯(lián)板通過雙端鉚釘固定軸連接加固鋼板、傳力擋板和減震彈簧構(gòu)件的軸結(jié)構(gòu)，加固鋼板由鉚釘固定于曲臂聯(lián)板一端，起到連接直臂聯(lián)板、曲臂聯(lián)板和減震彈簧一端的作用。減震彈簧一端固定在加固鋼板上、另外一端固定在傳力擋板上，將曲臂聯(lián)板兩臂上受到的力進行衰減，吸收相對運動能量，實現(xiàn)減震效果，其線夾端主要結(jié)構(gòu)如圖10所示。

圖10 新型輸電線路彈簧鉸鏈式間隔棒主要結(jié)構(gòu)

3 新型輸電線路彈簧鉸鏈式間隔棒試運行

新型輸電線路彈簧鉸鏈式間隔棒整體裝配調(diào)試成功后，依據(jù)《電氣裝置安裝工程施工及驗收規(guī)范》、DL/T 596《電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》規(guī)程進行入網(wǎng)安全性檢測，設(shè)備符合輸電線路附屬設(shè)施入網(wǎng)標準，其整體實物結(jié)構(gòu)如圖11所示。

圖11 新型輸電線路彈簧鉸鏈式間隔棒實物圖

為驗證新型輸電線路彈簧鉸鏈式間隔棒效果，根據(jù)季節(jié)性特點和線路運行情況，選取近2年發(fā)生過舞動跳閘事故的220 kV高瓷線127-128號和220 kV?；⒕€32-33號，在跳閘區(qū)段及前后兩檔內(nèi)同時安裝防舞動間隔棒，觀察間隔棒運行情況，如表1、圖12所示。

表1 新型輸電線路彈簧鉸鏈式間隔棒效果檢查表

圖12 新型彈簧鉸鏈式間隔棒現(xiàn)場安裝情況

輸電線路新型彈簧鉸鏈式間隔棒線夾與間隔棒主體間使用鉸鏈非直連結(jié)構(gòu)，夾上受到的力傳導(dǎo)至間隔棒主體后大幅度衰減，設(shè)備入網(wǎng)試運行至今，無線夾護線條位移、均壓環(huán)脫落、金具磨損導(dǎo)線等缺陷發(fā)生。

4 結(jié)語

新型輸電線路彈簧鉸鏈式間隔棒于2020年8月3日獲得實用新型專利授權(quán)，專利號：ZL 2020 2 1577735.8。新型彈簧鉸鏈式間隔棒削弱了線夾與間隔棒主體之間的相互作用力，解決了間隔棒均壓環(huán)脫落、金具連接點折斷以及金具磨損導(dǎo)線等問題，提高了設(shè)備可靠性，減低了缺陷隱患率，為電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行提供強有力支撐。