耐张塔挂点的优化在±800kV特高压直流输电线路中的应用

耐张塔挂点的优化在±800kV特高压直流输电线路中的应用

董思兵

（国核电力规划设计研究院，北京100000）

摘要：为提高±800kV特高压直流输电线路连塔金具的可靠性，目前选用GD型耳轴挂板作为耐张塔连塔金具。在以往工程中，出现了金具与挂点角钢相碰的问题，本文针对该问题并结合某±800kV特高压直流输电线路工程，提出了耐张塔挂点的优化设计方案。

关键词：±800kV特高压直流输电线路（UHVDC），GD型耳轴挂板，耐张塔挂点

1耐张塔挂点金具的选择

连塔金具作为将悬垂或耐张绝缘子串连接到铁塔横担上的第一个金具，对送电线路安全运行起着至关重要的作用。特高压输电线路通常采用GD型耳轴挂板作为耐张塔挂点金具，提高连塔金具的可靠性。

某±800kV特高压直流输电线路采用GD型耳轴挂板GD-110/128-60/148作为耐张串挂点金具。下面对该挂点金具的选择及相应挂点的设计进行分析。

2耐张塔挂点样式及金具尺寸

某±800kV工程导线挂点水平布置方式，挂点连线按平行于横担主材布置，具体挂点模型如下：

图1耐张塔挂点3D模型图

该工程首片金具采用GD挂板（GD-110/128-60/148），第二片金具采用U型挂环（U-110200-105），其螺栓的螺帽厚度为33mm。

3耐张塔挂点设计存在的问题及解决方案

虽然GD型耳轴挂板的使用，提高了线路运行的安全性，但必须采用合理的挂点型式与之配合使用，否则易造成挂线金具与挂线角钢相碰。

（1）U型挂环的螺栓与板1相碰

平丘塔型不考虑上拔工况，为保证螺帽上缘不与板1相碰，必须满足下式的要求，如图4所示。

=0.5×40+48+33=20+48+33=101

图2耐张串挂点金具侧视图

式中符号：

b——GD挂板的厚度；

d——U型挂环的厚度；

D——螺帽厚度；

根据上式计算结果，该线路耐张挂点的板②上挂孔与板①下表面之间的距离必须大于101mm。

当考虑上拔因素时，δ需要进一步加大，上拔角度越大，δ值越大。根据以往工程经验，上拔角度η一般不超过20度。如果按上拔角度20度绘图，δ需要增大25mm方能满足GD挂板的要求。

由于板①主要起到连接板②与横担主材和固定板②的作用，且板②通过4颗螺栓固定在横担上，这样对板①进行部分切肢90mm可满足板②强度的要求，并能够减少板②的宽度，节省钢材耗量。如图3所示。

图3板①切肢侧视图和俯视图

（2）U型挂环的螺栓与板②相碰

当耐张塔的转角度数较大时，连接GD挂板的第二片金具（U型挂环）容易与铁塔挂板②相碰。

为避免上述情况发生，必须使GD挂板的长度与板②的长度相适应。根据工程经验，上拔或下倾角取20度，假定挂孔距离板②边缘110mm。当转角度数大于39.7度时，U型挂环与板②相碰。

可以采用以下2种方案解决，（1）增加GD挂板上挂孔与轴线之间的距离H。（2）缩短板②的长度。按以上2种方案绘图如下：

图4板②调整方案

如上图所示，当板②缩短到90mm和H值增加到80mm均能满足要求，但挂点受力要求板②的距离不得小于110mm，所以，建议采用增加H值的方案。

综上分析得出，对于该±800kV线路工程，当耐张塔的挂点金具在转角60°内时应选用GD-110/128-60/148挂板，转角大于60°时应选用GD-110/128-80/148挂板。

4结论

（1）采用GD型耳轴挂板的耐张塔挂点，挂孔与上侧挂板之间的距离必须满足公式（1）的要求，需要同时考虑耐张串上拔引起的距离增大，通过切肢的方法可以减少两侧挂板的宽度，节省钢材。

（2）采用加长的GD型耳轴挂板避免U型环与两侧挂板相碰的问题。一般，当转角度数小于60时，采用GD-110/128-60/148挂板，转角大于60°时选用GD-110/128-80/148挂板。

参考文献

[1]中华人民共和国住房和城乡建设部、中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.±800kV直流架空输电线路设计规范GB50790-2013[Z].2013—05—01；

[2]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会.电力金具通用技术条件GB/T2314-2008[Z].2009—07—02；

[3]张殿生.电力工程高压送电线路设计手册[G].北京：中国电力出版社，1999；

作者简介：董思兵，1982，男，汉，辽宁省辽阳市，硕士，工程师，送电线路设计优化，从事送电线路设计。