[发明专利]一种导线的悬挂组件

说明书

技术领域

本发明属于电力设备领域，具体来说，涉及一种架空输电导线或地线的悬挂组件。

背景技术

在架空输电领域，为了将导线或地线悬挂于直线塔、换位塔、杆塔等结构上，大量使用悬垂线夹作为悬挂工具，其安全可靠性对电力线路安全和电力安全具有重要意义。现有的悬垂线夹可以分为两种，一种是普通悬垂线夹，另一种是预绞式悬垂线夹。悬垂线夹出口处导线除了受静拉力以及由其引起的上层股线对下层股线的压力以外，还受到风振引起的交变弯曲应力，以及由反复弯曲引起的各股线间接触产生的切向摩擦力，因此，输电导线在线夹出口处的受力最为复杂，也最容易在该处发生断股、断线等破坏，而且，主要是疲劳损伤破坏，而非强度破坏。研究发现，架空输电导线一般为钢芯铝绞线，其疲劳强度和疲劳损伤机理不同于高强度钢丝，钢丝的疲劳破坏主要是钢丝表面的缺陷引起，而钢芯铝绞线则主要由各层股丝间的擦伤疲劳引起。引起线材或杆材的疲劳损伤的应力主要是交变的动弯应力，而不是交变轴向拉应力。因此，控制架空导线在线夹处的疲劳损伤的根本方法在于消除由于风振和舞动所引起的交变动弯应力以及各层股丝间的切向摩擦力。现有的悬垂线夹的工作方式是将导线穿过并固定在线夹本体中，在两侧导线的水平拉力相等的状态下，悬垂线夹仅起到平衡导线竖向拉力的作用，而水平拉力则依靠导线自身的抗拉强度来平衡，正因为这样的工作方式才使得线夹出口处的受力十分复杂。为了改善抗疲劳性能，现在常见的普通悬垂线夹在结构设计中作出了三方面的考虑：一是在U型螺栓和导线之间增加弧形垫块，以降低导线受到的紧箍挤压应力；二是将线夹出口处设置成弧形过渡或喇叭形状，以降低导线的弯曲程度；三是采用多个悬垂线夹组合使用，从而降低导线在单个悬垂线夹处的转角的大小。新型预绞式悬垂线夹则是通过在导线上缠绕预绞式对导线进行防护，它增加了导线在线夹处的整体性，使得弯曲变形更加均匀，从而降低了交变动弯应力的大小。普通悬垂线夹虽然对防疲劳有一定的考虑，但效果不佳，相对而言，新型预绞式悬垂线夹对导线的疲劳防护效果好一些。但新型预绞式悬垂线夹也有其固有的缺点，就是对于直径较粗的导线在不平衡拉力较大的情况下难以提供足够的裹握力。而且导线越粗，在相同弯曲曲率的情况下弯曲应力越大，疲劳损伤的发展就会越快，因此，预绞式悬垂线夹对直径较粗、荷载较大的导线的疲劳防护效果相对于直径较小、荷载较低的导线的疲劳防护效果而言会大幅下降。目前在直线塔、换位塔、杆塔上应用的导线悬挂装置均无法消除导线由于风振引起的交变弯曲应力，也就不能从根本上消除导线的疲劳损伤。随着特高压输电技术的发展，大直径导线的应用越来越广泛，对导线的运行安全要求也越来越高，因此，有必要研究使输电线路更具安全性和耐久性的导线悬挂装置。

发明内容

为了克服现有技术中不能消除导线疲劳损伤的不足，本发明的目的是提供一种架空输电导线的悬挂组件，它除了承载能力强、裹握力大、防晕的特点外，还能从根本上彻底解决导线疲劳损伤问题。

本发明的技术方案

一种导线的悬挂组件，包括一个悬挂件和两个夹持件，悬挂件为左右对称的人字形或三角形或十字形或圆形结构，其上端、左端和右端均设有连接部。这里悬挂件左和右是这样确定的：正常工作状态下，以悬挂件上端的连接部所在垂线为中心线，如果输电导线的一个延伸方向定为中心线的左侧，那么导线的另一个延伸方向即为中心线的右侧。所谓连接部，就是为了方便悬挂件与其他结构件相连接而设置的结构。夹持件用于夹持导线并传递导线的轴向拉力荷载，夹持件包括U型杆、紧箍夹具和楔形夹片，其中，紧箍夹具沿其长轴方向设有通孔，U型杆的两个端与紧箍夹具固定连接；紧箍夹具将楔形夹片包裹于通孔内；楔形夹片包裹着导线；紧箍夹具的通孔的内径沿导线牵引力方向逐渐变小，并且通孔的内壁与楔形夹片的外表面匹配；紧箍夹具起着环向约束作用并提供足够的裹握力，通过楔形夹片的自锁作用限制导线从夹持件上滑脱。悬挂件上端的连接部与绝缘子串或挂板连接，悬挂件左端的连接部与一个夹持件上的U型杆活动连接，悬挂件右端的连接部与另一个夹持件上的U型杆活动连接。悬挂件既提供竖向支持力，同时也承载着通过夹持件传递的导线拉力。依靠夹持件优良的夹持效果将导线拉力完全转移到夹持件上，使两个夹持件之间的导线不承担拉力。

进一步的，悬挂件上的三个连接部的具体形式可以相同，也可以不同，其形式应该与连接对象的结构特征相适应，这里本发明提供如下几种结构形式：一是与吊车挂钩形似的弯勾型；二是挂环型，包括但不限于球头挂环和U型挂环；三是挂耳与螺栓组成的结构，包括但不限于直角挂板、碗头挂板；三种形式均可与U型杆活动连接。