本發(fā)明屬于輸變電設備領域，具體涉及一種懸垂線夾懸垂角調(diào)整方法。

背景技術：

懸垂線夾廣泛應用于輸電線路或變電站，用于懸掛或支托絞線于絕緣子上(直線桿塔)及懸掛跳線于絕緣子上(耐張、終端等桿塔)。懸垂線夾露置于自然環(huán)境中，正常情況下受自然氣候條件及環(huán)境的直接作用，主要承受垂直荷載、風荷載及導線與接觸面上的摩擦力，事故情況下承受導線張力。

懸垂線夾常見的失效形式有磨損，銹蝕，裂紋，斷裂，因懸垂線夾失效斷裂引發(fā)輸電線路斷線事故，危機電網(wǎng)的安全運行。近年來國內(nèi)發(fā)生了多起因懸垂線夾失效，導致的線路跳閘事故發(fā)生。懸垂線夾懸垂角越大，導線最大出口角越大，懸垂套殼所能承受的極限荷載也就越大。由于大跨度輸電線路所處大風、覆冰等惡劣環(huán)境中，導線的懸垂角有可能超過懸垂線夾的懸垂角，導致懸垂線夾套殼處發(fā)生應力集中，引發(fā)懸垂線夾斷裂。

因此，開發(fā)一種懸垂線夾懸垂角調(diào)整方法，通過調(diào)節(jié)懸垂角，有效降低導線對線夾的作用力，提高懸垂線夾套殼的極限荷載，減少線路跳閘事故的發(fā)生。以往懸垂線夾選型時，其懸垂角雖有一定的安全裕量，但在極端天氣條件下，導線懸垂角超過線夾懸垂角，導致懸垂線夾承受荷載超過懸垂套殼的極限荷載，引起懸垂線夾斷裂。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是，提供一種懸垂線夾懸垂角調(diào)整方法，通過采用具體的量化數(shù)據(jù)和計算公式，得到線夾的最大懸垂角，通過調(diào)整懸垂線夾的長度，達到調(diào)整懸垂線夾的懸垂角，增大懸垂線夾套殼的極限荷載。

一種懸垂線夾懸垂角調(diào)整方法，包括以下步驟：

步驟1：采集輸電線路的極端天氣數(shù)據(jù)，包括歷史最大覆冰厚度、最大風速；

步驟2：根據(jù)步驟1采集的數(shù)據(jù)以及輸電線路的幾何參數(shù)，采用導線懸掛曲線方程，計算出極端天氣下輸電線路中懸掛點可能出現(xiàn)的最大懸垂角α_t；

輸電線路的尺寸參數(shù)，如導線直徑、檔距、高差等。這類數(shù)據(jù)可直接測量或者取自設計圖紙。

步驟3：實時采集線夾的水平段長度L₁、線夾曲率半徑ρ以及線夾總長度L₂，按照懸垂角計算公式計算得到實時的懸垂角α＝arcsin(L₂-L₁/ρ)；

步驟4：判斷步驟3計算得到的實時懸垂角是否小于步驟2計算獲得的最大懸垂角，若小于，則當線夾出線口處的彎曲應力超過許用應力時，線夾總長度需調(diào)整為L₂'，且L₂'≥L₁+ρsinα_t；否則，線夾總長度不變。

線夾的許用應力僅與線夾的材質(zhì)有關，為固有屬性值。

所述線夾出線口處的彎曲應力采用有限元軟件ANSYS對線夾的幾何參數(shù)和材料參數(shù)進行計算獲得。

線夾的幾何參數(shù)，材料參數(shù)，由設計圖紙直接獲得。

有益效果

本發(fā)明提供了一種懸垂線夾懸垂角調(diào)整方法，該方法首先收集輸電線路的極端天氣資料，根據(jù)輸電線路參數(shù)，計算極端天氣條件下懸掛點導線可能出現(xiàn)的最大懸垂角；通過懸垂角計算公式對線夾的懸垂角進行驗算，判斷現(xiàn)有線夾懸垂角是否滿足要求；然后通過調(diào)整懸垂線夾長度，調(diào)整線夾的懸垂角。該方法簡單易操作，無需改變現(xiàn)有輸電線路結(jié)構(gòu),能有效提高懸垂線夾套殼的極限荷載，能適應極端天氣條件下導線懸垂角的要求。

附圖說明

圖1是懸垂線夾結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是懸垂角與線夾長度關系圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步的說明。

步驟一、收集此線路極端天氣資料，該線路位于重冰區(qū)，覆冰厚度達到30mm，線路易出現(xiàn)脫冰跳躍現(xiàn)象。

步驟二：根據(jù)輸電線路參數(shù)，計算在此極端天氣條件下懸掛點導線最大懸垂角為α_t＝26°；

步驟三：如圖1所示，依據(jù)懸垂角計算公式α＝arcsin(L₂-L₁/ρ)，計算得到的懸垂角為20°，不滿足極端天氣條件下懸垂角要求，需增大線夾的懸垂角。

步驟四、線夾懸垂角小于線路要求的懸垂角，在極端天氣條件導致線夾承受瞬時沖擊作用，使得懸垂線夾套殼彎曲應力增大，設套殼彎曲應力閥值為50MPa，彎曲應力閾值作為許用應力值；套殼處的彎曲應力超過此值時，懸垂線夾增大線夾長度使L₂滿足L₂≥L₁+ρsinα_t，其中α_t為極端天氣條件下懸掛點可能出現(xiàn)的最大懸垂角。

懸垂線夾的懸垂角與線夾長度相關，如圖2所示，該方法通過輸電線路所在環(huán)境的極端天氣，計算可能的最大懸垂角，并利用實時懸垂角與最大懸垂角進行比較，利用懸垂角差值情況調(diào)節(jié)懸垂線夾的總長度，達到調(diào)整懸垂線夾的懸垂角的目的，以減少導線對線夾彎曲應力，防止線夾破壞。