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输电线路导线护线条断股原因分析及治理刘If华，，郑燕2（1•衢州电力局,浙江 衢州324002； 2•乌溪江电厂,浙江 衢州324002；）摘 要：对一条运行30多年山区输电线路的预绞丝护线条断股问题进行了分析，通 过统计分析，发现大跨越地形的高悬点单挂点、双悬点的内部挤压所形成的交变应力及护 线条在施工及运行中的表面损伤导致疲劳强度降低是断股的主要原因，提出了相应的防范 措施，给线路T作者在护线条的设计、施T安装及运维上有指导作用关键词：护线条疲劳应力防范0引言为了保护线夹出口处导线因微风振动导致的损伤断股，输电线路在LGJ-300及以上导 线的肓线杆塔线夹内大都采用安装预绞丝护线条进行保护的方式虽然护线条的防振能力 不及防振锤有效，只能减小20%左右的振动应力，但是由于其包衷在导线外层，有利于保 护导线和提高其刚度，其重要性不言而喻，所以得到了较广泛的应用⑴由于护线条的应 用时间较短，因此对于其机械特性的分析数据相对较少文献⑵提出预绞丝护线条在运行 中一般受到导线正应力、冲击正应力、交变正应力和交变剪应力的作用，经过多年的运行, 其内部最大应力作用点或护线条表面有缺陷的部位，会产生细微的裂纹，在裂痕的根部随 即产生应力集中，随着应力的增人及应力交替变化次数不断增加，极细微的裂痕将逐渐发 展和扩大，使预绞丝护线条有效截面逐渐减少，以致于在一个偶然的荷载冲击或振动下， 预绞丝护线条就突然发生断裂。

木文对现场一条位于山区地形高低起伏较大，运行30多年的220kV输电线路护线条断 股杆塔的数量进行了统计，从杆塔地形、相对高差及金具连接结构等方面入手，从平均应 力及缺口理论对导线护线条断股原因进一步做了分析，并提出了相关粥改措施，为护线条 的设计、安装的推广使用提供了经验1护线条断股统计衢州电力局所管辖的衢乌2282线路，是乌溪江电厂电能送出的一条主要线路，该线路 投运于1980年，导线LGJ-400/50,铁塔共73基，线路地形分布在高山大岭和丘陵地带 近儿年，在安排职工登杆瓷瓶测零及带电检查时发现16#塔导线预绞丝护线条断裂、脱落严重，15#塔次Z,后经全线登塔进行带电预绞丝护线条检杳，共有15基塔护线条有不同程度断股、损伤，具体见下表1表1 衢乌2282线护线条断股直线杆塔参数一览表杆号塔型相邻塔高差（m ）绝缘子串数水平档距（m ）垂直档距（m ）6直线+49, -58单串41831411直线+ 14,-37单串48033412直线+37,+46单串42671815直线-20, -67双串82965616直线+61,+67双串789109918直线-24, -61单串51330919直线+61, -53单串51943421直线+40, +7单串36048426直线- 73, +8单串52627128直线+94,+60双串47097129直线- 60,+128单串61966630直线-128,-7单串46922060直线-19,-60单串58047961直线+60, ~6单串64177965直线-1,+30单串497598注：用（一，+）表示本塔与前后相邻塔的高低，“一”表示比相邻塔低，“+”表示比相邻塔高2护线条断股原因分析2. 1护线条断股机理线路上所用预绞丝护线条人多用用高强度的劇性材料铝合金等金属材料按螺旋形制 成，缠绕导线外圈后間定夹内，以此提高导线刚度，减少导线的振动，减少导线线夹 出口处的应力、摩擦及雷电放电时对导线的操伤，达到防振目的；其每根端部要按半球状 加工，以减少电暈。

由于合金材料属于多晶体，因此有较高的屈服强度，金属的數性变形由剪切产生在机械事件的断裂事故中，大部分是经过循环荷载作用下发生的，断裂时应力远低于材料的 抗拉强度，共至低于屈服极限，断裂前要经过一段时间的裂纹发展，最后在瞬间突然断裂 册性较好的材料也会发生类似于脆性材料的破坏形式，由于护线条伴随着导线长期遭 受周期性振动荷载产生的交变应力，因此其产生疲劳损坏概率的较大平均应力6m和缺口是影响金属材料疲劳强度的主要因素3,而6 m是材料在周期性循 环应力时最大应力 inax与最小应力8 min代数和的一半如下图1 对于大跨越及悬点高茅大的线路杆塔，其护线条承受的平均应力要比一般平地杆 塔的大的多同时在检查中也发现，部分断股护线条断口的上方有电弧烧伤或驶质材料敲打损伤的 痕迹由于这些损伤可认为是材料的缺口，而由于这些缺口的存在，引起缺口附近应力的 集中，导致材料的疲劳强度严重降低和疲劳寿命的缩短，因而疲劳裂纹常从缺口处产生2. 2档距及杆塔悬点高茅分析由表1可以看出，发生护线条断股15基塔与相邻塔的相对高茅均在30m以上，除了26号与30号，其它13基塔无论是水平档距还是垂直档距均超过300m,其中断股嚴严重发 现最早的16号塔的水平档距为789m及垂直档距为1099mo而相对高差最大的30号塔与相 邻塔高羌有128m,如此大的档距及悬点高差，均给护线条带来极大的垂直下压力，这些护 线条长期承受较大剪应力。

2.3护线条安装结构上分析:2.3.1对于双瓷瓶双线夹导线上，其两个线夹固定点Z间一般在40cm左右，在微风振 动时，预绞丝护线条受到四个交变力作川同时，还受到两线夹Z间挤压、拉伸正皿力以及 导线振动产生的正弦余波（防振锤未消除完的导线振动波）不连续产生的叠加交变应力, 见图2,使两线夹Z问预绞丝护线条应力增大，更容易发生疲劳破坏、断裂，以致造成脱 落损伤导线，见图3图2振动波幅图图3双线夹之间护线条断裂图2.3.2用于单悬点线夹导线上，其线夹固定点只有一个，微风振动时，预绞丝护线条受到应力作用，护线条亦发生疲劳破坏、产生裂痕，见图4图4单线夹护线条断裂图单悬点线夹与双悬点线夹相比，两者受力形式相同，由于安装结构不同，预绞丝护线 条受力变化较大，因此产生破坏程度就不同，现场实际中也发现单悬点线夹护线条比双悬 点线夹护线条断裂稈度要低，也说明了双悬点线夹应用的大跨越档的应力较大3. 结论（1） .外界微风使导线振动，导线预绞丝护线条在长期遭受循环应力的作用下疲劳破坏;（2） .大跨越及悬点高差大的线路杆塔，其护线条承受的平均应力6 m要比一般平地杆塔 的大，因此容易发生疲劳损坏；（3） •由于施工工艺及雷电弧光放电导致护线条表面有损伤缺口，这些缺口的存在，引起 缺口附近应力的集中，导致护线条的疲劳强度严重降低和疲劳寿命的缩短，最终导致护线 条发生疲劳断股；（心.双悬点线夹由于线夹间距较小，比单悬点线夹更易因振动等交变应力作用下发生线 夹2河挤压，从而加速护线条的损坏；4. 防范措施为提高输电线路导线护线条的使用寿命，在实际工作中，设法减小预绞丝护线条的应 力集中是提高材料抵抗疲劳破坏能力的有效途径。

为此，在实际应用中制定了以下儿点预 绞丝护线条断股防范措施1）.优先选川具有高疲劳强度且能够减少短波振动的预绞式悬垂线夹，如图5o预绞 式悬垂线夹具有节能特点，而且因其独特的结构，可以减少作用在导线上的静态应力（拉应 力、压应力和弯Illi应力）和动态应力，使得线路的悬垂线夹与导线同寿命3图5预绞式悬垂线夹（2） .将双串绝缘了单联板双线夹改成双串绝缘了双联板单线夹（为了提高线路防污闪 能力考虑到需要改八字串时，可将下联板加长），这样既避免了预绞丝护线条两点或多点横 向受力，实际是减小预绞丝护线条交变应力，又减轻预绞丝护线条表面损伤从而提高预 绞丝护线条耐疲劳破坏的能力3） .在预绞丝护线条上安装阻尼线，以减少导线的振动，使预绞丝护线条持久极限降 低⑷•护线条施工要严格按照规范要求进行，严禁用硬质材料或工具敲打；线路雷击跳闸 示要及时带电登塔检杳护线条的表面烧伤情况，对有机械损伤或电弧烧伤严重的护线条要 及时安排更换参考文献：[1] •夏徳森、夏泓轩，国内架空输电线路防护金具[J].电力金具.2007年第2期[2] .李纪学.预绞丝护线条断股分析及处理对策[S]•湖北水力发电.2003年总第52期增刊 ⑶.刘孝敏.工程材料的微细观结构和力学性能[M].科学技术大学出版社.2003年8月 第一版[4] .刘瑞堂.工稈材料力学性能[M].哈尔滨工业大学出版社.2001年8月第一版[5] .王瑞科.新一代特高压导线悬垂线夹[S].电力建设2009（8）作者简介：1.刘国华（1975—）,男，籍贯：浙江江山，高级工程师，线路高级技师。

长期从事35kV 及以上电压等级输电线路的运行、检修及带电作业工作注：tel： 0570-3842299, mobile： 13957021315, E-maikjsJghqz@, ad：浙江省衢 州市世纪大道900号送变电大楼411室,324002。