基于裸导线的强震地区母线金具系统抗震方法及曲线型母线金具系统与流程

本发明属于电力金具，具体地说，尤其涉及一种打破传统抗震母线金具系统设计思维、构思简洁独特、电力传输系统性能稳定、安全性高、抗震能力极强、结构设计简单、金具制造容易、大幅度降低抗震地区变电站电力传输工程造价成本的基于裸导线的强震地区母线金具系统抗震方法，以及应用该方法的曲线型母线金具系统。

背景技术：

1、变电站母线金具系统是变电站的核心组成部分，其负责将电能从变压器传输到各个配电装置或线路。目前变电站母线金具系统基本均采用管型母线金具系统作为电力传输设备，管型母线金具系统主要包括由铝或铜制成的管状母线、支柱绝缘子、固定金具、伸缩节等组成（授权公告号cn106052997b、发明创造名称为“特高压直流双柱耦联复合支柱绝缘子抗震试验装置及其试验方法”的中国专利，其在说明书附图图1中所公开展示的即为传统管型母线金具系统的局部结构示意图）。然而，传统管型母线金具系统虽然应用广泛，但在智利、日本列岛、加利福尼亚州、尼泊尔、印度尼西亚群岛等强震地区无法直接适用。原因分析如下：

2、用于支撑管型母线的复合支柱绝缘子的高度通常超过10米。复合支柱绝缘子的自然振动频率随高度增加而降低，这些高耸的复合支柱绝缘子容易与地震波的频率耦合，产生共振现象，共振必然会导致复合支柱绝缘子顶端过度摆动。而这种摆动幅度远远超出了管型母线金具系统伸缩节的承受范围，导致复合支柱绝缘子与管型母线之间的连接点出现损伤或断裂现象，从而中断整个系统电力传输。所以，在强震地区，传统管型母线金具系统无法直接使用，需要额外设计专门抗震和可移动连接器等补偿措施，然而这些补偿措施结构设计复杂、造价高且故障率相对较高。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供了一种打破传统抗震母线金具系统设计思维、构思简洁独特、电力传输系统性能稳定、安全性高、抗震能力极强、结构设计简单、金具制造容易、大幅度降低抗震地区变电站电力传输工程造价成本的基于裸导线的强震地区母线金具系统抗震方法，以及应用该方法的曲线型母线金具系统。

2、本发明是通过以下技术方案实现的：

3、一种基于裸导线的强震地区母线金具系统抗震方法，包括如下操作步骤，

4、第一步：预先在地面上固定好n个间隔设置的支柱绝缘子；n为整数，n≥3；按照电力传输路径，第一个支柱绝缘子为首端支柱绝缘子，最后一个支柱绝缘子为末端支柱绝缘子，位于第一个支柱绝缘子和最后一个支柱绝缘子之间的为中间支柱绝缘子；

5、第二步：在每个支柱绝缘子的顶部均固定安装有用于与前一级和后一级电力设施电气连接的双向连接座；其中，

6、中间支柱绝缘子的双向连接座的进线端、出线端均采用机械固定和电气连接的复合连接方式安装有托举线夹；

7、首端支柱绝缘子的双向连接座的出线端也采用机械固定和电气连接的复合连接方式安装有托举线夹；

8、末端支柱绝缘子的双向连接座的进线端也采用机械固定和电气连接的复合连接方式安装有托举线夹；

9、两相邻所述托举线夹之间通过裸导线实现电力传输；

10、所述托举线夹包括沿周向规律间隔分布、并竖向方向设置的多个指型卡爪；每个所述指型卡爪对应固定一根与之保持电气连接的裸导线，且裸导线根部沿着指型卡爪长度方向分布；多个所述指型卡爪将多根裸导线根部呈上扬趋势托举着；

11、第三步：首端支柱绝缘子的双向连接座的进线端与首端终端电气设备电气连接；

12、第四步：末端支柱绝缘子的双向连接座的出线端与末端终端电气设备电气连接。

13、优选地，两相邻所述支柱绝缘子之间的距离为l1，两相邻所述支柱绝缘子之间的裸导线长度为l2，其中l2＞l1；两相邻支柱绝缘子之间的裸导线呈s型或拱型。

14、优选地，所述l2是l1的1.3-1.4倍；多根裸导线之间由间隔分离器实现空间分离；

15、所述间隔分离器包括起支撑作用的分离框架，分离框架的外壁上沿周向间隔规律分布数量与裸导线数量相同的导线凹槽，裸导线容纳到导线凹槽后由与所述分离框架固定连接的压块压紧固定。

16、优选地，所述支柱绝缘子为复合支柱绝缘子，复合支柱绝缘子固定安装在基座上；所述支柱绝缘子的高压端还安装设有均压屏蔽环。

17、优选地，所述双向连接座为t型连接座，其包括开设有前一级螺栓孔阵列和后一级螺栓孔阵列的t型连接板，t型连接板与连接座底座焊接一体，所述连接座底座用于与支柱绝缘子固定连接。

18、优选地，所述托举线夹经线夹支架与双向连接座机械固定并电气连接；

19、所述线夹支架包括两对称设置的对称臂；两对称臂分别设置在t型连接板的两侧、并由螺栓紧固件与所述t型连接板固定一体；

20、所述对称臂包括圆弧底座和垂直于圆弧底座设置的支架连接板，支架连接板上开设有与t型连接板的螺栓孔位置相对应的支架螺栓孔群；

21、线夹支架与双向连接座的t型连接板固接后，两所述对称臂的圆弧底座的外轮廓构成整圆。

22、优选地，所述圆弧底座和支架连接板之间焊接有起增强结构强度作用的支架支撑板；

23、所述t型连接板和连接座底座之间焊接有起增强结构强度作用的连接座支撑板。

24、优选地，所述托举线夹的多个所述指型卡爪沿着两所述圆弧底座周向规律分布，指型卡爪与所述圆弧底座机械固定并电气连接；

25、所述指型卡爪在长度方向沿其内壁开设有用于容纳裸导线的导线容纳凹槽，还开设有垂直于所述导线容纳凹槽、用于指示裸导线端头安装位置的指示凹槽，裸导线装配到导线容纳凹槽后由与所述指型卡爪固定连接的夹块压紧。

26、优选地，所述夹块的数量为多个，多个所述夹块沿指型卡爪长度方向依次排列；每个所述夹块均采用紧固件与所述指型卡爪固定连接。

27、一种曲线型母线金具系统，所述曲线型母线金具系统应用了上述所述的基于裸导线的强震地区母线金具系统抗震方法。

28、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

29、1.本发明打破了传统变电站母线金具系统设计思维，构思简洁而独特，利用裸导线的余量来消除复合支柱绝缘子的摆动动作，并巧妙将裸导线的两端头呈上扬趋势托举着，以此来克服留有余量的裸导线因重力作用而产生的过度下垂现象；抗震能力极强，母线金具系统电力传输性能稳定，安全性高。

30、2.本发明托举线夹等各电力金具设计简洁独特，生产制造容易，相比于传统的复杂设计和高成本的抗震结构，本发明有效简化了抗震地区变电站电力传输工程施工难度，大幅度降低工程造价成本，变电站建设更加经济高效，同时也缩短了工程建设周期。

31、3.本发明首先抗震能力极强；其次由于系统结构简单，因而故障率很低。这两大优势对位于强震地区的变电站至关重要，能够在地震发生时保持电力传输的稳定性，为震后救援和恢复工作提供有力保障。

32、4.本发明不仅适用于强震地区，对强风地区也同样适用。

33、5.本发明为抗震地区的变电站设计和建设提供了新的思路和方法，在变电站电力传输技术领域具有变革意义，推动了行业的技术进步和发展。