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输电线路金具、绝缘子串三维数字化设计及组装研究摘要：研究输电线路金具、绝缘子的三维数字化设计及组装，实现交流各电压等级交直流输电线路金具、绝缘子串组装三维设计及制图，可提高输电线路设计的先进性。
关键词：金具；绝缘子；三维；设计；组装1金具、绝缘子的三维数字化设计研究（1）金具三维数据的来源金具三维数据的来源有以下途径：一是，中华人民共和国电力工业部于1997年修订的《电力金具产品样本》（以下简称“九七部标金具”）；二是，国内主要线路器材厂提供的金具产品样本。
“九七部标金具”是我国输电线路设计、制造环节的主要依据，但由于该金具产品样本是1997年修订的，距今已经超过20年，随着我国电力事业的迅速发展，已经不能满足目前的输电线路工程建设需要，具体表现在以下三个方面：一是，电压等级不能满足目前输电线路工程建设需要，“九七部标金具”最高电压等级为500kV，没有750kV、1000kV、±800kV和±1100kV电压等级电力金具数据；二是，不能满足大截面导线输电线路建设工程需要，“九七部标金具”可适用的最大导线截面为800mm2,而目前在特高压输电线路工程中，1000mm2、1250mm2截面分裂子导线已经在工程建设中应用；三是，一些正在推广使用中的新型金具“九七部标金具”中没有，比如预交式线夹、防滑性防振锤等。
（2）绝缘子三维数据的来源绝缘子的三维数据主要来源于绝缘子生产厂家提供的产品样本。
（3）金具、绝缘子的三维建模三维建模软件金具、绝缘子的三维数据库建立中其中重要作用，因此有必要对三维建模软件进行了解。
在目前，市面上的三维建模软件比较多。
国外软件主要有CATIA、SolidWorks、和I-deas等。
CATIA是法国 Dassault Aviation公司于二十世纪七十年代开发的一种世界主流的CAD/CAE/CAM一体化软件，后经过不断改进和发展，日趋完善。
最典型版本为1994年开发的全新的CATIA V5版本，该版本可应用于UNIX和Windows 两种平台，界面更加友好，功能也日趋强大，并且开创了CAD/CAE/CAM 软件的一种全新风格。
Telecom Power Technology设计应用技术高压输电线路中的绝缘子串型优化设计与性能评估周建生，陈陈，马鹏墀（国网盐城市大丰区供电公司，江苏盐城高压输电线路中绝缘子串型的优化设计，提高了性能并保障输电可靠性。
为此，分析了绝缘子串型的基本原理、材料特性、失效机理以及影响因素，并通过大数据分析不同参数对绝缘子串型性能的影响，设计并实现了一种基于模型算法的绝缘子串型优化方法，利用实验验证了其有效性。
为评估优化设计后的绝缘子串型性能，研究中采用了实验测试和仿真技术，并制定合理评价标准，分析和评价实验结果。
研究结果表明，该方法具有较高的实用性和创新性，能够有效提高绝缘子串型的热稳定性和耐电晕性。
该方法为优化高压输电线路建设提供了一种新的思路和技术方法，有望推进输电技术进步和提高线路的安全性。
高压输电；绝缘子串型；优化设计；性能评估；大数据分析Optimization Design and Performance Evaluation of Insulator String Type in High-VoltageTransmission LinesZHOU Jiansheng, CHEN Chen, MA Pengzhi(State Grid Yancheng Dafeng District Power Supply Company, Yancheng 2023年12月10日第40卷第23期29 Telecom Power TechnologyDec. 10, 2023, Vol.40 No.23周建生，等：高压输电线路中的 绝缘子串型优化设计与性能评估1.3 绝缘子串型失效机理及其影响因素绝缘子串型是高压输电线路中起支撑和绝缘作用的装置之一，失效机理主要包括电器老化失效、机械失效及化学失效等。
其中，电器老化失效是最常见的失效形式，机械失效则主要由于金具和绝缘子的疲劳破坏或组合不当等原因导致，而化学失效则由材料长时间暴露在潮湿和酸碱等恶劣环境下引起。
输电线路绝缘子及其连接金具计算河北兴源工程建设监理有限公司许荣生一、已知条件见下图该图为JL/G1A-240/30导线35kV输电线路的双联耐复合绝缘子串组装图。
根据GB/T 1170-2008国家标准《圆线同心绞架空导线》，JL/G1A-240/30的额定拉断力为75.19kN,由于线路导线上有接续管、耐张管、补修管，而使得导线的计算拉断力降低，故设计使用的导线保证计算拉断力为其实际额定拉断力95%；根据2009年5月编制的“河北省南部电力系统污秽区分布图”该线路处于Ⅳ级污秽区，其线路标称电压爬电比距为3.2~3.8cm/kV。
试选择该线路的绝缘子及其连接金具，满足设计规范要求的机械强度及电气强度。
二、计算依据1.《66kV及以下架空电力线路设计规范》GB50061-2010；2. 《圆线同心绞架空导线》GB/T 1170-2008；3.《110kV~750 kV架空输电线路设计规范》GB 50545-2010。
三、计算1．导线最大使用张力根据《66kV及以下架空电力线路设计规范》GB50061-2010的第5.2.3“导线或地线的最大使用张力不应大于绞线瞬时破坏张力的40%”的要求，JL/G1A-240/30的导线最大使用张力为75.19kN×95%×40%=28.572kN。
2．绝缘子及连接金具的机械强度根据《66kV及以下架空电力线路设计规范》GB50061-2010的第5.36.1”。
“绝缘子和金具的机械强度应按下式验算：kF<FU式中k——机械强度安全系数，表5.3.2绝缘子及金具的机械强度安全系数F——设计荷载（kN）, F——绝缘子及金具的额定破坏荷载（kN）。
U>kF绝缘子的额定破坏荷载为大于FU2.1合成绝缘子的额定破坏机械强度的选择：2.1.1在运行工况下的合成绝缘子的额定破坏机械强度计算式中k=3,——在运行工况下的合成绝缘子的安全系数；F=28.572kN/2=14.286 （kN）——运行情况设计荷载,代入F>kF=3×14.286kN=85=42.858 kN,U选70 kN>42.858 kN，满足规范要求；2.1.2断线工况下合成绝缘子的额定破坏机械强度的选择根据《66kV及以下架空电力线路设计规范》GB50061-2010的第8.1.13“断线工况下，耐张型杆塔的地线张力应取地线最大使用张力的80%,导线张力应取导线最大使用张力的70%”。
输电线路绝缘子优化选择的技术探讨摘要：本文探讨了输电线路绝缘子的优化选择技术，旨在提高输电线路的可靠性和性能。
通过综合考虑绝缘子材料、结构设计、环境因素和电气性能等关键因素，本文提出了一种综合评估方法，以帮助工程师选择最合适的绝缘子。
本文还讨论了未来的研究方向，以进一步优化绝缘子选择技术。
关键词：绝缘子；输电线路；优化选择；电气性能；环境因素一、引言输电线路是电力系统的重要组成部分，其可靠性和性能直接影响电力供应的稳定性。
绝缘子作为输电线路的关键组件之一，起着隔离导线和支撑导线的重要作用。
因此，选择适当的绝缘子对于确保输电线路的正常运行至关重要。
本文旨在探讨输电线路绝缘子的优化选择技术，以提高线路的可靠性和性能。
二、绝缘子材料与电气性能2.1 绝缘子材料的选择在输电线路绝缘子的选择中，材料是一个至关重要的考虑因素。
不同材料具有不同的特性，直接影响着绝缘子的性能和可靠性。
瓷绝缘子是一种传统的绝缘材料，具有出色的电绝缘性能和机械强度。
它们适用于高压输电线路，能够承受恶劣的气象条件和高负荷。
然而，瓷绝缘子比较重，安装和维护成本较高。
复合绝缘子通常由玻璃纤维增强塑料制成，具有轻质、高强度和耐腐蚀性等优点。
它们在低至中等电压线路中广泛使用，对环境变化的适应性强，而且相对轻便。
硅橡胶绝缘子具有出色的耐污性和耐候性，适用于污染严重的地区。
它们的电绝缘性能也很好，适用于高污染区域的输电线路。
2.2 电气性能的影响绝缘子的电气性能对于输电线路的稳定性和性能至关重要。
绝缘子必须具备足够的耐电压能力，以防止电击穿和击穿现象。
不同电压等级的线路需要不同耐电压能力的绝缘子。
电气弧距离是绝缘子上电荷分布的重要参数，它直接影响着绝缘子的放电性能。
较长的电气弧距离有助于减少放电的风险。
在污染环境中，绝缘子的电气性能可能会下降，因此需要选择能够在污染环境中保持稳定性能的绝缘子。
闪络电压是绝缘子在潮湿条件下的击穿电压。
对于受潮环境，绝缘子的闪络电压应该足够高，以确保稳定性。
浙江省电力公司输电线路绝缘子及金具组装图标准化设计110kV分册浙江省电力公司二○○九年七月目录前言第一篇总论 (1)1.目的、意义和总体原则 (1)1。
1标准化设计的目的和意义 (1)1.2标准化设计的总体原则 (1)1。
3标准化设计的工作内容 (1)2.设计依据 (2)2.1设计依据性文件 (2)2。
2主要规程规范 (2)2。
3国家电网公司、华东电网公司、浙江的有关规定 (2)3。
模块划分 (3)3.1设计模块的划分原则 (3)3.2设计模块的划分及编号 (4)4。
主要设计原则和方法 (4)4。
1设计气象条件 (4)4。
2导线和地线 (5)4.3绝缘配合 (5)4.4绝缘子选择 (6)4.5金具 (7)5。
标准化设计使用总体说明 (7)5.1标准化设计文件 (7)5.2杆塔名称查询说明 (7)5.3模块选用方法 (8)第二篇 110KV绝缘子及金具串组装图标准化设计............... 96。
设计说明.. (9)6。
1概述 (9)6。
2导、地线 (9)6.3金具与绝缘子串配置 (9)6.4联塔金具 (10)6。
5线夹的选择 (10)6。
6特别说明 (10)7.1D-A模块 (11)7.1概述 (11)7.2组装图 (13)8。
1D-B模块 (21)8.1概述 (21)8。
2组装图 (23)9。
1D—C模块 (31)9。
1概述 (31)9.2组装图 (33)10。
1B—A模块 (39)10。
1概述 (39)10.2组装图 (40)11.1B—B模块 (44)11.1概述 (44)11。
2组装图 (45)12。
1B—C模块 (49)12.1概述 (49)12。
2组装图 (50)第一篇总论1.目的、意义和总体原则1.1标准化设计的目的和意义推行电网工程标准化设计是浙江省电力公司全面贯彻落实科学发展观,建设“资源节约型、环境友好型”社会,履行社会责任，大力提高集成创新能力的重要体现；是实施集约化管理，标准化建设的重要手段。
输电线路复合绝缘子均压环常见问题及改进措施发展水平高的地区，可以设置带点检测设备以及故障显示器，实现配电线路的自动化维护，一旦出现故障，可以对故障区域自动隔离，并自动恢复非故障区域的正常供电。
2.3优化配网的周边环境首先，要做好对人为破坏的预防工作，将配网的杆塔设置在远离道路的地方，并在杆塔的下部涂抹反光漆或悬挂反光牌，避免出现交通事故。
同时还要在杆塔的四周设置相应的警示标牌，以免其他工程施工单位或个人对杆塔造成破坏。
其次，要对雷击采取相应的防范措施。
例如，对于空旷地带的线路应采用支柱式的绝缘子来预防雷击。
对于城区的架空线路，可以对线路周围的树木进行修剪，并提高线杆的高度，同时要做好避雷设施的建设，减少线路受雷击的几率，也可以避免意外触电事故的发生。
最后，要确保配网设备的质量，避免设备的污染和过快消耗。
对于一些高污染地区的配网工程，线路要采用绝缘导线并对其进行防锈蚀保护。
出现破损的瓷瓶不可以应用于配网工程的建设中，并且要选取防污型的绝缘子，防止线路受腐蚀。
此外，在施工过程中要尽量避免配网设备的零部件受污染，以保证配网设施的正常供电。
3结语综上所述，10kV配网是电力企业工程建设的重要组成部分，需要严谨的工作态度和完善的技术设备才能确保其施工质量。
因此，电力企业应该深入研究，积极探索10kV配网工程建设的新技术，确保我国电力系统的稳定和安全发展。
［参考文献］［１］郭永元．配网供电可靠性分析［Ｊ］．中国新技术新产品，２０１１（３）［２］许锋．探讨提高１０ｋＶ配网的供电可靠性［Ｊ］．中小企业管理与科技（下旬刊），２０１１（２）［３］任艳君．提高１０ｋＶ配网供电可靠性的技术措施［Ｊ］．科技资讯，２０１１（３２）［４］黄敬维．探讨提高配网供电可靠性的措施［Ｊ］．科技资讯，２０１１（６）［５］路军．肇庆城区配网提高供电可靠性的难点与对策［Ｊ］．供电企业管理，２００８（４）收稿日期：2012－09－05作者简介：黄翔（1977—），男，湖北宜昌人，助理工程师，长期从事配电线路运行维护工作。
复合绝缘子的制造改进技术和支柱绝缘子的设计性能复合绝缘子的技术在我国还不是特别成熟，在我国仅有10余年的运行历史，技术还不十分成熟，用户也逐渐发现了它在设计与制造上的一些缺陷，限制了它的竞争力。
复合绝缘子在使用中具有一定的缺陷，需要企业不断的研制和开发，开发出更加具有良好价值和性能的绝缘子，生产厂商如果能在以下2个方面努力，必将赢得更多用户。
厂家按照一定的方式和方法生产和加工复合绝缘子，保证用户在使用中的良好需求。
一、加快产品技术创新，延长使用寿命聚合物材料具有比瓷弱的键，这意味着老化会随着复合绝缘子运行中的多种应力而变化。
其寿命期望值很难评定，长期可靠性还不太清楚，绝缘子故障检测比较困难。
生产厂家要科学地配制材料，充分考虑材料配方和产品设计间的相互影响，并且在制造过程中尽量不使用容易降解的材料，把这种老化减少到最低限度，增强复合绝缘子的长期可靠性。
绝缘子性能是材料配方、产品设计和制造过程相互影响的结果。
二、减少原材料消耗量，降低生产成本由于玻璃纤维棒或管的机械强度高，聚合物材料击穿电压也很高，芯棒或芯管尺寸可以比瓷体小或小得多，伞裙可以做的很薄，因而绝缘子材料消耗量，聚合物原材料费用比瓷高得多，与基础聚合物材料混合在一起的填料和添加剂，不仅降低了费用而且增强了性能，并便于生产。
相对来说比瓷绝缘子小得多，这样即使复合绝缘子原材料费用高，绝缘子产品的费用也可以和瓷绝缘子一样，甚至可比电压等级相同的瓷绝缘子还低。
以上是关于复合绝缘子赢得客户的重要方式和方法，需要按照相应的原则和原理进行使用，保证在使用中具有良好的作用和价值。
三、复合支柱绝缘子具有的特点：复合支柱绝缘子的许多特点令很多客户青睐，它具有抗弯曲性能好，防污能力强，抗冲击能力强，防震和防脆断性能好，体积小，重量轻，安装方便，可免维护，不需人工清扫，与瓷具有可互换性。
复合支柱绝缘子采用整体棒型设计，结构紧凑，质量高，重量是同等级瓷和玻璃绝缘子的1/10，运输安装极为方便。
输电线路复合绝缘子和金具串的优化设计摘要：绝缘子对于架空输电线路是必不可少的重要设备，其用来支持导线与杆塔之间有足够距离，从而起到绝缘作用。
绝缘子一旦出现问题，直接引起输电线路跳闸，导致电网不必要的停电事故，带来巨大的经济损失和严重的社会影响。
随着特高压交、直流电网的建设，架空输电线路分布区域错综复杂，各种异常气象（如雷击、雾霾、冰雪）、长期机械负载以及高电场环境都会引起绝缘子的绝缘性能或机械性能下降，从而对绝缘子安全稳定运行带来严重挑战。
关键词：输电线路；复合绝缘子；金属串；优化引言输电线路的稳定运行对电力系统具有直接的影响，随着极端气候环境的不断出现，如何提高输电线路的安全和稳定运行成为输电线路设计的重点内容。
其中复合绝缘子和金属串的优化设计，对于提高输电线路的安全和稳定运行具有重大的意义。
1 输电线路复合绝缘子和金属串优化的基本原则通常输电线路由于输送容量大，相导线采用六分裂，子导线截面大，导线荷载较大，电压高，电晕问题突出。
绝缘子金具串应有足够的机械强度和良好的电气性能以保证线路安全运行。
（1）绝缘子串的配置首先需满足机械强度要求，机械强度主要由线路正常情况下的最大荷载控制，其次充分考虑各种串型组合的经济性，确保绝缘子串型设计的安全可靠和经济合理。
（2）在保证绝缘子串型设计的安全性和经济性前提下，尽量采用联数较少的串型。
已建线路运行经验及试验研究结果表明，当采用双联或者多联绝缘子串时，相对于单联绝缘子串其绝缘性能有所降低，在线路运行上是个薄弱点；绝缘子串联数越多，其组合型式越复杂，使用绝缘子片数越多，金具越多，绝缘子串本身出现故障的概率也越大；串联数越多，其安装和运行维护工作量越大，另外，串联数越多，意味着绝缘子串自身的荷载也大幅增加，最终提供给导线允许的荷载增加不多，未能充分发挥多联串绝缘子吨位增加的优势。
再从目前已建 500kV 和 750kV 线路的使用情况看，主要采用单联型式，只有在重要交叉跨越、大负荷的情况下才使用双联，运行状况普遍良好。
110～220kV复合绝缘子耐张串的联塔设计摘要：复合绝缘子耐张串采取“三联三挂”设计理念，在正常工况下仅有联塔金具串受力，实现复合绝缘子耐张串的“双联单挂”,确保正常运行工况下两支复合绝缘子受力均衡；两个联塔辅助串设计为“软连接”，在正常工况下不受力，只有在联塔金具串断联后才受力，实现两个联塔辅助串和双联复合绝缘子的“双联双挂”。
关键词：110～220kV；复合绝缘子耐张串；联塔金具串1.前言目前，转角塔跨越铁路和高速路，电网公司要求110～220kV复合绝缘子耐张串像超/特高压线路导线耐张串那样双联双挂，即接地端侧去掉联板的两联独立的绝缘子串，分别挂到导线横担挂线板上，确保输电线路安全运行；然而，当线路转角为任意角度，现有联塔金具串的连接技术无法满足双联双挂的两支复合绝缘子受力均衡，以至于其中的一支复合绝缘子可能超出原设计条件，给电网埋下安全隐患：复合绝缘子长期超载运行，将会发生复合绝缘子断裂和导线掉线，最终导致线路停电。
创新110～220kV复合绝缘子耐张串的联塔方案设计，已成为当务之急。
2.复合绝缘子耐张串的联塔方案设计本实施例的复合绝缘子耐张串，包括导线挂线板1、联塔金具串2、联塔辅助串3、多孔联板4、第三U型挂环5、复合绝缘子6、WS型碗头挂板7、联板8、第一上U型挂环9、第一延长环10、第一下U型挂环11、第二上U型挂环12、第二延长环13、第二下U型挂环14、外侧联塔辅助串15、挂线板安装孔16、多孔联板安装孔17。
图1：复合绝缘子耐张串图2：联塔金具串2 图3：联塔辅助串3安装连接关系：包括一端安装于导线挂线板1上、另一端安装于多孔联板4上的联塔金具串2，联塔金具串2的左右两侧分别设有内侧联塔辅助串3、外侧联塔辅助串15，内侧联塔辅助串3及外侧联塔辅助串15的两端分别安装于导线挂线板1、多孔联板4的两侧，外侧联塔辅助串15的长度大于内侧联塔辅助串3的长度，内侧联塔辅助串3的长度小于联塔金具串2的长度，多孔联板4的两侧均通过第三U型挂环5连接有复合绝缘子6、WS型碗头挂板7、联板8；联塔金具串2包括依次相连接的第一上U型挂环9、第一延长环10、第一下U型挂环11，其中，第一上U型挂环9安装于导线挂线板1上，第一下U型挂环11安装于多孔联板4上；内侧联塔辅助串3、外侧联塔辅助串15结构相同，均包括依次相连接的第二上U型挂环12、多个第二延长环13、多个第二下U型挂环14，其中，第二上U型挂环12安装于导线挂线板1上，第二下U型挂环14安装于多孔联板4上；联塔金具串2的长度为300～400mm，内侧联塔辅助串3的长度为100～400mm，外侧联塔辅助串15的长度为300～600mm（都是300mm ，相当于线路转角为0°，最理想）内侧联塔辅助串3、联塔金具串2、外侧联塔辅助串15之间的间距为200～250mm；导线挂线板1上开设有用于安装第一上U型挂环9、第二上U型挂环12的挂线板安装孔16；多孔联板4上开设有用于安装第一下U型挂环11、第二下U型挂环14的多孔联板安装孔17。
