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支持式管母线用支柱绝缘子抗弯强度校验 38广西电力工程2001年第2期 支持式管母线用支柱绝缘子抗弯强度校验 VerifyingtheBendingResistanceofSupport InsulatorforSupportTypeTubularBusbar 秦征 (广西电力工业勘察设计研究院.广西南宁市530023) [摘要]支柱鲍缘于抗弯强度校验是支持式菅母配电装置设计工作的要点之一,也是支柱皑辣子{殳每选型的重要 依据.末文对支柱绝缘于的水平受力情况进行了分析并介绍了支柱绝缘于抗弯强度桩验的工程计算实例. [关键词]支持式管母支柱绝缘于?抗弯强度;校验;计算 AbstractVerifyingthebendingresistanceofsupportinsulatorisoneofthekeypointsinthedesi胄nofswitchearfor supporttypebushartanditisa/soanimportancefactoronwhichtheselectionofequipmentshould1)ebased.Thi. articlemadeananalysisofthehorizontalloadingofsupportinsulatorandgaveanactualexampleofverifyithe bendingresistanceofsupportinsulator. Keywordssupporttypebusbar;supportinsulatorbendingresistance;ver~fyinR;ealeulation 1前言 支持式管型母线配电装置具有占地少,布置清 晰,结构简单,运行维护和安装检修均较方便的优 点,使用这种配电装置的变电所越来越多.支柱绝缘 子在这一类配电装置中主要起着支持和固定管型母 线的作用.这就要求支柱绝缘子不仅满足电气绝缘 的需要,还要满足运行时产生的各种水平应力对绝 缘子机械强度的要求因此,对支柱绝缘子抗弯强度 的校验是支持式管母配电装置设计工作的要点之 一 ,也是支柱绝缘子设备选型的重要依据 2支柱绝缘子的水平受力情况分析 要进行支柱绝缘子抗弯强度的校验,首先要了 解支柱绝缘子在管型母线配电装置中所受水平力的 情况.在正常运行的情况下支柱绝缘子所受的水平 力仅有它本身的风荷载和作用在绝缘子端部的管母 线风荷载,当变电所内部发生母线短路故障时,母线 上将产生最大的短路电动力,这时支柱绝缘子的端 部将承受最大的水平合力.因此,我们需要计算在这 种情况下,绝缘子的机械强度是否能够满足安全运 行的要求三种水平分力及绝缘子端部合力的计算 公式如下: (1)管母线单位长度的短路电动力,d计算: A=I.76I9?9.8(N/m) 式中～一三相短路电流峰值,kAi d——相间距离,c; .9——管母振动系数(一般工程计算取为 0.58). (2)管母线单位长度的风荷载计算: 2 一9-8nvD(N/m) 式中n～一风速不均匀系数(一般工程计算取为 1); —— 空气动力系数(一般工程计算取为 1.2); D——管母直径,m; —— 风速,m/s. (3)支柱绝缘子本体风荷载折算到端部的水平 力F|计算| _.2 9?8a.KvDjH丕(N) 式中n——风速不均匀系数(一般工程计算取为 收穑日期;2000--10一l7 作者闻介,秦征(19~7--),男.广西桂林^,工程师,主要从事变电电气一趺设计工作 2001年第2期广西电力工程37 1); —— 空气动力系数(一般工程计算取为 1.2): —— 支柱绝缘子等效直径,m; —— 支柱绝缘子高度,m. 口——风速,m/s. 3支柱绝缘子抗弯强度校验 按照《高压配电装置设计技术规程}(SDJ5.85) 规定,在短时荷载作用下,支柱绝缘子允许荷载的安 全系数为1.67.即要求支柱绝缘子抗弯强度F应 大于或等于所承受的最大弯矩F～的1.67倍.工程 设计考虑最大弯矩出现时的荷载组合条件为:母线 三相短路并承受50最大风速(不小于15m/s),按 我区大部分地区的实际情况一般风速取值为15m/ s.当母线短路故障发生时,作用在支柱绝缘子端部 的水平作用力最大.因此,工程设计时一般以母线短 路状态下,作用在支柱绝缘子端部的最大弯矩来校 验抗弯强度.此时由管母线传递到绝缘子端部的水 平台力为: 一 (厂d+)工(N) 式中——管母线单位长度的短路电动力.N/m; —— 管母线单位长度的风荷载,N/m; —— 母线计算跨距,m 支柱绝缘子端部在短路时所受的最大弯矩为: F=FE+F.(N) 校验条件为:支柱绝缘子抗弯强度,N≥1.67 F… 4工程计算实例 某工程母线跨距13m,支持金具长0.5m,相 间距300cm