特高压线路端部转向笼式硬跳线应用
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摘 要 输电线路在耐张塔上采用的铝管式和普通笼式硬跳线在端部与软跳线连接处缺少过度，存在线型不好的缺陷。利用端部转向笼式硬跳线，在跳线转弯处保持各子导线弯曲弧度和分裂间距一致，跳线可在转向节处向耐张线夹软引流线连接方向整体转向，解决了现有普通笼式硬跳线在跳线端部与软跳线连接部位存在变形和电晕放电问题，具有弧垂小，接头少，造价低，造型美观，施工、运行维护方便等优点，推荐在特高压线路工程中使用。
中图分类号TH16 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）90-0204-02
1 输电线路跳线简述
输电线路耐张塔的引流跳线是输电线路中导线跳线绝缘悬挂体系可靠运行的重要部件之一。随着多分裂导线在输电线路工程中的应用，在耐张塔上使用跳线装置日趋复杂化、大型化，作为超高压、特高压输电工程多分裂导线上的重要附属装置，它的合理设计也成为输电线路工程设计的重点。
耐张塔线间的距离主要由跳线在档距中间的最近距离和跳线对铁塔钢构件的间隙决定。特别是特高压送电线路，由于绝缘子片数多，耐张绝缘子吨位大，从而导致跳线从耐张塔的一侧跳到另一侧的距离增大，即跳线档距增加，引起跳线弧垂增大。跳线风偏后对铁塔钢构件的间隙往往决定着杆塔的线间距离和横担长度，并且影响杆塔的经济指标。因此，有必要对特高压输电线路耐张塔跳线连接方式进行优化设计，以减小塔头尺寸、降低工程造价。以往最简单的跳线型式是采用软跳线悬挂方式，利用与线路相同的导线作为跳线，在施工中使其自然悬挂，在受到风荷载时各种运行工况下跳线发生水平偏移后，跳线至塔身和横担的钢构件必须留有足够间隙，为保证防止闪络放电发生，就势必要加大耐张塔的塔头尺寸。
为了缩小塔头尺寸，最行之有效的方法是减少跳线弧垂及其风偏偏移值，而跳线弧垂及偏移主要决定于采用的跳线型号和固定跳线的方式，刚性跳线因此应运而生。刚性跳线也叫硬跳线，由于硬跳线具有一定的刚度，与软跳线相比，跳线弧垂明显减少。通过减少弧垂，压缩耐张塔塔头尺寸，降低铁塔高度，硬跳线在垂直排列的多回路耐张塔上应用可有效的降低塔重，经济效益非常明显。
2 硬跳线在特高压线路工程中的应用
在特高压输电线路工程中，正在建设的皖电东送淮南至上海特高压交流输电示范工程是国家电网特高压骨干网架的重要组成部分，是我国首条1 000kV同塔双回输电工程，工程建成投运后将满足东部地区经济发展对电力增长的要求，具有重要的社会经济意义和技术创新的示范效应。
根据测算，使用硬跳线和软跳线相比，本工程耐张塔每基可降低高度近10m ，荷载的降低，有效的降低了塔重，同时由于铁塔根开的减少，基础占地造成的绿地破坏及山体水土流失也随之减少，经济效益和社会意义显著。
目前我国在工程中使用的硬跳线有两种型式；一种为铝管式硬跳线，另一种为笼式硬跳线。
硬跳线的优点是加工简单、造型美观、施工维护方便。铝管部分和笼式硬跳线的支撑架可以在工厂加工并预组装，现场施工时只需将硬跳线组装好，并将软跳线部分安装连接在硬跳线上即可，不仅减轻了工人高空作业的劳动强度，同时由于减少了测量、计算等繁重工作，跳线的安装速度也可大幅增加。
铝管式硬跳线由两根水平排列的铝管代替原有的多分裂跳线。两根铝管用间隔棒相隔，铝管两端装有连接软跳线的接线端子，软跳线由不同直径的间隔棒进行支撑，分别与铝管接线端子和耐张线夹连接。1000kV晋东南-南阳-荆门特高压交流试验示范输电线路工程采用铝管式硬跳线，限制了跳线的风偏摇摆及弧垂，从而减小塔头尺寸，节约工程投资、便于施工安装、造型美观、方便运行维护等，取得了较满意的效果。
笼式硬跳线是在软跳线的中段增加了一个软跳线支撑架装置，将中段子导线跳线固定在支撑架上的间隔棒上，使之成为一种刚性整体的笼形的结构。笼式硬跳线与耐张线夹的连接方式与软跳线相同。其悬挂方式亦用拉杆或跳线绝缘子串将支撑架连接至耐张绝缘子串或铁塔上，与铝管式硬跳线基本相同。与软跳线相比，笼式硬跳线增加了跳线刚性、减小了跳线弧垂。因此，笼式硬跳线既有软跳线的投资少、接头少等优点，又有铝管式硬跳线的弧垂小、造型美观、施工维护方便等优点，因此在皖电东送淮南至上海交流输电示范工程中广泛采用。
3 端部转向笼式硬跳线的研究
笼式硬跳线与铝管式硬跳线都是在跳线中段采用刚性结构，使之减小弧垂、造型美观以及施工、运行维护方便。但以上两种硬跳线在端部与软跳线连接处缺少过度，存在线型不好的缺陷。为克服这种缺陷开发端部转向笼式硬跳线。
端部转向笼式硬跳线是由跳线、支撑架、连接件和跳线悬挂装置组成，中段跳线上安装有直线段支撑架和可双向调节转向支撑架，支撑架通过连接件和跳线悬挂装置连接固定。直线段支撑架的两端各增加了一个双向可调节方向的转向节， 其作用是在软跳线与笼式硬跳线端口处转弯时保持各子导线弯曲弧度和分裂间距保持一致，跳线可通过转向节将耐张线夹引流线的连接方向进行整体转向，从而解决了普通笼式硬跳线在跳线端部与软跳线连接处存在变形和电晕放电的问题，而且在转弯部位能保持较好弯曲弧线，又具有弧垂小，接头少造价低，造型美观、施工、运行维护方便等优点，明显优于普通笼式硬跳线。特别是干字型耐张塔绕跳相，若采用没有调节功能的普通笼式硬跳线，各子导线在转弯处形成90°弯并叠加在一起，投运后转弯处产生较严重的电晕放电现象。
端部转向笼式硬跳线进一步完善和弥补了普通笼式硬跳线的缺陷和不足，是一种性能优良、安全可靠的节能型金具。
端部转向笼式硬跳线已用于三峡右岸地下电站―荆门换流站Ⅰ回500kV烟灯坡长江跨越和Ⅱ、Ⅲ回500kV\岩子长江跨越工程上，跳线成型良好，效果显著。但在特高压线路工程中尚属首次。
端部转向笼式硬跳线局部放大图详见图1，除了特高压工程中，其支撑架部分长度还可根据分裂数、电压等级和工程情况设计，应用相当范围广泛。
4 各种跳线技术经济比较和结论
通过对特高压输电线路的常规软跳线、铝管式硬跳线、笼式硬跳线以及端部转向笼式硬跳线的技术、经济进行比较和分析：
硬跳线优于软跳线；与软跳线相比，硬跳线具有施工简单，运行维护方便，造型美观，跳线弧垂小，可降低杆塔高度，减少杆塔根开，基础占地少等优点。
笼式硬跳线优于铝管式硬跳线；与铝管式硬跳线相比，笼式硬跳线具有造价低，施工简单，导线接头数量少，运行维护方便等优点。
端部转向笼式硬跳线优于普通笼式硬跳线；端部转向笼式硬跳线除具有普通笼式硬跳线的优点外，弥补了普通笼式硬跳线在支撑架端部软跳线转弯处成型不好的缺陷和不足，消除了在该处易产生电晕放电的问题，降低可听噪声和电晕损耗。因此说端部转向笼式硬跳线是一种低噪声、节能型的线路金具。
笼式硬跳线与铝管式硬跳线的比较如表1：
经综合比较分析，推荐使用技术、经济性更优的端部转向笼式硬跳线作为特高压线路工程应用的跳线形式。
参考文献
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