[科普中国]-碗头

在输电线路中，碗头挂板起到悬挂绝缘子串和悬垂线夹的作用，承受着较大的工作应力，其安全性能对输电线路至关重要，因此需要对碗头挂板各部件设计的合理性进行深入研究。

简介概述碗头挂板作为电网建设中重要的连接金具，主要用于连接悬垂线夹与绝缘子串，与其他配件配合起到连接导线和绝缘的作用。通过对国内各大输电线路的故障分析可知，输电线路的瘫痪主要是由于电力金具存在不同程度的磨损与断裂，因此需要对电力金具进行强度分析以及结构的改进优化。

断裂原因运行承受所挂导线的静载张力及风、雨、雪、冰凌等对导线的作用，增大了失效碗头的应力水平。同时，失效碗头所在的铁塔处于热电厂附近，电厂中长期排放的大量水蒸气、烟气等含有腐蚀性介质(如SO2、H2S、NaCl 等) 的工业气体，完全可能穿过铸件表面并不致密的镀锌层，直接腐蚀铸件金具的基体。此次分析的断裂失效碗头中存在大量的表面和心部裂纹，其特征完全属于晶间腐蚀和应力腐蚀，碗头铸件的突然断裂就是这种双重腐蚀破坏的结果。另一方面，双联碗头铸件中存在的球化不良、气孔以及缩松等铸造缺陷，也严重弱化了材料基体的力学性能，从而加速了腐蚀裂纹的扩展进程。由于碗头铸件长期承受着一定的应力，在腐蚀性环境和应力共同作用下，在铸件表面的缺陷处会产生裂纹源，并快速沿晶界向内部扩展，造成碗头铸件的应力腐蚀断裂。

防止金具断裂的措施还没有很好的方法对运行线路金具的裂纹监测，为防止类似事件发生，只能通过金具的出厂验收、安装和运行登检来进行预防和检查。

a.对重要线路和高电压等级线路金具在出厂前要求厂家进行磁粉探伤和抗拉试验。

b.加强线路施工部门金具安装前的检查，特别是金具在施工过程中要受到较大的施工载荷，个别金具可能发生裂纹，在线路投运前要再进行一次认真登检。

c.对已经发生金具腐蚀和有裂纹的线路，要结合停电进行登检(利用10 倍放大镜进行检查)。

d.对已运行20 年的重要线路，应根据资金情况对受力大的重要铸造金具进行更换，也可对金具进行抽样检查后确定更换方案。

材料金相分析金相分析结果证明，双联碗头的制造材质是铁素体球墨铸铁，铸件中存在严重的球化不良、缩松、气孔等铸造缺陷。这些缺陷的存在将直接降低材料的力学性能。金相分析中还发现失效的双联碗头铸件的表面和内部都存在大量长短不一的裂纹，裂纹均起源于表面呈分枝和直线状沿晶界向内快速扩展，具有明显的腐蚀裂纹的特征。扫描电镜观察分析结果说明，双联碗头表面的镀锌层并不致密，存在外界气体侵入的通道。碗头基体中的裂纹均起源于铸件表面的缺陷和晶间开裂处，在表面镀锌层之下普遍存在较浅的晶间开裂。1

相关资料一种碗头挂板抓钩一种新的碗头挂板抓钩，抓钩呈凹陷状用于固定绝缘子串球头上的碗头，所述的球头上的芯棒置于抓钩一侧的钩槽内，所述的抓钩两侧设有抓钩连件，并与牵引环两侧的牵引环连件连接。本实用新型的优点在于通过该工具将导线与连接在杆塔挂线点的绝缘子串连接，并且保证达到设计要求的张力，方便作业人员在空中安装耐张线夹和挂线，减少过牵引的长度。

节能碗头挂板一种碗头挂板。包括35号钢碗头挂板本体，其中心高、开档尺寸较国标尺寸缩小6.5%-7%。本发明包括35号钢碗头挂板本体，本发明其中心高、开档尺寸较国标尺寸缩小；在同等级环境使用与其它零件相连接的部位变得紧凑且合理。所配套的紧固件螺栓长度直径也相应减小，但抗拉等级相应提高。本发明可降低整体绝缘子串的质量，以减轻对杆塔的负荷，从而提高输电线路运行的安全性。

防脱碗头挂板防脱碗头挂板，属于高压电线路金具的连接装置。主要解决现有碗头挂板存在的因弹簧插销结构不合理而导致球头挂环的球头易从碗头挂板中脱出的缺陷。本实用新型包括设有插孔和倒T型槽的碗头挂板，其中，插孔与倒T型槽的一端连通，其特征在于还有由底板和与底板上侧连接的立板构成的防脱挡板及用于连接碗头挂板和防脱挡板的紧固螺栓，其中，底板的一端设有螺栓底板通孔，所说碗头挂板的倒T型槽的槽口端设有开有螺栓挂板通孔的凸台，所说底板的另一端和立板分别位于碗头挂板的插孔内和倒T型槽的槽口端，所说紧固螺栓位于螺栓底板通孔和螺栓挂板通孔内。本实用新型具有结构简单、拆装和检修方便、防脱效果好的优点。2

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李航 - 副教授 - 西南大学