某500 k V输电线路球头挂环断裂原因分析

田 泽，潘 星，熊 宇，叶建锋

（1.国网湖北省电力公司电力科学研究院，湖北 武汉 430077；2.湖北方源东力电力科学研究有限公司，湖北 武汉 430077）

0 引言

球头挂环是输电线路关键受力部件之一，在架空输电线路中主要用于导线绝缘子串与杆塔挂点的连接，球头挂环的球头、球脚与杆部连接处存在明显截面变化，截面突变处不仅应力集中水平很高，而且在振动载荷下极易产生疲劳裂纹［1-10］。相关研究表明，球头挂环断裂是引发线路掉线故障的最主要原因之一［11-18］。球头挂环断裂的原因主要有球头挂环制造过程产生原始缺陷导致断裂、安装工艺不合理导致金具卡涩和受力不合理、恶劣气候下受到过大的动载荷［19-28］和长期运行后腐蚀和磨损导致开裂［29-32］。本文通过对断裂的球头挂环进行尺寸检查、硬度检验、光谱分析、金相分析和断口分析，总结了球头挂环断裂的原因，并提出了检测球头挂环缺陷的手段和避免同类故障发生的建议。

1 试验与分析

1.1 现场分析

球头挂环断裂故障线路为某500 kV超高压输电线路，于2002年4月22日正式投运，线路全长161.444 km，设计最大风速27 m/s，故障段始于313号杆塔，止于324号杆塔，故障点为一回322号，杆塔型号为ZB3-39，绝缘子采用单串28片，导线型号为4×LGJ-400/50，球头挂环型号为QP16，与之配合使用的金具挂点侧为UB挂板，导线侧为绝缘子碗头钢帽。

故障发生于2020年01月12日，故障当天现场天气情况为晴天，气温在0℃～13℃，气象局风速观测数据为26.2 m/s，达到10级标准，巡检人员现场风速测量数据为21.28 m/s。依据湖北电网2019年版舞动区域分布图，该区域为I级舞动区，此前未观测到线路舞动的情况。……