输电线路绝缘子及其连接金具的选择
试论架空配电线路电力金具选择与应用
试论架空配电线路电力金具选择与应用摘要：架空配电线路作为实现电力长距离输送的关键要素，在电力行业高速发展进程中起着至关重要的作用。
随着电力系统服务范围的逐步扩大，对于架空输电线路的高质量建设也愈加重视，因此，对于架空配电线路建设中发挥重要作用的电力金具选择便显得尤为重要，通过根据金具的性能和用途，选择和应用合理的线路金具，有利于架空配电线路安全、高效运行。
基于此，本文就架空配电线路电力金具的选择和应用展开讨论，以此为参考。
关键词：架空配电线路；电力金具；选择与应用前言电力金具在架空配电线路的运行过程中，不仅能够起到支持、连接和、稳固和保护线路的作用，而且一些具有特殊性能的金具，还具备一定的屏蔽电晕和抗干扰的应用优势，能够较好地避免架空配电线路受高电压伤害。
因此，在架空配电线路建设过程中，一定要科学、合理的选择和应用电力金具。
一、架空配电线路电力金具的选择与应用架空配电线路的电力金具选择，主要包括连接金具、接续金具、耐张线夹和悬垂线夹这几方面。
（一）连接金具的选择与应用连接金具的选择需要注意核定机械荷载，与此同时，还需要标称破坏荷载系列和零件连接尺寸。
作为电力金具应用当中的关键部分，连接金具的应用，不仅能够将悬式绝缘子组装成串、将耐张线夹和绝缘子串相连接，还可以完成拉线金具和杆塔的连接。
主要分为专用连接金具和通用连接金具两种类型，对于专用连接金具的应用，多用于像球头挂环、球头挂板等配合球型绝缘子串的连接。
而通用连接金具则主要应用于像U型挂板、平行挂板、连扳等绝缘子串间的相互连接，以及绝缘子或杆塔和其他金具之间的连接。
在进行连接金具的选择过程中，还需要注意对机械荷载进行核定，通过根据已选定绝缘子的机电破坏荷载来确定，从而能够保障每一种形式的绝缘子和相同荷载的连接金具配套。
比如说，在架空配电线路当中避雷线路的连接金具，在悬垂和耐张时便需要选择相应的荷载金具；此外，还需要注意对标称破坏荷载系列及零件连接尺寸的选择，一般情况下，电力金具使用荷载小于标称破坏荷载系列的，应当选用相应标称破坏荷载的连接金具，反之则应选用大一级的连接金具[1]。
架空配电线路电力金具选择和应用方法
架空配电线路电力金具选择和应用方法摘要：由于线路金具可以对架空配电线路起到支持、连接、紧固、接续以及保护导线和避雷线的作用，同时拉线也能紧固。
由于金具种类非常繁多，若是不按照金具的性能和用途合理地进行合理选择以及应用，将会对产品的质量以及完整性造成影响，进一步对工程的质量造成影响。
因为提高了电压等级，特高压的输电线路金具不仅要具有超高压金具的基本条件之外，还要在保护绝缘子、屏蔽电晕以及无线电干扰方面的要求得到满足。
本文主要就结合电力金具的相关理论，对架空配电线路电力金具选择与应用进行研究，希望可以给配电线路的安全、稳定运行提供一些参考。
关键词：架空配电线路；电力金具；应用电力金具可以对导线和绝缘子进行保护，以免受到高电压伤害，而且把电晕以及无线电干扰要控制在合理水平，保护我们的生活环境。
但若是架空电力线路使用金具表面出现气泡以及裂纹等缺陷，就会对金具安全进行影响，而且使架空配电线路的安全系数得到降低，所以一定要检查电力金具的外观质量，一定要科学地选择金具。
1、连接金具的选择方法1.1、面接触连接从金具的连接接触方式可分为面接触、线接触、点接触。
线接触或点接触是结构力学领域非常忌讳的承载连接方式。
球窝连接近似于面接触，“板－螺栓”的连接方式是最好的面接触连接。
面接触连接是机械承载结构安全的首选。
1.2、承载级配注意连接金具的外形结构、连接尺寸、标称破坏载荷匹配，注意金具与绝缘子和导线的级配。
2、接续管及安装在工程上一般接续时采用铝接续管钳压或者液压进行，要将扁管压成圆形状，圆管压成六角形的。
钢芯铝绞线在承载受力依靠钢芯，导电是依靠铝线。
带钢芯的钢芯铝绞线导线接续时采用圆管液压，接续管每一套有两根，又细又短短的钢管一般专用于接续钢芯，把钢芯散开后搭接液压，将铝导线和铝管内壁涂上电力脂，接续好的钢芯的钢管就要被穿入到较长的圆铝管内，进一步将穿入到圆铝管内钢芯以及铝绞线一块都用液压接续起来。
不带钢芯绝缘的导线，一般要用带绝缘罩的铝接续管钳压或着液压进行。
一图闲聊架空输电线路耐张绝缘子串及连接金具
⼀图闲聊架空输电线路耐张绝缘⼦串及连接⾦具1、名称解读根据《电⼒⾦具名词术语》（GB/T 5075-2016 ）定义，知由绝缘⼦串、耐张线夹、连接⾦具、防护⾦具组合⽽成，⽤于张紧导(地)线，能承受规定机械负荷和电⽓负荷的串(或组)叫耐张绝缘⼦串(或组) 。
如下图所⽰：▲耐张塔中耐张绝缘⼦串(组)⽰意图▲耐张绝缘⼦串(组)元件连接⽰意图上图耐张绝缘⼦串(组)中主要设备材料按照顺序分别是：①、U型挂环②、延长环③、联板④、球头挂环⑤、绝缘⼦串（玻璃绝缘⼦串）⑥、碗头挂板⑦、Z型挂板⑧、平⾏挂板⑨、调整板⑩、耐张线夹注：1.图中除开⑤、⑩外都属于连接⾦具，图中⽆防护⾦具，绝缘⼦串中的防护⾦具⼀般指均匀环、屏蔽环、均匀屏蔽环及招弧⾓等防护⾦具。
2.⾦具强度在最⼤使⽤荷载情况下不应⼩于2.5倍的相应荷载；断线、断联、验算情况下其荷载不应⼩于1.5倍的相应荷载。
2、内容解读①、U型挂环 U型挂环是⼀端为环形连接⼀端为槽形连接所构成的U形连接⾦具。
U型挂环⼀般分为U型、UL型（加长U型）。
这类⾦具主要与杆塔横担的连接与板与环的过渡连接等，本⼯程采⽤的是U型挂环。
▲图 U型挂环.②、延长环（挂环）延长环是两端均为环型连接的连接⾦具。
延长环主要⽤来加长连接尺⼨或转变连接⽅向。
本⼯程采⽤的是PH延长环。
③、联板（L型）联板是承受多个受⼒的板形连接⾦具。
联板⼀般分为L型联板、LF型联板、LV型联板、LS型联板、LJ型联板、LK型联板、LC型联板(也称LX型联板)、LL型联板、LB型联板等。
L型联板主要⽤于双联耐张绝缘⼦串与单根导线组装、单串绝缘⼦与双根导线组装、双根拉线的组装、单串绝缘⼦双⽀点悬垂传达组装以及其他需要L型联板组装等的地⽅，本⼯程采⽤的是L型联板。
▲图 L型联板.④、球头挂环球头挂环是⼀端为球形⼀端为环形所构成的连接⾦具。
球头挂环分为Q型、QH型、QP型。
球头挂环主要⽤于⾦具与绝缘⼦的连接。
本⼯程采⽤的是QP型球头挂环。
输电线路组成(金具、绝缘)
(B-2)玻璃绝缘子（生产过程 Nhomakorabea工艺）玻璃绝缘子具有与瓷绝缘子同 样的环境稳定性。生产工艺简 单，较易实现机械化，生产效 率高。玻璃绝缘子主要成分是 由SiO2、B2O3、Al2O3等酸性氧 化物与Na2O、K2O等碱性氧化物 组成，原料为包括这些成分的 硅砂、长石、硼砂、碳酸钙， 还有其他许多天然原料和工业 药品。还要加少量辅助材料作 为澄清剂和还原剂。在1300℃ 以上的高温下熔融成型后进行 退火处理。急冷钢化使玻璃表 层得到钢化。经过退火和钢化 处理后，玻璃表面形成永久性 的压应力，阻止其表面微裂纹 的形成和扩散，使玻璃件机械 强度显著提高。
3）屏蔽环。用来降低金具上电晕强度的环称为屏蔽环。 均压环和屏蔽环虽然因为安装的地方不同造成其作用不同，但是它 们的构造和最终目的是相似的。均压环的作用是控制绝缘子上的电 晕。屏蔽环的作用则是控制金具上的电晕。
4）重锤。可以抑制悬垂绝缘子串或跳线绝缘子 串摇摆过大、直线杆塔上导线和避雷线被上拔。 5）防震锤。可以减少振动的振幅，从而减少导 线的振动。
（E-2）球面型
（E-3）空气动力型
空气动力型绝缘子的 特点是头部尺寸小。 重量轻，强度高和爬 电距离大。可节约金 属材料和降低线路造 价。
（E-4）防污型
防污型绝缘子又分为双伞型、三伞型、钟罩型、流线型 （空气动力型）和大盘径绝缘子。
三伞型绝缘子
钟罩型绝缘子
流线型绝缘子
双伞形绝缘子
双伞型和三伞型于普通型绝缘子相比，爬电距离比较大，伞形光滑，积污量少，便于人工清扫。钟 罩型绝缘子是伞棱深度比普通型大得多，伞槽间距离小，易于积污，且不便于人工清扫。流线型绝 缘子由于其表面光滑，不易积污，便于人工清扫，因而比普通型或其它防污型绝缘子有一定优势。 但由于爬距较小，且缺少能阻抑电弧发展延伸的伞棱结构，因而其抗污闪性能的提高也是有限的。 有些地区为防止冰闪及鸟粪污闪，在横担下第一片用伞盘较大的流线型绝缘子可收到一定效果。
输电线路的结构及各部件分类
二、避雷线 避雷线作用是防止雷电直接击于导线上， 避雷线作用是防止雷电直接击于导线上，并把雷电流引 入大地。避雷线悬挂于杆塔顶部， 入大地。避雷线悬挂于杆塔顶部，并在每基杆塔上均通过接 地线与接地体相连接，当雷云放电雷击线路时， 地线与接地体相连接，当雷云放电雷击线路时，因避雷线位 于导线的上方，雷首先击中避雷线， 于导线的上方，雷首先击中避雷线，并藉以将雷电流通过接 地体泄入大地，从而减少雷击导线的几率， 地体泄入大地，从而减少雷击导线的几率，起到防雷保护作 35kV线路一般只在进 线路一般只在进、 用。35kV线路一般只在进、出发电厂或变电站两端架设 避雷线，110kV及以上线路一般沿全线架设避雷线 及以上线路一般沿全线架设避雷线， 避雷线，110kV及以上线路一般沿全线架设避雷线，避雷线 常用镀锌钢绞线。
均压环。用来均匀绝缘子上电压分布的环， 2）均压环。用来均匀绝缘子上电压分布的环，以使绝缘 子每片承受的电压基本均匀。 子每片承受的电压基本均匀。 屏蔽环。用来降低金具上电晕强度的环称为屏蔽环。 3）屏蔽环。用来降低金具上电晕强度的环称为屏蔽环。 重锤。 4）重锤。可以抑制悬垂绝缘子串或跳线绝缘子串摇摆过 直线杆塔上导线和避雷线被上拔。 大、直线杆塔上导线和避雷线被上拔。 防震锤。可以减少振动的振幅，从而减少导线的振动。 5）防震锤。可以减少振动的振幅，从而减少导线的振动。
2、接续金具 接续金具是用来连接导线或避雷线的， 接续金具是用来连接导线或避雷线的，主要为导线各种压接方式 钳压、液压、爆压等）所用的接续管及补修管、并沟线夹、 （钳压、液压、爆压等）所用的接续管及补修管、并沟线夹、预绞丝 等。 导线的连接方法主要有钳接和压接，当导线截面小于等于240mm2 导线的连接方法主要有钳接和压接，当导线截面小于等于240mm2 采用钳接管连接，当导线截面大于等于300 mm2时 时，采用钳接管连接，当导线截面大于等于300 mm2时，采用压接管 连接，例如用液压或爆压方法连接，避雷线均采用压接法连接。 连接，例如用液压或爆压方法连接，避雷线均采用压接法连接。
输电线路基础知识
运行方式本站电气主接线为单元接线，1F、2F机组分别并列于10kVⅠ、Ⅱ段母线，经1B、2B主变接入220kV Ⅰ母，斜卡电站电量通过斜塔线汇聚于220kv母线上，通过一回220kV踏九线送入500kV九龙变电站。
1CB、2CB厂变分别接于10kVⅠ、Ⅱ段母线，3CB厂变接于35kV斜塔线上。
线路构成架空输配电线路的主要部件有:导线、避雷线、金具、绝缘子、杆塔、拉线和基础、接地装置等，如下图所示：各部件作用及分类1、导线导线是固定在杆塔上输送电流用的金属线，由于导线常年在大气中运行，经常承受拉力，并受风、冰、雨、雪和温度变化的影响，以及空气中所含化学杂质的侵蚀。
因此，导线的材料除了应有良好的导电率外，还须具有足够的机械强度和防腐性能。
目前在输电线路设计中，架空导线和避雷线通常用铝、铝合金、铜和钢材料做成，它们具有导电率高，耐热性能好，机械强度高，耐振、耐腐蚀性能强，重量轻等特点。
一般输电线每相采用单根导线，对于超高压容量输电线路，为了减小电晕以降低电能损耗，并减小对无线电、电视的干扰，多采用相分裂导线，即每相采用两根、三根或更多跟导线。
2.避雷线（架空地线）避雷线作用是防止雷电直接击于导线上，并把雷电流引入大地。
避雷线悬挂于杆塔顶部，并在每基杆塔上均通过接地线与接地体相连接，当雷云放电雷击线路时，因避雷线位于导线的上方，雷首先击中避雷线，并藉以将雷电流通过接地体泄入大地，从而减少雷击导线的几率，保护线路绝缘免遭雷电过电压的破坏，起到防雷保护作用。
在架空地线中通以通信用的光纤，这种架空地线称为光纤复合架空地线。
3.线路金具通常把输电线路使用的金属部件总称为金具，输电线路金具主要起支持、固定、接续导地线的作用，是连接导线与绝缘子、绝缘子与杆塔以及地线与杆塔的重要部件。
金具种类繁多，按照性能和用途可分为：线夹、连接金具、接续金具、保护金具和拉线金具。
4.绝缘子绝缘子是线路绝缘的主要元件，用来支撑或悬吊导线使之与杆塔绝缘，保证线路具有可靠的电气绝缘强度，用来支持或悬挂导线，并使导线与杆塔间不发生闪络的原件，是支撑导线并使之与杆塔绝缘的物体。
谈架空线路电力金具的选择与应用
摘要：电力金具是指连接和组合电力系统中各类装置，以传递机械、电气负荷及起到某种防护作用的金属附件，在架空输配电线路中起着支持、紧固、连接、接续、保护导线和避雷线的作用，并且能使拉线紧固。它们把导线连接起来组成通电回路，通过绝缘子将导线悬挂于杆塔上，并保护导线和绝缘子免受高电压的伤害，同时将电晕和无线电干扰控制在合理的水平，保护人类的生活环境。但金具的种类较多，如果不按照金具的性能及用途进行合理选择和应用，将会造成工程成本的增加，对整个线路的运行维护增加困难，影响整个线路的稳定运行。因此架空输配电线路金具的选择必须综合考虑各方面的因素，选择最合理适用的金具类型尤为重要。
4.悬垂线夹的基本结构
悬垂线夹一般包括线夹船体、压板（含紧固螺栓）及回转轴等部件，对于不用回转轴的悬垂线夹，仅在特殊场合使用。
4.1中心回转式悬垂线夹
中心回转式悬垂线夹由可锻铸铁制造的线夹船体、压板及U形螺丝组成。它利用两个U形螺丝压紧压板使导线固定在线夹船体中，船体由两块钢板冲压而成的挂板吊挂，挂板安装在船体两侧的挂轴上，线夹转动轴和导线在同一轴线上，回转灵活。中心回转式悬垂线夹握力较大，适用安装中小截面的铝绞线及钢芯铝绞线。
2.耐张线夹
耐张线夹用来将导线或避雷线固定在非直线杆塔的耐张绝缘子串上，起锚固作用，亦用来固定拉线杆塔的拉线。耐张线夹按其结构和安装方法主要分为压缩型、螺栓型、楔型和预绞式耐张线夹。
2.1导线用耐张线夹的选择
导线用耐张线夹一般分为两类，第一类用螺丝将导线压紧固定，线夹只承受导线全部拉力（即导线计算拉断力），而不导通电流。这类线夹称为螺栓型耐张线夹。其主要优点是施工安装方便，并对导线有足够张线夹适用于安装中小截面的导线。第二类称为压缩型耐张线夹，采用液压或爆压方法将导线的铝股、钢芯与线夹的铝管、钢锚压在一起。线夹本身除承受导线的全部拉力（即导线的计算拉断力）外，还是导电体，这类线夹适用于安装大截面的导线。采用液压方法连接导线的耐张线夹，其钢锚和铝管压后外形为正六角形[1]。
输电线路绝缘子及其连接金具的选择
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最大使用应力=计算拉断力×新线系数×40%÷导线截面积年平均使用应力=计算拉断力×新线系数×年平均系数÷导线截面积实际使用应力=计算拉断力×新线系数÷安全系数÷导线截面积一、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——绝缘子及金具的额定破坏荷载（kN）。
线路金具类别及要求
线路金具类别及要求线路金具是电力系统中的重要组成部分，用于连接、固定和保护输电线路设备。
根据不同的用途和作用，线路金具可以分为若干类别，并有相应的要求。
首先，我们来看一下线路金具的分类。
根据其作用和位置，可以将线路金具分为以下几类：1.导线金具：导线金具主要用于连接导线和导线之间，以及导线和设备之间。
常见的导线金具包括接线索、绝缘子、接地线夹等。
2.支撑金具：支撑金具主要用于固定和支撑输电线路所使用的杆塔和悬垂线。
常见的支撑金具包括悬垂子、接地线杆塔夹等。
3.跨越金具：跨越金具主要用于支撑和固定输电线路在两个杆塔之间的跨越部分。
常见的跨越金具包括绝缘子串、导线夹等。
4.绝缘金具：绝缘金具主要用于保护导线和杆塔之间的绝缘，防止导线与杆塔接触产生短路。
常见的绝缘金具包括绝缘子、绝缘子串等。
5.接地金具：接地金具主要用于保证输电线路的接地安全，减小雷击和电流过载的危害。
常见的接地金具包括接地线夹、接地线杆塔夹等。
以上是线路金具主要的分类，接下来我们来看一下线路金具的要求。
1.耐久性要求：线路金具要具有良好的耐久性，能够在恶劣的气候条件和高负荷运行下长时间稳定工作，不易损坏或脱落。
2.机械强度要求：线路金具要能够承受输电线路的负荷、风压、弯曲、振动等力量，具有足够的机械强度和刚度，不发生断裂或变形。
3.耐腐蚀要求：线路金具要能够抵抗大气、土壤和水等介质的侵蚀和腐蚀，具有良好的防腐蚀性能，不易生锈或损坏。
4.绝缘性能要求：线路金具的绝缘性能应符合要求，能够保证导线和杆塔之间的良好绝缘，防止漏电和短路。
5.安全可靠要求：线路金具要能够满足电力系统的安全要求，具有良好的操作性能和可靠的连接性，确保线路的正常运行。
6.标准化要求：线路金具应符合国家和行业相关标准的要求，具有统一的标准规格和性能参数，方便选择、安装和维护。
以上是线路金具的一般要求，不同的线路金具还可能有一些特殊的要求，需要根据实际使用情况和具体标准进行规定和验证。
绝缘子型式选择
绝缘子型式选择1各类绝缘子特性国内架空送电线路通常采用下列三种形式的绝缘子，即瓷制盘型绝缘子、钢化玻璃盘型绝缘子、棒式复合绝缘子。
西方一些国家如德国、日本和美国等还采用不可击穿结构和深爬裙及中大爬距的棒式瓷绝缘子，国内目前也已开始生产，在我国部分500kV线路上已有使用。
另外国内又新研制开发出有机复合耐污盘形悬式绝缘子，已在500kV线路上挂网运行。
（1）盘形瓷绝缘子目前，瓷绝缘子仍是电力系统中使用最广泛的绝缘子。
超特高压绝缘子用高强瓷是由石英、长石、粘土和氧化铝焙烧而成。
瓷的内部是结晶相、少量气孔和不均匀玻璃相构成的复合体瓷的理化特性主要由构成其微观结构组织的结晶相及玻璃相的种类与数量来决定。
颗粒细腻，则相互间的结合力强，形成的瓷介质均匀，机械强度高，性能稳定。
但是，颗粒细腻意味着干燥、成形和烧结等制造技术的难度加大。
瓷是一种脆性材料，它的抗压强度比抗拉强度大得多。
为了使电瓷有较高的机械强度，设计时应尽可能使瓷承受压应力。
瓷件表面通常以瓷釉（glaze）覆盖，以提高其机械强度，防水浸润，增加表面光滑度。
为提高瓷绝缘子的耐污闪性能，还开发了一种覆盖半导体釉的绝缘子。
当绝缘子表面泄漏电流增大时，釉面发热使表面水分蒸发，从而阻止表面局部电弧的产生与发展，遏制污闪的发生。
盘形瓷绝缘子具有良好的绝缘性能、耐气候性、耐热性和组装灵活等特点，被广泛应用于各级电压线路上。
盘形瓷绝缘子属于可击穿型，随着运行时间的延长，其绝缘性能会逐渐降低，即通常所说的瓷绝缘子“老化”现象，尤其当瓷配方不完善、结构设计未尽可能优化和生产工艺控制不严时，该问题比较突出。
目前国产瓷绝缘子的平均年老化率低于0.005％。
瓷绝缘子的一大优点是当需要采用防污产品时，可设计成伞盘下表面光滑的双伞形或三伞型，这种形式由于其良好的空气动力学特性，十分有利于刮风条件下的自洁，积污率低，有效地提高了防污能力，特别适合于干旱、少雨和风沙多的污秽场合。
输电线路绝缘子及其连接金具的选择计算
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%”。
输电线路杆塔设计
三峡大学电气与新能源学院输电线路35KV电杆设计说明书学期:专业：输电线路工程课程名称：输电杆塔及基础设计班级学号：姓名：指导老师：文中《输电线路杆塔设计》课程设计一、设计题目：35KV门型直线电杆设计（自立式带叉梁）二、设计参数：电压等级：35kV避雷线型号：GJ一35电杆锥度：1/75电杆根部埋深：3m顶径：270mm气象条件：Ⅳ级绝缘子：7片×一4.5地质条件：粘土，γs=16 kN/m3，α=20°，β=30°，三、设计成果要求:1．设计说明书一份（1.5万字,含设计说明书插图）2．图纸若干（1）电杆尺寸布置图（2）电气间隙效验图（2）正常运行情况下的抵抗弯矩图（3）事故时的弯矩图目录一、整理设计用相关数据 (1)1 任务书参数 (1)2 气象条件列表 (1)3 导线LGJ-150/35相关参数表 (1)4 导线比载计算 (1)5 地线相关参数 (3)6 地线比载计算 (3)7 绝缘子串和金选择 (3)8 地质条件 (4)9 杆塔结构及材料 (4)二、电杆外形尺寸的确定 (4)1 杆的呼称高度 (4)2 导线水平距离 (5)3 间隙圆校验 (5)4 地线支架高度确定 (6)5 杆塔总高度 (7)三、杆塔荷载计算 (7)1 标准荷载 (7)2 设计荷载 (9)四、电杆杆柱的强度验算及配筋计算 (11)1 配筋计算 (11)2 主杆弯矩计算 (11)3 事故情况下的弯矩计算 (12)4 裂缝计算 (13)5 单吊点起吊受力计算 (13)五、基础设计 (14)1 土壤特性 (14)2 抗压承载力计算 (15)3 底盘强度计算 (15)八、参考文献 (16)九、附图附图1尺寸布置图 (17)附图2间隙圆校验图 (18)附图3正常运行最大风情况下的抵抗弯矩图 (19)附图4事故时弯矩图 (20)m MPa /1087.65310)75.117512.36()0,5(333--⨯=⨯+=γ)/(1012.5361062.1810665.89.267610)0,0(3331m MPa Aqg ---⨯=⨯⨯=⨯=γ)/(1075.117102.6181)5.517(5728.27)0,5(332m MPa --⨯=⨯+⨯=γ)/(10625.0),0(324m MPa Av d v sc f -⨯=μαγmMpa /1024.66102.618110.5171.10.1625.0)10,0(3324--⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=γm Mpa /1079.111102.618115.5171.175.0625.0)15,0(3324--⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=γ一、 整理设计用相关数据1、任务书所给参数：2、 气象条件列表：3、 根据任务书提供导线LGJ-150/35的参数，（参考书二）整理后列下表：4、 计算导线的比载: （1）导线的自重比载：（2）冰重比载：（3）垂直总比载：（4） 无冰风压比载：假设风向垂直于线路方向0.1v 110;190sin ,90==︒==c K βθθ线路可以得出下式：1） 外过电压，安装有风：v=10m/s, f α=1.0,sc μ=1.12） 内过电压 v=15m/s, f α=0.75,sc μ=1.1m Mpa /102.19351062.18125.5171.185.0625.0)25,0(3324--⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=γm Mpa /1056.225102.618125.5171.161.0625.0)25,0(3324--⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=γm Mpa /1056.311102.618110)52.517(2.10.1625.0)10,5(3325--⨯=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=γ3) 最大风速 v=25m/s,设计强度时，f α=0.85,sc μ=1.14）最大风速 v=25m/s,计算风偏时，f α=0.61,sc μ=1.1（5）覆冰风压比载计算： v=10m/s,计算强度和强度时，f α=1.0,sc μ=1.2 （6）无冰综合比载1) 外过电压，安装有风：m Mpa v /10108.3710624.6512.3600,0)10,0(332224216--⨯=⨯+=+=），（）（γγγ 2) 内过电压 ：m Mpa /1015.8381079.111512.36)15,0(33226--⨯=⨯+=γ3) 最大风速计算强度时：m Mpa /10711.501092.135512.36)25,0(33226--⨯=⨯+=γ4）最大风速计算风偏时：m Mpa /1096.3441056.225512.36)25,0(33226--⨯=⨯+=γ（7）覆冰综合比载：m Mpa /1075.8541056.31187.65310,50,5)10,5(332225237--⨯=⨯+=+=）（）（γγγ 将有用比载计算结果列表：表 4 - 2 单位：5、计算比值0/σγ，将计算的结果列入下表：由于最大风速和覆冰有风比载和气温都相同，故比载小的不起控制作用。
配电线路-金具
电气化铁路接触网金具
用于绝缘子连接成串及金具与金具的连接。
20%
二、金具的分类
保护金具
分为机械和电气两类，机械类保护金具为防止导线、地线
04 因振动而造成的断股；电气类金具为防止绝缘子因电压分
布严重不均匀而过早损坏。
二、金具的分类
接续金具
05 专用于各种裸导线、地线、避雷线的连接和修
补，承担与导线相同的电气负荷。
二、金具的分类
首位字母代表分类；
首字母
C
N
J
F
T
SM
首
分类名称 悬垂 耐张 接续 防护 T接 设备 母线
字
母
首字母 B D L P Q
U
W YZ
分类名 避 调 联 平 球头、 U型挂环 碗头 延 直角、
称
雷 整 板 行 牵引 U型螺丝 挂板 长 十字
四、金具的应用
架空线路电力金具
金 具
架空线路通信金具
悬垂金具类，C 耐张金具类,N 接续金具类, 连接金具类,J 防护金具类,F 配电金具类
二、金具的分类
悬垂金具
主要用来悬挂导线或光缆于绝缘子或者杆塔上
01 (多用于直线杆塔)
20%
二、金具的分类
耐张线夹
用来紧固导线终端，使其固定在耐张绝缘子串上，
02 也可以地线、光缆及拉线上（多用于转角或者终
端杆塔上），承受导线导线和地线的拉力
20%
二、金具的分类
连接金具
03 又称为挂线Βιβλιοθήκη 件，完成导线与电杆连接，主要金具
一、金具基础知识
1 金具的概念
绝缘子类型选择方法
绝缘子类型选择方法
首先搞清楚绝缘子是有机械和电气作用，机械是能承受导线及金具的垂直荷载，这个按照吨位选择就可以，电气作用是起到绝缘作用，根据不同的电压等级有不同等级对应的绝缘子，按照以上两个原则选型就能把握大原则了。
其次，绝缘子分为标准型和防污型还有其他特殊型号。
可以根据所在环境选择绝缘子的形势。
首先把大原则把握住，按照上面的原则对应选择后会有几款固定的绝缘子适合，然后才根据现场情况对照选择的绝缘子参数判断如拉力、爬电比距、防污性能等其他诸多特性,再判断型号。
金具
送电线广泛使用的铁制或铝制金属附件，统称为金具。
金具种类繁多，用途各异，例如，安装导线用的各种线夹，组成绝缘子串的各种挂环，连接导线的各种压接管、补修管，分裂导线上的各种类型的间隔棒等，此外还有杆塔用的各类拉线金具，以及用作保护导线的大小有关，须互相配合。
大部分金具在运行中需要承受较大的拉力，有的还要同时保证电气方面接触良好，它关系着导线或杆塔的安全，即使一只损坏，也可能造成线路故障。
因此，金具的质量、正确使用和安装，对线路的安全送电有一定影响。
1、按作用及结构可分为悬垂线夹、耐张线夹、连接金具、接续金具、保护金具、设备线夹、T型线夹、母线金具、拉线金具等类别；按用途可用为线路金具和变电金具。
2、按电力金具产品单元划分为可锻铸铁类、锻压类、铝铜铝类和铸铁类，共四个单元。
3、还可分为国标与非国标发电厂生产的强大电力，经升压变电所、架空输电线路、降压变电所、低压配电线路送到用户。
升压变电所和降压变电所的配电装置中的设备与导体、导体与导线、输电线路导线自身的连接及绝缘子连接成串，导线、绝缘子自身保护等所用附件均称为电力金具。
金具在架空电力线路及配电装置中，主要用于支持，固定和接续裸导线、导体及绝缘子连接成串，亦用于保护导线和绝缘体。
金具术语：一般术语电力金具连接和组合电力系统中各类装置，以传递机械，电气负荷及起到某种防护作用的金属附件。
线路金具是架空电力线路上用的电力金具。
变电金具是变电所及发电厂配电装置用的电力金具。
母线金具是变电所及发电厂配电装置母线用的电力金具。
破坏荷重按规定试验方法，在承受机械荷重时，试件任何部位产生破坏时的荷重值。
标称破坏荷重是设计规定的最低破坏荷重值。
最大使用张力是导线允许承受的最大设计荷重值。
滑动是试验荷重不能继续上升时，导线与线夹或接续管之间产生相对位移的现象。
握力是导线固定在线夹或接续管中不产生滑动的最大荷重值。
可见电晕在指定条件下，凭肉眼能见到被试产品出现的电晕现象。
电力金具名称及用法简介
电力金具名称及用法简介
电力金具是连接和组合电力系统中各类装置以传递机械电气负荷及起到某种防护作用的金属附件。
其命名应该根据《电力金具产品型号命名方法》（DL/T 683-2010）的规定。
因为金具名称太多，不宜一列举，下面以分类进行介绍如下：
由于条件限制，本次只能简单介绍下金具的用法：
1）、悬垂金具:这种金具主要用来悬挂导线或光缆于绝缘子或者杆塔上(多用于直线杆塔)
2）、耐张金具:这种金具用来紧固导线终端，使其固定在耐张绝缘子串上，也可以地线、光缆及拉线上（多用于转角或者终端杆塔上）
3）、连接金具:又称为挂线零件。
主要用于绝缘子连接成串及金具与金具的连接。
它承受机械载荷。
4）、接续金具:这种金具专用于各种裸导线、地线的接续。
接续金具承担与导线相同的电气负荷及机械强度。
5）、防护金具:这种金具用于保护导线、绝缘子等。
如均压环、防震锤、护线条等。
6）、接触金具:这种金具用于硬母线、软母线与电气设备的出线端子相连接，导线的T接及不承受力的并线连接等。
7）、固定金具:这种金具用来紧固导线终端，使其固定在耐张绝缘子串上，也可以地线、光缆及拉线上（多用于转角或者终端杆塔上）
此外，电力金具的选用应参考其破坏荷重、最大使用张力、握力，可见电晕等参数，酌情选用。
7 绝缘子串和金具(800kV直流线路)
7 绝缘子串和金具7.1 基本原则±800kV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。
因此在满足机械强度要求和金具、绝缘子型式允许的情况下，本工程将尽可能选用联数少的串型。
（3）根据专题报告《绝缘配合及绝缘子型式选择》的论述，本工程导线悬垂串推荐采用合成绝缘子，耐张串推荐采用盘式绝缘子。
7.2 绝缘子价格调查情况在考虑绝缘子串的经济性时，主要取决于绝缘子的价格。
从目前的询价情况看，国内厂家所生产的各型号玻璃和瓷绝缘子价格差异不大。
玻璃、瓷绝缘子及合成绝缘子价格水平见表7.2。
表7.2 绝缘子价格一览表7.3 绝缘子安全系数取值关于盘型绝缘子的安全系数，现行《110～500kV架空送电线路设计技术规程》(DL/T 5092-1999)基于绝缘子的额定机械破坏负荷，规定盘型绝缘子的安全系数为2.7。
对复合绝缘子的安全系数，《标称电压高于1000V交流架空线路用复合绝缘子使用条件》（DL/T 864-2004）规定绝缘子承受的最大负荷一般宜不大于其额定负荷的1/3。
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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
最大使用应力=计算拉断力×新线系数×40%÷导线截面积
年平均使用应力=计算拉断力×新线系数×年平均系数÷导线截面积
实际使用应力=计算拉断力×新线系数÷安全系数÷导线截面积
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<F
U
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
——绝缘子及金具的额定破坏荷载（kN）。
F——设计荷载（kN）, F
U
绝缘子的额定破坏荷载为大于F
>kF
U
2.1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%”。
断线工况下设计荷载F=28.572kN/2×70%=14.286=10 kN，
>kF=1.8×10kN=18 kN,
代入F
U
选70 kN>18 kN，满足规范要求；
2.1.3断联工况下合成绝缘子的额定破坏机械强度的选择
断联工况下设计荷载F=28.572kN，
代入F
>kF=1.5×28.572kN=42.858 kN,
U
选70 kN>42.858 kN，满足规范要求；
结论无论在任何工况下合成绝缘子的额定破坏机械强度选70 kN均符合设计规范的要求。
2.2连接金具的额定破坏机械强度的选择：
2.2.1 U型环、PH延长环、L型连扳的选择：
在运行工况下,
该金具的设计荷载F=28.572kN,
该金具额定破坏荷载为F
>kF=2.5×28.572kN=71.43kN,
U
选金具额定破坏荷载为100 kN>71.43kN，符合设计规范的要求。
2.2.2在断联工况下,直角挂板、球头环、双联碗头的选择：
该金具的设计荷载F=28.572kN,
>kF=1.5×28.572kN=42.858kN,
该金具额定破坏荷载为F
U
选金具额定破坏荷载为70 kN>42.858kN，符合设计规范的要求。
3．绝缘子电气强度计算
根据《110kV~750 kV架空输电线路设计规范》GB 50545-2010第7.0.7“复合绝缘子的爬距，在重污区不应小于盘型绝缘子最小要求值的3/4,且不应小于2.8cm/kV”,本线路处于Ⅳ级污秽区，其线路标称电压爬电比距为3.8cm/kV×0.75=2.85 cm/kV，其爬距不小于：
2.85 cm/kV×35Kv=99.75 cm
计算结果见下表：。