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第八章 绝缘子PPT课件
T—分别表示绝缘子的最大使用荷载、
断线荷载、或常年荷载。
常年荷载是指平均气温条件下绝缘子所承受的荷载。
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6
表8—1 绝缘子机械强度安全系数K
表8—1
类型
安全系数 运行情况 断线情况
悬式绝缘子
2.7
1.8
针式绝缘子
2.5
1.5
蝶式绝缘子
2.5
1.5
瓷横担
3
2
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7
例8—1 已知XP—125型绝缘子，
一般以标号为525以上 的硅 酸盐水泥为胶凝材料
机械强度要求较高的高 压绝缘子。
机械强度要求很高的高 压和超高压绝缘子。
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6)绝缘子用胶合剂
绝缘子用胶合剂的种类及应用见表8—3
表8—3
胶合剂的种类
优缺点
应用范围
水泥胶合剂
1、机械强度高；运行温度高，几乎不受腐 蚀的影响； 2、硬化工艺时间较长； 3、伸长性较差；有体积膨胀和收缩变干现 象；能渗油和渗水。
产品型号代号 结构特征代号
设计顺序号
安装与连接形式代号 特征数字代号
图8—5 盘型悬垂瓷绝缘子产品型号表示方法
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1）绝缘子的型号
X表示悬式绝缘子；
XZ表示直流高压线路用盘型悬垂瓷绝缘子；
XD表示绝缘地线用盘型悬垂瓷绝缘子。
2）结构特征代号
结构特征代号：P 表示普通盘伞形；H表示钟罩盘形伞；
对球窝联结配有W、R型锁紧销(不锈钢制造)；
对槽型联结配有圆柱销（中碳钢制造）和驼背开口销
(不锈钢制造)。
4）盘型瓷绝缘子的绝缘介质
盘型瓷悬垂绝缘子的绝缘介质为瓷质。
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四、绝缘子片数的选择
在工频电压作用下，选择绝缘子片数的方法一般有两种：① 按各类污秽条件下的绝缘子串的成串污闪电压来选择；②按各类 污秽条件下绝缘子串的爬电距离（λ）来选择。这两种方法的基 本出发点都是以一定的线路允许的污闪事故率为基础，都需要首 先确定线路所处地区的污秽等级。污秽等级确定见手册（P81）。
T—分别取绝缘子承受的最大使用荷载、断线荷载、断联
荷载、验算荷载或常年荷载（kN）。
注：常年荷载是指年平均气温条件下绝缘子所承受的荷载。验算荷载是验算条件下绝 缘子所承受的荷载。断线的气象条件是无风、有冰、-5℃，断联的气象条件是无风、 无冰、-5℃。
1、悬垂绝缘子串选择
Ⅰ、在正常运行电压下，绝缘子应该有足够的机电破坏强度，也 就是说应该按线路的运行电压、绝缘子的机械强度以及拟承受的
绝缘子的选择
随着我国输电线路的不断发展，输电网络的不断完善以及对特 高压输电工程的深入研究，未来我国的输电线路行业无论在技术还 是在应用方面都会有突飞猛进的发展，作为线路不可或缺的一部 分——绝缘子的选择，将会是影响线路是否能够正常运行的的关键 所在。
下面就从绝缘子的概念、选择绝缘子时的要求、如何选择绝缘子 串和绝缘子片数来论述一下绝缘子的选择。
Ｒ２＝２Ｒ１－Ｒ１２
（3-2）
式中：Ｒ１一串绝缘子的可靠度，按式（3-1）计算。
在超高压送电线路上，特别对耐张绝缘子串，设计者有时需要
考虑三联、四联乃至更多联绝缘子串组合的方案进行比较，此时，
其可靠度可按如下公式进行计算。
设有n串绝缘子并联组成n联绝缘子串，若允许其中有r串绝缘子 断裂，则可按下式将前r+1项加起来计算n联绝缘子串的可靠度 （Rn）。
绝缘子按结构可分为支持绝缘子、悬式绝缘子、防污型绝缘 子和套管绝缘子。架空线路中所用绝缘子， 常用的有针式绝缘 子、蝶式绝缘子、悬式绝缘子、瓷横担、棒式绝缘子和拉紧绝缘 子等。
绝缘子片数选择
若采用双联绝缘子串（即两个单串并联），令每串绝缘子的可 靠度为Ｒ１，并假定当一串绝缘子断裂（失效）后，另一串绝缘 子仍能继续工作，则其可靠度（Ｒ２）为 Ｒ２＝２Ｒ１－Ｒ１２ （3-2） 式中：Ｒ１一串绝缘子的可靠度，按式（3-1）计算。
在超高压送电线路上，特别对耐张绝缘子串，设计者有时需要 考虑三联、四联乃至更多联绝缘子串组合的方案进行比较，此时， 其可靠度可按如下公式进行计算。 设有n串绝缘子并联组成n联绝缘子串，若允许其中有r串绝缘子 断裂，则可按下式将前r+1项加起来计算n联绝缘子串的可靠度 （Rn）。
四、绝缘子片数的选择 在工频电压作用下，选择绝缘子片数的方法一般有两种：① 按各类污秽条件下的绝缘子串的成串污闪电压来选择；②按各类 污秽条件下绝缘子串的爬电距离（λ ）来选择。这两种方法的基 本出发点都是以一定的线路允许的污闪事故率为基础，都需要首 先确定线路所处地区的污秽等级。污秽等级确定见手册（P81）。
Rn=R1n+nR1n-1R1'+[n(n-1)R1n-2R1'2/2]+…+{n!R1n-rR1'r/[r!(n-r)!]} （3-3） 式中 R1-串绝缘子的可靠度，可按式（3-1）计算；
R1'-串绝缘子的失效（断裂）概率，R1'=（1-R1）。
对于跨度比较大的档距和重要的跨越物（铁路、高速公路等）， 在单联绝缘子的机械满足的情况下，为了其线路提高安全性建议 使用双联或多联绝缘子串。
1、按泄露比距要求选择绝缘子型式与片数 据《110—750kV架空输电线路设计规范》推荐采用的一种方法， 其公式为: 式中 n≥λ Um/Le=λ Um/(Ke*Lg) n-每串绝缘子所需要的片数； Um-系统的最高电压，kV ；
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谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我档
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
绝缘子片数选择
K0-操作过电压倍数;35kV及其以下低电阻接地系统K0取3.2;
66kV及其以下K0取4.0;110kV和220kV K0取3.0;
330kV K0取2.2;500kV K0取2.0&
Ⅱ、按绝缘子串操作冲击闪络电压数据选择绝缘子片数
对绝缘子串的干、湿闪络电压均分别按下式：
Usub= 2 K0Upm/1-nσ%Kd
Usua= 2 KhUpm/1-nσ%Kd
式中 Usub-绝缘子的操作冲击50%湿闪络电压峰值;kV；
Usua-绝缘子的操作冲击50%干闪络电压峰值;kV；
Kd-空气密度校正系数;按手册P72表2-6-2选取；
σ%-标偏系数；n-标偏系数的倍数；
1/1-nσ% 表示操作冲击50%闪络电压和耐受电压间的裕度;
② 对无地线的大跨越档;应比规程垂串的选择
式中
n =ne0.1215m1H-1000/1000 H
n-1000米时;每联绝缘子所需要的片数；
H-海拔高度;m；
m1-特征指数;按《110-750kV架空输电线路设计规范》 P56表C.0.1-1
在轻、中污区中复合绝缘子的爬电距离不宜小于盘型绝缘子&
3架空线路处于野外;受环境温度影响较大;要求绝缘子能耐受较 大的温度变化而不破裂；
4绝缘子长期承受高电压和机械力的作用;要求其绝缘性能的老化 速度要比较慢;有较长的使用寿命；
5空气中的腐蚀气体会使绝缘子绝缘性能下降;要求绝缘子应有足 够的防污秽和抵御化学气体侵蚀的能力&
三、绝缘子串的选择 绝缘子机械强度的安全系数应符合表一的规定&双联及多联绝
2、耐张绝缘子串的选择
耐张绝缘子串;由于其承受的机械应力比悬垂绝缘子串大;出 现零值绝缘子的概率比悬垂绝缘子串高且检修困难;因此;其电气 强度应略高于悬垂绝缘子串&
绝缘子PPT课件
2 ．绝缘层： 用以使导体与导体间及导体与保护层间互相绝缘。
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3 ．内保护层： 一般采用铅皮或铝皮沿电缆全长无缝包在线芯外面组成，其主要 作用是防止绝缘受潮和漏油，保证电缆的绝缘强度。
4 ．外保护层： 主要作用是保护电缆不受外界机械损伤和化学腐蚀。它一般 由内衬层、钢恺层、外皮层组成。
内衬垫层: 主要作用是保护密封层不受外层钢恺的机械损伤同
图示为具有矩形截面导体的 CA 一 6 / 400 型套管的结构。
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结构组成： 空心瓷壳 1 ， 椭圆形金属法兰盘 2 瓷套管内穿有矩形截面导体 5 ，
法兰上有两个螺孔 3
导体 5通过两端孔，与配电装置的载流导体连接起来。
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2 ．户外套管绝缘子
用于户内配电装置的载流导体与户外的载流导体相连接，如 图 6 一 7 所示。
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第二节 母线 母线： 在牵引变电所中，各种电气设备之间的连接以及电气
设备与相应的配电装置的连接导线统称为母线。 母线的作用： 汇集、分配和传送电能。
母线材料、截面形状和截面积的选择： 一、母线的材料和截面形状
（一）母线的材料
1 ．铜母线：
铜电阻率低，机械强度高，抗腐蚀性强，是很好的母线材 料。但铜造价高，经济性差。
3 ．聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆
也称全塑料电力电缆。
特点： 电气与耐水性能好，能抗酸碱，防腐蚀，具有一 定的机械强度，可垂直敷设，不受高差限制。
4 ．交联聚氯乙烯绝缘电力电缆
特点： 电缆的护套为聚氯乙烯。具有全塑料电缆的特点 外，缆芯允许工作温度高，机械性能好，可制成较 高电压的电缆。其最高电压可达 35 kV 。
各式绝缘子PPT教案
三 、 绝 缘 子 型号的 意义
2．棒形悬式复合绝缘子型号
符号含义：FXB――高压线路用棒形悬式复合绝缘子；W――大、小伞。示例：
FXB W 3－110/ 70
额定机械拉伸负荷70 kN 额定电压110 kV 设计序号（指爬电比距为25mm/kV） 大、小伞 高压线路用棒形悬式复合绝缘子
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二 、 绝 缘 子 种类
标准型悬式玻璃绝缘子LXY-120
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二 、 绝 缘 子 种类
空气动力型盘形悬式玻璃绝缘子
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二 、 绝 缘 子 种类
盘形悬式绝缘子(地线型)XDP5-70C
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三 、 绝 缘 子 型号的 意义 1．盘形悬式瓷质绝缘子和盘形悬式玻 璃绝缘 子型号
七、其他 1．棒形瓷绝缘子
长棒型瓷质绝缘子是一种不可击穿 结构， 避免了 瓷质绝 缘子发 生钢帽炸裂而出现的掉串事故。长棒 型绝缘 子使无 线电干 扰水平 改 善，不存在零值或低值绝缘子问题， 从而省 去了对 绝缘子 的检测 、 维护和更换工作。目前全世界长棒型 绝缘子 质量处 于领先 的国家 是 日本和德国，德国生产的长棒型绝缘 子年平 均故障 率仅十 万分之 八。 近年来我国在长棒型绝缘子生产方面 也得到 了发展 ，已研 制生产 出 适用于500kV电压等级的高强 度棒式 绝缘子 ，在我 国华东 地区的 线 路上挂网运行。
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七、其他
1．棒形瓷绝缘子
长棒型瓷质绝缘子是在总结悬 式绝缘子优缺点基础上，由双层伞 实心绝缘子发展而来，它继承了瓷 的电稳定性，消除了盘型悬式瓷绝 缘子头部击穿距离远小于空气闪络 距离的缺点，同时也改变了头部应 力复杂的帽脚式结构。长棒型绝缘 子有良好的耐污和自清洁性能，在 同等长度和污秽条件下，其电气强 度较瓷质盘式绝缘子高10～25％， 由于绝缘子伞盘间无金具连接，相 比盘型绝缘子串，在绝缘部分第等31长页/共68页 情况下，相当于增加20％的爬距。
绝缘子片数选择
① 对装有地线的杆塔，全高大于40米后，每增加10米增加一片绝 缘子；全高超过100米后，绝缘子数量应结合运行经验，通过雷 电过电压的计算来确定。
绝缘子按结构可分为支持绝缘子、悬式绝缘子、防污型绝缘 子和套管绝缘子。架空线路中所用绝缘子， 常用的有针式绝缘 子、蝶式绝缘子、悬式绝缘子、瓷横担、棒式绝缘子和拉紧绝缘 子等。
二、选用绝缘子应满足哪些要求 (1)要有良好的绝缘性能，使其在干燥和阴雨的情况下，都能承
受标准规定的耐压；
(2)绝缘子不但承受导线的垂直荷重和水平荷重，还要承受导线 所受的风压和覆冰等外加荷载，因此要求绝缘子必须有足够的机 械强度；
绝缘子的选择
随着我国输电线路的不断发展，输电网络的不断完善以及对特 高压输电工程的深入研究，未来我国的输电线路行业无论在技术还 是在应用方面都会有突飞猛进的发展，作为线路不可或缺的一部 分——绝缘子的选择，将会是影响线路是否能够正常运行的的关键 所在。
下面就从绝缘子的概念、选择绝缘子时的要求、如何选择绝缘子 串和绝缘子片数来论述一下绝缘子的选择。
2、耐张绝缘子串的选择
耐张绝缘子串，由于其承受的机械应力比悬垂绝缘子串大， 出现零值绝缘子的概率比悬垂绝缘子串高且检修困难，因此，其 电气强度应略高于悬垂绝缘子串。
Ⅰ、当耐张绝缘子串所用的绝缘子型式和悬垂绝缘子串的绝缘子 型式相同时，根据《66kV及其以下架空输电线路设计规范》和 《110-750kV架空输电线路设计规范》，对于35—350kV线路，耐 张绝缘子串片数应比悬垂串多一片，500kV线路应多两片。
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❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
+++绝缘子片数选择பைடு நூலகம்
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生
直流输电架空线路绝缘子选型及片数确定课件
选定λdc后，按下式确定绝缘子片数：
n dcUdc
l
式中 l ——一片绝缘子的表面几何泄漏距离（cm）； Udc——线路额定直流电压（kV）。
例：某500kV直流输电线路，采用CA－735EZ型直流瓷质绝缘子，用
于一般地区，求一串绝缘子中的绝缘子片数。
n 4 500 37 54.5
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2、绝缘子片数确定
绝缘子片数确定步骤： ① 绝缘子片数受污秽情况下的正常电压控制，按污秽条件选择绝缘
子片数后，再按操作过电压进行校验。 ②大气过电压用来估计已选定绝缘水平的线路的耐雷性能，仅在个别
高塔、大跨越和需要提高耐雷水平的情况下，适当考虑耐受大气过电压 的需要，酌情增加绝缘子片数。
3）在某些工程中，当污染特别严重，气候又特别恶劣时，还曾试用 “降压运行”这样的应急措施来避免污闪事故的发生。
显然，上述几种辅助措施都会给运行单位带来麻烦，而且它们的作用 也是有限的。所以，在建设直流输电工程时，应注意把换流站站址和线 路路径选得离工业区和其他染源远一些。
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谢谢大家！
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不足：当所埋微粒达到某一饱和状态时，硅脂将突然丧失其限制表面电 导的性能。所以，涂层必须定期清除和更换，其周期可为数月到数年，这取 决于该地区的污秽程度。
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2）加强停电清洗或带电清洗。美国±400kv太平洋联络线的南段(该 地区雨水较少、干燥期较长)，投运后曾因汽车废气污染而导致频繁的污 闪，后来采取补救措施，除将绝缘子从27片增加到30片，使泄漏比距增 大为3.43cm／kV外，还把绝缘子的清洗周期缩短到60天左右。
绝缘子的选用
绝缘子的选择绝缘子在工作中受各种大气环境的影响，并可能受到工作电压、内部过电压和大气过电压的作用。
因而要求在这三种电压作用以及相关的环境之下能够正常工作或保持一定的绝缘水平。
1.按正常工作电压决定每串绝缘子的片数三种电压以工作电压数值为最低。
但是，工作电压一年四季长期作用于绝缘子，当绝缘子表面被污染，特别是积了导电污秽又受潮时，在工作电压长时间作用下绝缘子可能因表明污秽不均匀发热、局部烘干后烘干带被击穿、泄漏电流加大导致热游离而发生污闪。
污闪电压和污秽性质、程度有关，和受潮状况等因素有关，它具有统计规律。
为了防止污闪的发生，目前采用的主要方法是保持绝缘子串有一定的泄漏距离。
根据污染程度、性质的不同，把污秽地区分成等级，按不同的污秽区规定不同的泄漏距离。
单位泄漏距离也叫泄漏比距，它表示线路绝缘或设备外绝缘泄漏距离与线路额定线电压的比值。
我国的规定值见表1所示。
表1 不同污秽等级的泄漏比距绝缘子串的泄漏距离应满足下式D≥ud式中d―绝缘子串的泄漏距离，cm；u―线路额定电压，kv；d―泄漏比距，cm/kv。
知道每片绝缘子的泄漏电流距离，即可决定绝缘子的片数n。
绝缘子的泄漏电流距离指两极间沿绝缘件外表面轮廓的最短距离。
直线杆塔每串绝缘子片数为n＝d/s (1)式中d—绝缘子串应有的泄漏距离，cm；s—每片绝缘子的泄漏距离，cm；n—直线杆绝缘子串的绝缘子片数。
2.根据内部过电压决定绝缘子片数绝缘子串在内部过电压下不应发生闪络，概率应很低。
因此要求绝缘子串的操作冲击湿闪电压大于操作过电压的数值。
如果绝缘子手册或产品目录上设有操作冲击湿闪电压，或对于220kv及以下线路，可以用于工频湿闪电压换算成操作冲击湿闪电压。
这时，绝缘子串的工频湿闪电压应满足下式:即(2)式中us—绝缘子串工频湿闪电压，kv，有效值；k0—内部过电压倍数；upm—最大工作电压，kv，有效值；k1—耐受电压和闪络电压的比值，k1＝0.9；k2—作用时间换算系数，k2＝1.1，考虑系数k2即把绝缘子工频放电电压换算成操作冲击放电压;k3—空气密度校正系数，考虑运行条件下大气压力不同于标准大气压力，取k3＝0.925；k4—雨量系数，考虑实际雨量极少达到标准实验条件3mm/min，取k4＝1.05；k5—瓷表面污秽系数，考虑实际运行的绝缘子表面比实验条件脏污，取k5＝0.95；k6—水阻系数，考虑天然雨水的电阻率大于试验条件下的·cm，取k6＝1.1；k7—其它不利因素系数，取k7＝0.9。
绝缘子串数和片数选择
第1页共4页页本工程绝缘子配合按Ⅲ级污秽区设计，泄露比距取Ⅲ级区的21.7mm kv。
一、绝缘子串数确实定：1、悬垂绝缘子串：（1）按导线最大综合荷载计算：按《电力工程高压送电线设计手册》 310页5-3-2 计算公式 n k 1 G T 。
n ——悬垂绝缘子串数k 1——悬式绝缘子在运转状况下的机械强度的安全系数， k 1=T ——绝缘子额定机械拉伸负荷 T =100kNG ——作用在绝缘子串上的综合荷载（ N ）G G n G j本工程气象条件不考虑覆冰22G n g 4sl hg 1sl vG n ——导线无覆冰时的综合比载计算纸第2页共4页g4——导线无冰时风比载Nmmm 2页S——导线计算截面积mm2l h——水平档距mg1——导线自重比载N mmm2l v——垂直档距m23 N此中：S=275.96mml h=350m g1=32.7495102mmmg 4=45.221103 Nmmm 2l v=650mG n g4sl h 2 g1sl v 2 =(N)绝缘子串的综合荷载不计风载取自重荷载即：G j 41.201 9.8403.71(N)G G n G j 7724(N)7724 ?n 2.0 0.15 1串。
100000（2）按导线断线条件计算：依据5-3-3 计算公式nk2 T DT。
n——悬垂绝缘子串数k2——悬式绝缘子在断线状况下的机械强度的安全系数，k2=第3 页共4页T D ——导线断线张力，依据设计规程按铁塔设计取最大使用张力50%，即为T D =（N ）T D?即：nk 2T0.231串2、耐张绝缘子串：n 1 k 1 T mTn ——耐张绝缘子串数k 1——耐张绝缘子在运转状况下的机械强度的安全系数， k 1=T m ——导线的最大使用张力（ N ）T m m s 112.45 275.96 31032T ——绝缘子额定机械拉伸负荷 T=100kNT m?n 1k 10.621串T二、绝缘子爬距确实定：FXB-110/100棒型悬式合成绝缘子最初小公称爬电距离3150mm 。
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51、没有哪个社会可以制订一部永远 适用的 宪法， 甚至一 条永远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现，法律就是这样 一种的 网，触 犯法律 的人， 小的可 以穿网 而过， 大的可 以破网 而出， 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏，庇 护着我 们大家 ；它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿Fra bibliotek 谢谢你的阅读
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71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非