电力金具选型及应用

预绞式电力金具选型及应用巩风国0引言预绞式金具在我国发展较早的为护线条、补修条、仅作为传统电力金具中一般防护金具使用。

近年来随着电力通信事业日新月异的发展，在国内外光纤复合架空地线（OPGW）架设安装工程中，预绞式安装金具已成功运用在各种电压等级输变电线路中，其主要特点是无应力集中点，应力分布均匀，同时具有较好的动态应力承受能力，且其结构简单，耐震可靠，安装容易、方便。

预绞式金具即为一组或几组预绞丝按照规定的孔径、节距、长度、根数预先制成一组螺旋状形状，在安装时紧缠在导线的外层，装入悬挂点的线夹中，它具有握力大、电晕小、重量轻、磁损小、应力分布均匀、无应力集中点、安装方便、免维护、节能效果明显等特点。

更可以增加导线的刚度，加强导线的抗振能力，减少在线夹出口处导线的附加弯曲应力。

预绞丝成形孔径比导线外径小15%~17%，故借助于材料弹性压紧在导线上，不产生滑移。

预绞丝式电力金具适用于高压架空输变电线路，是替代传统电力金具的新产品，其预绞式悬垂线夹、预绞式耐张线夹、预绞式接续条、预绞式护线条及预绞式补修条除具有普通架空线路传统金具的功能外，与传统电力金具相比，具有安装简单、可靠、不咯伤导线、无须专用工具、耐腐蚀、免维护等优点。

近年来以其较高的可靠性、优越的机械、电气性能及良好的经济性和实用性在国内得到广泛应用，故在电力线路上使用预绞式金具同样具备上述特点。

据资料介绍在欧洲预绞式电力金具已成功运行在425kV以上高压线路中数年。

预绞式悬垂线夹在国外特高压线路中已使用多年，有长期稳定运行的记录，如1975年的美国750kV 项目和1982年南非的750kV项目都使用了预绞式悬垂线夹（摘自《电力建设》2005.8《预绞式悬垂线夹在750kV输电线路的可用性分析》）。

但在我国刚刚进入预绞式电力金具的初期，相信在不远的将来将迎来预绞式金具的辉煌时代，它将在我国新建、扩建、城网及旧线路改造上发挥其应有的作用，必将带来良好的社会效益和经济效益。

预绞式电力金具的生产及安装完全符合GB2314-1997《电力金具通用技术条件》、DL/T763-2001《架空线路用预绞式金具技术条件》及电力部门架空线安装管理规程和操作技术要求。

电力金具安装方式、规则，原则上与传统的架空电力线施工安装方式、规则相一致。

1预绞式电力耐张线夹1.1预绞式耐张线夹的握力：预绞式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。

它要承受导线或避雷线的全部张力，根据GB2314规定：线夹握力应不小于被安装导线或避雷线额定抗拉力（导线计算拉断力）的95％。

通过对不同种类的导线试验（曾在电力工业电力线路器材质量检验测试中心及国电建设研究所多次试验，其握力均一次通过试验，满足相关标准要求，试验合格。

）1.2配置原则：（1）始、终端（杆）塔各一套。

（2）转角（杆）塔两套。

（3）耐张（杆）塔或高差大的（杆）塔两套。

1.3安装方法：（图1）①在安装预绞丝前，把预绞丝穿过嵌环并使之与导线平行，在预绞丝有色标处作为安装起始点，这可以作为预绞丝在导线上定位的参考标志；②使预绞丝上的安装色标(黄色)与刚才在导线上所作的标记对准，使预绞丝拉力段部分朝（杆）塔方向。

把预绞丝绕在导线上；③接着绕另一端，然后用双手将末端绞丝绕到位，为保证耐张线夹的握力，要保证绞丝不要交叉且间隙均匀；④为易于安装，外绞丝的最后两个节距可以将绞丝分开缠绕，要保证所有的绞丝末端到位把嵌环穿入预绞丝拉力段中，并使嵌环一端朝（杆）塔方向；⑤耐张线夹安装完成。

(见图1)预绞式电力金具耐张线夹型号与传统电力金具耐张线夹型号对比表* 表示导线截面积2预绞式电力悬垂线夹2.1预绞式悬垂线夹的悬垂角：由于输电线路经过的路径地形起伏，线路档距不等以及气温、覆冰等荷载的变化，使杆塔悬挂点两侧的导线产生不同的悬垂角。

通常所谓的悬垂角为两侧悬垂角的平均值,即θ＝（θ1+θ2）/2 。

输电线路通过平坦地带，一般悬垂角为5°～8°及10°～12°；当线路通过山区高差较大时，悬垂角可达20°～25°，超过25°的悬垂角是极少的。

根据线路工程使用的导线、档距、高差等具体条件，设计出适用于线路各种不同条件的悬垂线夹是最理想的。

但这样就不能达到使悬垂线夹通用化、标准化的目的。

现行标准的悬垂线夹考虑一般通用技术条件，悬垂角计算取值为27°，实际使用范围为25°以下。

当线路实际悬垂角超过这一范围时则应采取措施，例如采用双悬垂线夹，调整杆塔位置、杆塔高度或设计特殊的悬垂角大的线夹。

对于预绞式单悬垂线夹单侧悬垂角为15°～18°；双悬垂线夹单侧悬垂角为30°～36°。

2.2预绞式悬垂线夹的握力：悬垂线夹在线路正常运行或断线情况下，对导线应有足够的握着强度（即悬垂线夹的握力），以避免邻档断线后，导线从线夹中滑脱而产生对跨构筑越物的安全距离不足。

悬垂线夹的握着强度是跟据导线断线张力确定的。

断线张力与导线的最大使用张力有关。

一般根据GB2314规定：悬垂线夹对导线、地线的握力，与其导线、地线计算拉断力之比应不小于下表的规定；悬垂线夹的握力与绞线计算拉断力之百分比载荷和水平风荷载组成的总载荷。

悬垂线夹应在导线产生最大载荷时满足一定的安全系数（K=2.5）。

通常定型的悬垂线夹的机械强度均按金具强度等级系列化，裕度较大，除特大重冰区需经过验算外，一般地区均能满足要求，故在工程选用时，一般只需验算线夹的允许最大垂直档距。

采用预绞式悬垂线夹后，线夹本体以压力铸造铝合金铸造而成，悬挂点位于导线轴线上方。

这种线夹强度高、重量轻、磁损小适用于各种导线的安装。

预绞式悬垂线夹是由以耐高温、抗老化、抗紫外线同时具有缓冲作用的三元乙丙制成橡胶夹块、具有高强度铝合金绞丝、等组成。

2.4预绞式悬垂线夹的抗疲劳特性：根据GB 2314规定：悬垂线夹的设计应考率减少微风振动对导线、地线产生的影响，并应避免对导、地线产生应力集中或损伤。

据《电力建设》2005.8《预绞式悬垂线夹在750kV 输电线路的可用性分析》文章介绍特别是采用预绞式悬垂线夹后导线的抗疲劳特性比传统加护线条的螺栓型悬垂线夹有明显提高，采用护线条+螺栓型悬垂线夹的导线均有断股而采用预绞式悬垂线夹后导线没有断股，详见下表：微风振动疲劳试验结果(21.8mm)645mm2, 54/1925% UTS 17.7 17 0(35.1mm)2.5预绞式悬垂线夹的防电晕特性：根据GB/T2317.2－2000《电力金具电晕和无线电干扰试验》标准要求应满足海拔3000m线路的防电晕要求。

据《电力建设》2005.8《预绞式悬垂线夹在750kV输电线路的可用性分析》文章介绍，通过试验，对于预绞丝末端采取特殊措施后提高了线条末端的电晕熄灭电压，是完全可以满足标准要求的。

2.6预绞式悬垂线夹的曲率半径：根据GB2314－1997规定，悬垂线夹应考虑裸线式包缠护线条；船体线夹的曲率半径应不小于导线直径的8倍；并提供最大出口角、最小出口角及允许回转角。

单悬垂线夹悬垂角单侧为15°～18°，线路转角可达30°。

当悬垂线夹单侧悬垂角为15°时，此悬垂线夹曲率半径可达386mm，若采用双悬垂线夹时曲率半径会更大，对这些要求设计均能满足要求。

2.7配置原则直线（杆）塔，每（杆）塔一套。

2.8安装方法（图2）（图3）①在挂导线的固定点处作一个标记；②橡胶夹块两部分的中心与悬挂导线固定点上所导线作的标记对准，并用一个绝缘胶带固定；③一根预绞丝与橡胶夹块上半部分对准，确保预绞丝与橡胶夹块的曲线吻合，在每一端绕2-3圈；④使第二根预绞丝中心与橡胶夹块下半部分对准，重复步骤3。

⑤绕好剩余的预绞丝，注意绞丝间隙要均匀，不要交叉；⑥用手将预绞丝的末端缠绕到位；⑦悬垂线夹预绞丝安装完成；⑧把套壳的中心对准预绞丝的中心标记，并使套壳合为一体，穿好螺栓紧固。

（见图2）若是分体套壳应注意安装时与外夹板的配合。

（见图3）预绞式电力金具悬垂线夹型号与传统电力金具悬垂线夹型号对比表* 表示导线截面积3预绞式电力双悬垂线夹3.1配置原则：可用于大跨距的江河、高落差的山谷等特殊地方，其线路转角可用于30°~60°的直线（杆）塔，每（杆）塔一套；3.2安装方法①在悬挂导线的固定点处分别作两个标记；②一组橡胶夹块两部分的中心与预绞丝左侧安装标记对准，用一绝缘胶带固定；同样，将另一组橡胶夹块两部分的中心与预绞丝右侧安装标记对准，并测量两组橡胶夹块的中心距，应与三角联板底边两孔距基本相等，然后固定；③将一根预绞丝左侧的安装标记与左侧橡胶夹块中心对准，使预绞丝与导线保持平行，且沿着橡胶夹块的曲线，分别向两侧缠绕，其中一端绕至另一橡胶夹块时，同样要沿着橡胶夹块的曲线继续缠绕，注意保持预绞丝两末端松弛；④使第二根预绞丝与第一根预绞丝保持对称，然后重复步骤3；⑤按照对称原则缠绕剩余预绞丝，注意：外绞丝间隙要均匀，不要交叉。

⑥把两套壳的中心分别对准预绞丝左、右两侧安装标记，使套壳合为一体，与三角联板联接并紧固好；⑦双悬垂线夹安装完毕。

（见图4）除以上金具形式以外，预绞式电力金具在实际送配电线路中还可组成各种连接形式，见附图。

（图4）4预绞式护线条4.1用途与特点：预绞式护线条用来保护在一般船型线夹或安装在支柱绝缘子上的导线免受磨损、振动、线夹应力、挤伤和一切外来的损伤。

也可用于安装固定防振锤，预绞式护线条结构简单，安装不需任何工具；一般根据导线直径一组护线条由若干根组成。

4.2安装方法：将导线上需要缠绕护线条的部分先做一中心标记；再将每根预绞式护线条上中心标记对准导线上的标记分别缠绕。

（见图5）（图5）5预绞式接续条5.1用途与特点：预绞式接续条用于联接、接续各类导线代替常规的钳压接续，以达到原导线的导电性能和机械强度；预绞式接续条用于联接钢绞线代替常规联接，以达到原钢绞线的机械强度；（图6）5.2安装方法：根据使用范围、接续条分为：铝绞线、钢芯铝绞线、镀锌钢绞线接续条。

一般接续条分若干组预绞丝组成，内表面涂砂处理，每组预绞丝中间有色标，以便于安装。

根据不同材质的导线可参照如下方法：1、在钢芯铝绞线上接续时：此类接续条为全张力接续条，可用于钢芯铝绞线的断线、破损修复、接续。

全张力接续条一般由内层条、填充条、外层条三部分组成，内层条用来接续钢芯，填充条安装在内层条的外面，用来使其安装后确保和导线的外径基本一致。

外层条缠绕在最外层。

（见图6）①先根据接续条中内层条的长度在钢芯铝绞线上量取适当长度并做记号、同时固定好端头；②将需接续的导线剥去铝层留下钢芯，将两钢芯对接，并从中间向两边缠绕内层钢芯接续条，注意内层钢芯接续条缠绕完后应于导线两端保留5-10mm间距；③同样从中间向两边缠绕填充条，填充条缠绕完后也应于导线两端保留5-10mm间距；④缠绕外层条，在缠绕外层条之前需将导线外表处理干净、涂一层导电膏，对准中心标记，开始从从中间向两边缠绕，并使剩余接续条绞丝缠绕到位。