談架空配電線路電力金具選擇與應用

作者/李媛媛，國網山東省電力公司德州市陵城區供電公司

談架空配電線路電力金具選擇與應用

作者/李媛媛，國網山東省電力公司德州市陵城區供電公司

線路金具在架空配電線路中起著支持、緊固、連接、接續、保護導線和避雷線的作用，并且能使拉線緊固。但金具的種類較多，如果不按照金具的性能及用途進行合理選擇和應用，將會影響產品的質量和完整性，影響工程質量。本文主要結合電力金具的相關理論，研究了架空配電線路電力金具選擇與應用，希望為配電線路的安全、穩定運行提供參考。

架空配電線路 電力金具 選擇 應用

引言

電力金具是指連接和組合電力系統中各類裝置，以傳遞機械、電氣負荷及起到某種防護作用的金屬附件。它們把導線連接起來組成通電回路，通過絕緣子將導線懸掛于桿塔上，并保護導線和絕緣子免受高電壓的傷害，同時將電暈和無線電干擾控制在合理的水平，保護人類的生活環境。但如果架空電力線路使用的金具表面出現裂紋、氣泡等缺陷，不僅影響了金具安全，而且降低了架空配電線路的安全系數，因此必須對電力金具進行外觀質量檢查，并做好金具的科學選擇。

1．連接金具的選擇方法

連接金具主要用于將懸式絕緣子組裝成串，并將絕緣子串連接、懸掛在桿塔橫擔上。懸垂線夾、耐張線夾與絕緣子串的連接，拉線金具與桿塔的連接，均要使用連接金具。根據使用條件，分為專用連接金具和通用連接金具兩大類。前者主要用于配合球型絕緣子串連接，如球頭掛環、球頭掛板等；后者則主要用于絕緣子串間相互連接，以及絕緣子與桿塔或其他金具間的連接，如U形掛板、平行掛板、連板等。對其選用應注意以下幾個方面：

（1）機械荷載的核定：連接金具機械荷載，在一般情況下按已選定的絕緣子的機電破壞荷載來確定，荷載等級相同的連接金具具有廣泛的互換性。實際上，它在設計時，為了簡化金具的荷載等級，擴大金具的互換性，金具的機械強度不按導線拉力確定，而是按絕緣子的機電破壞荷載來確定的，每一種形式的絕緣子與相同荷載的金具配套。如：避雷線所用的連接金具，用于懸垂時，其破壞荷載除以金具的安全系數后，不應小于避雷線的最大荷載；用于耐張時，其破壞荷載應與避雷線等強度配合[1]。

（2）標稱破壞荷載系列及零件連接尺寸：在選用時，使用荷載小于標稱破壞荷載系列的，應選用相應標稱破壞荷載的連接金具：使用荷載大于標稱破壞荷載系列的，應選用大一級的連接金具。然而，實際工程中，會出現使用荷載比標稱做壞荷載僅多幾千牛的情況，若選用大一級的連接金具，會造成連接上不配套等許多問題，為此應選用小一級的連接金具。事實上金具設計破壞荷載有一定裕度。

（3）連接方法：連接金具的配置原則：環與環相扣，板與桿(螺栓桿)相配。如U型掛板有很好的適應性，在導線擺動時其掛板產生的彎曲應力較小，而在斷線時沒有彎曲力矩；橫擔上的承力點結構也比較簡單，是最合理的連接方式之一；設計安裝用耐張(絕緣子)串用U型拉板橫轉、U型拉板豎轉與橫擔的連接方式最為靈活，避免產生彎矩。雖在具有各種下傾角度工況的條件下顯得比較差，卻能適應各種轉角的變化需要，是目前最好的連接設計方式[2]。

2．耐張線夾

■2.1 導線用耐張線夾的選擇

導線用耐張線夾一般分為兩類，第一類用螺絲將導線壓緊固定，線夾只承受導線全部拉力(即導線計算拉斷力)，而不導通電流。這類線夾稱為螺栓型耐張線夾。其主要優點是施工安裝方便，并對導線有足夠的握力，質量也較輕。因此，多年來被廣泛地應用到送電線路上。螺栓型耐張線夾適用于安裝中小截面的導線。

第二類稱為壓縮型耐張線夾，采用液壓或爆壓方法將導線的鋁股、鋼芯與線夾的鋁管、鋼錨壓在一起。線夾本身除承受導線的全部拉力(即導線的計算拉斷力)外，還是導電體，這類線夾適用于安裝大截面的導線。采用液壓方法連接導線的耐張線夾，其鋼錨和鋁管壓后外形為正六角形。

■2.2 地線用耐張線夾的選擇

地線用耐張線夾，按其結構分為楔型及壓縮型兩種。前者可用于地線的終端，也可用于固定桿塔的拉線。由于楔型線夾具有施工方便和運行可靠等優點，所以被廣泛地應用到送電線路上。但是楔型線夾在施工安裝時必須把所安裝的鋼絞線彎曲成圓弧狀，才能使其緊密地貼在線夾的楔子上。

■2.3 對耐張線夾的要求

一方面小型號鋼絞線作避雷線時，一般均使用楔型線夾，它具有安裝方便、運行可靠的優點。而當其截面積超過70時，用楔型線夾安裝比較困難，應使用壓縮型耐張線夾。

另一方面應注意線夾的特點，螺栓倒裝型耐張線夾有重量輕、尺寸小、配件少、不需切斷導線、施工簡便的特點。線夾本身能承受耐張段的機械張力，線夾對導線的握力不小于其計算拉斷力的90%。但只適用于240截面以下的導線。

此外使用壓縮型耐張線夾時需切斷導線，用液壓或爆壓的工藝方法連接。即需要將連接處鋁線、鋼芯和線夾的鋁管、鋼錨全壓在一起。因此線夾本身一是要承受導線的全部拉力而要有足夠的握著力，要求它的破壞荷載應不小于所接導線的計算拉斷力，線夾的握力應不小于導線或避雷線計算拉斷力的95%；二是線夾為電路中的導體，壓接后的電阻應不大于被安裝導線同等長度導線的電阻，在線路最大負荷電流時，線夾的溫升應不大于所安裝導線的溫升。壓縮型耐張線應適于安裝截面在300及以上的導線[3]。

3．接續金具的選用

接續金具專用于接續各種裸導線、地線，接續金具承擔與導線相同的電氣負荷，大部分接續金具承擔導、地線的全部張力。按接續方法的不同，接續可分為絞接、對接、搭接、插接和螺接等幾種。承受導線、地線全部張力的接續金具，同時又是導電體，因此，接續金具接續時必須滿足以下條件：接續點的機械強度，應不小于被接續導線計算拉斷力的90%；接續點的電阻，應不大于被接續等長導線的電阻；接續點在額定電壓下，長期通過最大負荷電流時，其溫升不得超過導線的溫升。

為滿足以上條件，除選用接續金具的規格應正確以外，還要保證安裝質量。因此，接續金具的安裝，必須嚴格遵照有關施工工藝的要求進行，以保證接續點的機電性能穩定可靠。如導線、地線用螺栓接續金具接續僅適用于不承受張力的部位，螺栓接續的電氣性能依靠螺栓壓力來保證。因此，接續質量取決于安裝質量并需加強定期巡視。

4．并溝線夾的選用

對架空線路上的裸鋁線，經常采用并溝線夾(簡稱并線夾)連接，圖1(a)為一種常用的并溝線夾及結構。選用的并溝線夾應與導線規格相符，夾緊螺釘應有放松裝置(例如彈簧墊圈等)，緊固力要達到要求，直線連接的兩端伸出長度在20～30mm范圍內，如圖1(b)所示。

在安裝并溝線夾前，應在并溝線夾夾線部位表面和被夾導線表面先涂上一層凡士林鋅膏粉(或中性凡士林油)，接著，用細鋼絲刷在涂上凡士林鋅膏粉的部位刷去表面氧化層，再用清潔的紗團擦凈，并立即再涂上一層薄薄的凡士林鋅膏粉，然后進行壓接。壓接時，應在每個壓接螺釘上套墊彈簧墊圈，以防松散。

5.結語

由于電壓等級的提高，特高壓輸電線路金具除了具有超高壓金具的基本條件外，還要滿足在保護絕緣子、屏蔽電暈和無線電干擾方面的更高要求。因此通過分析，本文認為在電力金具的選擇和應用上，應注意以下幾點：

（1）應按線路電壓等級選用金具，使導線間和導線與大地間的電氣距離符合規范標準，并且金具所具有的機械強度應滿足線路荷重的要求。

（2）所選用的金具防腐性能良好，火鍍層平整、均勻、完好。

（3）所選金具組合后，符合安裝地點的地理環境，自然條件的要求。比如，跨越處應加強；分支轉角使用雙橫擔；做好防風、耐張拉線。尤其，大轉角有使用大截面積導線時應使加強型雙橫擔組合等。

圖1 用并溝線夾連接多股裸絞線

＊ [1]陳軍君,胡加瑞,謝億,胡波濤.架空輸電線路金具腐蝕分析及防護對策[J].電力建設.2013(08).

＊ [2]付強.試析電力金具生產中的難點和對策[J].低碳世界.2013(20).

＊ [3] 畢虎才,董勇軍,冀晉川,電網線路金具斷裂及預防[J].山西電力.2014(01).