談架空配電線路電力金具選擇與應(yīng)用

作者/李媛媛，國(guó)網(wǎng)山東省電力公司德州市陵城區(qū)供電公司

談架空配電線路電力金具選擇與應(yīng)用

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線路金具在架空配電線路中起著支持、緊固、連接、接續(xù)、保護(hù)導(dǎo)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(jìn)行合理選擇和應(yīng)用，將會(huì)影響產(chǎn)品的質(zhì)量和完整性，影響工程質(zhì)量。本文主要結(jié)合電力金具的相關(guān)理論，研究了架空配電線路電力金具選擇與應(yīng)用，希望為配電線路的安全、穩(wěn)定運(yùn)行提供參考。

架空配電線路 電力金具 選擇 應(yīng)用

引言

電力金具是指連接和組合電力系統(tǒng)中各類裝置，以傳遞機(jī)械、電氣負(fù)荷及起到某種防護(hù)作用的金屬附件。它們把導(dǎo)線連接起來(lái)組成通電回路，通過(guò)絕緣子將導(dǎo)線懸掛于桿塔上，并保護(hù)導(dǎo)線和絕緣子免受高電壓的傷害，同時(shí)將電暈和無(wú)線電干擾控制在合理的水平，保護(hù)人類的生活環(huán)境。但如果架空電力線路使用的金具表面出現(xiàn)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(shù)，因此必須對(duì)電力金具進(jìn)行外觀質(zhì)量檢查，并做好金具的科學(xué)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(dān)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(jù)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(huán)、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(duì)其選用應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：

（1）機(jī)械荷載的核定：連接金具機(jī)械荷載，在一般情況下按已選定的絕緣子的機(jī)電破壞荷載來(lái)確定，荷載等級(jí)相同的連接金具具有廣泛的互換性。實(shí)際上，它在設(shè)計(jì)時(shí)，為了簡(jiǎn)化金具的荷載等級(jí)，擴(kuò)大金具的互換性，金具的機(jī)械強(qiáng)度不按導(dǎo)線拉力確定，而是按絕緣子的機(jī)電破壞荷載來(lái)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(shí)，其破壞荷載除以金具的安全系數(shù)后，不應(yīng)小于避雷線的最大荷載；用于耐張時(shí)，其破壞荷載應(yīng)與避雷線等強(qiáng)度配合[1]。

（2）標(biāo)稱破壞荷載系列及零件連接尺寸：在選用時(shí)，使用荷載小于標(biāo)稱破壞荷載系列的，應(yīng)選用相應(yīng)標(biāo)稱破壞荷載的連接金具：使用荷載大于標(biāo)稱破壞荷載系列的，應(yīng)選用大一級(jí)的連接金具。然而，實(shí)際工程中，會(huì)出現(xiàn)使用荷載比標(biāo)稱做壞荷載僅多幾千牛的情況，若選用大一級(jí)的連接金具，會(huì)造成連接上不配套等許多問(wèn)題，為此應(yīng)選用小一級(jí)的連接金具。事實(shí)上金具設(shè)計(jì)破壞荷載有一定裕度。

（3）連接方法：連接金具的配置原則：環(huán)與環(huán)相扣，板與桿(螺栓桿)相配。如U型掛板有很好的適應(yīng)性，在導(dǎo)線擺動(dòng)時(shí)其掛板產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力較小，而在斷線時(shí)沒(méi)有彎曲力矩；橫擔(dān)上的承力點(diǎn)結(jié)構(gòu)也比較簡(jiǎn)單，是最合理的連接方式之一；設(shè)計(jì)安裝用耐張(絕緣子)串用U型拉板橫轉(zhuǎn)、U型拉板豎轉(zhuǎn)與橫擔(dān)的連接方式最為靈活，避免產(chǎn)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(yīng)各種轉(zhuǎn)角的變化需要，是目前最好的連接設(shè)計(jì)方式[2]。

2．耐張線夾

■2.1 導(dǎo)線用耐張線夾的選擇

導(dǎo)線用耐張線夾一般分為兩類，第一類用螺絲將導(dǎo)線壓緊固定，線夾只承受導(dǎo)線全部拉力(即導(dǎo)線計(jì)算拉斷力)，而不導(dǎo)通電流。這類線夾稱為螺栓型耐張線夾。其主要優(yōu)點(diǎn)是施工安裝方便，并對(duì)導(dǎo)線有足夠的握力，質(zhì)量也較輕。因此，多年來(lái)被廣泛地應(yīng)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(dǎo)線。

第二類稱為壓縮型耐張線夾，采用液壓或爆壓方法將導(dǎo)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(dǎo)線的全部拉力(即導(dǎo)線的計(jì)算拉斷力)外，還是導(dǎo)電體，這類線夾適用于安裝大截面的導(dǎo)線。采用液壓方法連接導(dǎo)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(jié)構(gòu)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(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)，所以被廣泛地應(yīng)用到送電線路上。但是楔型線夾在施工安裝時(shí)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(duì)耐張線夾的要求

一方面小型號(hào)鋼絞線作避雷線時(shí)，一般均使用楔型線夾，它具有安裝方便、運(yùn)行可靠的優(yōu)點(diǎn)。而當(dāng)其截面積超過(guò)70時(shí)，用楔型線夾安裝比較困難，應(yīng)使用壓縮型耐張線夾。

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

此外使用壓縮型耐張線夾時(shí)需切斷導(dǎo)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(dǎo)線的全部拉力而要有足夠的握著力，要求它的破壞荷載應(yīng)不小于所接導(dǎo)線的計(jì)算拉斷力，線夾的握力應(yīng)不小于導(dǎo)線或避雷線計(jì)算拉斷力的95%；二是線夾為電路中的導(dǎo)體，壓接后的電阻應(yīng)不大于被安裝導(dǎo)線同等長(zhǎng)度導(dǎo)線的電阻，在線路最大負(fù)荷電流時(shí)，線夾的溫升應(yīng)不大于所安裝導(dǎo)線的溫升。壓縮型耐張線應(yīng)適于安裝截面在300及以上的導(dǎo)線[3]。

3．接續(xù)金具的選用

接續(xù)金具專用于接續(xù)各種裸導(dǎo)線、地線，接續(xù)金具承擔(dān)與導(dǎo)線相同的電氣負(fù)荷，大部分接續(xù)金具承擔(dān)導(dǎo)、地線的全部張力。按接續(xù)方法的不同，接續(xù)可分為絞接、對(duì)接、搭接、插接和螺接等幾種。承受導(dǎo)線、地線全部張力的接續(xù)金具，同時(shí)又是導(dǎo)電體，因此，接續(xù)金具接續(xù)時(shí)必須滿足以下條件：接續(xù)點(diǎn)的機(jī)械強(qiáng)度，應(yīng)不小于被接續(xù)導(dǎo)線計(jì)算拉斷力的90%；接續(xù)點(diǎn)的電阻，應(yīng)不大于被接續(xù)等長(zhǎng)導(dǎo)線的電阻；接續(xù)點(diǎn)在額定電壓下，長(zhǎng)期通過(guò)最大負(fù)荷電流時(shí)，其溫升不得超過(guò)導(dǎo)線的溫升。

為滿足以上條件，除選用接續(xù)金具的規(guī)格應(yīng)正確以外，還要保證安裝質(zhì)量。因此，接續(xù)金具的安裝，必須嚴(yán)格遵照有關(guān)施工工藝的要求進(jìn)行，以保證接續(xù)點(diǎn)的機(jī)電性能穩(wěn)定可靠。如導(dǎo)線、地線用螺栓接續(xù)金具接續(xù)僅適用于不承受張力的部位，螺栓接續(xù)的電氣性能依靠螺栓壓力來(lái)保證。因此，接續(xù)質(zhì)量取決于安裝質(zhì)量并需加強(qiáng)定期巡視。

4．并溝線夾的選用

對(duì)架空線路上的裸鋁線，經(jīng)常采用并溝線夾(簡(jiǎn)稱并線夾)連接，圖1(a)為一種常用的并溝線夾及結(jié)構(gòu)。選用的并溝線夾應(yīng)與導(dǎo)線規(guī)格相符，夾緊螺釘應(yīng)有放松裝置(例如彈簧墊圈等)，緊固力要達(dá)到要求，直線連接的兩端伸出長(zhǎng)度在20～30mm范圍內(nèi)，如圖1(b)所示。

在安裝并溝線夾前，應(yīng)在并溝線夾夾線部位表面和被夾導(dǎo)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(xì)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(tuán)擦凈，并立即再涂上一層薄薄的凡士林鋅膏粉，然后進(jìn)行壓接。壓接時(shí)，應(yīng)在每個(gè)壓接螺釘上套墊彈簧墊圈，以防松散。

5.結(jié)語(yǔ)

由于電壓等級(jí)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(hù)絕緣子、屏蔽電暈和無(wú)線電干擾方面的更高要求。因此通過(guò)分析，本文認(rèn)為在電力金具的選擇和應(yīng)用上，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

（1）應(yīng)按線路電壓等級(jí)選用金具，使導(dǎo)線間和導(dǎo)線與大地間的電氣距離符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，并且金具所具有的機(jī)械強(qiáng)度應(yīng)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(diǎn)的地理環(huán)境，自然條件的要求。比如，跨越處應(yīng)加強(qiáng)；分支轉(zhuǎn)角使用雙橫擔(dān)；做好防風(fēng)、耐張拉線。尤其，大轉(zhuǎn)角有使用大截面積導(dǎo)線時(shí)應(yīng)使加強(qiáng)型雙橫擔(dān)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(hù)對(duì)策[J].電力建設(shè).2013(08).

＊ [2]付強(qiáng).試析電力金具生產(chǎn)中的難點(diǎn)和對(duì)策[J].低碳世界.2013(20).

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