架空配电线路电力金具选择和应用探讨

架空配电线路电力金具选择和应用探讨

杨后文

（山东佰斯德电力科技有限公司，山东济宁  272415）

摘要：在架空配电线路施工中，电力金具不仅能对线路进行保护，还能充当避雷线，并对配电线路进行连接和紧固。然而，由于在很多施工流程中都要用到金具，因此，为充分发挥其性能，产生了各种各样的电力金具。所以，在选用金具时，必须正确选用，选用恰当，以免对架空配电线路的正常运行造成不利的后果。而且在实际应用中，往往会面对不同的载荷需求、环境条件以及安全规范等问题。所以，要根据具体的条件进行认真的分析与评价，以便选用最适合的电力金具。为了保证电力系统的安全性，必须从金具的材料、规格、安装方法、使用环境及工况等方面进行全面的分析。本文对架空配电线路电力金具选择和应用作出探讨。

关键词：架空配电线路；电力金具；选择；应用措施

电力金具是对架空配电线路起到防护、连接和组合功能的金属配件，它可以把架空配电线路中的多根电线组成通电回路，而且通电回路上的电线要经过绝缘子才能吊在铁塔上，采用金具对电线及绝缘体的安全起到了很好的保护效果。此外，电力金具结构件还可有效减少架空配电线路在输电过程中所引起的电晕、电磁等电磁干扰，防止因架设架空输电线路而对周边地区的正常生活造成不良的危害。如果电力金具出现故障，表面产生裂纹、气泡等现象，则会使其使用寿命缩短，从而影响到输电线路的安全，因此，必须经常检查其质量，并针对具体条件选用适当的金具。

一、架空配电线路电力金具选择

电力金具的作用是把悬挂式绝缘子连接成串，然后把绝缘子串在杆塔的横担上进行连接和悬挂。比如悬挂线夹和耐张线夹和绝缘子之间以及与铁塔之间的联接，都必须采用电力金具。按其用途可将其划分为两种类型：特殊联接型和一般联接型[1]。球头挂环等与球头挂板配套使用；而后者是指在绝缘子之间、绝缘子与铁塔或其它电力金具之间的联接，例如：U型挂板、平行挂板、连板等。在选择时要考虑如下问题：

(1)力学载荷的核准：通常，电力金具的力学载荷是根据所选择的绝缘子的机损负荷来决定的，同一载荷水平的电力金具间可互换性很强。其实质是在设计中，为使电力金具载荷级别简单化，增大电力金具可互换性，将力学强度依据其力学损伤载荷，而非由张力决定。例如：安装在避雷线上的附加电力金具，在悬挂时，其失效载荷减去其避雷线的最大载荷，不能低于线路的最大载荷；当抗拉时，电力金具的失效载荷必须和避雷线等的强度相匹配。

(2)额定失效载荷序列和构件接头的规格：选择时，当载荷比标称失效载荷系列小时，应选择对应的标称失效载荷；当载荷超过标称失效载荷系列时，选择大一个等级的电力金具。但是，在实践中，有时会遇到载荷比标称差只多了数千牛的情形，如果选择较大等级的连接件，则会引起联接上的不匹配等诸多问题，因此，应该选择较低等级的电力金具。在实际应用中，电力金具的失效载荷是有一定余量的[2]。

(3)接头方式：电力金具接头应按圈与圈配合、板与杆（或螺栓杆）配合的原则进行布置。例如，U型挂板具有良好的自适应能力，当电线摇摆时，它的吊盘所引起的弯应力很低，而当电线断裂时，则无弯矩；横向挑梁的受力部位构造相对简便，是一种最为合理的联接形式；采用U型挂板横向旋转和U型挂板垂直与横向支撑相结合的方法是最有弹性的，以防止弯曲变形。虽然在不同的倾斜角情况下，综合使用效益可能偏低，但它可以满足不同的弯度要求，是当前最佳的设计联接方案。

二、架空配电线路电力金具应用

（一）接地线夹

在架空配电线路中，接地线夹是一种非常重要的电力金具。该装置的基本功能是把接地线牢牢地紧固到支柱或其它装置上，保证地线与大地的接触，以消除线路中的隐患。为了保证其具有较好的导电性和耐蚀性，一般采用具有优异导电性的金属材料制造。

在安装接地线夹的时候，一定要保证它和接地线之间有良好的联接，防止由于接线不当造成的接地线掉线或接触不良。接地线夹的安放地点要慎重，一般都是在接地线的拐角或连接点上，这样才能保证整体接地的连续、稳定。接地线夹除安装接地线以外，还担负着保护线路摆动、振动等功能，能有效避免外界原因引起的线路损伤、短路等危险[3]。所以，在架空配电线路的设计与施工中，对接地线夹进行适当的选用与应用，对于保证电网的安全性与稳定性、延长线路与装置的寿命、保证供电的可靠与高效性，具有十分重要的意义。

（二）悬垂绝缘子

悬垂绝缘子作为一种常用的电力金具，对输电线路起着支承、绝缘和固定等功能。悬垂绝缘子是一种新型的多层绝缘体，可以避免电线和支撑件的直接接触，确保输电线路的安全性。悬垂绝缘子通常处于输电线路的悬挂位置，由钢管或钢索等支承构件将其与支承装置相连接。为了保证悬垂绝缘子能够在不同工况下安全可靠地工作，必须综合考虑气象条件、负载和线路结构等诸多影响因素。由于悬垂绝缘子要承担输电线路的自重、风压等外部载荷，对其性能提出了更高的要求。悬垂绝缘子的绝缘特性对实现输电线路与支承结构的电连接、避免漏电、短路等安全隐患具有重要意义。

（三）张力绝缘子

张力绝缘子是电力系统中一种非常重要的结构形式，其主要功能是支承线路，同时也可以保护线路免受外力破坏。张力绝缘子一般是指绝缘体与金属构件构成，它可以对线路与支撑体的电连接进行有效的绝缘，从而确保电能的安全可靠地输送。

选用适当的张力绝缘子是保证输电线路安全可靠的关键。首先，要准确地计算张力绝缘子的安装部位及张力的大小，保证线路的受力均衡，防止张力太大或太小，进而降低线路的使用年限及稳定度。其次，对高应力绝缘子的绝缘材料要求具备优异的耐老化特性，使其在严酷的工作条件下仍能维持其良好的绝缘特性，从而保证长期安全运行。另外，张力绝缘子的金属零件还必须具有较好的抗腐蚀性和力学强度，可以经受住外界的冲击和线路的张力，保证整条架空输电线路的平稳运转。张力绝缘子是架空配电网中重要的一环，合理选用张力绝缘子，保证其安全有效地工作，为人民群众的日常生活与生产提供稳定的电力供应。

（四）终端金具

终端金具是电力系统中的关键部件。其主要作用是将线路两端的电能输送到各个装置。因此，在保证电网安全可靠运行的前提下，终端金具的选用是非常关键的。首先，为了保证电能的高效、可靠地输送，终端金具应具备较好的传导特性。其次，终端金具抗腐蚀能力强，可在各种恶劣的环境中长期使用而不损坏。另外，还应注重终端金具的布置，保证接头牢固，接触良好，以减少阻值及散热损失[4]。因此，在选用终端金具时，应结合实际用电要求及所处的环境状况，作出正确的选用。由于终端金具的种类繁多，其使用的线路型号也各不相同，所以在选择时应结合具体条件加以选择。

结束语

综上所述，在选用及使用配电线路电力金具时，必须综合考量负载电流、使用环境及安全等诸方面的影响。为了保证电网安全、可靠地使用，必须选用适当的电力金具。随着科学技术的发展，对电力设备的结构、材质进行了全面的革新，为用户带来了更高效率、更高可靠性的电力供应保障。在未来的发展过程中，还需通过不断地总结经验，为适应日趋复杂多变的电网要求，进行深入的研究与创新，科学合理的选择和应用电力金具，为电网稳定运行提供基础保障。

参考文献

[1]李杰.三维设计在架空输电线路中的应用[J].集成电路应用,2021,38(10):128-129.

[2]高任,程秀楷,范伯儒.浅谈应用X射线检测输电线路耐张线缺陷的必要性[J].中国设备工程,2020,(21):181-182.

[3]张益国,赵贞欣,李旭.架空输电线路挂线板设计方法探讨[J].电力勘测设计,2020,(02):27-30.

[4]吴天博,王宗江.架空输电线路金具腐蚀失效分析研究[J].电气开关,2020,58(01):69-72.