1、第3章 懸垂線夾的設(shè)計(jì) 及選用,3-1 概述 3-2 懸垂線夾的類別及應(yīng)用場合 3-3 懸垂線夾的設(shè)計(jì)計(jì)算,1,嚴(yán)選內(nèi)容,架空電力線路金具,懸垂線夾,耐張線夾,聯(lián)接金具,接續(xù)金具,防護(hù)金具,固定,釋放,有限握力,螺栓,壓縮,楔型,螺旋,球-窩,板-螺栓,鏈-環(huán),異形管,圓形官,導(dǎo)線防護(hù),絕緣防護(hù),架空線路上用以連接絞線、絕緣子和桿塔等裝置的電力金具統(tǒng)稱為線路金具，按其結(jié)構(gòu)和使用范圍可分為五大類。 本節(jié)主要從各類金具的作用、運(yùn)行工況、類型、技術(shù)要求和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、設(shè)計(jì)方法、選用等方面進(jìn)行介紹：,2,嚴(yán)選內(nèi)容,懸垂線夾(suspension clamp )用于懸掛或支托絞線于絕緣子串上(直線桿塔)及懸

2、掛跳線于絕緣子串上(耐張、終端等桿塔) 的金具。其在正常運(yùn)行條件下主要承受垂直荷重，而不承受絞線張力。通常與聯(lián)接金具(掛板、掛環(huán)、U形螺栓等)一起使用，將導(dǎo)線與絕緣子串聯(lián)接在一起共同懸掛在桿塔的橫擔(dān)上。見圖3.1。,一、懸垂線夾的作用及工況,圖3.1 懸垂線夾與絕緣子串組裝圖,6鋁包帶,上述定義的區(qū)別：“線夾” 可以是一個(gè)獨(dú)立的金具，如：并溝線夾、阻尼線夾等；也可以是金具的部件，如：防振錘線夾、間隔棒線夾等。它與懸垂線夾之間的根本區(qū)別是設(shè)計(jì)原則不同，對懸垂線夾的線槽部分必須具有一定的曲率半徑，而對線夾則沒有此項(xiàng)要求。,線夾一能固定在導(dǎo)線上的金具或金具的部件。,3,嚴(yán)選內(nèi)容,懸垂線夾露置于自然環(huán)

3、境中，正常情況下受自然氣候條件及環(huán)境的直接作用，主要承受垂直荷載、風(fēng)荷載及導(dǎo)線與接觸面上的摩擦力；事故情況下(斷線)承受導(dǎo)線張力。 懸垂線夾的受力情況如圖3.2和圖3.3所示：,圖3.2 懸垂線夾的受力示意圖,二、懸垂線夾的運(yùn)行工況及受力分析,4,嚴(yán)選內(nèi)容,圖3.3,5,嚴(yán)選內(nèi)容,三、懸垂線夾的常見失效形式,(1)磨損 發(fā)生部位：線夾回轉(zhuǎn)軸、掛板運(yùn)動(dòng)副、環(huán)-鏈運(yùn)動(dòng)副(U形螺栓與掛板連接部位、平行掛板與銷軸接觸部位等) 產(chǎn)生原因：運(yùn)動(dòng)副的相對運(yùn)動(dòng)；高付接觸(點(diǎn)、線)，局部壓力過大。 (2)銹蝕 熱處理(鍍鋅)質(zhì)量不好、環(huán)境污染、電暈引起的腐蝕等。 (3)裂紋及斷裂 結(jié)構(gòu)缺陷(應(yīng)力集中)、熱處理工

4、藝不當(dāng)(內(nèi)應(yīng)力)、疲勞破壞等。,6,嚴(yán)選內(nèi)容,四、懸垂線夾的主要技術(shù)要求,主要包括線夾結(jié)構(gòu)、機(jī)械強(qiáng)度及對導(dǎo)線的握力等方面。,1、懸垂線夾的結(jié)構(gòu)要求 (1)懸垂線夾應(yīng)考慮裸線或包纏護(hù)線條等多種使用條件，其型式與結(jié)構(gòu)應(yīng)能與所懸掛導(dǎo)線及地線的型式、規(guī)格相匹配。 (2)船式懸垂線夾其船體線槽的曲率半徑應(yīng)不小于導(dǎo)線、地線直徑的8倍。 (3)懸垂線夾應(yīng)具有一個(gè)能允許船體回轉(zhuǎn)的水平軸。 (4)懸垂線夾應(yīng)明確使用的限定范圍，如最大出口角、最小出口角和允許回轉(zhuǎn)角等。 (5)懸垂線夾的設(shè)計(jì)應(yīng)減少微風(fēng)振動(dòng)對導(dǎo)線、地線產(chǎn)生的影響，并避免對導(dǎo)線、地線產(chǎn)生應(yīng)力集中或損傷。懸垂線夾的設(shè)計(jì)還應(yīng)在導(dǎo)線、地線水平不平衡張力作用下

5、，減少回轉(zhuǎn)軸的磨損。 (6)懸垂線夾與被安裝的導(dǎo)線、地線間應(yīng)有充分的接觸面，以減少由故障電流引起的損傷。,7,嚴(yán)選內(nèi)容,2、懸垂線夾的機(jī)械強(qiáng)度要求 懸垂線夾在懸掛導(dǎo)線或地線時(shí)應(yīng)能承受垂直檔距內(nèi)導(dǎo)線或地線的全部荷載，并且在線路正常運(yùn)行或斷線時(shí)不允許導(dǎo)線或避雷線在線夾內(nèi)滑動(dòng)或脫離絕緣子串。 要求正常運(yùn)行情況下，懸垂線夾的安全系數(shù)不小于2.5；事故情況下不小于1.5，斷線情況下不小于1.3。懸垂線夾所承受的最大荷載(考慮導(dǎo)線或避雷線自重、最大覆冰及最大風(fēng)荷載時(shí)的綜合荷載)不大于線夾的破壞荷載。即：,式中：Tb金具的破壞力（kN） T作用于金具上的外力（kN）。,運(yùn)行情況：K2.5 事故情況：K1.5

6、 斷線情況：K1.3,KTb/T,8,嚴(yán)選內(nèi)容,各類懸垂線夾的破壞荷載應(yīng)不小于表3-1所列數(shù)值。,表3-1 懸垂線夾的破壞荷載,9,嚴(yán)選內(nèi)容,3、懸垂線夾的握力 (grip strength )要求 握力使導(dǎo)線固定在線夾或接續(xù)管中不產(chǎn)生滑動(dòng)的最大荷重值。亦即指線夾壓板在螺栓作用下對導(dǎo)線的握著力(摩擦力)。要求該握著力必須保證導(dǎo)線(或避雷線)在橫向載荷或不平衡張力作用時(shí)不得從線夾中滑出。 國家標(biāo)準(zhǔn)電力金具通用技術(shù)條件GB2314-2008中規(guī)定：固定型懸垂線夾對導(dǎo)線、地線的握力，與其導(dǎo)線、地線的計(jì)算拉斷力之比應(yīng)不小于表3-2的規(guī)定，或由供需雙方商定。,表3-2,10,嚴(yán)選內(nèi)容,一、懸垂線夾的類別

7、,按照電力金具通用技術(shù)條件GB2314-2008的分類方法，懸垂線夾的類別為3大類，共18種型式。見圖3.3。,圖3.4 懸垂線夾的類別,11,嚴(yán)選內(nèi)容,(1)固定型一-僅具有規(guī)定的最小握力值，達(dá)到此握力值之前，導(dǎo)線不能在線夾內(nèi)出現(xiàn)滑動(dòng)；而對線夾具有的最大握力值則不作規(guī)定，但應(yīng)以不損傷導(dǎo)線的機(jī)械強(qiáng)度為準(zhǔn)則。如螺栓型、上扛型、加強(qiáng)型、防暈型等。 (2)滑動(dòng)型(釋放型)-一僅具有規(guī)定的最大握力值，在達(dá)到此握力值之前，導(dǎo)線應(yīng)在線夾內(nèi)出現(xiàn)滑動(dòng)現(xiàn)象。如脫離型、履帶型、滾筒型等。這類線夾主要用于減輕村霸的縱向載荷，由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜且可靠性差，目前除大跨越外，已不采用。 (3)有限握力型一-具有規(guī)定的最小握力

8、值，達(dá)到此握力值之前，導(dǎo)線在線夾內(nèi)不能出現(xiàn)滑動(dòng)；同時(shí)又具有規(guī)定的最大握力值，在達(dá)到此握力值之前，導(dǎo)線應(yīng)在線夾內(nèi)出現(xiàn)滑動(dòng)。即在最小值與最大值之間，導(dǎo)線在線夾內(nèi)必定出現(xiàn)滑動(dòng)現(xiàn)象。如摩擦型、剪銷型、有限握力型等。,除此以外，按其結(jié)構(gòu)分有中心回轉(zhuǎn)式、提包式、懸吊式、預(yù)絞式；按材質(zhì)分有可鍛鑄鐵和鋁合金。,12,嚴(yán)選內(nèi)容,1、固定式（中心回轉(zhuǎn)式）懸垂線夾: (1)U形螺絲式懸垂線夾（CGU型） 其由鍛鑄鐵制造的線夾船體、壓板和U形螺絲組成。利用兩個(gè)U形螺絲壓緊壓板使導(dǎo)線固定在線夾船體中。船體由兩塊鋼板沖壓而成的掛板吊掛，掛板安裝在船體兩側(cè)的掛軸上，線夾轉(zhuǎn)動(dòng)軸和導(dǎo)線在同一軸線上，回轉(zhuǎn)靈活。在安裝時(shí)，導(dǎo)線外應(yīng)

9、包纏110mm的鋁包帶12層。線夾的形狀見圖3.5。,主要結(jié)構(gòu)尺寸：l船體寬度，mm；h懸掛點(diǎn)回轉(zhuǎn)中心至線夾底部的距離,mm；h1懸掛點(diǎn)回轉(zhuǎn)中心至線夾回轉(zhuǎn)中心的中心距，mm；r線夾底部圓弧半徑，mm，c掛板開檔，mm；dU形螺栓直徑，mm。不同型式懸垂線夾的尺寸規(guī)范見表3-2。,二、懸垂線夾的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及適用場合,13,嚴(yán)選內(nèi)容,由于掛板有一定的寬度，若掛板擺動(dòng)過大，其邊緣將碰到U形螺絲上，因此，掛板與船體間的擺動(dòng)角應(yīng)不大于45。 U形螺絲懸垂線夾的握力較大，適用于中小截面的鋁絞線及鋼芯鋁絞線。,表3-2,14,嚴(yán)選內(nèi)容,(2)帶U形掛板懸垂線夾（CGUB型） -U形螺絲懸垂線夾的改進(jìn)型式。主要

10、是在原有線夾的普通掛板上端增加了一個(gè)U形掛板。以避免當(dāng)U形螺絲懸垂線夾用于大截面鋼芯鋁絞線或包纏有預(yù)絞式護(hù)線條的導(dǎo)線時(shí)，由于線夾線槽直徑較大而使普通掛板產(chǎn)生變形的問題。加裝U形掛板后不僅可以減少掛板的彎矩，也可改變懸掛方向。其適用于安裝大截面的鋼芯鋁絞線或包有預(yù)絞式護(hù)線條的鋼芯鋁絞線。 線夾的形狀及規(guī)范見圖3.6和表3-3。,線夾船體,U形螺絲,壓板,掛板,U形掛板,圖3.6 U形掛板懸垂線夾結(jié)構(gòu)示意圖,15,嚴(yán)選內(nèi)容,主要結(jié)構(gòu)尺寸：l船體寬度，mm；h懸掛點(diǎn)回轉(zhuǎn)中心至線夾底部的距離,mm；h1懸掛點(diǎn)回轉(zhuǎn)中心至線夾回轉(zhuǎn)中心的中心距，mm； h2懸掛點(diǎn)回轉(zhuǎn)中心至線夾回轉(zhuǎn)中心的中心距，mm； r線

11、夾底部圓弧半徑，mm，dU形螺栓直徑，mm。c為固定值18mm.不同型式帶U形掛板懸垂線夾的尺寸規(guī)范見表3-3。,表3-3,16,嚴(yán)選內(nèi)容,(3)帶碗頭掛板懸垂線夾（CGUA型） -U形螺絲懸垂線夾的改進(jìn)型式。主要是在原有懸垂線夾的普通掛板上加裝了一個(gè)碗頭掛板(型號(hào)一般為WS-7)。以減少絕緣子串組裝后的長度及減少掛板的彎矩。此線夾可以直接與絕緣子串相連，亦可與直徑6mm的其他球窩絕緣子相連。適用于110kV-220kV輸電線路采用XP-70懸式絕緣子時(shí)，安裝大截面的鋼芯鋁絞線或包有預(yù)絞式護(hù)線條的鋼芯鋁絞線。 線夾的形狀及規(guī)范見圖3.7和表3-4。,圖3.7 碗頭掛板懸垂線夾結(jié)構(gòu)示意圖,碗頭掛

12、板,17,嚴(yán)選內(nèi)容,表3-4,18,嚴(yán)選內(nèi)容,(4)防暈型懸垂線夾(CGF型) 組成：兩片喇叭形船體、兩個(gè)(或四個(gè)螺栓)和一個(gè)鋼箍(用于箍緊線夾船體1、2)。見圖3.8 。,線夾船體的材料：高強(qiáng)度鋁合金。 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：線夾且有較高的粗糙度(非常光滑)，線夾船體呈流線型結(jié)構(gòu)，可以減少電暈的產(chǎn)生。由于線夾采用非磁性材料制造，可以減少磁滯損耗，節(jié)約電能(降低線損)，故用于220kV上代替常用可鍛鑄鐵線夾有很好的經(jīng)濟(jì)效益。 適用范圍：該類線夾分線路用和跳線用兩類?？捎迷?30-500kV線路導(dǎo)線或跳線，其中跳線用防電暈線夾亦可用于變電所，其握力要求較小。 線夾的主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)同前，規(guī)范見表3-5。,鋼

13、箍,船體2,船體2,圖3.8 防暈懸垂線夾結(jié)構(gòu)示意圖,鋼箍,19,嚴(yán)選內(nèi)容,表3-5,20,嚴(yán)選內(nèi)容,(5)鋼板沖壓型懸垂線夾(CGG-型) 線夾船體由鋼板沖壓而成，無掛板，懸掛點(diǎn)位于導(dǎo)線軸線上方，U形螺栓向上安裝。結(jié)構(gòu)見圖3.9。 特點(diǎn)：加工工藝簡單，生產(chǎn)周期短，成品率高，重量輕，配件少等優(yōu)點(diǎn)。 適用范圍：適用于安裝中小截面的鋼芯鋁絞線及鋁絞線。線夾規(guī)范見表3-6。,圖3.9 鋼板沖壓懸垂線夾結(jié)構(gòu)示意圖,21,嚴(yán)選內(nèi)容,表3-6,22,嚴(yán)選內(nèi)容,(6)鋁合金懸垂線夾(提包式CGH-型) 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：線夾船體及壓板由鋁合金鑄造而成，無掛板，懸掛點(diǎn)位于導(dǎo)線軸線上方。結(jié)構(gòu)見圖3.10。 這種線夾且有

14、強(qiáng)度高，重量輕，磁損小，適用于安裝中小截面的鋁絞線及鋼芯鋁絞線。線夾規(guī)范見表3-7。,圖3.10 鋁合金懸垂線夾結(jié)構(gòu)示意圖,23,嚴(yán)選內(nèi)容,表3-7,24,嚴(yán)選內(nèi)容,(7)垂直排列雙懸垂線夾(CCS-型) 與220kV線路二分裂導(dǎo)線垂直排列布置相適應(yīng)的線夾，其由兩個(gè)普通的船體吊掛在一副整體鋼制掛板上構(gòu)成。結(jié)構(gòu)見圖3.11。 這種線夾可以單獨(dú)在掛板上轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)受到風(fēng)荷載時(shí)，線夾與絕緣子一起擺動(dòng)。線夾規(guī)范見表3-8。,圖3.11 鋼板沖壓懸垂線夾結(jié)構(gòu)示意圖,25,嚴(yán)選內(nèi)容,表3-8,26,嚴(yán)選內(nèi)容,(8)坐立式(上扛式)懸垂線夾（CGFK型） -是防暈型懸垂線夾的另一種結(jié)構(gòu)型式。其線夾本體、壓板全是

15、由鋁合金材料制造而成，固定軸位于導(dǎo)線軸線下方，聯(lián)接螺栓安裝在上扛聯(lián)板上。結(jié)構(gòu)見圖3.12。 這種線夾由非磁性材料制造，消除了磁滯損失，強(qiáng)度高，握力大，表面光滑，邊緣呈流線型，減少了電暈的產(chǎn)生。其與下垂式鋁合金線夾（CGF-X）(見圖3.12)可組成500kV線路懸垂組合。線夾規(guī)范見表3-9及表3-10。,圖3.12 坐立式(上扛式)懸垂線夾結(jié)構(gòu)示意圖,27,嚴(yán)選內(nèi)容,表3-9,28,嚴(yán)選內(nèi)容,圖3.13 CGF-X防暈下垂式鋁合金懸垂線夾結(jié)構(gòu)示意圖,表3-10,29,嚴(yán)選內(nèi)容,2、預(yù)絞絲式懸垂線夾（又稱AGS線夾，CYJ型） 其由硅橡膠制成的雙曲線腰鼓包箍，包箍外纏繞鋁合金預(yù)絞絲，在預(yù)絞絲外裝

16、以鋁合金制成的帶懸掛板的包箍，包箍外再加上U形鋼(或鋁合金)帶組成。結(jié)構(gòu)見圖3.13。 這種線夾雙曲線腰鼓形包箍包住導(dǎo)線懸掛處，具有握力大、電暈小、重量輕、磁損小等特點(diǎn)。適用于重冰區(qū)及檔距較大的地區(qū)。線夾規(guī)范見表3-11。,圖3.14 預(yù)絞絲式懸垂線夾結(jié)構(gòu)示意圖,表3-11,30,嚴(yán)選內(nèi)容,3、加強(qiáng)型懸垂線夾(CGJ-型) 為適應(yīng)重冰區(qū)導(dǎo)線用承重大且鋁鋼截面比小的鋼芯鋁絞線或鋼芯鋁合金絞線所用的懸垂線夾。結(jié)構(gòu)見圖3.15。其與一般正常線路使用的懸垂線夾的區(qū)別主要有以下方面。 1)線夾具有較高的垂直破壞荷載； 2)對導(dǎo)線的握力大(鋼芯鋁絞線用：握力大于鋼絞線額定抗拉力的25%；避雷線用的懸垂線夾

17、，其握力不小于避雷線額定抗拉力的30%。)，即使相鄰檔覆冰不均衡情況下，導(dǎo)線仍不會(huì)以從線夾內(nèi)滑出。線夾規(guī)范見表3-12。,圖3.15 加強(qiáng)型懸垂線夾結(jié)構(gòu)示意圖,31,嚴(yán)選內(nèi)容,表3-12,32,嚴(yán)選內(nèi)容,一、懸垂線夾的機(jī)械強(qiáng)度,懸垂線夾在線路正常運(yùn)行情況下，主要承受由導(dǎo)線的垂直載荷和水平載荷組成的總載荷。懸垂線夾應(yīng)在導(dǎo)線最大載荷情況下滿足一定的安全系數(shù)K： KTb/T 2.5 式中 T導(dǎo)線最大荷載，kN； Tb-懸垂線夾的破壞載荷，kN。其由下式計(jì)算：,式中 lh水平檔距，m； lv-垂直檔距，m； 5(b,v)-導(dǎo)線覆冰有風(fēng)時(shí)的比載，Mpa/m； 3(b,0)-導(dǎo)線覆冰時(shí)的垂直比載，Mpa/

18、m； b-導(dǎo)線覆冰厚度，mm； v-風(fēng)速，m/s。,33,嚴(yán)選內(nèi)容,定型的懸垂線夾的機(jī)械強(qiáng)度均按金具強(qiáng)度等級(jí)系列化，余度較大，除特大重冰區(qū)需經(jīng)過驗(yàn)算外，一般要求地區(qū)均能滿足要求。故在工程選用時(shí)，一般只需驗(yàn)算線夾的允許最大垂直檔距l(xiāng)v： lvP/7 式中 7導(dǎo)線覆冰時(shí)的綜合比載，Mpa/m；,34,嚴(yán)選內(nèi)容,1、懸垂線夾的握力 懸垂線夾在線路正常運(yùn)行或斷線情況下，對導(dǎo)線應(yīng)有足夠的握著強(qiáng)度，以避免相鄰檔斷線后，導(dǎo)線從線夾中滑脫而產(chǎn)生對跨越物的安全距離不足。 懸垂線夾的握著強(qiáng)度是根據(jù)導(dǎo)線斷線張力確定的。斷線張力與導(dǎo)線最大使用張力有關(guān)。一般情況下，導(dǎo)線最大使用張力為導(dǎo)線斷線張力的50%60%；而導(dǎo)線額

19、定抗拉力又為斷線張力的40%。故用導(dǎo)線額定抗拉力表示的線夾握力為： 線夾握力=(0.220.24)Ts 式中 Ts-導(dǎo)線額定抗拉力。 架空避雷線用的懸垂線夾，其握力應(yīng)不小于避雷線最大使用張力之半。,二、懸垂線夾的握力及線槽的曲率半徑計(jì)算,35,嚴(yán)選內(nèi)容,2、懸垂線夾船體線槽的曲率半徑R 懸垂線夾船體線槽的曲率半徑R(見圖3-15)取決于導(dǎo)線材料的彈性模量及導(dǎo)線彎曲后產(chǎn)生的附加彎曲應(yīng)力。理論上可用以下公式計(jì)算，即：,式中 -彎曲附加應(yīng)力，Mpa; d鋁股絲直徑，cm； R線槽曲率半徑，cm; Ea鋁的彈性模量，Ea=0.63107Mpa。,我國設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：懸垂線夾線槽的曲率半徑R不小于被安裝導(dǎo)

20、線直徑的8倍。,圖3.15 線槽曲率半徑示意圖,36,嚴(yán)選內(nèi)容,3、線夾線槽半徑的標(biāo)準(zhǔn)化系列 懸垂線夾的線槽直徑應(yīng)與安裝導(dǎo)線的直徑相配合，并考慮導(dǎo)線可能包纏鋁包帶或護(hù)線條。目前導(dǎo)(地)線規(guī)格已形成標(biāo)準(zhǔn)系列，如最小直徑為7.8mm(截面35mm2)，及最大直徑為36.2mm(截面720mm2)，以及變電所采用的擴(kuò)徑導(dǎo)線直徑51mm或70mm。如果對應(yīng)每一種導(dǎo)線直徑分別設(shè)計(jì)線槽直徑，則線夾的規(guī)格尺寸必然復(fù)雜而不合理。 目前對幾個(gè)金具廠生產(chǎn)的線夾產(chǎn)品進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，常規(guī)的400720導(dǎo)線所選用的線槽半徑值，從15mm到27mm之間共有13個(gè)規(guī)格，現(xiàn)除數(shù)值2mm及25mm外，其余11種線槽半徑都列有線夾產(chǎn)品

21、；然而從送電線路的使用經(jīng)驗(yàn)說明，取用17、20、23、27等四種線槽半徑值就能滿足要求。因此，希望能形成一項(xiàng)規(guī)定，即取線槽半徑的級(jí)差為3mm，以及(表3-13)的線槽半徑的標(biāo)準(zhǔn)化系列。,注：線槽半徑值取正公差,表3-13 線槽半徑的標(biāo)準(zhǔn)化系列,37,嚴(yán)選內(nèi)容,按表3-13的線槽半徑所設(shè)計(jì)的線夾產(chǎn)品，要求能適用于幾種規(guī)格的導(dǎo)線，而且相鄰規(guī)格的線夾所適用的范圍是連續(xù)的。因此，若規(guī)定了線槽半徑的級(jí)差為3mm，則此線夾應(yīng)能適用的最小至最大的導(dǎo)線直徑范圍即為6mm。這樣的設(shè)計(jì)原則是否合適，取決于線夾對最小和最大直徑導(dǎo)線的握力值能否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定值，以及線槽曲率半徑值是否滿足最大導(dǎo)線直徑的8倍。表3-1

22、3的規(guī)定還須通過線夾的實(shí)際產(chǎn)品進(jìn)行驗(yàn)證，否則可改變線槽半徑的級(jí)差值，或采取不等級(jí)差的系列。,由圖可見：最大偏轉(zhuǎn)角不僅與導(dǎo)線兩側(cè)的懸垂角有關(guān)，而且與導(dǎo)線（或避雷線）的直徑（包括所纏鋁包帶厚度或護(hù)線條直徑）有關(guān)。導(dǎo)線直徑越大，U形螺絲越往上移， 0 越小。設(shè)計(jì)中，若0 則必須采取措施，如改用雙線夾、調(diào)整塔高、塔位或設(shè)計(jì)新型線夾（如滑輪式線夾、滾筒式線夾、履帶式線夾等）等。,38,嚴(yán)選內(nèi)容,三、懸垂線夾出口角的校驗(yàn)及線夾偏轉(zhuǎn)角計(jì)算,1、線夾出口角及導(dǎo)線懸垂角 線夾出口角線夾出口處圓弧的切線方向與線夾船體線槽中心線之間所夾銳角。其與線夾船體的長度l、圓弧的起始位置l2及線槽的曲率半徑R有關(guān)。見圖3.1

23、6。其值由下式計(jì)算。,由上式可知，當(dāng)線夾船體的長度l、圓弧的起始位置l2及線槽的曲率半徑R一定時(shí)， 為一定值，設(shè)計(jì)中一般要求25 當(dāng)導(dǎo)線懸掛在懸垂線夾上時(shí)，由于檔距不同及桿塔高差的存在，則導(dǎo)線的懸垂角是變化的，且造成懸垂線夾兩側(cè)導(dǎo)線的懸垂角不等，并由此而引起線夾相對于絕緣子串產(chǎn)生垂直面上的偏轉(zhuǎn)。,導(dǎo)線懸垂角導(dǎo)線與線夾最外側(cè)接觸點(diǎn)處圓弧的切線方向與水平線之間所夾銳角。當(dāng)線夾處于水平位置時(shí)，線夾出口角等于導(dǎo)線懸垂角。,39,嚴(yán)選內(nèi)容,圖3.17,1) 定義：線夾發(fā)生偏轉(zhuǎn)時(shí)，線夾船體中心線與掛板中心線所夾的銳角為偏轉(zhuǎn)角，如圖3.17（a）所示。由圖可見，線夾船體的偏轉(zhuǎn)角是有一定限度的。當(dāng)線夾船體轉(zhuǎn)到

24、某一角度0時(shí)，船體上的U形螺絲將被掛架擋住，如圖3.17（b）所示。此時(shí)的0稱為懸垂線夾的最大偏轉(zhuǎn)角。 懸垂線夾正常運(yùn)行的條件之一為： 0。,2、線夾偏轉(zhuǎn)角及計(jì)算,40,嚴(yán)選內(nèi)容,2) 線夾偏轉(zhuǎn)角的求解：作圖法和解析法 （1）作圖法（詳見教材P31，圖3-32）： 按導(dǎo)線懸垂角的定義，在圖紙上作出導(dǎo)線（避雷線）在線夾兩側(cè)的懸垂角A、B，并取導(dǎo)線（避雷線）直徑之半d/2畫出其外緣線； 取一張透明紙，在其上畫出懸垂線夾船體底部線槽輪廓（其出口處的曲率半徑、線夾出口角及線夾回轉(zhuǎn)中心位置均應(yīng)與懸垂線夾制造圖一致）。 將透明紙與圖紙重合，調(diào)整透明紙，使線夾船體出口角上的某一點(diǎn)與導(dǎo)線外緣線相切。此時(shí)，過線

25、夾回轉(zhuǎn)中心o分別作線夾兩側(cè)導(dǎo)線中心線的垂線得垂足a和b，量出線段oa和ob的長度。并根據(jù)已知的線夾兩側(cè)導(dǎo)線的張力PA、PB計(jì)算PAoa和PBob并使其相等(PA與PB對線夾回轉(zhuǎn)中心的力矩相等)。若不相等，則再調(diào)整oa和ob，直至滿足PAoa=PBob ，此時(shí)量出的線夾中心線與垂線之間所夾銳角即為所求。,41,嚴(yán)選內(nèi)容,42,嚴(yán)選內(nèi)容,（2）解析法 (i)中心回轉(zhuǎn)式懸垂線夾偏轉(zhuǎn)角的計(jì)算（詳見圖3-33）： 設(shè)導(dǎo)線與線槽的接觸長度為l，導(dǎo)線在懸垂線夾兩側(cè)的懸垂角分別為1、2，線夾偏轉(zhuǎn)角為，如圖3-33所示。線夾兩側(cè)導(dǎo)線的應(yīng)力分別為：1 = 0/cos 1 ，2= o/cos 2 。則由力矩平衡條件

26、得： 0/cos 1 （l/2）sin(1- )=o/cos 2 （l/2）sin(2+ ) 由此得：,圖3.33 中心回轉(zhuǎn)式懸垂線夾的偏轉(zhuǎn)角求解圖,43,嚴(yán)選內(nèi)容,(ii)提包式懸垂線夾偏轉(zhuǎn)角的計(jì)算（詳見圖3-34）： 設(shè)h為導(dǎo)線中心線與線夾旋轉(zhuǎn)軸中心線之間的垂直距離。 l為導(dǎo)線與線槽的接觸長度。根據(jù)力矩平衡條件，即可求得線夾偏轉(zhuǎn)角為：,圖3.34 提包式懸垂線夾的偏轉(zhuǎn)角求解圖,44,嚴(yán)選內(nèi)容,(iii)上扛式懸垂線夾偏轉(zhuǎn)角的計(jì)算（詳見圖3-35）,設(shè)h為導(dǎo)線中心線與線夾旋轉(zhuǎn)軸中心線之間的垂直距離。 l為導(dǎo)線與線槽的接觸長度。根據(jù)力矩平衡條件，即可求得線夾偏轉(zhuǎn)角為：,圖3.35 上扛式懸垂線

27、夾的偏轉(zhuǎn)角求解圖,45,嚴(yán)選內(nèi)容,注意： （1）如果規(guī)定了懸垂線夾的最大出口角，則線夾(船體)的長度也就確定了。一般希望線夾的長度l越短越好。 l，材料耗量，振動(dòng)性能。 但由于目前出口角和長度這兩項(xiàng)參數(shù)尚沒有確切的設(shè)計(jì)原則，故在金具標(biāo)準(zhǔn)或有關(guān)技術(shù)資料中，對此都不作明確的規(guī)定或要求。 （2）送電線路經(jīng)過地區(qū)的地形條件千變?nèi)f化，為使懸垂線夾能適用于較大范圍的地形條件，一般要求標(biāo)準(zhǔn)型懸垂線夾的最大出口角取為20左右。例如在絕大多數(shù)的地形條件下使用的懸垂線夾的出口角一般為23。 （3）懸垂線夾最小出口角的取值，對標(biāo)準(zhǔn)型線夾應(yīng)取為0，但對大跨越檔距用的線夾，它僅限在特定的場所下使用，為了減小線夾長度，則

28、線夾最小出口角可取為5或以上。 綜上，應(yīng)根據(jù)實(shí)際的使用條件來確定它的最大和最小出口角。特別是在特大跨越檔距情況下，為了降低導(dǎo)線在線夾中承受的彎曲應(yīng)力，往往將線夾船體的曲率半徑值增大為導(dǎo)線直徑的20倍一50倍。因而，將最小出口角的取值提高，是減小線夾長度的有效措施。,46,嚴(yán)選內(nèi)容,1、懸垂線夾除能承受垂直載荷外，為什么還需要具有一定的握力？握力的大小有什么規(guī)律？ 2、U型螺栓型懸垂線夾(CGU型)由哪些部分組成？一般由何種材料制造？ 3、為什么防暈型懸垂線夾能防暈？其分為哪些形式？ 4、懸垂線夾的設(shè)計(jì)要點(diǎn)是什么？其基本設(shè)計(jì)參數(shù)有哪些？ 5、懸垂線夾的機(jī)械強(qiáng)度由什么保證？線路金具強(qiáng)度的安全系數(shù)如

29、何考慮？強(qiáng)度安全系數(shù)一般取多少？ 6、簡述螺栓式懸垂線夾(CGU)、鋁合金懸垂線夾(CGF)和預(yù)絞絲懸垂線夾(AGS)的特點(diǎn)。,作業(yè),47,嚴(yán)選內(nèi)容,第4章 耐張線夾的設(shè)計(jì)及選用,4-1 概述 4-2 耐張線夾的類別及應(yīng)用場合 4-3 耐張線夾的設(shè)計(jì)計(jì)算,48,嚴(yán)選內(nèi)容,一、耐張線夾(strain clamp )的作用,耐張線夾用于將導(dǎo)線或地線固定在非直線桿塔的耐張絕緣子串上，起錨固作用或用于固定拉線桿塔的拉線的金具。其常用類型及結(jié)構(gòu)如圖4.1所示。,圖4.1 耐張線夾,a),b),c),a)螺栓型耐張線夾；b)楔型及螺栓型壓縮線夾；c)壓縮型耐張線夾,49,嚴(yán)選內(nèi)容,1、類別 耐張線夾按結(jié)構(gòu)

30、和安裝條件的不同，大致可分為兩類： 第一類：耐張線夾承受導(dǎo)線或地線（拉線）的全部拉力，線夾握力應(yīng)不小于被安裝導(dǎo)線或地線額定抗拉力的90%，但不作為導(dǎo)電體。 這類線夾在導(dǎo)線安裝后還可以拆下另行使用。該類線夾有螺栓型耐張線夾和楔型耐張線夾等。 第二類：耐張線夾除承受導(dǎo)線或地線的全部拉力外，又作為導(dǎo)電體。 這類線夾一旦安裝后就不能再行拆卸，又稱死線夾。由于是導(dǎo)電體，線夾的安裝必須遵守有關(guān)安裝操作規(guī)程的規(guī)定認(rèn)真進(jìn)行。這類線夾主要有各類壓縮型線夾。,二、耐張線夾的類別、工況及主要失效形式,50,嚴(yán)選內(nèi)容,2、運(yùn)行工況 (1)承受電氣荷載 壓縮型耐張線夾與導(dǎo)線壓接為一體，因此，其要承受運(yùn)行導(dǎo)線所通過的電荷

31、載的作用。 (2)承受機(jī)械荷載 作為錨固金具，各類耐張線夾均承受導(dǎo)線的各種機(jī)械荷載，如導(dǎo)線張力、風(fēng)壓荷載、振動(dòng)的動(dòng)應(yīng)力等的作用。 (3)受運(yùn)行環(huán)境的影響 自然氣象參數(shù)：風(fēng)、冰、雨雪霧等； 環(huán)境：污染加劇,51,嚴(yán)選內(nèi)容,3、耐張線夾的主要失效形式,1)螺栓式耐張線夾的彎曲延伸部分出口處的曲率半徑過小，彎曲應(yīng)力過大而引起的疲勞破壞。 2)壓縮型耐張線夾因壓接質(zhì)量不好或運(yùn)行中壓接性能劣化(接觸面氧化，接觸電阻增加)而引起的局部過熱。 3)壓縮型耐張線夾因內(nèi)部存在空隙，運(yùn)行中潮氣侵入將引起銹蝕。 4)耐張線夾與導(dǎo)線的連接處兩種不同金屬間產(chǎn)生的雙金屬腐蝕問題。 5)耐張線夾與導(dǎo)線接觸區(qū)域由于微風(fēng)振動(dòng)、

32、導(dǎo)線震蕩或其他因素引起的應(yīng)力過大。 6)過載引起的鋼錨斷裂、引流線夾開裂等。 7)振動(dòng)等引起的錨固失效(握力降低)，導(dǎo)線從線夾內(nèi) 滑移甚至脫離等。,52,嚴(yán)選內(nèi)容,三、耐張線夾的一般技術(shù)要求,1）承受電氣負(fù)荷的耐張線夾應(yīng)符合下列規(guī)定： a)導(dǎo)線接續(xù)處兩端點(diǎn)之間的電阻：對于壓縮型金具：不大于同等長度導(dǎo)線的電阻；對于非壓縮金具，應(yīng)不大于同等長度導(dǎo)線的1.1倍。 b)導(dǎo)線接續(xù)處的溫升應(yīng)不大于被接續(xù)導(dǎo)線的溫升。 c)載流量應(yīng)不小于被安裝導(dǎo)線的載流量。 2）耐張線夾無論是承受張力還是不承受張力，均不能降低導(dǎo)線的導(dǎo)電能力。 3）耐張線夾對導(dǎo)線、地線的握力與導(dǎo)線、地線計(jì)算拉斷力之比不小于下表的規(guī)定。,表3-

33、13 耐張線夾握力與導(dǎo)線、地線計(jì)算拉斷力之比,53,嚴(yán)選內(nèi)容,4）非壓縮型耐張線夾與承受張力的導(dǎo)線相互接觸時(shí)，其彎曲延伸部分出口處的曲率半徑應(yīng)不小于被安裝導(dǎo)線直徑的8倍。 5）壓縮型耐張線夾應(yīng)采用防止氧化腐蝕的導(dǎo)電脂填充金具內(nèi)部的空隙并使其內(nèi)部的空隙為最小，以防止運(yùn)行中潮氣的侵入。 6）耐張線夾與導(dǎo)線的連接處應(yīng)避免兩種不同金屬間產(chǎn)生的雙金屬腐蝕問題。 7)耐張線夾與導(dǎo)線接觸區(qū)域不應(yīng)出現(xiàn)由于微風(fēng)振動(dòng)、導(dǎo)線震蕩或其他因素引起的應(yīng)力過大導(dǎo)致的導(dǎo)線損壞現(xiàn)象。 8)耐張線夾應(yīng)避免應(yīng)力集中現(xiàn)象，防止導(dǎo)線或地線發(fā)生過大的金屬冷變形。,54,嚴(yán)選內(nèi)容,一、螺栓型耐張線夾(NL型) -其是借U形螺絲的垂直壓力與

34、線夾的波浪形線槽所產(chǎn)生的摩擦效應(yīng)來固定導(dǎo)線的。 1、螺栓型耐張線夾的類別 其包括：倒裝式、沖壓式、鋁合金式等型式，見圖4.2所示。此類線夾與導(dǎo)線的安裝方式有兩種： 在被安裝的導(dǎo)線上纏以與導(dǎo)線相同材料制造的金屬帶； 制造時(shí)就在線夾的線槽內(nèi)及壓板上襯以墊片。通常安裝鋁絞線及鋼芯鋁絞線時(shí)纏繞110mm的鋁包帶。 安裝螺栓型耐張線夾時(shí)最好采用測力矩扳手，將螺栓均勻地?cái)Q緊，而且盡可能在地面上或特制的操作臺(tái)（欄）上進(jìn)行，以確保線夾對導(dǎo)線有足夠的握力。,圖4.2 螺栓型耐張線夾,55,嚴(yán)選內(nèi)容,1)耐張線夾一般技術(shù)條件應(yīng)符合GB231485電力金具通用技術(shù)條件的規(guī)定。 2)材質(zhì)與緊固件 a.耐張線夾本體按G

35、B700-79普通碳素結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)條件，采用抗拉強(qiáng)度不低于372.5N/mm2(372.5MPa)的鋼或按GB978-67可鍛鑄鐵件分類及技術(shù)條件，采用牌號(hào)不低于KT33-8的可鍛鑄鐵制造； b.U形螺絲按GB700-79普通碳素結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)條件，采用抗拉強(qiáng)度不低于372.5N/mm2(372.5MPa)的鋼制造； c.螺母按GB 41-76六角螺母(粗制)； d.墊圈按GB 95-76墊圈(粗制)； e.彈簧墊圈按GB 93-76彈簧墊圈； f.銷釘按SD 29-82平頭銷釘； g.閉口銷按SD 26-82閉口銷。 3)耐張線夾的破壞荷重應(yīng)不小于以下數(shù)值： NLD-1、ND-201型18.4kN

36、； NLD-2、ND-202型41.0kN； NLD-3、ND-203型71.0kN； NLD-4、ND-204型91.0kN。,2、螺栓型耐張線夾的技術(shù)要求,56,嚴(yán)選內(nèi)容,（1）倒裝式螺栓型耐張線夾(NLD-型) 線夾本體和壓板由可鍛鑄鐵制造，其充分利用了線夾彎曲部分產(chǎn)生的摩擦力，從而減輕了U形螺絲的承載應(yīng)力，提高了線夾的握力，減少了螺栓數(shù)量。 適用于安裝中小截面鋁絞線、銅絞線及鋼芯鋁絞線。線夾的形狀及規(guī)范見圖4.3及表4-1。,圖4.3 倒裝式螺栓型耐張線夾結(jié)構(gòu)示意圖,3、螺栓型耐張線夾的類別、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及適用場合,57,嚴(yán)選內(nèi)容,表4-1,圖4.4 倒裝式螺栓型耐張線夾組裝示意圖,58,

37、嚴(yán)選內(nèi)容,倒裝式螺栓型耐張線夾的受力側(cè)（即檔距側(cè)）沒有U形螺栓固定，所有U形螺栓均裝在跳線側(cè)。安裝這種線夾不能反裝，否則會(huì)降低線夾的機(jī)械強(qiáng)度，甚至造成斷裂事故。線夾的正確安裝方式見圖4.6，線夾的不正確安裝方式見圖4.7.,59,嚴(yán)選內(nèi)容,（2）沖壓式螺栓型耐張線夾(ND-型) 該線夾以鋼板沖壓制造而成，其U形螺栓向上安裝，適用于安裝中小截面的鋁絞線及鋼芯鋁絞線。線夾的形狀及規(guī)范見圖4.8及表4-2。,表4-2,圖4.8 沖壓式螺栓型耐張線夾結(jié)構(gòu)示意圖,60,嚴(yán)選內(nèi)容,（3）鋁合金螺栓型耐張線夾(NLL- (開檔尺寸)型) 該線夾高強(qiáng)度鋁合金鑄造而成，具有強(qiáng)度高、抗腐蝕能性，并具有節(jié)能效果。線

38、夾的形狀及規(guī)范見圖4.9及表4-3。,圖4.9 鋁合金螺栓型耐張線夾結(jié)構(gòu)示意圖,61,嚴(yán)選內(nèi)容,表4-3,62,嚴(yán)選內(nèi)容,二、壓縮型耐張線夾(NY型) -用壓縮方法(液壓或爆壓)接續(xù)導(dǎo)線或地線的耐張線夾。 1、壓縮型耐張線夾的基本結(jié)構(gòu)及特點(diǎn) 該線夾主要由管體、引流板、引流線夾和鋼錨等組成。見圖4.10。其中管體用熱擠壓成型的鋁管制造，引流板用熱擠壓成型鋁板制造，引流線夾由鋁管部分壓扁而成，而鋼錨一般采用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼鍛制成型。 鋼錨的作用是用來接續(xù)和錨固鋼芯鋁絞線的鋼芯，然后套上管體，以壓力使金屬產(chǎn)生塑性變形，從而使線夾與導(dǎo)線結(jié)合為一個(gè)整體。按通常采用的結(jié)構(gòu)型式，線夾的鋼錨承受導(dǎo)線全部壓力，故

39、它的機(jī)械強(qiáng)度是與導(dǎo)線額定抗拉力相配合的。,特點(diǎn)：這種線夾安裝方便，跳線段導(dǎo)線通過引流線夾另行安裝，其長度有調(diào)整的余地，但增加了電氣接觸點(diǎn)，安裝時(shí)必須認(rèn)真清理引流板與引流線夾接觸面，才能確保有良好的電氣接觸性能。,圖4.10壓縮型耐張線夾,63,嚴(yán)選內(nèi)容,圖4.11,64,嚴(yán)選內(nèi)容,2、壓縮型耐張線夾的安裝方法 壓縮型耐張線夾的安裝可采用液壓或爆壓。 采用液壓時(shí)必須用一定規(guī)格的鋼模與液壓機(jī)進(jìn)行壓縮。定型的壓縮型耐張線夾不論鋼管和鋁管，均為圓形，壓縮后為正六角形，六角形的對邊尺寸應(yīng)為管外徑的0.866倍。 采用爆壓時(shí)，可以用一次爆壓或二次爆壓(即先壓鋼錨，套進(jìn)鋁管再爆壓鋁管)，爆壓前將鋁線端頭剝露

40、的鋼芯后部鋁線內(nèi)層鋁絲剝留10mm，插入鋼錨的防燒孔內(nèi)，以防止爆壓時(shí)燒傷鋼芯。 制造壓縮型耐張線夾所用的材料應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)和工藝要求。由于壓縮型耐張線夾不但承受導(dǎo)線全部拉力，而且作為導(dǎo)電體，因此，不論采用液壓或爆壓進(jìn)行線夾的安裝，都必須嚴(yán)格遵守有關(guān)操作規(guī)程。,65,嚴(yán)選內(nèi)容,3、壓縮型耐張線夾的技術(shù)要求 1)耐張線夾的一般技術(shù)要求應(yīng)符合 GB2314-2008電力金具通用技術(shù)條件的規(guī)定。 2) 材質(zhì)與緊固件： a.耐張線夾鋁管按GB3190-82鋁及鋁合金加工產(chǎn)品的化學(xué)成分采用牌號(hào)不低于L3制造的擠壓鋁管，管材抗拉強(qiáng)度不低于78.4MPa。鋁板按GB3193-82鋁及鋁合金熱軋板，采用牌號(hào)不低于L

41、3 鋁板。 b.拉環(huán)按GB700-79普通碳素結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)條件，采用抗拉強(qiáng)度不低于372.5N/mm2(372.5MPa)鋼。 c.耐張線夾鋼管按GB699-65優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼鋼號(hào)和一般技術(shù)條件，采用10 號(hào)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼無縫鋼管或抗拉強(qiáng)度不低于372.5MPa的鋼，硬度不大于布氏HB133。 d.螺栓按GB 5-76六角頭螺栓(粗制)。 e.螺母按GB 41-76六角螺母(粗制)。 f.彈簧墊圈按GB 93-76彈簧墊圈。 g.墊圈按SD 27-82加厚大墊圈。 3) 鋼錨的鋼管內(nèi)壁應(yīng)無鋅層。 4) 耐張線夾握力應(yīng)不少于規(guī)定數(shù)值：,66,嚴(yán)選內(nèi)容,按使用對象分：普通鋼芯鋁絞線用耐張線夾、鋁合金

42、絞線用耐張線夾、鋼芯鋁合金絞線用耐張線夾、地線用、跳線用、良導(dǎo)體地線用、擴(kuò)徑導(dǎo)線用耐張線夾等。 按外形分：沖鋒槍型、變管型和鋤頭把型3種，見圖4.12所示。,圖4.12,4、常用壓縮型耐張線夾及應(yīng)用場合：,67,嚴(yán)選內(nèi)容,(1)普通鋼芯鋁絞線用壓縮型耐張線夾 -其鋁管采用拉制鋁管，跳線引流端子板由鋁管壓扁而成。 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 線夾安裝方便，跳線由接線端子另行安裝，其長度有調(diào)整的余地。但這種線夾增加了電氣接觸點(diǎn)，安裝時(shí)必須認(rèn)真清理端子接觸面，才能確保良好的電氣接觸性能。其鋼錨采用鍛造。 線夾的結(jié)構(gòu)形狀見圖4.13。,圖4.13 壓縮型耐張線夾結(jié)構(gòu)示意圖 a)變管型 b)鋤頭把型,68,嚴(yán)選內(nèi)容,(

43、2)(83)標(biāo)準(zhǔn)鋼芯鋁絞線用壓縮型耐張線夾（沖鋒槍型 ） -該線夾為(74)標(biāo)準(zhǔn)鋼芯鋁絞線用耐張線夾的改進(jìn)型式。其與前者的區(qū)別：該線夾鋼錨的外徑與直線接續(xù)管外徑相同，采用相同規(guī)格的壓縮鋼模；鋼管壁薄，壓縮力大為降低；鋼錨環(huán)箍位于鋼管后部，環(huán)箍承受導(dǎo)線全拉力，而鋼管僅承受鋼芯握力。 線夾的結(jié)構(gòu)形狀見圖4.14規(guī)格見表4-4。,圖4.14(83)標(biāo)準(zhǔn)鋼芯鋁絞線用壓縮型耐張線夾,69,嚴(yán)選內(nèi)容,表4-4,70,嚴(yán)選內(nèi)容,71,嚴(yán)選內(nèi)容,(3)鋁合金絞線用壓縮型耐張線夾(NY-H型) 該線夾由鋁管本體與鋼錨組成。見圖4.15。 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 由于鋁合金絞線沒有鋼芯，因此鋼錨僅有環(huán)箍而沒有鋼管。環(huán)箍部分與

44、鋁管壓縮后為一整體，以傳遞整根導(dǎo)線拉力。 線夾的形狀及規(guī)范如圖4.15和表4-5。,圖4.15 鋁合金絞線用壓縮型耐張線夾,72,嚴(yán)選內(nèi)容,表4-5,73,嚴(yán)選內(nèi)容,(4)鋼芯鋁合金絞線用壓縮型耐張線夾 該線夾與(83)標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)線用耐張線夾相同，即鋼錨的鋼管僅承受鋼芯拉力，導(dǎo)線全部拉力由鋼錨的環(huán)箍承擔(dān)。 線夾的形狀及規(guī)范如圖4.16。,圖4.16 鋼芯鋁合金絞線用壓縮型耐張線夾,74,嚴(yán)選內(nèi)容,(5)良導(dǎo)體地線用壓縮型耐張線夾 其主要用于安裝作為架空避雷線的鋁包鋼絞線、鋁合金絞線及鋁鋼截面比為1.71的高強(qiáng)度鋼芯鋁絞線。 良導(dǎo)體導(dǎo)線的接續(xù)特點(diǎn)：鋼芯截面大，鋼管外徑超過絞線總外徑，用耐張線夾接續(xù)時(shí)

45、，鋁管壓縮部分均要增加鋁套以填充鋁管與導(dǎo)線之間存在的較大間隙。 根據(jù)試驗(yàn)，鋁包鋼絞線用鋼管接續(xù)是可行的。用鋼管接續(xù)后，再套上鋁管本體，則導(dǎo)流由鋁管承擔(dān)，機(jī)械荷載由鋼管承擔(dān)，鋁管基本上不承受機(jī)械荷載的作用。 線夾結(jié)構(gòu)形狀和尺寸見圖4.17和圖4.18。,75,嚴(yán)選內(nèi)容,圖4.17 鋁包鋼絞線及鋁合金絞線用耐張線夾,76,嚴(yán)選內(nèi)容,圖4.18 高強(qiáng)度鋼芯鋁絞線用壓縮型耐張線夾,77,嚴(yán)選內(nèi)容,(6)避雷線用壓縮型耐張線夾 其主要用于安裝GJ-35GJ-150鋼絞線及作非直線桿塔避雷線的終端固定或接線的終端固定。線夾為整鍛結(jié)構(gòu)。 線夾結(jié)構(gòu)形狀和尺寸見圖4.19。,圖4.19 避雷線用壓縮型耐張線夾,

46、78,嚴(yán)選內(nèi)容,(7)拉線用耐張線夾 壓縮型調(diào)整式耐張線夾用來固定拉線和調(diào)整接線。線夾由鋼壓接管、可調(diào)整的長U形螺絲及拉板組成。 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：加工工藝簡單，安全可靠，安裝方法可采用液壓或爆壓。 線夾結(jié)構(gòu)形狀和尺寸見圖4.20，尺寸規(guī)范見表4-7。,圖4.20 拉線用壓縮型耐張線夾,79,嚴(yán)選內(nèi)容,表4-6,80,嚴(yán)選內(nèi)容,(8)擴(kuò)徑導(dǎo)線用耐張線夾 LGKK型鋁鋼擴(kuò)徑導(dǎo)線是以金屬軟管作支撐的。導(dǎo)線采用耐張接續(xù)時(shí)，鋼錨應(yīng)插入空心的金屬軟管中進(jìn)行壓縮，否則軟管受壓變形將影響接續(xù)質(zhì)量。 擴(kuò)徑導(dǎo)線用耐張結(jié)構(gòu)形狀和尺寸見圖4.21,圖4.21 擴(kuò)徑導(dǎo)線用壓縮型耐張線夾,81,嚴(yán)選內(nèi)容,(9)30跳線用壓縮型

47、耐張線夾 在架設(shè)500kV超高壓輸電線路時(shí)，采用正方形排列的四分裂導(dǎo)線。為了避免上兩根導(dǎo)線和下兩根導(dǎo)線引下線在跳線處產(chǎn)生碰擊和磨傷，上兩根導(dǎo)線的耐張線夾的跳線按30安裝。 該線夾適用于四分裂導(dǎo)線跳線的直跳、繞跳和空中跳安裝，如圖4.22所示。線夾的形狀及尺寸規(guī)范如圖4.23和表4-7。,圖4.22 30跳線用壓縮線夾安裝圖,82,嚴(yán)選內(nèi)容,圖4.23 30跳線用壓縮線夾結(jié)構(gòu)示意圖,83,嚴(yán)選內(nèi)容,表4-7,84,嚴(yán)選內(nèi)容,(10)爆壓型耐張線夾 -采用爆炸壓接的方式連接導(dǎo)線的承力線夾。 該線夾適用于四分裂導(dǎo)線跳線的直跳、繞跳和空中跳安裝，如圖4.24所示。,a)變管型 b)鋤頭把型,圖4.24

48、 爆壓型耐張線夾結(jié)構(gòu)示意圖,85,嚴(yán)選內(nèi)容,86,嚴(yán)選內(nèi)容,適用于架空電力線路和變電所在耐張桿塔上固定鋼芯鋁絞線的耐張線夾。,87,嚴(yán)選內(nèi)容,包括普通楔形耐張線夾、楔形UT型耐張線夾、不可調(diào)式楔形UT型耐張線夾等。 結(jié) 構(gòu)：由可鍛鑄鐵制造的線夾本體和楔子組成。 工作原理：鋼絞線彎曲成與楔子一樣的形狀安裝在線夾中，當(dāng)鋼絞線受力后，楔子與鋼絞線同時(shí)沿線夾筒壁向線夾出口滑移，愈拉愈緊，逐漸呈鎖緊狀態(tài)。即該線夾是利用楔的劈力作用，使鋼絞線鎖緊在線夾內(nèi)。其組裝后如圖4.25所示。,圖4.25 楔型耐張線夾安裝示意圖,特 點(diǎn)：安裝和拆卸較方便。線夾在安裝好鋼絞線后，線夾出口端頭與出承力線以8號(hào)鍍鋅鐵線綁緊

49、或采用鋼線卡子將端頭在切線點(diǎn)固定，,三、楔型耐張線夾,88,嚴(yán)選內(nèi)容,圖4.26 各類楔型耐張線夾組裝圖,89,嚴(yán)選內(nèi)容,圖4.27 楔型耐張線夾結(jié)構(gòu)示意圖,表4-8,(1)普通楔型耐張線夾(NE型) 此線夾用于安裝鋼絞線，緊固地線及拉線桿塔的拉線。 其結(jié)構(gòu)及尺寸規(guī)范如圖4.27及表4-8所示。,90,嚴(yán)選內(nèi)容,(2) 楔型UT型耐張線夾（可調(diào)式NUT型） 此線夾由楔母、楔子和具有一定調(diào)整范圍的長U形螺絲組成。其既可以用于拉線的固定，又可用于拉線的調(diào)整。適用于安裝型號(hào)為GJ-2570的鍍鋅鋼絞線。一般安裝在拉線下端伸出的拉線棒附近。如圖4.28所示。,圖4.28 楔型UT耐張線夾安裝示意圖,線

50、夾的形狀及規(guī)范如圖4.29及表4-9所示。,91,嚴(yán)選內(nèi)容,92,嚴(yán)選內(nèi)容,(1) 楔型UT型耐張線夾(不可調(diào)式NU型) 此線夾由楔母、楔子和一不可調(diào)整的長U形螺絲組成。主要用于固定拉線桿塔的上端拉線。其安裝方便，可以減少連接金具。線夾的結(jié)構(gòu)及尺寸規(guī)范見圖4.30及表4-10所示。,表4-10,圖4.30 楔形UT型耐張線夾,93,嚴(yán)選內(nèi)容,注意：定型的楔型耐張線夾和UT形耐張線夾均為單楔結(jié)構(gòu)，安裝時(shí)必須注意楔子的方向，否則將使鋼絞線在線夾出口處受到極大的彎曲應(yīng)力，從而導(dǎo)致鋼絞線破斷和線夾機(jī)械強(qiáng)度降低。 線夾的安裝方法見圖4.31.,圖4.31 線夾的安裝方法,94,嚴(yán)選內(nèi)容,四、預(yù)絞型耐張線

51、夾,此類線夾用于安裝鋼絞線及鋁包鋼絞線。有絞合式和非絞合式兩種類型。,結(jié)構(gòu)如圖4-32所示。 -非絞合環(huán)：標(biāo)準(zhǔn)形式型式； 絞合環(huán)：適用于較大直徑的導(dǎo)線； -色標(biāo)：安裝的起始標(biāo)記； -標(biāo)簽：標(biāo)明產(chǎn)品型號(hào)； -預(yù)絞絲：采用鋁包鋼絲或鍍鋅鋼絲。,95,嚴(yán)選內(nèi)容,用途： 此類線夾可以代替常規(guī)的螺栓型、壓縮型及楔形線夾，用于安裝輸配電線路中裸導(dǎo)線、鋼絞線及鋁包鋼絞線、拉線等，并通過配套金具(如嵌環(huán)、碗頭掛板、雞心環(huán)等)與桿塔相連。,結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： (1)握力大 用于輸電線路導(dǎo)線的預(yù)絞式耐張線夾的握著強(qiáng)度可達(dá)導(dǎo)線計(jì)算拉斷力的95%；用于配電線路導(dǎo)線上的預(yù)絞式耐張線夾的握著強(qiáng)度可達(dá)導(dǎo)線計(jì)算拉斷力的65%； (2

52、)耐腐蝕性能好 所用材質(zhì)與導(dǎo)線材質(zhì)相同，可避免雙金屬腐蝕。 (3)安裝簡單 無需任何專用工具，一人徒手即可完成現(xiàn)場安裝。安裝快捷、方便。 (4)通用性強(qiáng) 可與多種金具配套使用。,96,嚴(yán)選內(nèi)容,配套金具 (1)嵌環(huán)。,(2)碗頭掛板,(3)雞心環(huán),97,嚴(yán)選內(nèi)容,圖4.33,預(yù)絞式耐張線夾在地線、耐張桿塔及拉線上的安裝如圖4.32及圖4.33所示。,98,嚴(yán)選內(nèi)容,99,嚴(yán)選內(nèi)容,1、設(shè)計(jì)參數(shù)的確定及主要設(shè)計(jì)內(nèi)容： 設(shè)計(jì)的依據(jù)是保證線夾有足夠的握力。由于螺栓型線夾是依靠螺栓壓緊導(dǎo)線后，線槽與導(dǎo)線接觸面上的摩擦力來承受導(dǎo)線張力的，而接觸面上的摩擦力由兩部分組成：螺栓壓緊處導(dǎo)線與接觸面的摩擦力，其

53、取決于螺栓的壓緊力；導(dǎo)線彎曲部位與接觸面上的摩擦力，其取決于線夾本體的形狀（圓弧的長度、曲率半徑及包角）和材料的摩擦系數(shù)。保證導(dǎo)線與線槽接觸面有足夠的摩擦力是線夾設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題。 設(shè)計(jì)內(nèi)容： (1)線夾本體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定線夾線槽的形狀（圓弧段的包角）。 (2)螺栓壓力計(jì)算保證足夠的靜摩擦力。,一、螺栓型耐張線夾設(shè)計(jì),100,嚴(yán)選內(nèi)容,2、線夾本體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定線夾線槽的形狀（圓弧段的包角）。,設(shè)導(dǎo)線安裝后，在導(dǎo)線張力及尾部螺栓壓緊力的共同作用下，線夾圓弧段上產(chǎn)生的壓力為均布載荷q，如圖4.35(a)所示。,取其上一微段dl為分離體，則：,圖4.35 線夾受力分析圖,（4-1）,（4-2）,(a

54、),(b),101,嚴(yán)選內(nèi)容,式中，因d很小，可取sin(/2) /2, cos(/2) 1,略去二次微量dTsin(d/2),則以上兩式簡化為：,將式（3-3）代入式（3-4）整理后，得：,（4-3）,（4-4）,（4-5）,對式（3-5）兩邊進(jìn)行積分， 得：,（4-6）,式中 T1導(dǎo)線張力，N； T2線槽尾部張力，N f摩擦系數(shù)；線夾圓弧段的包角，rad; e自然對數(shù)的底。,102,嚴(yán)選內(nèi)容,由式 可知，當(dāng)T1一定，越大，線槽圓弧越長，導(dǎo)線與線槽的接觸面積越大摩擦力就大線槽尾部的張力T2就越大壓緊可靠。 大圓弧面上的摩擦力Ff為：Ff=T1-T2=fqR= T,由此可得，圓弧段上導(dǎo)線對線夾

55、單位長度的壓力為,式中：q-圓弧面上單位長度的壓力,N/cm; T1-導(dǎo)線張力，kN； T2螺栓壓緊后產(chǎn)生的摩擦力，T2=zfF0,F0為螺栓的預(yù)緊力,z為螺栓的個(gè)數(shù)。,由圖3.29（a）, 取Ty=0得：,（4-7）,（4-8）,103,嚴(yán)選內(nèi)容,由上可見：線夾上導(dǎo)線接觸部位圓弧的長度與包角和圓弧的曲率半徑有關(guān)。 R一定時(shí)， 越大，線槽圓弧越長，線夾結(jié)構(gòu)尺寸大，重量增加；一定時(shí)，R越大，圓弧長度越大，導(dǎo)線與線槽的接觸面積大，摩擦力越大。因此，從結(jié)構(gòu)及受力角度考慮，設(shè)計(jì)中不僅要選取合理的圓弧包角及圓弧曲率半徑R，還可以從線夾結(jié)構(gòu)上進(jìn)行設(shè)計(jì)，即在安裝U形螺栓處設(shè)計(jì)一些小的凹槽，安裝時(shí)將導(dǎo)線壓入凹

56、槽，利用凹槽弧面的摩擦力來提高線夾的握力。,聯(lián)立式（3-7）和（3-8）得線夾接觸面上的摩擦系數(shù)為：,（4-9）,104,嚴(yán)選內(nèi)容,3、螺栓壓力計(jì)算 保證足夠的靜摩擦力。 (1)不考慮導(dǎo)線剛度 (螺栓壓緊處為光滑表面) 由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)可知，對于M10-M68的粗牙螺紋，其擰緊力矩可近似由下式計(jì)算： M0.2Fad 式中 M擰緊力矩，N.m Fa為螺栓的預(yù)緊力，N；一般要求其達(dá)到材料屈服極限的50%-70%(以充分發(fā)揮螺栓的工作能力和保證預(yù)緊可靠)。 d螺栓的公稱直徑，mm. 當(dāng)采用單個(gè)U形螺栓時(shí)，螺栓的緊固力為： P=2Fa2M/0.2d， 以此相應(yīng)，其產(chǎn)生的摩擦力為：T2=f.P。 當(dāng)采用z

57、個(gè)螺栓時(shí)，導(dǎo)線與線夾的摩擦力為T2=zfP。 因此，線夾對導(dǎo)線的握力為：,105,嚴(yán)選內(nèi)容,(2)考慮導(dǎo)線剛度情況(螺栓壓緊處為小圓弧情況),將導(dǎo)線與線夾的接觸情況看作為簡支梁。如圖4.37所示。,設(shè)耐張線夾的線槽輪廓如圖4.36所示，對導(dǎo)線的握力由四個(gè)螺栓的壓力P1、P2、P3、P4以及三個(gè)小圓弧產(chǎn)生的摩擦力 t1、t2、 t3 和大圓弧上的摩擦力T 組成。,圖4.36 耐張線夾的線槽輪廓,圖4.37 導(dǎo)線與耐張線夾線槽的接觸示意圖,106,嚴(yán)選內(nèi)容,設(shè)線夾上壓緊導(dǎo)線所需的力為P1，使導(dǎo)線產(chǎn)生變形量為所需的力為P，則使導(dǎo)線與小圓弧接觸面壓緊所需的力為：P1+P=2P。其中P由材料力學(xué)知：,式

58、中 E-導(dǎo)線材料的彈性模量； J導(dǎo)線的抗彎截面模量； L小圓弧的弦長, mm. 因此，每個(gè)小圓弧段上，壓緊導(dǎo)線的力為： P1=2P-P=P2=P3=P4 由其所產(chǎn)生的摩擦力T2=fP1。若螺栓的個(gè)數(shù)為n，則壓緊產(chǎn)生的摩擦力為：,線夾的總握力為：,式中ti計(jì)算見教材P49頁； T為大圓弧上的摩擦力， T=fqR,107,嚴(yán)選內(nèi)容,二、壓縮型耐張線夾設(shè)計(jì) 包括液壓型和爆壓型耐張線夾的鋁壓縮管直徑(內(nèi)、外徑)和長度的確定、鋼錨直徑(內(nèi)、外徑)和壓接長度的確定以及壓縮比的計(jì)算等。 1、液壓型耐張線夾的設(shè)計(jì) 1) 鋼接續(xù)管的設(shè)計(jì)： 材料：普通碳素鋼(Q235)或優(yōu)質(zhì)碳素鋼。HBS=133； 制造方法：冷拔或圓鋼加工成形。 設(shè)計(jì)參數(shù)：鋼管內(nèi)徑d2、外徑