钢芯铝绞线：架空线路主要导线材料及型号解析

图1-3　架空线路的组成

架空线路由导线、避雷线(架空地线)、杆塔和绝缘子等主要部件组成，如图1-3所示。

1.导线和避雷线

导线可分为裸导线和绝缘导线两大类。基本都采用裸导线，裸导线的散热性能好，且节省绝缘材料，一般用于高压输电线路；绝缘导线主要用于低压线路，以利于人身和设备的安全保障。由于导线和避雷线都是露天架设的，因此对导线除了要求有良好的导电性能外，还要求有相当高的机械强度与耐化学腐蚀能力。导线的材料主要有铝、铜、钢等，目前大量使用的是铝或铝合金导线。钢导线一般用作避雷线、铝绞线的芯线(即钢芯铝绞线)或水泥杆的斜拉线，以提高其机械强度。铜导线的导电性能和机械强度优于铝，但价格昂贵。

架空线路采用裸导线的结构型式主要有单股导线、多股导线和两种金属多股导线3种，如图1-4所示。由于钢芯铝绞线的机械强度得到了保证，因此它是架空线路采用的主要导线型式。按钢芯铝绞线按强度的大小，通常可将其分为普通型、轻型和加强型3种。3种型式的区别在于铝钢截面比，截面比的大小反映了机械强度的大小。通常，轻型结构的铝钢截面比为7.6～8.3，普通型结构的截面比为5.3～6.0，加强型结构的截面比为4.3～4.4。

图1-4　裸导线的结构型式

(a)单股导线；(b)一种金属多股导线；(c)两种金属多股导线

架空线路导线的型号是用导线的材料、结构和截面积表示的，如LGJ-120表示截面积为120 mm2的钢芯铝绞线。

对于220 k V以上输电线路，为减少线路的电抗和导线电晕，常采用分裂导线，如图1-5和图1-6所示。

绝缘导线按其绝缘材料的不同可分为橡皮绝缘导线、氯丁橡胶绝缘导线和塑料绝缘导线等。

图1-5　多分裂导线组合方式

(a)二分裂；(b)三分裂；(c)四分裂；(d)五分裂

图1-6　分裂导线悬挂方式

2.杆塔

架空线路的导线需要有杆塔支撑。根据所用材料的不同，可将杆塔分为木杆塔、铁杆塔和钢筋混凝土杆塔3种。目前，木杆塔已基本上不采用，铁杆塔主要用于220 k V以上超高压、大跨距的线路及某些受力较大的耐张、转角杆塔。而钢筋混凝土杆塔不仅节省钢材，还具有较高的机械强度，被广泛采用。

按使用目的和受力情况的不同，通常可将杆塔分为直线杆塔、转角杆塔、耐张杆塔(发生断线时不影响下段线路的杆塔)、终端杆塔、换位杆塔(将各相导线换位而使其各相电抗基本相等)和跨越杆塔(跨越较宽的江河、峡谷和铁路、公路)等。部分线路杆型示意如图1-7所示。(www.xing528.com)

图1-7　部分线路杆型示意

3.绝缘子和金具

1)绝缘子

架空线路用的绝缘子用来支持或悬挂导线，并使之与杆塔绝缘。它由瓷、玻璃或硅橡胶等材料制成，需要有足够的电气和机械强度，其主要型式有针式、悬式和棒式3种，如图1-8所示。针式绝缘子，主要用于10 k V及以下的线路；悬式绝缘子主要用于35 k V及以上的线路，通常根据电压等级的高低组装成绝缘子数目不同的绝缘子链使用；棒式绝缘子具有绝缘子与横担的作用，广泛用于10～35 k V的农村电力网中。

图1-8　绝缘子

(a)针式；(b)悬式；(c)棒式

图1-9　悬垂线夹和耐张线夹

(a)悬垂线夹；(b)耐张线夹

2)金具

在架空线路上，连接导线和绝缘子所使用的金属部件称为金具。以下为最常用的5种金具。

(1)悬垂线夹主要将导线固定在直线杆塔的悬式绝缘子上，使导线不能自由活动，如图1-9(a)所示。

(2)耐张线夹主要将导线固定在非直线杆塔的耐张绝缘子链上，如图1-9(b)所示。

(3)接续金具将两段导线连接在一起。

(4)连接金具将悬式绝缘子组装成链式线夹、绝缘子链、杆塔横担等相互连接。

(5)保护金具分为护线条、防震锤和悬重锤3种。护线条的作用是减小导线振动时所受的机械应力；防震锤在导线振动时产生与振动方向相反的阻尼力；而悬重锤是一种绝缘保护金具，可以减少绝缘子链的偏移，防止其过分靠近杆塔。