金具、绝缘子的吨位怎么选（独家版）

Part 01

前言

电力金具通过“标称破坏荷载”来划分强度等级，

意思是金具能承受的最大荷载。

根据 GB2315-2017 共分为18个等级，

常用如 70kN、100kN、120kN、160kN 等等。

又因为 1t = 9.8kN ≈ 10kN

故术语中用“ 7吨 、10吨”等来描述金具等级，

可直白理解为金具能承受的重量。

那么线路工程中如何选择金具和绝缘子的吨位呢？

Part 02

耐张串绝缘子、金具吨位选择

我们随便找一张耐张串图片，

上图不难发现：

金具、绝缘子、导线 串连成串，

如同一条绳上的蚂蚱。

因此这个串上的各方应具有相同的抗拉强度，

且任何一方既不能太强，也不能太弱。

太弱了会成为短板，

太强了则是一种浪费。

那么这个串上需要多少强度谁说了算？

很显然，导线是当之无愧的“话事人”。

关于导线的纵向张力大小

我们在之前的发文《架空导线的拉断力及安全系数》中

已经说得很清楚了：

根据GB50545-2010线路设计规范：

即：

导线最大使用张力 = （导线额定拉断力×0.95） / K1

导线定了作用力后，

我们就要根据作用力来确定绝缘子的强度等级。

同样根据GB50545-2010 6.0.1：

绝缘子强度=导线额定拉断力，正好应了我开头说的“一条绳上的蚂蚱”理论，即串上所有的部件强度应基本一致，所以绝缘子安全系数2.7反而是倒推凑出来的，你能理解吗？

绝缘子强度等级确定后，

再确定连接金具的强度等级。

每一种型式的绝缘子

配备一套与其机械破坏荷载相同的金具。

一般两者强度等级一致。

对双联绝缘子用的金具，

其机械破坏荷载为单联绝缘子金具的二倍。

当然，

你同样可以也需要对金具强度进行验算。

根据GB50545-2010线路设计规范：

因此：

总结：

1）耐张金具、绝缘子的强度等级

取决于导线的纵向张力。

2）导线按2.5安全系数架线时，

耐张金具、绝缘子强度等级

约等于导线额定拉断力。

（山区线路高差较大时需验算绝缘子、金具强度）

3）导线安全系数大于2.5时，

金具强度可根据导线张力同步降低。

4）断线、断联、验算情况应根据对应安全系数

对绝缘子和金具强度进行验算。

示例：

Part 03

悬垂串绝缘子、金具吨位选择

与耐张串承受导线纵向张力不同，

悬垂串承受竖向重力。

因此其金具强度主要计算其受到的垂直荷载。

如果没有覆冰，忽略风速影响

那么计算非常简单：

垂直荷载=导线单位长度重量×垂直档距×9.8（重力常数）

该工况为常年工况，

根据规范此时绝缘子安全系数取4。

对于绝缘子常年工况安全系数，

规范条文说明是这样解释的：

以JL/G1A-300/40导线，垂直档距1000米为例：

垂直荷载=1207.7kg/m × 1000m ×9.8N/kg

=11835N =11.8kN

按绝缘子安全系数取4.0，

则绝缘子强度大于 11.8 ×4.0 =47.2kN 即可。

因此选择 7 吨的金具和绝缘子比较合适。

正如下图所示：

综上：

1）悬垂串的强度等级选择也很简单，

即算出这个垂直档距下的导线有多重即可。

2）重覆冰、大风速地区，

需根据综合比载算出垂直荷载选择绝缘子、金具强度。

3）断线、断联、验算情况应根据对应安全系数

对绝缘子和金具强度进行验算。

Part 04

跳线串绝缘子、金具吨位选择

到了跳线串就更简单了，

因为跳线串基本不受力，

因此吨位很小即可满足。

如下图所示：

即使双分裂导线跳线破坏荷重取70kN即可。