绝缘子串基本信息

悬垂绝缘子串只适用于直线杆塔 (或耐张杆塔的跳线) 中，图2-7是单联悬垂绝缘子 串。正常运行情况下，它只承受导线及附加的垂直荷重和风荷载，在事故断线情况下，要承 受导线的断线张力。所以悬垂绝缘子串要同时满足这两个条件。

由于垂直荷重的不同，所以每相悬垂绝缘子串 可能用单串、双串或多串的不同组装型式。单联悬 垂绝缘子串图如图2-7所示。使用单联绝缘子串有 许多优点： ①所需要的金具和绝缘子数量较少，所 以费用较低; ②相应的破损率也较少，更换、维护 及检修所需的费用也同时降低; ③由于闪络概率与 绝缘子数量和串的数量成正比，绝缘子数量减少， 使闪络概率也就较低。然而单联绝缘子串一旦在串 中出现破损绝缘子时，其可靠性较低。一般在档距 较大、受力较为严重以及重要跨越处，可采用双联 或多联绝缘子串，双联绝缘子串组装图如图2-8所 示。采用双联绝缘子串后，会使串长增加，相对于 杆塔高度降低0.3～1m。所以，一般多采用单联悬 垂绝缘子串，如图2-7所示。只有当垂直荷重较大， 单串强度不能满足时，或在重要跨越处，才有必要 使用双联或多联绝缘子串。有时，在山区当悬垂角 不能满足要求时，还采用双联双线夹。

耐张绝缘子串受力情况与悬垂绝缘子串完全不同，在正常运行情况下，悬垂绝缘子串只承受垂直荷重不承受导线张力，而耐张绝缘子串恰恰相反，它主要承受导线的全部水平张 力。

与悬垂绝缘子串一样，当每串所需绝缘 子联数确定之后，就要选好挂线点的方法。 因为挂线点是绝缘子串受力较为集中的地方，因此我们要选择结构简单、转动灵活、 施工方便、受力清晰的挂线方式。正因为如 此，架空输电线路的挂线方式虽然很多，但 通常所用的主要一点挂线方 式和两点挂线方式两种。这两种挂线方式由于上下、左右都可以自由转动，所以这种挂线结构既适合于转角的变化，又适合于导线向下倾角的需 要。

V形绝缘子组装型式有多种，V形绝缘子串是常见的一种。采用这种V 形绝缘子串具有下列优点：

(1) 能限制绝缘子串摇摆，从而减小塔头尺寸;

(2) 可以缩小线路走廊，从而减少林区的树木砍伐宽度，也可改善山区边坡的开挖;

(3) 可以减少修建线路时购收走廊所花费的资金，从而起到节省投资的目的。

然而在另一方面，使用V形绝缘子串后，将使绝缘子需要量增加一倍。因此，V形绝缘 子串一般用在杆塔窗口受到限制的酒杯型、 门型、猫头型的中相导线。若用在边相时， 使边相横担要加长，反而不经济，所以使用 V形绝缘子串前要作综合技术经济比较。当 对旧线路改造或在升压线路上，使用V形绝 缘子串较为适合。

随着输电线路的电压等级的不断提高，当今还出现一种链状形的绝缘子串的杆塔，如图 2-15所示。其绝缘子串既起到绝缘作用，又代替杆塔横担，它省略了复杂的钢结构横担。若 用合成绝缘子替代横担，它还具有质量轻、运输轻便、存放地方小、施工方便等优点，作为高压输电线路的杆塔，尤其作事故抢修用的杆塔是很适合的。我国500kV紧凑型线路中也有用这种塔型。

因绝缘子串是柔性组合构件，不能承受压力，所以当用链状形绝缘子串作这种杆塔时， 也同样应不使绝缘子串承受压力。

在输电线路中，用于连接杆塔，拉线，导线 (或避雷线) 和绝缘子等所用的金属零件统称为金具。送电线路中的金具主要有悬垂线夹、耐张线夹、导线连接金具、保护导线 (或避 雷线) 的保护金具以及拉线金具、接续金具等。这里只简要概述与绝缘子串有关的悬垂线 夹、耐张线夹、绝缘子串挂线零件等。

绝缘子串悬垂线夹

悬垂线夹的作用是握着导线 (避雷线)，并与悬垂绝缘子串连接，将导线 (或避雷线) 悬挂在空间。悬垂线夹在正常时应能承受档距内的全部垂直荷重，并在线路正常运行和断线 情况下不允许导线在线夹内滑动或脱离绝缘子串。因此悬垂线夹必须满足两个条件，一是在 正常运行时线夹应能承受导线的最大综合荷重，二是线夹对导线必须有一定的握着力。所以 有必要讨论一下这两种受力情况。

绝缘子串耐张线夹

导线耐张线夹一般分为两类，第一类用螺栓压紧导线的方法固定，因而称为螺栓型线夹。这种线夹对导线只承受导线的全部张力，而不需要传导电流。这种线夹对导线的握着力应不小于导线计算破断力的90%。螺栓形耐张线夹主要有 ND型和NDL型两类，其中字母N表示耐张，L表示螺栓式，D表示倒装式。这种螺栓型耐张线夹主要用于小截面的导线。

第二类是压缩型耐张线夹。这类线夹又有两种，一种是液压型，另一种是爆压型。如 NY—800/100是一种液压型耐张线夹。其中N表示耐张，Y表示液压型，数字是指适用导线的截面尺寸，其中分子是代表适用导线的铝截面面积 ，分母是钢芯截面面积标称尺寸。

绝缘子串连接金具

连接金具分为专用连接金具和通用连接金具两种， 前者是指直接用来连接绝缘子的，所以其连接部位的 尺寸 应与绝缘子的钢帽、钢脚尺寸相配合，如球窝形 绝缘子用球头挂环、碗头挂板相连接，而槽型绝缘子 则要用直角挂板和直角挂环等相连接。图2-6是绝缘子 串专用的连接金具——球头挂环和碗头挂板。以上这些金具只能用于与绝缘子直接相连的部 位，而不能作其他用途，所以叫做专用连接金具。

绝缘子串是两片或多片绝缘子组合在一起，柔性悬挂架空线导线。绝缘子串主要承受张力。在输电线路中，只有将绝缘子组成串后才能满足机械和电气的要求。由于使用要求的不同，绝缘子串有多种形式，其受力情况区别很大，因为要将绝缘子串与杆塔和导线相连。绝缘子串的电气特性主要是指绝缘子串在正常电压时绝缘子片之间的电压分布，在过电压作用下绝缘子串可能闪络的途径，以及双串或多串绝缘子对电容电压等。

耐张绝缘子串是当前输电线路架设过程中常用的产品，是架设输电线路过程中的重要元件，在输电线路的运行过程中，绝缘子长期承受着电流的高压和自然环境的变化的影响，绝缘子绝缘能力下降，绝缘子老化、破损，严重威胁着输电线路的运行安全。750千伏耐张绝缘子串的塔上监测存在着读数困难、装置操作不灵活等问题，需要相关的人员针对这些问题，应用新技术、新材料、改进监测的工具，解决耐张绝缘子串的监测操作困难的问题，进而保障输电线路的架设安全和线路的正常使用。

换相绝缘子串组合形式应具有结构简单、金具数量少、可靠性高、运行维护方便和经济性好等特点。换相绝缘子串是紧邻一般耐张绝缘子串的，因此，设计时应与一般耐张串同步考虑。

以近期竣工的天广3回500kV送电线路AC相悬空换位为例，换相绝缘子串全长15220mm，总重1417kg，中部设置一联板，联板下部安装有换位跳线用悬垂线夹，联板起支撑和保持两绝缘子串间距离的作用。耐张换相绝缘子串相对地绝缘采用28片FC210/170绝缘子，相对相采用 47 片 FC210/ l70 绝缘子，相间绝缘水平取值为相对地绝缘水平的 1. 6 倍。其绝缘水平略高于常规(1. 53 倍) 换相绝缘水平，主要是考虑该线路的重要性。