摘 要：當(dāng)今世界上發(fā)達(dá)國(guó)家在架設(shè)高空線路的安裝設(shè)備上，普及使用預(yù)絞式的金具產(chǎn)品。因?yàn)轭A(yù)絞式的金具產(chǎn)品相較于傳統(tǒng)意義上所使用的金具，具有許多常用的架空金具難以企及的優(yōu)勢(shì)：其在重量上更為輕巧，在安裝使用該金具時(shí)也更為簡(jiǎn)易方便，不僅如此它還具有抗腐蝕性、抗高溫、環(huán)保節(jié)能、堅(jiān)固不易損傷、受壓力均勻等更為出眾的優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞：預(yù)絞式金具；架空輸配線路；加工工序；優(yōu)勢(shì)

中圖分類號(hào)：TM75 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）29-0059-02

1 預(yù)絞絲的特點(diǎn)

美國(guó)PLP公司的創(chuàng)始人托馬斯于1947年創(chuàng)造了預(yù)絞絲，剛開始的時(shí)候只是簡(jiǎn)單的預(yù)絞式的護(hù)線條。那什么是護(hù)線條呢？簡(jiǎn)單的區(qū)分一下，護(hù)線條大概分為預(yù)絞絲和錐形兩種類型，它是為了保護(hù)架空線路的懸掛點(diǎn)因?yàn)楦鞣N原因的震動(dòng)而導(dǎo)致的損傷，其一般被安裝在線路導(dǎo)線的線夾處，為的就是減少線路導(dǎo)線因?yàn)檎饎?dòng)及壓迫而產(chǎn)生的變形和損傷，提高所保護(hù)位置的剛硬程度和抗震動(dòng)的能力。目前我國(guó)普及使用預(yù)絞絲類型的護(hù)線條用來作為防震的裝置，預(yù)絞絲作為一種鋁鎂硅合金線條材料，已經(jīng)被列入預(yù)絞式金具產(chǎn)品中。

在線條式預(yù)絞絲的基礎(chǔ)上，為適應(yīng)生產(chǎn)力的發(fā)展和社會(huì)生產(chǎn)的需要，逐步出現(xiàn)了多種類型的預(yù)絞式金具產(chǎn)品，而在這眾多的產(chǎn)品中，因特點(diǎn)突出，技術(shù)性能優(yōu)越使預(yù)絞式電力金具在光纜和電力的行業(yè)中被越來越廣泛的關(guān)注和使用。根據(jù)相關(guān)資料記錄，在高達(dá)425kV以上的高壓電線路中，預(yù)絞式電力金具已經(jīng)成功的適用了數(shù)年之久，而預(yù)絞式金具里的其他產(chǎn)品如懸掛式線夾也被普遍適用于外國(guó)的特高壓線路中[1]，并留有長(zhǎng)期運(yùn)行的記錄，典型的例子就是美國(guó)1975年的750kV項(xiàng)目和南非1982年的750kV項(xiàng)目。在目前相關(guān)專業(yè)統(tǒng)計(jì)中，預(yù)絞式金具已被安裝使用在全世界數(shù)百萬(wàn)公里的OPGW和ADSS光纜的線路上。雖然我國(guó)在該項(xiàng)技術(shù)領(lǐng)域的開發(fā)和利用方面起步較晚，但是由于其優(yōu)勢(shì)突出，預(yù)絞式金具已經(jīng)逐漸被各大電力企業(yè)認(rèn)可和投入使用，被廣泛應(yīng)用于輸配電、光纖通訊、電氣化鐵路、有線電視、建筑、農(nóng)業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域。

2 預(yù)絞式金具的加工工序及性能影響因素

預(yù)絞式電力金具在設(shè)計(jì)和加工其預(yù)絞絲時(shí)，其第一道工序叫做成型，具體而言就是采用特殊規(guī)格的模具把特定選擇的金屬絲整合，最終成果就變成了被切割成固定長(zhǎng)度的具有特殊內(nèi)徑和長(zhǎng)度的螺旋狀的預(yù)絞絲。緊接著這些已經(jīng)初步成型的預(yù)絞絲將經(jīng)過或分組、或清洗、或粘膠、或噴砂、或絞合、或制彎等一系列的加工程序，當(dāng)然并不是每一個(gè)預(yù)絞式金具都要經(jīng)歷這些全部的程序，不同的產(chǎn)品根據(jù)其特性需要經(jīng)歷不同的加工工序，最后經(jīng)歷過無(wú)數(shù)工序的淬煉，最終形成了最后的預(yù)絞式金具產(chǎn)品經(jīng)歷過一道道工序的成品，其預(yù)絞絲的內(nèi)徑比需要配套使用的導(dǎo)線或者光纜的外徑稍小，因此，當(dāng)把其使用在導(dǎo)線或者是光纜上的時(shí)候，會(huì)在二者相接觸的位置產(chǎn)生摩擦力，使其壓應(yīng)力均勻，進(jìn)而將配套使用的導(dǎo)線或者是光纜緊緊卡住。

螺旋預(yù)絞絲的內(nèi)徑與所適用的導(dǎo)線或光纜的外徑的比例關(guān)系、預(yù)絞絲上一個(gè)完整螺旋的長(zhǎng)度及磨砂的多少、螺旋的方向、預(yù)絞絲的長(zhǎng)度及制作金具產(chǎn)品的選材等決定了一個(gè)成品預(yù)絞式金具產(chǎn)品的性能。螺旋預(yù)絞絲的內(nèi)徑必須比所適用的導(dǎo)線或光纜的外徑小，這樣才能在二者相接觸的面產(chǎn)生均勻的壓應(yīng)力，進(jìn)而轉(zhuǎn)化成摩擦力，使預(yù)絞絲金具牢牢的鑲嵌在配套使用的導(dǎo)線或光纜上，但是，究竟內(nèi)徑需要比外徑小多少，這一點(diǎn)沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，它是根據(jù)不同的產(chǎn)品系數(shù)而定，這也是制作預(yù)絞式金具產(chǎn)品所需要參考的重要的技術(shù)參數(shù)之一。

而螺旋的長(zhǎng)度即螺距，在預(yù)絞絲的長(zhǎng)度一定的情況下，如果它的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，那么在一個(gè)預(yù)絞絲的范圍內(nèi)，需要的節(jié)距數(shù)量就越少，也就是說產(chǎn)生的接觸面就越少，那么摩擦力就會(huì)減弱。因此如若想增強(qiáng)預(yù)絞絲的握力也就是摩擦力的話，就要增大接觸面積，增大均勻的壓應(yīng)力面積，因此要減少螺距。而這樣的情況下，會(huì)導(dǎo)致所使用的材料增多，加大了金具產(chǎn)品成型的難度，導(dǎo)致成本的增加，而且安裝變得不再便捷。因此每個(gè)預(yù)絞絲金具產(chǎn)品的螺距都不相同，這也是預(yù)絞式金具產(chǎn)品制作加工時(shí)需要考慮的技術(shù)參數(shù)之一。從以上分析不難得出，預(yù)絞絲的長(zhǎng)度其實(shí)也影響著一個(gè)產(chǎn)品摩擦力壓應(yīng)力的大小，是影響一個(gè)預(yù)絞式金具產(chǎn)品的重要的技術(shù)參數(shù)之一。雖預(yù)絞絲的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，其接觸面就越大，進(jìn)而摩擦力就增大，但這并不意味著越長(zhǎng)就越好。因?yàn)轭A(yù)絞絲的長(zhǎng)度直接與材料的使用相關(guān)聯(lián)，長(zhǎng)度越長(zhǎng)，使用的材料就增多，會(huì)造成材料的不必要的浪費(fèi)。因此只需根據(jù)所需成品的技術(shù)參數(shù)，設(shè)計(jì)特定的長(zhǎng)度，達(dá)到材料的應(yīng)用最大化即可。

存在于預(yù)絞絲內(nèi)壁上的磨砂，也可以增加預(yù)絞絲與導(dǎo)線或光纜接觸面的摩擦力，其意義不言而喻。而旋向指的是導(dǎo)線或光纜最外層的捻向.順時(shí)針的方向稱為右旋，逆時(shí)針的方向則稱為左旋。這個(gè)旋向最終決定著成品的旋向，同時(shí)也反映了最終產(chǎn)品的設(shè)計(jì)功能。最后選擇生產(chǎn)預(yù)絞絲的原材料一定要考慮材料的強(qiáng)度和其抗腐蝕性。一般情況下，選擇要安裝的預(yù)絞絲的材質(zhì)需要盡可能與其接觸的部分相同，至少也要保證電負(fù)性接近，同時(shí)，原材料本身的選擇也要考慮其所制作的最終產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)。

3 預(yù)絞式金具在架空線路中的運(yùn)用優(yōu)勢(shì)

3.1 高度耐磨損性

在高空的輸配電線路運(yùn)行過程中，高強(qiáng)度作業(yè)的通常是各種部件中的導(dǎo)、地線部分，它們?cè)诟邚?qiáng)度的作業(yè)下很容易受到損傷。這些發(fā)生損傷的區(qū)域通常在桿塔側(cè)導(dǎo)、地線與金具相接觸的區(qū)域上，因?yàn)檫@些區(qū)域的動(dòng)態(tài)彎曲和靜態(tài)彎曲應(yīng)力最大。

預(yù)絞式金具的出現(xiàn)就解決了上述問題。預(yù)絞式金具因?yàn)榫哂虚L(zhǎng)長(zhǎng)的預(yù)絞絲，它們與導(dǎo)線或光纜的接觸面，可以均勻地分散金具對(duì)導(dǎo)、地的靜態(tài)壓應(yīng)力，避免金具對(duì)導(dǎo)線或是光纜的壓力集中在某一個(gè)點(diǎn)上[2]。同時(shí)，由于預(yù)絞式金具的纏繞，導(dǎo)、地線與金具相接觸的區(qū)域的彎曲剛度有所增強(qiáng)，極大的削弱了由微風(fēng)振動(dòng)引起的動(dòng)態(tài)彎曲應(yīng)力對(duì)這些區(qū)域的影響[3]。預(yù)絞式金具和傳統(tǒng)機(jī)械式金具在同等的使用條件下，前者明顯減小作用在導(dǎo)、地線上的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)應(yīng)力，緩解了了導(dǎo)、地線與金具產(chǎn)品相接觸區(qū)域面的嚴(yán)肅的應(yīng)力環(huán)境，減少導(dǎo)、地線因微風(fēng)振動(dòng)和高強(qiáng)度作業(yè)所受到的損傷。

3.2 操作便捷、維護(hù)省心

預(yù)絞式金具在安裝的時(shí)候不需要使用專用工具，預(yù)絞式產(chǎn)品在設(shè)計(jì)的時(shí)候，在生產(chǎn)工廠這個(gè)環(huán)節(jié)已經(jīng)進(jìn)行了預(yù)成形處理，因此在安裝施工的時(shí)候，只需將預(yù)絞式綁線向兩側(cè)纏繞在導(dǎo)線上就行了，即可以徒手進(jìn)行安裝，簡(jiǎn)便快捷的操作極大的提高了金具產(chǎn)品的安裝速度和工人的勞動(dòng)效率。舉個(gè)例子來說明一下，如果一個(gè)工人操作熟練，那么他安裝一套預(yù)絞式金具只需花費(fèi)幾分鐘的時(shí)間。而且因?yàn)槭峭绞诌M(jìn)行操作，所以可以僅靠觀察就能檢查金具的安裝質(zhì)量，也不會(huì)出現(xiàn)因?yàn)椴煌耸褂貌煌ぞ哌M(jìn)行操作而使安裝出現(xiàn)差異的情況發(fā)生。

預(yù)絞式金具在設(shè)計(jì)的時(shí)候，完全考慮到在后期運(yùn)行過程中，運(yùn)行張力的出現(xiàn)會(huì)使導(dǎo)線或是光纜處于一種越來越緊的狀態(tài)，而預(yù)絞絲的特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使其完全適應(yīng)這種越拉越緊的狀態(tài)，也就不會(huì)產(chǎn)生傳統(tǒng)金具在這種情形下會(huì)出現(xiàn)的問題。因此使用預(yù)絞式金具，同時(shí)可以省掉后期大量的運(yùn)行維護(hù)工作，這些特點(diǎn)使得應(yīng)用預(yù)絞式金具變得經(jīng)濟(jì)便捷。

3.3 材料耗廢低

在以往的時(shí)候，我國(guó)的一些金句產(chǎn)品在選擇原材料的時(shí)候，普遍使用鐵磁材料，然而鐵磁材料往往存在者磁滯和渦流損失的問題，這樣使得金具的能耗非常嚴(yán)重。隨著社會(huì)的高速發(fā)展，我們生活的各個(gè)領(lǐng)域都離不開電，導(dǎo)致電力的輸送量的大大的提高，高消耗的傳統(tǒng)金具已經(jīng)無(wú)法滿足當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展。預(yù)絞式金具的出現(xiàn)很好的解決了這個(gè)問題，因?yàn)轭A(yù)絞式金具大部分的材料都是由鋁合金材料構(gòu)成，不僅能耗很小而且滿足了輸配電線路對(duì)配套金具的強(qiáng)度要求。

3.4 適用性強(qiáng)

預(yù)絞式金具可應(yīng)用于幾乎所有的常用導(dǎo)、地線以及絕緣電纜。

3.5 抗腐性強(qiáng)

選擇生產(chǎn)預(yù)絞絲的原材料一定要考慮材料的強(qiáng)度和其抗腐蝕性。一般情況下，選擇要安裝的預(yù)絞絲的材質(zhì)需要盡可能與其接觸的部分相同，至少也要保證電負(fù)性接近，這樣可以減小不同種金屬之間在電氣環(huán)境下所引起的電腐蝕，增強(qiáng)了金具產(chǎn)品的使用期限。

4 結(jié)束語(yǔ)

電力金具在架空輸配電線路中占據(jù)著重要的地位，被廣泛的使用，預(yù)絞式金具的廣泛推廣不僅能耗很小而且滿足了輸配電線路對(duì)配套金具的強(qiáng)度要求，同時(shí)可以省掉后期大量的運(yùn)行維護(hù)工作，符合高速發(fā)展的當(dāng)今社會(huì)的需要。

參考文獻(xiàn)

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[3]鄧洪洲，朱松曄，王肇民.大跨越輸電塔線體系動(dòng)力特性及風(fēng)振響應(yīng)[J].建筑結(jié)構(gòu)，2014（7）：25～28.

收稿日期：2018-8-10

作者簡(jiǎn)介：韋英泰（1989-），男，助理工程師，本科，主要從事電力鐵塔放樣工作。