摘 要：当今世界上发达国家在架设高空线路的安装设备上，普及使用预绞式的金具产品。因为预绞式的金具产品相较于传统意义上所使用的金具，具有许多常用的架空金具难以企及的优势：其在重量上更为轻巧，在安装使用该金具时也更为简易方便，不仅如此它还具有抗腐蚀性、抗高温、环保节能、坚固不易损伤、受压力均匀等更为出眾的优势。
　　关键词：预绞式金具；架空输配线路；加工工序；优势
　　中图分类号：TM75 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）29-0059-02
　　1 预绞丝的特点
　　美国PLP公司的创始人托马斯于1947年创造了预绞丝，刚开始的时候只是简单的预绞式的护线条。那什么是护线条呢？简单的区分一下，护线条大概分为预绞丝和锥形两种类型，它是为了保护架空线路的悬挂点因为各种原因的震动而导致的损伤，其一般被安装在线路导线的线夹处，为的就是减少线路导线因为震动及压迫而产生的变形和损伤，提高所保护位置的刚硬程度和抗震动的能力。目前我国普及使用预绞丝类型的护线条用来作为防震的装置，预绞丝作为一种铝镁硅合金线条材料，已经被列入预绞式金具产品中。
　　在线条式预绞丝的基础上，为适应生产力的发展和社会生产的需要，逐步出现了多种类型的预绞式金具产品，而在这众多的产品中，因特点突出，技术性能优越使预绞式电力金具在光缆和电力的行业中被越来越广泛的关注和使用。根据相关资料记录，在高达425kV以上的高压电线路中，预绞式电力金具已经成功的适用了数年之久，而预绞式金具里的其他产品如悬挂式线夹也被普遍适用于外国的特高压线路中[1]，并留有长期运行的记录，典型的例子就是美国1975年的750kV项目和南非1982年的750kV项目。在目前相关专业统计中，预绞式金具已被安装使用在全世界数百万公里的OPGW和ADSS光缆的线路上。虽然我国在该项技术领域的开发和利用方面起步较晚，但是由于其优势突出，预绞式金具已经逐渐被各大电力企业认可和投入使用，被广泛应用于输配电、光纤通讯、电气化铁路、有线电视、建筑、农业等各个领域。
　　2 预绞式金具的加工工序及性能影响因素
　　预绞式电力金具在设计和加工其预绞丝时，其第一道工序叫做成型，具体而言就是采用特殊规格的模具把特定选择的金属丝整合，最终成果就变成了被切割成固定长度的具有特殊内径和长度的螺旋状的预绞丝。紧接着这些已经初步成型的预绞丝将经过或分组、或清洗、或粘胶、或喷砂、或绞合、或制弯等一系列的加工程序，当然并不是每一个预绞式金具都要经历这些全部的程序，不同的产品根据其特性需要经历不同的加工工序，最后经历过无数工序的淬炼，最终形成了最后的预绞式金具产品经历过一道道工序的成品，其预绞丝的内径比需要配套使用的导线或者光缆的外径稍小，因此，当把其使用在导线或者是光缆上的时候，会在二者相接触的位置产生摩擦力，使其压应力均匀，进而将配套使用的导线或者是光缆紧紧卡住。
　　螺旋预绞丝的内径与所适用的导线或光缆的外径的比例关系、预绞丝上一个完整螺旋的长度及磨砂的多少、螺旋的方向、预绞丝的长度及制作金具产品的选材等决定了一个成品预绞式金具产品的性能。螺旋预绞丝的内径必须比所适用的导线或光缆的外径小，这样才能在二者相接触的面产生均匀的压应力，进而转化成摩擦力，使预绞丝金具牢牢的镶嵌在配套使用的导线或光缆上，但是，究竟内径需要比外径小多少，这一点没有统一的标准，它是根据不同的产品系数而定，这也是制作预绞式金具产品所需要参考的重要的技术参数之一。
　　而螺旋的长度即螺距，在预绞丝的长度一定的情况下，如果它的长度越长，那么在一个预绞丝的范围内，需要的节距数量就越少，也就是说产生的接触面就越少，那么摩擦力就会减弱。因此如若想增强预绞丝的握力也就是摩擦力的话，就要增大接触面积，增大均匀的压应力面积，因此要减少螺距。而这样的情况下，会导致所使用的材料增多，加大了金具产品成型的难度，导致成本的增加，而且安装变得不再便捷。因此每个预绞丝金具产品的螺距都不相同，这也是预绞式金具产品制作加工时需要考虑的技术参数之一。从以上分析不难得出，预绞丝的长度其实也影响着一个产品摩擦力压应力的大小，是影响一个预绞式金具产品的重要的技术参数之一。虽预绞丝的长度越长，其接触面就越大，进而摩擦力就增大，但这并不意味着越长就越好。因为预绞丝的长度直接与材料的使用相关联，长度越长，使用的材料就增多，会造成材料的不必要的浪费。因此只需根据所需成品的技术参数，设计特定的长度，达到材料的应用最大化即可。
　　存在于预绞丝内壁上的磨砂，也可以增加预绞丝与导线或光缆接触面的摩擦力，其意义不言而喻。而旋向指的是导线或光缆最外层的捻向.顺时针的方向称为右旋，逆时针的方向则称为左旋。这个旋向最终决定着成品的旋向，同时也反映了最终产品的设计功能。最后选择生产预绞丝的原材料一定要考虑材料的强度和其抗腐蚀性。一般情况下，选择要安装的预绞丝的材质需要尽可能与其接触的部分相同，至少也要保证电负性接近，同时，原材料本身的选择也要考虑其所制作的最终产品的技术参数。
　　3 预绞式金具在架空线路中的运用优势
　　3.1 高度耐磨损性
　　在高空的输配电线路运行过程中，高强度作业的通常是各种部件中的导、地线部分，它们在高强度的作业下很容易受到损伤。这些发生损伤的区域通常在杆塔侧导、地线与金具相接触的区域上，因为这些区域的动态弯曲和静态弯曲应力最大。
　　预绞式金具的出现就解决了上述问题。预绞式金具因为具有长长的预绞丝，它们与导线或光缆的接触面，可以均匀地分散金具对导、地的静态压应力，避免金具对导线或是光缆的压力集中在某一个点上[2]。同时，由于预绞式金具的缠绕，导、地线与金具相接触的区域的弯曲刚度有所增强，极大的削弱了由微风振动引起的动态弯曲应力对这些区域的影响[3]。预绞式金具和传统机械式金具在同等的使用条件下，前者明显减小作用在导、地线上的静态和动态应力，缓解了了导、地线与金具产品相接触区域面的严肃的应力环境，减少导、地线因微风振动和高强度作业所受到的损伤。 　　3.2 操作便捷、维护省心
　　预绞式金具在安装的时候不需要使用专用工具，预绞式产品在设计的时候，在生产工厂这个环节已经进行了预成形处理，因此在安装施工的时候，只需将预绞式绑线向两侧缠绕在导线上就行了，即可以徒手进行安装，简便快捷的操作极大的提高了金具产品的安装速度和工人的劳动效率。举个例子来说明一下，如果一个工人操作熟练，那么他安装一套预绞式金具只需花费几分钟的时间。而且因为是徒手进行操作，所以可以仅靠观察就能检查金具的安装质量，也不会出现因为不同人使用不同工具进行操作而使安装出现差异的情况发生。
　　预绞式金具在设计的时候，完全考虑到在后期运行过程中，运行张力的出现会使导线或是光缆处于一种越来越紧的状态，而预绞丝的特殊的结构设计，使其完全适应这种越拉越紧的状态，也就不会产生传统金具在这种情形下会出现的问题。因此使用预绞式金具，同时可以省掉后期大量的运行维护工作，这些特点使得应用预绞式金具变得经济便捷。
　　3.3 材料耗废低
　　在以往的时候，我国的一些金句产品在选择原材料的时候，普遍使用铁磁材料，然而铁磁材料往往存在者磁滞和涡流损失的问题，这样使得金具的能耗非常严重。随着社会的高速发展，我们生活的各个领域都离不开电，导致电力的输送量的大大的提高，高消耗的传统金具已经无法满足当今社会的发展。预绞式金具的出现很好的解决了这个问题，因为预绞式金具大部分的材料都是由铝合金材料构成，不仅能耗很小而且满足了输配电线路对配套金具的强度要求。
　　3.4 适用性强
　　预绞式金具可应用于几乎所有的常用导、地线以及绝缘电缆。
　　3.5 抗腐性强
　　选择生产预绞丝的原材料一定要考虑材料的强度和其抗腐蚀性。一般情况下，选择要安装的预绞丝的材质需要尽可能与其接触的部分相同，至少也要保证电负性接近，这样可以减小不同种金属之间在电气环境下所引起的电腐蚀，增强了金具产品的使用期限。
　　4 结束语
　　電力金具在架空输配电线路中占据着重要的地位，被广泛的使用，预绞式金具的广泛推广不仅能耗很小而且满足了输配电线路对配套金具的强度要求，同时可以省掉后期大量的运行维护工作，符合高速发展的当今社会的需要。
　　参考文献
　　[1]杨胜平.预交丝金具产品质量控制及其特点分析[J].电力设备，2016，7（9）：55～57.
　　[2]张 玲.全金属预交式金具[J].电力建设，2017，28（10）：95～96.
　　[3]邓洪洲，朱松晔，王肇民.大跨越输电塔线体系动力特性及风振响应[J].建筑结构，2014（7）：25～28.
　　收稿日期：2018-8-10
　　作者简介：韦英泰（1989-），男，助理工程师，本科，主要从事电力铁塔放样工作。