一、概述
将杆塔、导线、地线、绝缘子连接起来所用的金属零件, 统称为输电线路金具。线路金具按其性能、用途大致可分为悬垂线夹、耐张线夹、联结金具、接续金具、保护金具和拉线金具六大类。线路金具一般都是由铸钢和可锻铸铁制成，对连接导电体的部分金具，要具有良好的电气性能。线路金具在制造过程中，应无毛刺飞边、沙眼气泡、裂纹变形，表面应光洁，镀锌层应均匀。配套金具应做到规格适合、不缺件、无锈蚀，螺杆、螺母应配合良好，线夹船体压板与导线接触面应光滑，制造质量和尺寸应符合国家标准规范
送电线路金具在大自然中长期运行,除需要承受导线、地线和绝缘子等自身的荷载外, 还需成受其覆冰和风荷载因此,送电线路金具应有足够的机械强度。在常规电压等级过程中.量然不同档距下荷载不同,金具强度要求不同,但通常采用以大代小的方法, 即选择强度要求最高的绝缘子串作为统-串型进行使用。并且经常使用的导地线型号对应的绝缘子金具串都已定型, 很少会对其进行分別计算，按照导线、地线型号和电压等级选择相应的通用设计模块。但在特高压及特殊工程中,由于不同强度金具造成的造价差异很大,需根据各档不同工况下的荷裁,综合选择择相应机械强度的金具。
二、金具的分类及用途
2.1、线夹
悬垂线夹：用于将导线悬挂在直线杆塔的绝缘子串上，或将避雷线悬挂在直线杆塔上，也可用于换位杆塔上支持换位导线以及非直线杆塔跳线的固定。主要包括：中心回转式、预绞式、上扛式（若偏转角大于最大偏转角则要采用上扛式悬垂线夹）。
国家标准GB/T2314-2008«电力金具通用技术条件»中对悬垂线夹提出了以下技术要求:
(1)悬垂线夹的悬垂角不小于25°。
(2) 悬垂线夹的曲率半径不小于被安装导线直径的8倍。
(3) 悬垂线夹对不同导线的握力与导线额定抗拉力的百分比值(对应 GB/T1179-2008标准导线),应不小于下表的数值。
耐张线夹：用来将导线或避雷线固定在非直线杆塔的耐张绝缘子串上, 起锚固作用, 亦用来固定拉线杆塔的拉线。耐张线夹按结构和安装条件的不同,大致上可分为两类:
第一类:耐张线夹要承受导线或避雷线(拉线)的全部拉力, 线夹握力应不小于被安装导线或避雷线额定抗拉力的90%,但不作为导电体。这类线夹,在导线安装后还可以拆下,另行使用。 该类线夹有螺栓型耐张线夹（用螺栓紧固导线的耐张线夹，适用于中小截面的导线，一般240mm2及以下者因张力较小采用。）、楔型耐张线夹（用楔子固定导线的耐张线夹，一般适用于地线，当地线截面为50mm2以下时采用，当超过50mm2时，由于张力较大故应用压缩型那张线夹。）、压缩型耐张线夹（用压缩方法固定导线的耐张线夹，适用于大截面的导线与地线，一般当导线截面为300mm2及以上时采用）。
第二类:耐张线夹除承受导线或避雷线的全部拉力外,又作为导电体。因此这类线夹一旦安装后,就不能再行拆卸,又称为死线夹。 由于是导电体, 线夹的安装必须遵守有关安装操作规程的规定认真进行 。
国家标准GB/T2314-2008«电力金具通用技术条件»中对耐张线夹提出了以下技术条件:
( 1 ) 变电所用耐张线夹对导线的握力应不小于被接续导线额定抗拉力的65% ;
( 2 ) 螺栓型耐张线夹的曲率半径应不小于被安装导线直径的8倍;
(3) 线夹的出口和接续管出口均应作成圆滑的喇叭口状;
(4)作为导电体的线夹,在额定电压下长期通过最大允许电流时, 线夹的温升应不大于被安裝导线的温升;
(5)线夹的电阻应不大于被安装等长导线电阻的1.1倍;
(6)线夹承受电气负荷时,其载流量应不小于被安装导线的载流量。
2.2连接金具
连接金具用来将悬式绝缘子组装成串,悬挂在杆塔上。直线杆塔用的悬垂线夹及非直线杆塔用的耐张线夹与绝缘子串的连接, 也是由连接金具组装在一起的。 其他如拉线杆塔的拉线金具与杆塔的锚固, 也都要使用连接金具。
连接金具用于各种情况的连接。它们机械强度按标称破坏载荷系列划分为载荷等级, 载荷等级相同的连接金具具有广泛的互换性。实际上连接金具在设计时,为了简化金具载荷等级,扩大金具的互换性,金具的机械强度不按导线拉力选定,而是按绝缘子的机电破坏载荷来确定, 每一种型式或相同载荷的绝缘子与相同载荷等级的金具配套。在选用时,载荷小于标称载荷系列的, 应选以相应载荷的连接金具,使用载荷大于标称载荷系列的, 应选用大一级的连接金具。在实际工程中,往往会出现使用载荷比标称载荷仅多几千牛,若选用大一级的连接金具,会造成连接上不配套等许多问题, 在这种情况下, 亦可以选用小一级的连接金具, 因金具设计破坏载荷较实际破坏载荷有一定余度, 毋需重新设计。为保证荷载和便于互相匹配，标称破坏荷载和相应的螺栓直径及相应尺寸满足规范要求。
根据连接金具的使用条件和结构特点, 连接金具可分为三大系列:
球一窝系列连接金具。 球一窝系列连接金具是与球窝型结构的悬式绝缘子配套使用的连接金具,用于直接与绝缘子相连接包括各种球头挂环、碗头挂板等。球一窝系列连接金具的优点是没有方向性,挠性大,可转动,装、卸均方便,有利于带电作业。球一窝系列连接金具的窝均配有锁紧销。在选用球头挂环时,应尽量避免点接触的组装方式,图1、图2所示的是不正确的连接方法。
应根据连接方式选用圆环接触或螺栓平面接触，两种专用于与圆环相接触的球头挂环如图3所示。专用于与螺栓杆的面相接触的球头挂环如图4。
环一链系列连接金具。 环一链 系列连接金具是通用金具, 采用环与环相连的结构, 属于线一线接触金具。其结构简单,受力条件好,转动灵活,不受方向的限制,转动角度比球窝型大得多。包括 U形挂环、直角环、延长环(又名平行环或椭圆环)及 U形螺丝等。
U形挂环用途较广,可以单独使用,也可以两个串装使用，选用时为避免点接触,尽可能不采用下图组装方式。
U形螺丝用于直线杆塔悬挂悬垂绝缘子串、避雷线悬垂组合,作为杆塔横担的首件，可以直接与球头挂环或U形挂环相连。但U形螺丝应尽量避免与板件的直接连接（如下图）, 因这种安装会造成点接触和横向摆动不灵。、
板一板系列连接金具 。 板一板系列连接金具也是通用金具, 它的连接必须借助于螺栓或销钉才能实现。板一板系列连接金具,主要包括平行挂板、直角挂板、 U 形挂板、联板、牵引板、调整板、十字挂板、联板支撑等。
连塔金具应能在两个正交的方向上灵活转动, 且受力合理,还需考虑联塔金具连塔端与杆塔连接处的磨损,连塔金具连塔端强度应比绝缘子串中金具强度高一级。要注意连塔金具与杆塔挂孔尺寸的匹配。线路经过易舞动区应适当提高金具和绝缘子串的机械强度。
2.3接续金具
接续金具用于架空电力线路的导线及避雷线两终端,承受导线及避雷线全部张力的接续和不承受全部张力的接续,也用于导线及避雷线断股的补修。
按接续方法的不同,接续可分为绞接、对接、搭接、插接、 螺接等几种 。 定型的接续金具按施工方法和结构形状的不同分为钳压接续金具（将导线接头搭续在椭圆形搭接管内，用压接钳进行钳压适用于中小截面导线）、液压接续金具（以液压方法接续导地线时，用一定吨位的液压机和规定尺寸的压缩钢模进行，接续管在受压后产生塑性变形，使接续管和导线成为一个整体，适用于大截面导线。）、爆压接续金具、螺栓接续金具及预绞式接续金具等五类。
接续金具既承受导线或避雷线的全部拉力, 同时又是导电体 。 因此, 接续金具接续后必须满足以下条件:
(1)接续点的机械强度,应不小于被接续导线计算拉断力的95%;
(2)接续点的电阻, 应不大于被接续等长导线的电阻;
(3)接续点在额定电压下,长期通过最大负荷电流时,其温升不得超过导线的温升。
2.4防护金具
防护金具包括用于导线和避雷线的机械防护金具及用于绝缘子的电气防护金具两大类。机械防护金具有防止导线和避雷线振动的护线条、防振锤、间隔棒及悬重锤等。电气防护金具有绝缘子串用的均压环, 防止产生电晕的屏蔽环及均压和屏蔽组成整体的均压屏蔽环。电压220kV及以下线路, 除高海拔地区外, 一般不需安装均压环。
三、金具强度计算
3.1计算步骤
（1）.满足绝缘子机械强度要求；
（2）.根据计算出的绝缘子机械强度，以及绝缘子的联数，确定金具串金具强度；
（3）.根据专用连接金具（球头挂环和碗头挂板），以及绝缘子的联数在满足正常连接的前提下，确定通用连接金具的强度；
（4）、调整第一挂点金具的型号，以匹配杆塔连接处的尺寸。
3.2绝缘子机械强度
绝缘子的安全系数是指额定破坏荷载和允许使用的荷载的比值，双联及多联绝缘子串应验算断一联后的机械强度,其荷载及安全系数按断联情况考虑。
3.3连接金具机械强度
金具的安全系数是指额定破坏荷载和允许使用的荷载的比值。
金具强度的安全系数应符合下列规定
最大使用荷裁情况不应小子2.5。
断线、断联、验算情况不应小于1.5。
连接金具机械荷载，在一般情况下，按已选定的绝缘子的机械破坏强度确定。每一种形式的绝缘子配备一套与其机械破坏相同的连接金具。对于双串绝缘子用的连接金具其破坏荷载为单串的2倍，多联依次类推。地线所用的连接金具，用于悬垂时，其破坏荷载除以金具的安全系数后，不应小于地线的最大荷载。用于耐张时，其破坏荷载应于地线等强度配合。
3.4悬垂线夹
（1）、悬垂线夹的握者强度
悬垂线夹在线路正常运行或断线情况下, 对导线应有足够的握着强度, 以避免邻档断线后, 导线从线夹中滑脱而产生对跨越构筑物的安全距离不足 。悬垂线夹的握着强度是根据导线断线张力确定的。 断线张力与导线的最大使用张力有关。一般情况下,导线的断线张力为导线最大使用张力的50% ~60% ; 而断线张力又为导线额定抗拉力的40%。 故用导线额定抗拉力表示的线夹握力
线夹握力= (0.22~0.24) Ts
式中 Ts一导线额定抗拉力。
架空避雷线用的悬垂线夹, 其握力应不小于避雷线最大使用张力之半 。
（2）、悬垂线夹的机械强度
悬垂线夹在线路正常运行情况下, 主要承受由导线的垂直载荷和水平风荷载组成的总载荷。悬垂线夹应在导线产生最大载荷时满足一定的安全系数(K=2. 5)后,应小于或等子悬垂线夹的破坏荷载。悬垂线央的破坏载荷计算式为
定型的悬垂线夹的机械强度均按金具强度等级系列化, 余度较大,除特大重冰区需经过验算外,一般地区均能满足要求。故在工程选用时,一般只需验算线夹的允许最大垂直档距Sv，计算式为
（3）悬垂线夹的悬垂角
3.5耐张线夹
各类耐张线夹的破坏荷载应不小于安装导线或地线的计算拉断力值;其对导线或地线的握力, 压缩型耐张线夹应不小于导线或地线计算拉断力的95% ; 非压缩型耐张线夹应不小于导线或地线计算拉断力的90% 。