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1《输电线路施工机械》课程教学大纲课程编号:80410720课程名称：输电线路施工机械英文名称：ConstructionMachineryforTransmissionLine总学时：24学分：1.5适用对象:输电线路工程先修课程：液压传动、架空输电线路设计、杆塔结构设计、钢筋混凝土一、课程性质、目的和任务本课程是输电电路工程专业学生的专业选修课，具有较强的实践性和实用性。本课程主要讲述输电线路工程施工的主要机械设备的原理和使用安全规程，培养学生对主要线路施工机械设备的认知能力、实际使用基本知识和设计能力。二、教学内容、方法及基本要求1．输电线路基础施工机械及工器具熟悉混凝土基础施工机械及设备、土石方基础工程施工机具、灌注桩基础施工用机械及设备、打桩机械、抽水设备的作用、工作原理、结构，熟悉输电线路杆塔基础的施工工艺。2．杆塔组立常用设备及配套用工器具掌握杆塔组立用抱杆、起重滑车、绳索、U形环、牵引绞磨、双钩紧线器、起重葫芦、锚桩的作用、工作原理和结构，熟悉杆塔组立施工工艺。3．牵引机掌握牵引机类型及组成、传动方式，掌握牵引机动力装置和制动装置的工作原理、结构，熟悉牵引机引卷筒及钢丝绳卷绕机的结构。4．张力机掌握张力机的分类及组成、制动方式，掌握张力机的放线机构、增速装置的作用、工作原理和结构，熟悉张力架线施工工艺。5．牵引机和张力机液压系统熟悉牵引机和张力机的液压系统的基本工作原理。6．架线施工常用辅助机械及设备熟悉放线滑车、放线架的作用、工作原理和结构，了解导线、避雷线压接工具的工作原理和结构，了解防捻器、牵引板及架线附件安装机具的作用、工作原理和结构，熟悉现代放线施工技术用机器具。三、实践环节的内容、方法及基本要求在课程综合实验集中开设。四、各教学环节学时分配（黑体，小4号字）教学环节课程内容讲课（包括习题课、讨论课）实验上机课外合计输电线路基础施工机械及工器具442杆塔组立常用设备及配套用工器具44牵引机44张力机44牵引机和张力机液压系统44架线施工常用辅助机械及设备44合计2424五、考核方式平时成绩占20％，期末考试成绩占80%。六、对学生能力培养的体现通过输电线路工程施工主要机械设备原理和使用安全规程的学习，使学生具备对主要线路施工机械设备的认知能力、实际使用基本知识和设计能力。七、推荐教材和参考文献教材：《输电线路施工机械及设备》，李光辉等编著，中国电力出版社，2009参考文献：《张力架线机械设备和应用》，蒋平海编著，中国电力出版社，2004。《高压架空输电线路架线施工计算原理》，李博之著，中国电力出版社，2008。《建筑施工机械》,曹善华编,同济大学出版社,1996。《输配电线路施工技术》，黄宵宁编，中国电力出版社，2007。《电力线路设计安装施工图集》，王文清主编，天马出版有限公司，2004。《10kV及以下电力电缆线路施工图集》，阎士琦，阎石编，中国电力出版社，2003。《高压架空输电线路架线施工》，王运祥著，水利电力出版社，1990.《高压送电线路杆塔施工》，潘雪荣编，水利电力出版社，1984.《高压架空输电线路张力架线》，蔡生泉编，水利电力出版社，19913第一章概述一、关于输电线路的几个名词电力系统包括发电厂、电力网和用电设备。电力网包括变电所和各种不同电压等级的输电线路。输电线路：顾名思义，传送（输送）电能的通道。所谓输电就是用变压器将发电机发出的电能升压后，再经断路器等控制设备接入输电线路来实现。按结构形式，输电线路分为架空输电线路和电缆线路。架空输电线路：用绝缘子将输电导线固定在直立于地面的杆塔上，以传输电能的输电线路。架空线路由导线、架空地线、绝缘子串、杆塔、接地装置等部分组成。二、输配电线路分类1.输电线路按输电电压分类，可分为低压配电线路、高压配电线路、高压输电线路、超高压输电线路和特高压输电线路。电压等级高低的划分并没有绝对的标准。通常电压等级在1kV以下的是低压线路，1kV及以上的是高压线路，330kV及以上的是超高压线路，交流750kV、直流±800kV及以上的是特高压线路。一般地，输送电能容量越大，线路采用的电压等级就越高。目前我国配电线路(交流)的电压等级有10、35、110kV；输电线路(交流)的电压等级有35、(60)、110、(154)、220、330、500、750、1000kV，其中60kV和154kV在新建线路中不再使用。采用超高压输电，可有效地减少线路电能损耗，降低线路单位造价，少占耕地，使线路走廊得到充分利用．低压配电线路是指线对地电压在1kV以下的线路；1-10kV输电线路称高压配电线路；110kV到220kV线路称为高压输电线路；一般将330kv和500kV线路称为超高压输电线路；而将750kV以上线路称为特高压输电线路。将35kV及35kV以上的电压线路称为送电线路。电压等级（voltageclass）电力系统及电力设备的额定电压级别系列。额定电压是电力系统及电力设备规定的正常电压，即与电力系统及电力设备某些运行特性有关的标称电压。电力系统各点的实际运行电压允许在一定程度上偏离其额定电压，在这一允许偏离范围内，各种电力设备及电力系统本身仍能能正常运行。4我国最高交流电压等级是1000KV（长治---荆门线），于2008年12月30日投入运行。在建输电线路（向家坝-上海，锦屏-苏南特高压直流800kV），其下有500、330、220、110、（60）、35、10KV，380/220V；我国最高直流电压等级为正负500KV（葛洲坝---上海南桥线、天生桥---广州线、贵州---广东线、三峡---广东线），另有正负50KV（上海---嵊泗群岛线），100KV（宁波---舟山线），南方电网公司将建设正负800KV特高压直流输电线。目前我国常用的电压等级：220V、380V、6kV、10kV、35kV、110kV、220kV、330kV、500kV，1000KV。10kV及其以下的电压线路称为配电线路。将额定1kV以上电压称为“高电压”，额定电压在1kV以下电压称为“低电压”。我国规定安全电压为36V、24V、12V三种。不同电压合适的输送电距离和功率：电压等级送电距离KM送电功率KW0.4KV0.6以下100以下6.6KV4~15100~120010KV6~20200~200035KV20~701000~1000066KV30~1003500~30000110KV50~15010~50MW220KV100~300100~500MW330kV200~600200~800MW（西北）500KV150~8501000~1500MW750KV500以上2000~2500MW1100KV1000~15003000MW以上2.按线路架设方法可分为架空输电线路和电缆线路。架空电是将输电导线用绝缘子和金具架设在杆塔上，使导线对地面和建筑物保持一定距离，架空输电具有投资少、维护检修方便等优点，因而得到广泛应用。其缺点是易遭受风雪、雷击等自然灾害的影响，因而发生事故的机会多。优点：与地下输电线路相比较，架空线路建设成本低，施工周期短，易于检修维护。因此，架空线路输电是电力工业发展以来所采用的主要输电方式。通常5所称的输电线路就是指架空输电线路。通过架空线路将不同地区的发电站、变电站、负荷点连接起来,输送或交换电能,构成各种电压等级的电力网络或配电网。缺点：架空线路暴露在大气环境中，会直接受到气象条件的作用，必须有一定的机械强度以适应当地气温变化、强风暴侵袭、结冰荷载以及跨越江河时可能遇到的洪水等影响。同时，雷闪袭击、雨淋、湿雾以及自然和工业污秽等也都会破坏或降低架空线路的绝缘强度甚至造成停电事故。架空线路还存在电磁环境干扰问题。这些因素都必须在架空线路的设计、运行和维护中加以考虑。电缆送电就是利用埋在地下或敷设在电缆沟中的电力电缆来输送电力。电缆是包有绝缘层和内外护层的导线。这种送电线路优点是占地少，不受外界干扰，因而比较安全可靠，不影响地面绿化和整洁。缺点是工程造价高，而且事故检查和处理比较因难。电缆线路主要用于—些城市配电线路，以及跨江过海的输电线路。3.按输送电流的种类分，可分为交流输电线路和直流输电线路两种。发电厂发出的交流电电压不可能很高，必须升压后再输送，面用户用电设备一放都是低压的，所以输电线路必须经过数次降压才能使用，因此日前国内外广泛采用交流输电。直流输电是将交流电整流为直流电，输送到受电地区后再将直流电逆变为交流电的一种输电方式，直流输电只需要两根导线，且其一根可利用大地，所以金属和绝缘材料消耗、功率损失均相应减少，它具由线路造价低，运行费用少．以及运行行稳定性好等优点。但是直流输电线路两端的换流设备比较复杂，造价高，同时目前尚无适用的直流高压断路器，直流线路上无法引出分支线，因此使用范围受到限制。目前直流输电主要运用于远距离．大功率的输电，海底电缆输电、以及不同频率的电力系统之间联络。我国1987已建成的从葛洲坝到上海的500kv直流输电线，全长1080km，输送功率120万kw。三、架空输电线路的组成架空输配电线路主要有基础、杆塔、导线、避雷线、绝缘子、金具及接地装置等部件组成，如图1-1所示。6图1-1输配电线路的主要部件示意图1避雷针2防震锤3线夹4导线5绝缘子6杆塔7基础导线的作用是传送电能。为保持导线对地面或其它建筑物的安全距离。必须将到线架设在支撑的杆塔上。杆塔和导线之间用绝缘子串连接，使导线与杆塔绝缘。杆塔要稳定耸立于地面之上，必须借助基础。为了避免直接雷击导线，在杆塔顶部设有避雷线(架空地线)以作保护，同时在杆塔处之地下设有接地装置，用接地引下线或杆塔本身将雷电流导入大地。导线承担传导电流的功能，必须具有足够的截面以保持合理的通流密度。导线都是处在高电位，为了减小电晕放电引起的电能损耗和电磁干扰，导线还应具有较大的曲率半径。超高压输电线路，由于输送容量大，工作电压高，多采用分裂导线（即用多根导线组成一相导线。2分裂、3分裂或4分裂导线使用最多。特高压输电线路则采用6、8、10或12分裂导线）。架空地线（又称避雷线）主要用于防止架空线路遭受雷闪袭击所引起的事故，它与接地装置共同起防雷作7用。绝缘子串是由单个悬式绝缘子串接而成，需满足绝缘强度和机械强度的要求。主要根据不同的电压等级来确定每串绝缘子的个数，也可以用棒式绝缘子串接。对于特殊地段的架空线路，如污秽地区，还需采用特别型号的绝缘子串。杆塔是架空线路的主要支撑结构，多由钢筋混凝土或钢材构成，根据机械强度和电绝缘强度的要求进行结构设计。四、线路施工流程1、线路施工测量输电线杆塔基础位置是设计部门精心测定的杆塔中心桩确定的一般不会有不允许的误差。但从勘测设计结束到开始施工这段时间里（几个月到几年），常常受到外界影响发生杆塔桩位移或丢桩情况，所以开工伊始，要会同设计部门对线路各杆塔及杆塔间档距进行全面复测，发现和原数据不符、杆塔偏移或丢桩，应与设计单位研究校正档距、桩位、补桩，然后才能开始施工。复测的内容主要：直线塔桩位横向偏移应不大于50mm;顺线路方向相邻两杆塔中心桩距离误差应小于设计档距的1%；测量转角塔的转角角度与设计角度值误差应小于1′30″；对地形变化较大和杆塔桩位之间有跨越物是应重点对杆塔位中心桩处、地形凸起点及被跨物标高进行复核。2、杆塔基础施工包括控坑和埋放底盘、拉盘或现场浇制混凝土基础等。它属于隐蔽工程，若有偏差或不符合要求，将影响杆塔质量，甚至发生倒杆事故。基础施工常遇到地质情况和设计不一致或流沙等意外情况要会同设计部门紧急处理，所以如何落实责任制十分重要3、杆塔组立4、架线施工5、接地装置施工6线路检修与运行五、线路施工机械及设备广泛的很多，包括运输、金具加工机械、绳索等大道汽车火车飞机小到扳手螺钉8第二章输电线路基础施工机械及工器具第一节概述一、输电线路杆塔基础输电线路杆塔地下部分的总体统称为基础。它的作用是用来稳定输电线路杆塔，承受杆塔、导线和地线的重量。保证杆塔在运行中不发生下沉或在外力作用时不发生倾倒和变形。架空送电线路杆塔地面以下部分的设施，统称为