输配电线路基础知识

输配电线路基础知识电力线路电力线路是电力网的主要组成部分，其作用是输送和分配电能。电力线路按功能分为：输电线路（又称送电线路）、配电线路。电力线路按照输电性质不同可分为：交流线路、直流线路。电力线路输电线路高电压：220kV、300kV超（特）高电压：500kV、750kV、1000kV配电网高压配电网:110kV、35kV中压配电网:20kV、10kV、6kV、3kV低压配电网:220V/380V本课程的主要内容架空电力线路1电力电缆线路2架空线路的运行维护3架空电力线路架空电力线路的组成架空电力线路架空电力线路的组成架空电力线路杆塔：作用是支撑导线和避雷线，使其对大地、树木、建筑物以及被跨越的电力线路、通信线路保持足够的安全距离要求，并在各种气象条件下，保证电力线路能够安全可靠的运行。架空电力线路架空电力线路一般可以按原材料分为水泥杆和铁塔两种。1、水泥杆(钢筋混凝土杆)电杆是由环形断面的钢筋混凝土杆段组成，其特点是结构简单、加工方便，使用的砂、石、水泥等材料便于供应，并且价格便宜。混凝土有一定的耐腐蚀性，故电杆寿命较长，维护量少。与铁塔相比，钢材消耗少，线路造价低，但重量大，运输比较困难。架空电力线路水泥杆有非预应力钢筋混凝土杆和浇制前对钢筋预加一定张力拉伸的预应力钢筋混凝土杆两种。目前，输电线路使用较多的是非预应力杆。预应力杆在制造过程中将钢筋拉伸，浇灌混凝土后钢筋内仍保留拉应力，使混凝土受压，提高了强度，故预应力杆使用的钢筋截面比普通杆的可略小，杆身壁厚也较薄。架空电力线路2、铁塔铁塔是用型钢组装成的立体桁架，可根据工程需要做成各种高度和不同形式的铁塔。铁塔有钢管塔和型钢塔。铁塔机械强度大，使用年限长，维修工作量少，但耗钢材量大、价格较贵。在变电所进出线和通道狭窄地段35～110kV可采用双回路窄基铁塔。架空电力线路按用途分类——直线塔（杆）直线塔架空电力线路按用途分类——耐张塔（杆）架空电力线路按用途分类——转角塔（杆）直线小转角塔直线杆一般不带转角，如需带转角时，转角不超过5°。架空电力线路按用途分类——转角塔（杆）架空电力线路按用途分类——终端塔（杆）终端塔架空电力线路按用途分类——分支塔（杆）架空电力线路按用途分类换位塔架空电力线路按用途分类——跨越塔（杆）500kV江阴长江大跨越220kV舟山海峡大跨越，跨距2720m,跨越塔高370m架空电力线路按用途分类直流线路架空电力线路按用途分类——其他特殊塔分支塔分体塔转角塔的塔头尺寸较大、间隙较为复杂、绝缘子数量多、受风面积大，如何在满足电气间隙的前提下，尽可能压缩塔头尺寸，分体塔就成了一种选择。我国晋东南-南阳-荆门1000kV线路就有采用分体式转角塔。架空电力线路按用途分类——其他特殊塔双回路鼓型塔220/500kV混压四回架空电力线路按用途分类——紧凑型架空电力线路按用途分类——其他特殊塔分支塔这是真实存在于匈牙利的架空电力线路按用途分类——其他特殊塔这是真实存在于俄罗斯的架空电力线路未来，铁塔也许是这个样子的……架空电力线路绝缘子绝缘子是一种隔电部件，其用途是使导线与导线之间以及导线与大地之间绝缘，支持、悬吊导线，并固定于杆塔的横担之上。绝缘子应具有良好的电气性能和机械性能。对雨、雪、雾、风、冰、气温骤变以及大气中有害物质的浸蚀也应具有较强的抗御能力。架空电力线路绝缘子表面被做成波纹型的，因为增加绝缘子的泄露比距（又称爬电距离），每个波纹又能起到阻断电弧的作用；阻断污水水流提高绝缘子抗污能力架空电力线路绝缘子按照材质分为瓷绝缘子、玻璃绝缘子和合成绝缘子。架空电力线路瓷质绝缘子优点：工艺简单，绝缘性能良好，耐热性好，组装灵活等缺点：重量大，容易积污腐蚀架空电力线路玻璃绝缘子优点：尺寸小、重量轻、机电强度高、热稳定性好、老化较慢、零值自爆缺点：由于制造工艺等原因，玻璃绝缘子的“自破”率较高架空电力线路合成绝缘子，又叫复合绝缘子，有以下优点机械性能优越抗污闪性能好耐电蚀性优异抗老化性能好结构稳定性好线路运行效率高重量轻架空电力线路合成绝缘子的缺点合成绝缘子价格高合成绝缘子承受的径向（垂直于中心线）应力很小合成绝缘子伞部为硅橡胶，质地比较柔嫩，极易损伤而破坏密封性，导致绝缘性能下降。不同厂家的合成绝缘子在制造工艺及抗老化性能还存在着一定的差异，使用寿命还有差别。架空电力线路各个厂家对硅橡胶的配方都有所保留，但如果配方不当，就会出现运行数年后伞裙变硬、变脆的现象，或者容易引起鼠等动物咬噬而导致损坏。关于雷击闪络问题。输电线路遭受雷击，引发绝缘子闪络，这是客观存在的。而合成绝缘子与玻璃（瓷）绝缘子相比，其耐雷水平究竟谁高的问题有过两种意见：一是合成绝缘子的雷电冲击放电电压比玻璃（瓷）绝缘子串高；二是把合成绝缘子代替玻璃（瓷）绝缘子后，雷击闪络次数增加了，前者耐雷水平低。架空电力线路绝缘子按照结构分为针式绝缘子、柱式绝缘子、瓷横担绝缘子、悬式绝缘子、棒式绝缘子、蝶式绝缘子。架空电力线路•针式绝缘子针式绝缘子由瓷件和钢脚（或螺套）组成，瓷件与钢脚（或螺套）用硅酸盐水泥胶合剂接为一体。瓷件表面为白色或棕色等，钢脚表面热镀锌。针式绝缘子主要用于直线杆塔或角度较小的转角杆塔上，也有在耐张杆塔上用以固定导线跳线。按额定电压分为6、10、15、20及35KV五个等级。优点：制造简易、价廉。缺点：耐雷水平不高，容易闪络，且不能承受大的张力。架空电力线路柱式绝缘子用途与针式绝缘子大致相同。并且浅槽裙边使其自洁性能良好，抗污闪能力要比针式绝缘子强。外胶装结构，温度聚变等原因不会使绝缘子内部击穿、爆裂。架空电力线路瓷横担绝缘子为外浇装结构实心瓷体，其一端装有金属附件。能起到绝缘子和横担的双重作用，当断线时，不平衡张力使瓷横担转动到顺线路位置，由抗弯变成承受拉力，起到缓冲作用并可限制事故范围。瓷横担绝缘子的实心结构使其不易老化、击穿，自洁性能良好，抗污闪能力强，因此，广泛应用在10kV配电线路直线杆上。架空电力线路悬式绝缘子具有良好的电气性能和较高的机械强度，按防污性能分为普通型和防污型两种，按制造材料又分为瓷悬式和钢化玻璃悬式两种。一般安装在高压架空线路耐张杆塔、终端杆塔或分支杆塔上，作为耐张或终端绝缘子串使用，也用于直线杆塔作为直线绝缘子串实用。架空电力线路架空电力线路棒式绝缘子棒式绝缘子瓷质棒式绝缘子是在总结悬式绝缘子优缺点基础上，由双层伞实心绝缘子发展而来。它继承了瓷的电稳定性，消除了盘型悬式瓷绝缘子头部击穿距离远小于空气闪络距离的缺点，同时也改变了头部应力复杂的帽脚式结构。一般情况下，长棒型瓷绝缘子串110kV为１节，220kV为２节，500kV为３节，每节都带有均压环和招弧角。绝缘体由氧化铝高强度瓷制作。架空电力线路架空电力线路优点瓷质棒式绝缘子有良好的耐污和自清洁性能，在同等长度和污秽条件下，其电气性能强度较瓷质盘式绝缘子高10-15%。由于绝缘子伞盘间无金具连接，想必盘式绝缘子串，在绝缘部分等长的请款下，相当于增加了20%的爬距。瓷质棒式绝缘子是一种不可击穿结构，避免了瓷质绝缘子发生钢帽炸裂而出现掉串事故。瓷质棒式绝缘子不存在零值低值问题，电气性能好且稳定，省去了对绝缘子的检测、维护和更换工作。耐污闪性能好，污闪电压比盘型巨额U案子平均高18%。劣化率小于百万分之三，直流输电系统中其耐腐蚀性能佳。使用寿命长，免清洗，运行费用低，重量轻，安装方便。架空电力线路缺点瓷质棒式绝缘子安装了节间保护环，使其串长增加，使得瓷质棒式绝缘子串较合成合成绝缘子串长。对于高电压等级线路，由于串长较长，使得经济性低，线路走廊增大。瓷质棒式绝缘子每节重量较重，山区运输困难且易受损。瓷质棒形绝缘子价格较高，且缺乏运行经验，无法检测其运行中的电气性能。架空电力线路蝶式绝缘子常用于低压配电线路上，作为直线或耐张绝缘子，也可同悬式绝缘子配套，用于10kv配电线路耐张杆塔、终端杆塔或分支杆塔上。架空电力线路金具：金具在架空电力线路及配电装置中，主要用于支持、固定和接续裸导线、导体及绝缘子连接成串，亦用于保护导线和绝缘体。架空电力线路悬吊类金具：在直线杆塔上悬挂架空线的金具。起到悬挂和一定的紧握作用，再经其他金具及绝缘子与杆塔的横担或地线支架相连。主要指各类悬垂线夹。架空电力线路耐张类金具：这种金具用来紧固导线终端，使其固定在耐张绝缘子串上，也可以地线、光缆及拉线上（多用于转角或者终端杆塔上）架空电力线路连接类金具用于绝缘子连接成串及金具与金具之间的连接。架空电力线路接续类金具：用于架空电力线路的导线及避雷线的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。架空电力线路JX型补修管（钢绞线用）JT铝绞线用接续管JT铝绞线用接续管JT钢芯铝绞线用接续管铜线夹JBE补修管（钢芯铝绞绞线用）架空电力线路JBT铜并沟线夹CAPG型铜铝并沟线夹BJL异型铝并沟线夹JYT跳线线夹JDJ铜单槽线夹架空电力线路保护金具：改善和保护导线以及绝缘子金具串的机械与电气工作条件的金具。架空电力线路拉线金具架空电力线路导线和避雷线架空导线是架空电力线路的主要组成部件，其作用是传输电流，输送电功率。架设在杆塔上面的导线要承受自重及风、雪、冰等外加荷载，同时还会受到周围空气所含化学物质的侵蚀。要求导线有良好的电气性能、足够的机械强度及抗腐蚀能力，还要求尽可能质轻且价廉。架空电力线路架空导线的材料有铜、铝、钢、铝合金等。其中铜的导电率高、机械强度高，抗氧化抗腐蚀能力强。铝的导电率次于铜，密度小，也有一定的抗氧化抗腐蚀能力，且价格也较低，故广泛应用于架空线路中。但由于铝的机械强度低，不适应大跨度架设，因此采用钢芯铝绞线或钢芯铝合金绞线，可以提高导线的机械强度。架空电力线路架空导线的结构总的可以分为三类：单股导线、多股绞线、复合材料多股绞线。单股导线:当截面增加时，机械强度降低，截面一般都在10mm2以下，目前广为使用最大到6mm2。架空电力线路多股绞线:由多股细导线绞合而成，其优点是机械强度较高、柔韧、适于弯曲、集肤效应较小，电阻较相同截面单股导线略有减小。架空电力线路复合材料多股绞线是指：两种材料的多股绞线，常见的是钢芯铝绞线，综合了钢的机械性能和铝的电气性能，成为目前广泛应用的架空导线。架空电力线路基础混凝土电杆基础一般采用底盘、卡盘、拉盘（俗称三盘）基础。底盘是：埋（垫）在电杆底部的方（圆）形盘，承受电杆的下压力并将其传递到地基上，以防电杆下沉。架空电力线路基础卡盘是：紧贴杆身埋入地面以下的长形横盘，其中采用圆钢或圆钢与扁钢焊成U形抱箍与电杆卡接，以承受电杆的横向力，增加电杆的抗倾覆力，防止电杆倾斜。拉盘是埋置于土中的钢筋混凝土长方形盘，在盘的中部设置U型吊环和长形孔，与拉线棒及金具相连接，以承受拉线的上拔力，稳住电杆，是拉线的锚固基础。架空电力线路基础铁塔基础型式一般根据铁塔根开大小不同，大体可分为宽基和窄基两种。宽基是将铁塔的每根主材（每条腿）分别安置在一个独立基础上，这种基础稳定性较好，被用在郊区和旷野地区。窄基塔是将铁塔的四根主材（四条腿）均安置在一个基础上，用在市区配电线路上或地形狭窄地段。架空电力线路对于杆塔基础，根据杆塔荷载及现场的地质条件确定其合理经济的型式和埋深，还要考虑水流对基础的冲刷作用和基土的冻胀影响。电杆基础的埋深必须在冻土层深度以下，且不应小于0.6m，在地面应留有300mm高的防沉土台。本课程的主要内容架空电力线路1电力电缆线路2架空线路的运行维护3电力电缆线路电力电缆（通常情况下）用于传输和分配电能的电缆。常用于城市地下电网、发电站的引出线路、工矿企业的内部供电及过江、过海的水下输电线。在电力线路中，电缆所占的比重正逐渐增加。电力电缆是在电力系统的主于线路中用以传输和分配大功率电能的电缆产品,其中包括1-500KV以及以上各种电压等级,各种绝缘的电力电缆.电力电缆线路电力电缆的使用至今已有百余年历史。1879年，美国发明家T.A.爱迪生在铜棒上包