搜索
高压电力线路华北电网有限公司培训中心栗国林第四章、高压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。电力线路按攻能分为：输电线路（又称送电线路）、配电线路第四章、高压电力线路输电线路是指：架设在发电厂升压变电所与地区变电所之间的线路以及地区变电所之间的线路用于输送电能的，称为输电线路。输电线路特点：输送电能的容量大，送电距离远线路电压等级高，是电力网的骨干网架。线路电压一般在110kV及以上，220kV以上的也称超高压输电线路。第四章、高压电力线路配电线路是指：从地区变电所到用户变电所或城乡电力变压器之间的，是用于分配电能的线路。配电线路分为：高压配电线路（电压为10kV～110kV）。和低压配电线路（电压为220/380V）。第四章、高压电力线路电力线路按架设方式可分为：架空电力线路、电力电缆线路两大类。第四章、高压电力线路架空电力线路应用：我国的输（送）电线路主干网，多采用架空电力线路。配电线路特别是农村配电线路，也基本以架空电力线路为主。第四章、高压电力线路架空电力线路结构特点：具有造价低、建设速度快、运行维护方便等显著优点，因此除特殊情况外，电力线路一般均采用架空电力线路。第四章、高压电力线路电力电缆线路的应用：在城市中心地带、居民密集的地方，高层建筑、工厂厂区内部，重要负荷及一些特殊的场所，考虑到安全方面和城市美观的问题，以及受地面位置的限制，使得进出线走廊拥挤，架空线路方案难于实施的地方。第一节、架空电力线路一、架空电力线路构成及其作用二、架空电力线路技术要求三、架空电力线路运行维护一、架空电力线路构成及其作用架空电力线路的构成要素：主要包括：杆塔、及其基础、导线、绝缘子、拉线、横担、金具、防雷设施、接地装置等。架空电力线路在运行中要承受自重、风力、温度变化、覆冰、雷雨、污秽等自然条件的影响。一、架空电力线路构成及其作用架空电力线路基本结构形式：1、架空电力线路利用杆塔的固定和支撑把导线布置在离地面一定的高度。直线杆塔对导线进行支撑，导线伸展后把张力传递到耐张杆塔上，耐张杆塔上的反向拉力又对导线所传递的张力进行平衡，这样整条线路就形成一个索状钢体结构。一、架空电力线路构成及其作用2、导线在杆塔上通过绝缘子与杆塔、横担作电气隔离，绝缘子又通过金具分别和导线、横担相连接，并固定在杆塔上。3、空气是架空电力线路导线之间及导线对地的绝缘介质。一、架空电力线路构成及其作用1．杆塔种类及使用特点2．杆塔基础作用及分类3．架空导线材料、结构与种类4．常用绝缘子的种类与用途5．拉线作用、形式及选用6．横担规格要求7．线路金具分类及其用途8．架空电力线路的防雷措施9．接地装置1．杆塔种类及使用特点杆塔在架空线路中的作用：杆塔是架空电力线路的重要组成部分，其作用是支持导线、避雷线和其他附件。杆塔的使用要求：杆塔的型式和尺寸应能使导线与导线之间、导线与避雷线之间、导线与杆塔本身之间以及导线对大地和交叉跨越物之间，有足够的电气安全距离。（1）杆塔按材质分类1）木杆木杆优点：是绝缘性能好、质量小、运输及施工方便。木杆缺点：是机械强度低、易腐朽、使用年限短、维护工作量大。（1）杆塔按材质分类2）水泥杆水泥杆即钢筋混凝土杆，一般可分为锥形杆（也称拔梢水泥杆，锥度一般为1/75）和等径杆。其优点是：结实耐用、使用年限长、美观、维护工作量小。缺点是比较笨重、运输及施工不便。（1）杆塔按材质分类2）水泥杆水泥杆使用最多的是锥形杆，低压配电线路绝大部分采用锥形杆，梢径一般150mm，杆高8～10m；中、高压配电线路大部分也采用锥形杆，梢径一般为190mm和230mm，杆高有10、11、12、13、15m等几种。送电线路采用的水泥杆有锥形杆和等径杆两种，锥形杆的梢径有190、230、310、350mm等几种，等径杆的直径一般为300mm和400mm，工程中需连杆时可采用焊接加长。环形钢筋混凝土锥形电杆L—杆长；L１－荷重点高度；L２一支持点高度；L３一梢端至荷重点距离；D一根径；d一梢径；δ一壁厚对于城市电网而言，由于线路档距较小，多采用锥形杆。电杆埋深(H)经过设计和实际的检验，运用经验公式H＝L/10＋0.7，一般情况即能满足要求（式中L为杆长，单位为米）。（1）杆塔按材质分类水泥杆又分普通型和预应力型两种。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。（1）杆塔按材质分类3）金属杆：金属杆有铁塔、钢管杆和型钢杆等。金属杆优点是：机械强度高、搬运组装方便、使用年限长。金属杆缺点是：耗用钢材多、投资大、维修中除锈及刷漆工作量大。（2）杆塔按在线路上作用分类1）直线杆塔。主要用于线路直线段中。在正常运行情况下，不承受顺线路方向的张力，而是承受垂直荷载即导线、绝缘子、金具、覆冰的重量，以及水平荷载即风压力等。只有在电杆两侧挡距相差悬殊或一侧发生断线时，直线杆才承受相邻两档导线的不平衡张力。1）直线杆塔直线杆塔用符号z表示，杆型如图4一2所示。2）耐张杆塔耐张杆又称承力杆塔，主要用于线路分段处。在正常情况下，除了承受与直线杆塔相同的荷载外，还承受导线的不平衡张力。在断线情况下，耐张杆还要承受断线张力，并能将线路断线、倒杆事故控制在一个耐张段内，便于施工和检修。2）耐张杆塔耐张杆塔用符号N表示，杆型如图4一3所示。3）转角杆塔转角杆塔主要用于线路转角处，线路转向内角的补角称为线路转角。转角杆塔除承受导线等的垂直荷载和风压力外，还承受导线的转角合力，合力的大小决定于转角的大小和导线的张力。由于转角杆塔两侧导线拉力不在一条直线上，一般用拉线来平衡转角处的不平衡张力。3）转角杆塔转角杆塔用符号J表示，杆型如图4一4、4一5所示。4）终端杆塔终端杆塔位于线路首、末段端，发电厂或变电站出线的第一基杆塔是终端杆塔，线路最末端一基杆塔也是终端杆塔。它是一种能承受单侧导线等的垂直荷载和风压力，以及单侧导线张力的杆塔。4）终端杆塔终端杆塔用符号D表示，杆型如图4一6所示。5）特殊杆塔①跨越杆塔。一般用于当线路跨越公路、铁路、河流、山谷、电力线、通信线等情况。跨越杆塔用符号K表示，杆型如图4一7所示。5）特殊杆塔②分支杆塔：一般用于当架空配电线路中间需设置分支线时。分支杆塔用符号F表示，杆型如图4一8所示。6）多回同杆架设杆塔由于线路空间走廊限制，多回架空线路需在同一个杆塔上架设。杆型如图4一9所示。2．杆塔基础作用及分类杆塔基础是指：架空电力线路杆塔地面以下部分的设施。杆塔基础的作用：是保证杆塔稳定，防止杆塔因承受导线、冰、风、断线张力等的垂直荷重、水平荷重和其他外力作用而产生的上拔、下压或倾覆。杆塔基础一般分为混凝土电杆基础和铁塔基础。（1）混凝土电杆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。、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。（1）混凝土电杆基础混凝土电杆基础如图4一10所示。（1）混凝土电杆基础地盘的使用要求：在水稻、沼泽、流沙等土质处，在杆根底部混凝土面积的压力在147KN/m2及以上时，应该在杆坑的底部设置地盘，防止电杆竖立后，杆身下沉。（电杆坑深应加深200mm)（1）混凝土电杆基础卡盘的使用要求：安装前应将其下部土壤分层回填夯实。安装位置、方向、深度应符合设计要求，深度允许偏差为＋50mm当设计无明确要求时，上平面距地面保持500mm为宜。在用单卡盘时应与线路方向一致，左右交替安装，如图2-2所示。（1）混凝土电杆基础拉盘的使用要求：拉盘的埋深应计算拉线的最大拉力，原则是拉线盘承受拉力方向所包含的土壤的容重大于拉线的拉力，且满足安全系数的要求。（2）铁塔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。（2）铁塔基础（3）对基础一般要求对于杆塔基础，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。3．架空导线材料、结构与种类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。（1）架空导线材料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。（2）架空导线结构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。（2）架空导线结构多股绞线: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。（2）架空导线结构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。钢芯铝绞线结构如图4一11所示。（3）架空导线种类1）裸导线①铜绞线（TJ）。常用于人口稠密的城市配电网、军事设施及沿海易受海水潮气腐蚀的地区电网。②铝绞线（LJ）。常用于35kV以下的配电线路，且常作分支线使用。③钢芯铝绞线（LGJ）。广泛应用于高压线路上。④轻型钢芯铝绞线（LGJQ）。一般用于平原地区且气象条件较好的高压电网中。1）裸导线⑤加强型钢芯铝绞线（LGJJ）。多用于输电线路中的大跨越地段或对机械强度要求很高的场合。⑥铝合金绞线（LHJ）。常用于110kv及以上的输电线路上。⑦钢绞线（GJ）。常用作架空地线、接地引下线及杆塔的拉线。2）绝缘导线架空电力线路一般都采用多股裸导线，但近几年来城区内的10kV架空配电线路逐步改用架空绝缘导线。运行证明其优点较多，线路故障明显降低，一定程度上解决了线路与树木间的矛盾，降低了维护工作量，线路的安全可靠性明显提高。2）绝缘导线架空绝缘导线按电压等级可分为：中压（10kV）绝缘线和低压绝缘线380/220V。按绝缘材料可分为：①聚氯乙烯绝缘线（JV）②聚乙烯绝缘线（JY）③交链聚乙烯绝缘线（JKYJ）架空导线型号表示方法举例4．常用绝缘子的种类与用途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。架空配电线路常用绝缘子（1）针式绝缘子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。导线采用扎线绑扎，使其固定在针式绝缘子项部的槽中。（1）针式绝缘子针式绝缘子：为内胶装结构，制造简易、价格便宜，但承受导线张力不大，耐雷水平不