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高压电力线路,烟台供电公司 李红新,高压电力线路,第一节 架空电力线路 一、架空电力线路构成及其作用 主要包括杆塔及其基础、导线、绝缘子、拉线、横担、金具、防雷设施及接地装置等 架空电力线路是输送、分配电能的主要通道和工具。 1、杆塔种类及使用特点 作用：支持导线、避雷线和其他附件。 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。,高压电力线路,1、杆塔按材质分类 （1）木杆 （2）水泥杆：锥形杆和等径杆 低压配电线路锥行杆：稍径150厘米，高度810米 中、高压配电线路锥行杆：稍径190厘米和230厘米，高度10、11、12、13、15米等 送电线路锥行杆：稍径190、230、310、350厘米， 等径杆：直径300、400厘米 （3）金属杆：铁塔、钢管杆和型钢杆,高压电力线路,2、杆塔按在线路上作用分类 （1）直线杆塔 Z 正常运行情况下承受垂直荷载：导线、绝缘子、金具、覆冰的重量，以及水平菏载即风压力 只有在电杆两侧档距相差悬殊或一侧发生断线时，才承受相邻两档导线的不平衡张力。 （2）耐张杆塔 N 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，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。,高压电力线路,（3）转角杆塔 J 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。 （4）终端杆塔 D 位于线路首、末段端，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。 （5）特殊杆塔 跨越杆塔 K 分支杆塔 F （6）多回同杆架设杆塔,高压电力线路,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。其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。 （1）混凝土电杆基础 （2）铁塔基础,高压电力线路,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。由于架设在杆塔上面，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。因此，不仅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，还要求尽可能质轻价廉。 （1）架空导线材料 铜、铝、钢、铝合金 （2）架空导线结构 单股导线、多股绞线、 复合材料多股绞线 （3）架空导线种类 裸导线 ： 铜绞线TJ、铝绞线LJ、钢芯铝绞线LGJ、 轻型钢芯铝绞线LGJQ、加强型钢芯铝绞线LGJJ、 铝合金绞线LHJ 绝缘导线：聚氯乙烯绝缘线 JV、聚乙烯绝缘线 JY、 交联聚乙烯绝缘线JKYJ,高压电力线路,4、常用绝缘子的种类与用途 绝缘子是使导线与导线及大地之间绝缘，支持、悬吊导线，并固定于杆塔横担之上。 绝缘子应具有良好的电气性能和机械性能。 （1）针式绝缘子 （2）柱式绝缘子 （3）瓷横担绝缘子 （4）悬式绝缘子 （5）棒式绝缘子 （6）蝶式绝缘子,高压电力线路,5、拉线作用、形式及选用 拉线作用：是为了在架设导线后能平衡杆塔所承受的导线张力和水平风力，以防止杆塔倾斜，影响安全正常供电。 拉线与地面夹角一般为45 若受环境限制可适当增减，一般不超出3060，拉线距杆上导线的距离应符合规程要求，穿越带电线路时应在上下两侧加装圆瓷套管，拉盘应垂直于拉线。,高压电力线路,（2）拉线形式 按作用可分为：张力拉线和风力拉线 按形式可分为：普通拉线、水平拉线、 弓形拉 线、共同拉线和V形拉线。 （3）拉线的选用 材料：镀锌钢绞线 规格：与导线的线径及杆型相关,高压电力线路,6、横担规格要求 横担位于电杆上部，用来支持绝缘子和导线，并使导线间保持规定的距离。 15以下转角杆宜采用单横担 1545转角杆宜采用双横担 45以上转角杆宜采用十字横担 直线杆横担和杆顶支架装在受电侧 分支终端杆的单横担应装在拉线侧 两层横担的转角杆，电源侧作上层，受电侧作下层。,高压电力线路,7、线路金具分类及其用途 线路金具是指连接和组合线路上各类装置，以传递机械、电气负荷以及起到某种防护作用的金属附件。 金具必须有足够的机械强度，并能满足耐腐蚀的要求。 按作用分五大类: （1） 支持金具 作用是支持导线或避雷线固定于绝缘子或杆塔上，一般用于直线杆塔或耐张杆塔的跳线上，又称线夹。 A、悬垂线夹 B、耐张线夹：螺栓型、压接型、楔型、楔型与螺栓混合型,高压电力线路,（2）连接金具 作用是将悬垂绝缘子组装成串，并将一串 或数串绝缘子连接起来悬挂在横担上。 A、球头挂环 B、碗头挂板 C、U形挂环 D、直角挂板 E、平行挂板 F、平行挂环 G、二联板 H、直角环,高压电力线路,（3）接续金具 作用是用于导线和避雷线的接续和修补等 A、承力接续金具 导线、避雷线的接续管 主要有： 爆压管、 液压管、钳压管 B、非承力接续金具 主要有：并沟线夹、带电装卸线夹、 安普线夹、 异径并沟线夹,高压电力线路,（4）保护金具 A、电气类保护金具：用于防止绝缘子串上的电压 分布过分不均匀而损坏绝缘子，主要有均压环 B、机械类保护金具：用于减轻导线、避雷线的振 动或减轻振动损伤 主要有：防震锤、护线条、预绞丝 间隔棒 重锤,高压电力线路,（5）拉线金具 作用是用于作拉线的连接、紧固和调节。 A、连接金具：用于使拉线与杆塔、其他拉线金具 连接成整体，主要有拉线U型环、二联板等 B、紧固金具：用于紧固拉线端部，与拉线直接接 触，要求有足够的握着力度，有楔型线夹、预 绞丝、钢线卡子 C、调节金具：用于施工和运行中固定与调整拉线 的松紧，要求有调节方便、灵活的性能。主要 有可调式和不可调式两种UT线夹,高压电力线路,8、架空电力线路的防雷措施 架空电力线路遭受雷击，会引起线路绝缘闪络、跳闸，甚至导线导线断股、断线事故。 架设避雷线是架空线路最基本的防雷措施。,高压电力线路,9、接地装置 接地装置是指埋设于土壤中并与每基杆塔的避雷线及杆塔体有电气连接的金属装置。 其作用是将雷电流引入大地并迅速扩散，以保护线路免遭雷击。 A、接地引下线 B、接地体,高压电力线路,二、架空电力线路技术要求 1、架空导线截面选择 架空导线的选择应使所选的导线具有足够的导电能力与机械强度，能满足线路的技术、经济要求，确保安全、经济、可靠地传输电能,高压电力线路,（1）导线截面选择条件 A、满足发热条件：在最高环境温度和最大负荷的情况下， 保证导线不被烧坏，导线通过的持续电流始终是允许 电流。 B、满足电压损失条件：保证线路的电压损失不超过允许值。 C、满足机械强度条件：保证线路在电气安装和正常运行过 程中导线不被拉断。 D、满足保护条件：保证自动开关或熔断器能对导线起保护 作用。 E、满足合理经济条件：保证投资、运行费用综合经济性 最好。,高压电力线路,（2）导线截面选择方法 A、按经济电流密度选择导线截面 电流密度是指单位导线截面所通过的电流值。 经济电流密度是指通过各种经济、技术方面的比较而得出的最合理的电流密度，采用这一电流密度可使线路投资、电能损耗、运行维护费用等综合效益为最佳。 按经济电流密度选择导线截面时，必须首先确定电力网的计算传输容量及相应的年最大负荷利用小时数。,高压电力线路,（2）导线截面选择方法 B、按发热条件效验导线截面 当导线通过电流时，会产生电能损耗，使导线发热、温度上升。如果导线温升过高，超过其最高容许温度，将出现导线连接处加速氧化，导线的接触电阻增加，接触电阻的增大又使连接处温升更高，形成恶性循环，导致导线烧断，发生断线事故。 对于架空导线，温度过高将使导线弛度过大，导线对地安全距离不足，危及安全。 对于绝缘导线或电缆，温度过高将加速导线周围介质老化，绝缘损坏。,高压电力线路,（3）按允许电压损失效验导线截面 按允许电压损失选择导线截面应满足下列原则条件：线路电压损失允许电压损失,高压电力线路,（）按机械强度求导线最小允许截面 架空导线在运行中除了要承受导线自重，还要承受环境温度及运行温度变化产生的应力、风力、覆冰重力等作用力 当作用力过大时，可能造成断线事故导线截面越小，承受作用力的能力越小因此为了保证安全，使导线有一定的抗拉强度，在大风、覆冰或低温等不利气象条件下不致造成断线事故，有关规程规定了架空线路导线的最小允许截面，选择导线时不得小于此数值,高压电力线路,（5）按电晕损耗条件求导线最小允许直径 导线发生电晕时要消耗电能，增加线路电能损失，严重时还能导致导线和金具表面烧毁由于电晕放电具有高频振荡的特性，对线路附近的通信设施将发生干扰导线发生电晕情况与气象条件、海拔高度及导线截面有关因此，对海拔较高地区的超高压线路导线截面选择，主要取决于电晕条件,高压电力线路,导线截面选择方法 总结： 送电线路，主要是按经济电流密度和允许电压损失来确定，同时应满足发热条件和机械强度的要求，此外还应满足避免产生电晕现象的最小导线直径的要求； 配电线路，一般是按允许电压损失来确定，但需按发热条件进行效验，同时又应满足规程规定的最小导线截面的要求,高压电力线路,、架空配电线路的导线排列、档距与线间距离 （）导线排列 k架空线路的导线，一般采用三角排列或水平排列，多回线路同杆架设的导线，一般采用三角、水平混合排列或垂直排列。 （）架空配电线路档距 根据运行经验确定，一般采用下表所列数值。 k耐张段长度不宜大于km，k及以下耐张段长度不宜大于km,高压电力线路,(3)架空配电线路导线的线间距离 应结合运行经验确定，一般采用下表所列数据,高压电力线路,同杆架设的双回线路或高、低压同杆架设的线路横担间的垂直距离，不应小于规定值 k及以下线路与k线路同杆架设时，导线间的垂直距离不应小于.m；k双回或多回线路的不同回路不同相导线间的距离不应小于.m 高压配电线路的过引线、引下线与邻相的过引线、引下线或导线之间净空距离不应小于.m；高压引下线与低压线间的距离不宜小于.m,高压电力线路,、架空导线的弧垂及对地交叉跨越 （）弧垂的大小直接关系到线路的安全运行，弧垂过小，容易断线或断股；弧垂过大，则可能影响对地限距，在风力作用下容易混线短路。 （）架空线路对地及交叉跨越允许距离 （）导线与建筑物垂直距离 （）架空电力线路边相与建筑物的距离 （）架空电力线路通过公园、绿化区和防护林带，导线与树木之间的净空距离 （）架空电力线路跨越弱电线路时，其交叉角对于一级弱电线路，应，对于二级弱电线路，应。,高压电力线路,三、架空电力线路运行维护 、架空电力线路运行标准 ）杆塔位移与倾斜的允许范围 ）混凝土杆 ）横担与金具 ）横担的倾斜 ）导线通过的最大负荷电流不应超过其允许电流 ）导（地）线接头 ）导线过引线、引下线对电杆构件、拉线、电杆 间的净空距离 ）导线的弧垂误差 ）绝缘子 ）拉线 ）接户线,高压电力线路,、架空电力线路巡视 是指巡线人员较为系统和有序地查看线路设备，是线路设备管理工作的重要环节和内容，是运行工作中最基本的工作。巡视是为了及时掌握线路及设备的运行状况，包括沿线的环境状况；发现并消除设备缺陷，预防事故发生；提供详实的线路设备检修内容。 （1）巡视种类 定期巡视 夜间巡视 特殊巡视 故障巡视 登杆塔巡视 监察性巡视（规程规定：周期为每年至少一次）,高压电力线路,（2）巡视内容 1）杆塔巡视检查 2）绝缘子巡视检查 3）导线巡视检查 4）避雷器巡视检查 5）接地装置巡视检查 6）拉线巡视检查,高压电力线路,3、架空电力线路常见故障和反事故措施 （1）架空电力线路常见故障 1）导线损伤、断股、断裂 2）倒杆 3）接头发热 4）导线对被跨越物放电事故 5）单相接地 6）两相短路 7）三相短路 8）缺相,高压电力线路,（2）反事故措施 1）防雷 2）防暑 3）防寒 4）防风 5）防汛 6）防污,高压电力线路,4、架空电力线路防污闪 （1）污闪形成原因 （2）污闪的特点 （3）绝缘配置 （4）防污闪措施 5、架空电力线路维护 （1）线路维护、检修的标准项目和周期 （2）线路维护工作主要内容,高压电力线路,第二节 电力电缆线路 一、电力电缆线路特点 1、电缆线路优点 （1）不占用地上空间 （2）供电可靠性高 （3）电击可能性小 （4）分布电容较大 （5）维护工作量少 2、区别于架空线路的缺点 （1）投资费用大 （2）引出分支线路比较困难 （3）故障测寻比较困难 （4）电缆头制作工艺要求高,高压电力线路,二、电力电缆基本结构和种类 1、电力电缆基本结构 由线芯（导体）、绝缘层、屏蔽层和保护层四部分组成 （1）线芯 线芯是电缆的导电部分，用来输送电能，是电缆的主要部分。 材料：铜和铝 规格：1035KV导电截面为16、25、35、50、70、 95、120、150、185、240、300、400、500、630、 800平方毫米15种规格。 110KV及以上导电截面为100、240、400、600、700、845、 920平方毫米7种规格，现已有1000平方毫米及以上规格。 线芯按数目可分为单芯、双芯、三芯和四芯。 截面形状可分为圆形半圆形和扇形。,高压电力线路,（2）绝缘层 绝缘层是将线芯与大地以及不同相的线芯间在电气上彼此隔离，保证电能运送，是电缆结构中不可缺少的组成部分。 绝缘层材料要求选用耐压强度高、介质损耗低、耐电晕性能好、化学性能稳定、耐低温、耐热性能好、机械加工性能好、使用寿命长、价格便宜的材料。 （3）屏蔽层 10kV及以上的电缆一般都有导体屏蔽层和绝缘屏蔽层。导体屏蔽层的作用是消除导体表面的不光滑（多股导线绞合产生的尖端）所引起导体表面电场强度的增加，使绝缘层和电缆导体有较好的接触。同样，为了使绝缘层和金属护套有较好的接触，一般在绝缘层外表面均包有外屏蔽层。 （4）保护层 保护层的作用是保护电缆免受外界杂质和水分的侵入，以及防止外力直接损坏电缆。保护层材料的密封性和防腐性必须良好，并且有一定机械强度。,高压电力线路,2、常用电力电缆种类及适用范围 按电缆结构和绝缘材料种类的不同进行分类如下。 （1）不滴漏油浸纸带绝缘型电缆 （2）不滴漏油浸纸绝缘分相型电缆 （3）橡塑电缆 1）交联聚乙烯绝缘电缆。该电缆容许温胜高，允许载流量较大，耐热性能好，适宜于高落差和垂直敷设，介电性能优良;但抗电晕、游离放电性能差。接头工艺虽较严格，但对技工的工艺技术水平要求不高，因此便于推广，是一种比较理想的电缆。 2）聚氯乙烯绝缘电缆： 3）橡胶绝缘电缆（138KV以下应用）,高压电力线路,2） 聚氯乙烯绝缘电缆。该电缆化学稳定性高，安装工艺简单，材料来源充足，能适应高落差