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输电线路培训讲义一、 杆塔和拉线1.1杆塔部分：杆塔是输电线路重要的部件，投资约占全部造价的30%-50%，其作用是对导线和避雷线进行支撑，在各种气象条件下，使导线对地和对建筑物有一定的安全距离，保证线路的安全运行。杆塔分混凝土电杆（圆杆和方杆）、钢管杆、角钢铁塔、钢管铁塔等类型。按杆塔用途分，可分为直线、耐张、转角、终端杆塔及特殊杆塔。直线杆塔用于线路直线段中，支持导线和避雷线。直线杆塔正常运行时，一般只承受导线和避雷线的自重、冰重和风压力，当两侧档距相差悬殊或一侧发生断线时，直线杆塔还要承受产生的不平衡张力。 直线杆塔是线路中使用最多的杆塔，其设计是否简单经济、在整条线路中所占的比例是决定线路造价高低的重要因素之一。耐张杆塔（分直线耐张和转角耐张）主要作用是：一般承受导线和避雷线的不平衡张力；在断线故障时，承受断线张力，并把线路故障（如断线、倒杆等）限制在一个耐张段内。转角杆塔（分直线转角和耐张转角）：用于线路转角处，承受导线和避雷线的自重、冰重和风压力，还承受转角合力。终端杆塔：一般用于线路的首末端，承受单侧导线和避雷线的张力。特殊杆塔：主要有跨越杆塔、换位杆塔、分歧杆塔等。 跨越杆塔：线路经过地区遇有通信线、电力线、公路、铁路、河流时，必须满足规程规定的跨越要求，一般杆塔的呼称高较低，大多不能满足要求，这就必须适当地增加杆塔的高度，并根据不同的跨越要求有不同高度的跨越杆塔型。换位杆塔：线路杆塔上的导线排列，除等边三角形外，其他的排列方式，导线之间的距离均不相等，因此，每相导线的感应阻抗都不相等，电压降也不相等。导线换位（相）的目的是使每相导线的电容也相等，可减少邻近的平行电力线路相互影响和对邻近的平行电讯线路干扰影响。导线换位一般在直线杆塔上进行，全绝缘架空地线的换位，有时也在耐张杆塔上进行。分歧杆塔：用在线路中间出现分歧线路时的杆塔。一般在耐张杆塔上加装分歧横担。如果若在导线直线段上做分歧接头，出施工、检修不便外，故障时还能把导线烧坏，造成扩大事故。1.2拉线部分拉线一般用镀锌钢绞线制成。拉线的作用是保持杆塔的平衡，防止杆塔倾倒。拉线可分为：导拉、地拉、角度拉（外角拉、内角拉）拉线系统的构成：拉线盘、拉线棒、UT线夹（下把）、拉线、楔型线夹（上把）。工程施工用于临时保持杆塔平衡的钢绞线成为临时拉线。拉线坑及拉线的计算。（书P79）二、 导线和避雷线导线的作用是传导电能，避雷线的作用是防止雷击导线。导线需具有良好的导电性能，同时导线要承受一定的应力，因此，导线还需要有一定的机械强度和较好的抗腐蚀性能。导线一般采用铜或铝制造。导线分为裸导线、绝缘导线和电缆，输电架空线路中导线多为钢芯铝绞线。（电缆见图片）架空送电线路导线截面一般根据经济电流密度来选择，并根据电晕、机械强度以及事故情况下的发热条件进行校核。必要时通过技术经济比较确定，但对超高压线路，电晕往往成为选择导线截面的决定因素。S=P/ 3 JUecos，其中，J为经济电流密度；P为送电容量；Ue为线路额定容量；S为导线截面。经济电流密度（A/mm2）确定表导线材料最大负荷利用小时数Tmax3000以下3000-50005000以上铝线1.651.150.9铜线3.02.251.75钢芯铝绞线长期允许载流量（A）导线型号+70+80LGJ-150445452LGJ-185510531LGJ-240610613避雷线制造材料一般为钢绞线，从抗腐蚀需要，也使用铝包钢绞线。避雷线选择一般与导线型号相配合。导线与避雷线型号一般配合表：导线型号LGJ-35/-50/-70LGJ-95/-120/-150/-185LGJ-240/-300LGJQ-300/-400LGJ-400LGJQ-500避雷线型号GJ-25GJ-35GJ-50GJ-70三、高压绝缘子绝缘子是悬挂在导线或地线上，使导线或地线与杆塔绝缘的材料设备，同时，绝缘子还要承受导线或地线传来的荷重，因此，它必须具有良好的绝缘性能和机械性能。3.1绝缘子的类别划分及其特性3.1.1按绝缘子使用的部位进行划分：可分为导线绝缘子和地线绝缘子。导线绝缘子主要是使导线与杆塔绝缘的材料设备。地线绝缘子主要是使地线与杆塔绝缘的材料设备，一般在地线作为载波通讯通道或降低地线的感应损耗时使用。3.1.2按绝缘子使用的电压等级进行划分，可分为：0.22kV、0.4kV、6kV、10kV、35kV、66kV、110kV、220kV、330kV、500kV、750kV绝缘子。3.1.3按绝缘子材料制造划分，可分为：瓷质绝缘子、玻璃绝缘子和合成绝缘子。瓷质绝缘子的绝缘体是由绝缘性能良好的陶瓷制造，高压瓷质绝缘子常见的是悬式绝缘子（即瓷瓶）。瓷质绝缘子优点是：1、性能可靠；2、价格便宜；3、制造技术成熟；缺点是：1、会发生雷击或其它原因掉串；2、重量比较重，运输和安装相对困难；3、零质瓷瓶不易发现，需采取专门的带电检零措施才能发现，耗费的人力、物力和财力较大（零质瓷瓶检零周期为两年）。，玻璃绝缘子的绝缘体是由绝缘性能良好的钢化玻璃制造，高压玻璃绝缘子常见的是悬式绝缘子。玻璃绝缘子优点是：性能可靠、价格较便宜，零质绝缘子会自爆，可通过巡视发现，因此维护时不需检零节约了检零的人力、物力和财力。缺点是：1、会自爆，一般不使用在城市等人口密集地区；2、重量比较重，运输和安装相对困难；3、防污性能较差。合成绝缘子是采用有机高分子聚合绝缘材料制造的新型复合结构绝缘子，由芯棒、伞裙护套（粘接层）、联接金具及附件（均压环）几部分组成。芯棒是由树脂粘接上百万根玻璃纤维沿轴线平行排列而形成的玻璃钢棒，抗拉强度高于600MPa，是高强度瓷的35倍，相当于优质炭素钢，具有良好的抗挠和抗疲劳性，承受合成绝缘子的机械负荷，是内绝缘的主要部分，选用蠕变小的增强纤维和树脂，确保芯棒有良好的机械和电气性能。芯棒受潮将发生水解反应，降低合成绝缘子的机械强度，引发掉串事故，因此确保芯棒不受潮是合成绝缘子安全运行的基本条件。伞裙护套是以硅橡胶为基体，添加偶联剂、阻燃剂、抗老化剂等填充料经高温加压硫化而成，是合成绝缘子良好的外绝缘，硅橡胶伞裙护套具有良好的憎水性，使水份在其表面形成水珠状而难形成连续水膜，其憎水性迁移加强了合成绝缘子的防污能力，由于硅橡胶分子作用，伞裙护套上的污秽层表面也具有憎水性，而且其憎水性在局部电弧等因素下短时失效后很快又能恢复，大大提高了合成绝缘子的污闪电压，相同泄漏距离及污秽程度下的污闪电压是瓷绝缘子串的2倍以上，这一优良的抗污特性使合成绝缘子广泛应用于线路的防污调爬中。联接金具作为合成绝缘子的一部分，与芯棒连在一起，通过别的金具连接于挂线点和导线，芯棒与联接金具的结构可分为粘接式、压接式和楔接式三类，承受和传递全部机械负荷，粘接式由于粘接剂有老化问题和低温变脆等不足已较少采用，压接式因压接机械和工艺提高，采用较多，但需注意金具和芯棒的热膨胀系数差别会降低承载力，楔接式分为内楔和外楔，内楔会破坏芯棒的完整，但连接强度稳定、工艺简单，应用较多，外楔因连接强度不稳定及工艺复杂，已较少采用。一般220 kV及以上电压等级的合成绝缘子装配12只均压环，使电场分布均匀，防止高压电场加速合成绝缘子端部老化，并在过压时有引弧作用，缩短放电时间，确保伞裙表面不被电弧灼伤，因而对均压环的安装须要求严格操作。合成绝缘子优点：1、具有结构紧凑，可缩小线路走廊宽度，降低铁塔高度和尺寸，建成紧凑型输电线路，节省投资；2、重量轻，运输和安装方便；3、芯棒强度高；4、不清扫、不检零，节约了大量的人力、物立；5、裙边不易破粹断裂；6、优良憎水性和抗污性； 合成绝缘子缺点：1、裙边会老化，变脆，憎水性会因老化而变差；2、芯棒与连接金具结合不紧密会导致芯棒进水受潮，严重的会发生绝缘子掉串的事故；3、施工中人不能直接从合成绝缘子上下，增大了施工检修的难度；4、防雷效果相对较差，推荐不用于海拔1000米以上地区和雷击频繁的地区。在近年的电力线路建设和改造中，合成绝缘子的用量越来越多，范围也越来越广，10 kV到500kV各电压等级的线路新建，特别是运行中的输电线路防污调爬，通常选用合成绝缘子。在使用合成绝缘子的过程中，需注意几方面的问题：1）合成绝缘子在使用前的外观检查及运行常规检查中，须仔细检查伞裙护套及端部密封段是否有撕裂破损和老化现象，杜绝芯棒进水受潮现象发生。2）中国的合成绝缘子挂网时间在10年左右，对合成绝缘子在运行过程中的老化规律、使用寿命、抗污闪能力的变化，还需收集更多的资料和认真研究。3）选用合成绝缘子进行线路调爬，合成绝缘子串的高度如大于原绝缘子串，须对交叉跨越和杆塔电气距离进行校核。4）严格按要求安装均压环，防止装反和均压环开口方向未对齐。5）施工时禁止从合成绝缘子上下。3.2绝缘子的联接方式单串直线绝缘子的联接方式一般为横担挂点直角挂板（或U型挂环）球头挂环（加M销）绝缘子碗头挂环（加M销）悬垂线夹（且加R销）导线单串耐张绝缘子的联接方式一般为横担挂点直角挂板（或U型挂环）球头挂环（加M销）绝缘子碗头挂环（且加M销）耐张线夹线夹（加R销）双串瓷瓶联接在上述基础上应使用三眼联板进行联结。联结时必须注意金具必须配套，否则会发生无法组装的情况或吨位不配套的情况。四、杆塔基础杆塔埋入地下部分统称为基础。基础的作用是保证杆塔的稳定，不因杆塔的垂直荷重、水平荷重、事故断线张力和外力作用而上拨、下沉或倾倒。杆塔分为电杆基础和铁塔基础两类。4.1电杆基础底盘、卡盘和拉线盘4.2铁塔基础1）混凝土或钢筋混凝土现场浇制基础：最常用的基础，通常在施工季节暖和，砂、石、水来源方便的情况下使用。2）预制钢筋混凝土基础：适合于砂、石、水来源不方便，不便于在现场进行现浇的场所。预制基础应适合运输。3）金属基础：适合于高山地区交通困难的地区。4）灌注式桩式基础：分等径灌注桩基础和扩底短桩基础。当塔位处于河滩时，考虑到河床冲刷及漂浮物对铁塔的影响，常采用等径灌注桩深埋基础；扩底短桩基础适用于粘性土或其他坚实土壤的塔位。由于埋设在近原状的土壤中，变形小、抗拔力强，并可节约土石方工程量。5）岩石基础：应用于山区岩石裸露或覆盖层薄且岩石的整体性有好的塔位。方法是把地脚螺栓或钢筋直接锚固在岩石内，利用岩石的整体性和坚固性代替混凝土基础。4.3杆塔基础的一般要求杆塔基础应按杆塔荷载及现场实际合理确定形式。其埋深必须在冻土层以下，地面应有高300毫米的防沉土台。埋设在土中的金属基础和金属件应有防腐措施。混凝土基础的标号必须满足设计要求，表面必须光洁，无露筋情况。其他指标：基础高差、地脚螺栓出土高度、地脚螺栓偏心、立柱端面尺寸等要求。五、接地装置接地装置是输电线路防雷不可缺少的部分，杆塔及架空线受到雷击后，产生几十千安的伏的高电流，必须迅速引入大地，否则将会使本体绝缘击穿放电。因此，要求接地电阻值足够小，以便在线路遭受雷击时，能可靠地起到保护作用。5.1接地装置的型式根据土壤电阻率、杆塔的类型以及地形环境的不同而有各种不同型式的接地体。在线路工程中，主要可分以下三种型式：1） 水平放射。一般用一至数根接地铁带有圆条，沿地下水平方向顺线路或横线路呈放射形埋设。非居民区的杆塔，都采用这种形式的接地体。2） 球型接地方式。主接地体为铜或铸铁制造的球形接地体。居民区或厂区的杆塔，或接地土壤率较高的地区可采用这种形式的接地体。3） 封闭型式。用一条水平放置的铁带，围绕杆塔埋设成封闭式圆环或方环，再用一条铁带与杆塔相连。居民区或厂区的杆塔，适用这种接地方式。4） 混合式。土壤电阻率较高的地区或根据特定的要求，而采用水平放射铁带与垂直接地体混合埋设，用以达到降低接地电阻值的效果。接地体的材料，一般水平埋设的接地体可采用扁钢或圆钢，垂直敷设的可采用角钢、圆钢或钢管。扁钢厚度应不小于4mm，截面不小于48 mm2，圆钢直径一般设计为10mm（接地引下线一般为12 mm），角钢厚度不小于4 mm，钢管壁厚不小于3.5 mm。在腐蚀性强的地区，还应采取镀锌或加大截面等防腐措施。5.2接地体的施工与要求1、根据施工图纸规定的接地装置型式进行挖沟，开挖深度耕地一般不低于0.6米，岩石一般不低于0.3米；2、接地沟回填时，应于原土中选取好土，不得掺有石块等杂物。如无好土时，应换土将接地体包好，以达到改善接地体与土壤的接触情况。3、回填土夯实紧密，上面应有100200mm防沉土。4、接地体出土部分，应进行防腐处理。我局实行的是“三油两布”防腐。5、引下线与接地替出土部分应有可靠的螺栓连接，便于接地电阻的测量，连接螺栓应有放松措施。6、接地装置的施工，应尽量安排在架线之前进行，以便立杆架线时也起