输电线路基本知识40

输电线路基础础知识风电场输电线线路简介风电场输电线线路是连接风风电机组、变变电所与电力力网的一个传传送电能的系系统。按传输媒介分分为架空线路路和电缆线路路。由于架空空线路具有线线路结构简单单，施工周期期短，建设费费用低，输送送容量大，维维护检修方便便，所以广泛泛应用。特殊殊情况如：地地面狭窄、线线路拥挤、穿穿越重要地区区、森林保护护等特殊要求求除外架空输电线路路是由绝缘子子将导线架设设在杆塔上，，并与风电场场或变电站互互相连接，构构成电力系统统或电力网，，用以输送电电能。风机690V风机变35KV集电线路配配电电室主主变变变电站电电力力网架空输电线路路的几种分类类1.按电压等级分为10kV、35kV、66kV、110kV、220kV、500kV输电线路。风风电场集电线线路绝大多数数采用35kV的电压等级。。是基于单回回输电线路线线路的容量和和传输距离的的最佳性价比比的电压等级级。另外，还还有高压直流流输电线路、、超高压交流流输电。2.按杆塔上的回回路数⑴单回路线路路杆塔上只有三三相导线及架架空地线的输输电线路⑵双回路线路路杆塔上有两回回三相导线及及架空地线的的输电线路，，分为同杆和和异杆两种情情况。⑶多回路线路路杆塔上有三回回及以上的三三相导线和架架空地线的输输电线路。第一节输输电线路类类型送电线路杆塔塔的分类1、按用途分类类：直线（杆杆）塔、耐张张（杆）塔、、分支（杆））塔、直线小小转角（杆））塔、跨越（（杆）塔。。转角耐张（杆杆）塔直线（杆）塔塔小转角杆（角角度在5°-20°°）十字分支杆跨越杆塔2、按回路数分分：单回路双双回路、三三回路、四回回路、多回路路。3.按杆塔材料分分类⑴铁塔线路整条输电线路路是以角钢或或钢管组合的的铁塔作支持持物。钢材多多，占地少，，整齐美观，，使用年限较较长。⑵混凝土杆线线路整条输电线路路是以钢筋混混凝土电杆作作支持物，一一般有分段焊焊接式和分段段焊接与整根根拔梢式的钢钢筋混凝土电电杆两种。⑶木杆输电线线路整条输电线路路是以木杆作作为支持物。。⑷轻型钢杆输输电线路轻轻型钢杆是指指采用较小的的型钢分段组组合成的带拉拉线的轻型钢钢结构架作支支持物。由于于其质量较混混凝土杆小，，便于运输，，故多用于高高山大岭和运运输困难的地地方；但随着着电力线路输输送容量大、、导线截面大大或采用分裂裂导线等，轻轻型钢杆也很很少使用。⑸锥形钢钢管单单杆输输电线线路指输电电线路路以分分段连连接的的锥形形钢管管单杆杆作支支持物物。它它占地地少，，美观观，便便于在在市区区内架架设。。⑹混合合式杆杆塔输输电线线路混合式式杆塔塔输电电线路路是指指电力力线路路的支支持物物包括括有铁铁塔、、混凝凝土杆杆或轻轻型钢钢结构构杆等等组成成的线线路。。第二节节输输电线线路主主要组组成部部分1-避雷线线2-防振锤锤3-线夹4-导线5-绝缘子子6-杆塔7-基础1．导线线导线是是线路路的主主要组组成部部分，，用以以传输输电流流。架架空线线路的的导线线不仅仅要有有良好好的导导电性性能，，还应应具有有以下下特点点：机机械强强度高高、耐耐磨耐耐折、、抗腐腐蚀性性强及及质轻轻价廉廉等。。常用的的导线线材料料有铜铜、铝铝、钢钢、铝铝合金金等，，各种种材料料的物物理性性能见见表。。材料20℃时的电阻率（10-6Ω·m）比重（N/cm2）抗拉强度（N/mm2）抗化学腐蚀能力及其它铜铝钢铝合金0.01820.0290.1030.03390.0890.0270.07850.0273901601200300铜表面易形成氧化膜，抗腐蚀能力强表面易形成氧化膜可防继续氧化，但易受酸碱盐的腐蚀在空气中易锈蚀，须镀锌抗化学腐蚀性好，受振动时，受振动时易损坏由表1-1可见．．铜的的导电电性能能最好好，机机械强强度高高、耐耐腐蚀蚀性强强，是是一种种理想想的导导线材材料。。但由由于铜铜相对对于具具它金金属来来说用用途较较广而而储量量较少少。因因此，，架空空线路路的导导线，，除特特殊需需要外外，一一般都都不采采用铜铜导线线。铝的导导电率率仅次次于铜铜。铝铝的比比重小小，采采用铝铝线时时杆塔塔受力力较小小。但但由于于铝的的机械械强度度低，，允许许应力力小，，所以以铝导导线只只用在在档距距较小小的10KV及以下下的线线路。。此外外，铝铝的抗抗酸、、碱、、盐的的能力力较差差，故故沿海海地区区和化化工厂厂附近近不宜宜采用用。钢的导导电率率是最最低的的，但但它的的机械械强度度很高高，在在线路路跨越越山谷谷、江江河等等特大大档距距中有有时采采用钢钢导线线。钢钢线需需要镀镀锌以以防锈锈蚀。。铝合金金是在在铝中中加入入少量量镁、、硅、、铁等等元素素制成成的。。它具具有重重量轻轻而机机械强强度较较高的的优点点，其其电阻阻率比比铝线线略高高，但但耐振振性差差，目目前尚尚未大大量使使用。。架空线线路的的导线线结构构可分分三种种形式式.(1)单股线线；(2)单金属属多股股线；；(3)复合金金属多多股绞绞线(包括钢钢芯铝铝绞线线、扩扩径钢钢芯铝铝绞线线、空空心导导线、、钢铝铝混绞绞线、、钢芯芯铝包包钢绞绞线、、铝包包钢绞绞线、、分裂裂导线线)。因为高高压架架空线线路上上不允允许采采用单单股导导线，，所以以实际际上架架空线线路上上均采采用多多股绞绞线。。多股股绞线线的优优点是是比同同样截截面单单股线线的机机械强强度高高，柔柔韧性性好、、可靠靠性高高。同同时，，它的的集肤肤效应应较弱弱，截截面金金属利利用率率高。。a单股导导线；；b单金属属多股股绞线线；c铜芯铝铝绞线线；d扩径铜铜芯铝铝绞线线；e穿心导导线；；f铜铝混混绞线线；g铜芯铝铝包钢钢绞线线；h铝包钢钢绞线线避雷雷线；；i分裂导导线2．避雷雷线避雷线线也称称架空空地线线，是是把雷雷电流流引入入大地地，以以保护护线路路绝缘缘免遭遭大气气过电电压的的破坏坏。架架空避避雷线线可分分为四四种：：一般般架空空避雷雷线、、绝缘缘架空空避雷雷线、、屏蔽蔽架空空避雷雷线和和复合合光纤纤架空空避雷雷线。。输电线线路的的避雷雷线一一般采采用钢钢绞线线，超超高压压输电电线路路的避避雷线线正常常运行行时对对地是是绝缘缘的。。绝缘避避雷线线是通通过具具有并并联放放电间间隙的的绝缘缘子与与杆塔塔和大大地绝绝缘，，雷击击是击击穿放放电间间隙将将雷电电流引引入地地下，，绝缘缘避雷雷线主主要作作用是是载波波的通通讯通通道、、熔冰冰、和和减小小潜供供电流流等。。3．杆塔塔杆塔用用来支支持导导线和和避雷雷线，，并使使导线线和导导线间间，导导线和和避雷雷线间间，导导线和和杆塔塔间以以及导导线和和大地地、公公路、、铁轨轨、水水面、、通信信线等等被跨跨越物物之间间，保保持一一定的的安全全距离离。(1).按杆塔塔的材材质分分为：：铁塔塔、水水泥杆杆、木木杆。。(2).按杆塔塔的类类型分分为：：直线线杆塔塔、耐耐张杆杆塔、、转角角杆塔塔、终终端杆杆塔、、跨越越杆塔塔、换换位杆杆塔。。直线杆杆塔：：又称称中间间杆塔塔，用用于线线路直直线中中间部部分。。这种种杆塔塔在平平坦地地区一一般占占杆塔塔总数数的80％左右右。耐张杆杆塔：：又称称承力力杆塔塔，与与直线线杆塔塔相比比，其其强度度较大大，可可承受受导线线和地地线的的拉力力。耐耐张杆杆塔将将线路路分隔隔成若若干耐耐张段段，以以便于于施工工和检检修。。转角杆杆塔：：用于于线路路的转转弯处处，有有直线线型和和耐张张型两两种。。终端杆杆塔：：它是是耐张张杆塔塔的一一种，，用于于线路路的首首端和和终端端，经经常承承受导导线和和地线线一个个方向向的拉拉力。。跨越杆杆塔：：用于于线路路与铁铁路、、河流流、湖湖泊、、山谷谷及其其他交交叉跨跨越处处，要要求有有较大大对高高度。。换位杆杆塔：：用于于线路路中导导线需需要换换位处处。(3).按杆塔塔的回回路分分：单单回路路杆塔塔、双双回路路杆塔塔和多多回路路杆塔塔。(4).按杆塔塔的型型式分分：铁塔：：上字字型铁铁塔、、酒杯杯型铁铁塔、、猫头头型铁铁塔、、干字字型铁铁塔、、蝶型型铁塔塔（一一般作作为大大跨越越）、、鼓型型铁塔塔（同同塔双双回））、拉拉线门门型铁铁塔、、拉线线V型铁塔塔等。。水泥杆杆：上上字型型杆、、门型型杆、、II型杆、、A型杆等等猫头型型铁塔塔鼓鼓型型铁塔塔干干字字型铁铁塔拉拉线线V型铁塔塔上字型型铁塔塔拉拉线门门型铁铁塔酒酒杯杯型铁铁塔4．绝缘缘子绝缘子子可以以保证证导线线和横横担、、杆塔塔有足足够的的绝缘缘。它它还经经受着着日晒晒、雨雨淋、、气候候变化化及化化学物物质的的腐蚀蚀。因因此，，绝缘缘子既既要有有良好好的电电气性性能，，又要要有足足够的的机械械强度度。绝缘子子的分分类：：⑴.按结构构分为为：支支持绝绝缘子子、悬悬式绝绝缘子子、防防污型型绝缘缘子和和套管管绝缘缘子。。⑵.按型式式分为为：针针式绝绝缘子子、蝶蝶式绝绝缘子子、悬悬式绝绝缘子子、瓷瓷横担担、棒棒式绝绝缘子子、拉拉紧绝绝缘子子等。。⑶.按材质质分为为：瓷瓷质绝绝缘子子、钢钢化玻玻璃绝绝缘子子、复复合（（硅橡橡胶））绝缘缘子。。运行中中良好好绝缘缘子最最少片片数：：电压等级（kV）3566110220330500片数23591623瓷横担担拉拉紧紧绝缘缘子蝶蝶式式绝缘缘子针式绝绝缘子子悬悬式绝绝缘子子棒棒式绝绝缘子子复合绝绝缘子子钢钢化化玻璃璃绝缘缘子瓷瓷质绝绝缘子子5.金具线路金金具是是用于于架空空电力力线路路将绝绝缘子子和导导线、、避雷雷线悬悬挂、、拉紧紧在杆杆塔上上，用用于导导线、、避雷雷线的的接续续和防防振、、保护护，用用于拉拉线杆杆塔的的拉线线紧固固、调调整等等。线路金金具可可分为为悬垂垂线夹夹、耐耐张线线夹、、连接接金具具、接接续金金具、、保护护金具具和拉拉线金金具。。⑴.悬垂线线夹悬垂线线夹用用于将将导线线悬挂挂在直直线杆杆塔的的绝缘缘子串串上，，或将将避雷雷线悬悬挂在在直线线杆塔塔上，，也可用于换位杆塔上上支持换位导导线以及非直直线杆塔跳线线的固定。⑵.耐张线夹耐张线夹用于于将导线固定定在承力杆塔的耐耐张绝缘子串串上，以及将将避雷器线固固定在承力杆杆塔上。⑶.连接金具连接金具主要要用于将悬式式绝缘子组装装成串，并将将一串或数串串绝缘子串连连接后，再悬悬挂在杆塔横横担上。如图图1-9(a)所示。⑷.连续金具连续金具是用用于架空线输输电线路的裸裸导线、避雷雷线两端头的的接线及导线线的补修等。。⑸.保护金具保护金具主要要包括导线及及避雷线用的的防振金具（（如防震锤、、阻尼线等）），用于分裂裂导线、保持持子导线间距距和防振的间间隔棒，绝缘缘子串用的均均压屏蔽环及及预绞线护线线条、悬重锤锤、铝包带等等。如图1-9(b)所示6.拉线金具拉线金具主要要用于固定拉拉线杆塔，它它包括从杆塔塔顶端引至地地面拉线基础础的出土拉环环与拉线之间间所有的零件件。如图1-10所示。如图1-10拉线金具图1-9（a）连接金具（（b）保护金具7．基础架空送电线路路的基础主要要分为电杆基基础和铁塔基基础两种。1.混凝土杆基础础电杆基础分为为承受电杆本本体下压的基基础（底盘））和起着稳定定电杆作用的的拉线基础（（拉盘或重力力式拉线基础础）及卡盘等等。电杆（混凝土土电杆及钢杆杆）基础电杆基础分为为承受电杆本本体下压的基基础（底盘））和起着稳定定电杆作用的的拉线基础。。如图1-11～1-13所示。拉盘卡盘底盘1-拉环；2-钢筋网1-卡盘螺栓；2-混凝土电杆根根部1-钢筋网2.铁塔基础铁塔基础根据据铁塔类型、、地形地质、、承受的外负负荷及施工条条件的不同，，一般采用的的有下列类型型。⑴.现浇混凝土铁铁塔现浇混凝土铁铁塔可分为钢钢筋混凝土基基础和无筋混混凝土基础两两种。这两种种基础有可分分为塔腿下段段主菜直接出出入式和通过过预先浇制在在混凝土内的的地脚螺栓与与塔座连接式式两种。如图图1-15所示。图1-15混凝土铁塔基基础型式（a）主材插式斜斜柱钢筋混凝凝土基础（b）地脚螺栓式式斜柱钢筋混混凝土基础（c）直阶式无筋筋混凝土基础础（d）无筋混凝土土基础⑵.装配式铁塔基基础装配式铁塔基基础多用于山山区土质较好好，无地下水水的直线塔基基上。如图1-16所示。⑶.桩式铁塔基础础桩式铁塔基础础主要是钢筋筋混凝土灌注注桩式基础，，它分桩体和和承台两个部部分。如图1-17所示。图1-16装配式铁塔基基础图1-17桩式铁塔基础础（a）双柱以上承承台式（b）单柱带横梁梁式1-地脚螺栓；2-桩体；3-单桩体；4-横梁；5-承台4.锚杆（岩石））基础锚杆（岩石））基础适用于于山区岩石地地带，它是利利用岩石的整整体性和坚固固性做成的基基础，有直锚锚式、承台式式、嵌固式及及掏挖式四种种。如图1-18所示。（a）(b)(c)（d）图1-18岩石基础的类类型(a)直锚式；(b)承台式(c)嵌固式（d）掏挖式8、拉线架空线路的电电杆在架线以以后，会发生生受力不平衡衡现象，因此此必须用拉线线稳固电杆。。此外，当电电杆的埋设基基础不牢固时时，也常使用用拉线来补强强；当负荷超超过电杆的安安全强度时，，也常用拉线线来减少其弯弯曲力矩。拉线按用途和和结构可分以以下几种：(1)普通拉线(又叫尽头拉线线)，用于线路的的耐张终端杆杆、转角杆和和分支杆，主主要起拉力平平衡的作用。。(2)转角拉线，用于转角杆杆，主要起拉拉力平衡作用用。(3)人字拉线(又叫两侧拉线线)，用于基础不不坚固和交叉叉跨越加高杆杆或较长的耐耐张段(两根耐张杆之之间)中间的直线杆杆上，主要作作用是在狂风风暴雨时保持持电杆平衡，，以免倒杆、、断杆。(4)高桩拉线(又叫水平拉线线)，用于跨越道道路、渠道和和交通要道处处，高桩拉线线应保持一定定高度，以免免妨碍交通。。(5)自身拉线(又叫弓形拉线线)，为了防止电电杆受力不平平衡或防止电电杆弯曲，因因地形限制不不能安装普通通拉线时，可可采用自身拉拉线。8.1拉线长度的计计算电杆拉线长度度可采用下面面的近似公式式计算：AB=K(AC+BC)式中AB——拉线长度(见图)，m；AC——拉线高度(电杆地面上高高度)，m；BC——拉线距(拉线出地面处处至电杆根的的水平距离)，m；K——拉线系数，取取0.71～0.73(当AC与BC相近时，取0.71；当AC是BC的1.5倍左右或BC是AC的1.5倍时，取0.72；当AC是BC的1.7倍或BC是AC的1.7倍时，取0.73)计算出来的AB长度，是拉线线装成长度(包括下部拉线线棒露出的地地面部分)。拉线下料长度度=拉线长度-（花篮螺栓长长度+拉线棒露出地地面长度)+上把和中把的的扎线长度(对有拉紧绝缘缘子的拉线，，还应加上拉拉紧绝缘子两两端的扎线长长度)9．基本知识1.档距：指两座座相邻杆塔导导线悬点间的的水平距离，，如图1-1所示。档距分分为：(1)水平档距：指指两相邻档距距的平均值，，如图1-2所示，杆塔A的水平档距。。图1-1档距图图1-2杆塔A的水平档距(2)垂直档距：指指两相邻档距距中导线驰度度最低点间的的水平距离。。(3)耐张段距：线线路正常运行行时承受水平平拉力的两相相临承受力杆杆塔中心间的的水平距离，，耐张段示意意图如图1-3所示。(4)代表档距：把把长短不等的的一个多档耐耐张段，用一一个等效的孤孤立档来代替替，达到简化化设计的目的的。这个能够够表达整个耐耐张段力学规规律的假想档档距，我们称称之为代表档档距。(5)临界档距：是是指由一种导导线应力控制制气象条件过过渡到另一种种控制气象条条件临界点的的档距大小。。(6)标准档距：经经过技术经济济比较后，得得出的最经济济的档距。图1-3耐张段长度示示意图2.架空送电线路路的弧垂（驰驰度）导线的悬挂点点等高（如图图1-4，a）时，连接两两个悬挂点的的水平线与导导线最低点的的垂直距离，，称为架空送送电线路的弧弧垂f。导线的悬挂挂点不等高（（如图1-4，b）时，其弧垂垂可以分为两两个，即导线线的两个不同同高度的悬挂挂点至导线最最低点的两个个垂直距离f1和f2，f为架空线两悬悬挂点连线中中点的垂度，，即施工时的的观测弧垂度度。3.架空送电线路路的限距（安安全距离）导线各点对地地及其它设施施（包括地面面、最高水面面、建筑物、、电力线、通通讯线、树木木等）之安全全垂直距离、、水平距离及及导线对杆塔塔本体的最小小距离，称为为限距。图1-4弧垂示意图线路设计、施施工的顺序1、线路初勘、、选定线行、、规划报建（（包括市政规规划报建、电电力部门审批批确认）。2、测量、定位位、地质勘探探、杆塔选定定、计算、出出相关的图纸纸。3、复测、定位位、放线。（（要注意复测测结果与设计计有没有偏差差）4、征地及青赔赔。（难度太太大的话可申申请设计变更更）5、材料订购。。（需仔细核核对，尤其是是附件及光缆缆、金具等））6