电力系统基础知识-电力线路

电力线路的结构

电力线路按结构可分为架空线路和电缆线路两大类。架空线路：将导线架设在室外的杆塔上。经济，便于架设和维护，但可靠性差。电缆线路：一般埋于地下的电缆沟或管道中。可靠性高，造价高。电力线路的结构1．架空线路

架空线路主要由导线、避雷线（即架空地线）、杆塔、绝缘子和金具等部件组成，如图所示。

图1-6架空线路的结构导线和避雷线：导线的作用是传导电流、输送电能；避雷线的作用是将雷电流引入大地，以保护电力线路免遭雷击。

架空线路采用的导线结构型式主要有单股、多股绞线和钢芯铝绞线三种，如图所示。图1-7裸导线的构造a）单股线b）多股绞线c）钢芯铝绞线导线材料：要求电阻率小、机械强度大、质量轻、不易腐蚀、价格便宜、运行费用低等，常用材料有铜、铝和钢。导线的结构型式：导线分为裸导线和绝缘导线两大类，高压线路一般用裸导线，低压线路一般用绝缘导线。1.多股绞线的性能优于单股线，所以架空线路一般采用多股钢芯铝绞线。铝线为载流部分，钢芯承担主要的机械荷载。2.为减小220kV及以上输电线路的电晕损耗或线路电抗，多采用分裂导线或扩径导线。架空导线的型号有：TJ——铜绞线LJ——铝绞线，用于10kV及以下线路LGJ——钢芯铝绞线，用于35kV及以上线路GJ——钢绞线，用作避雷线

档距：同一线路上相邻两根电杆之间的水平距离称为架空线路的档距（或跨距）。弧垂：导线悬挂在杆塔的绝缘子上，自悬挂点至导线最低点的垂直距离称为弧垂。线间距离：380V为0.4～0.6m；6～10kV为0.8～1m；35kV为2～3.5m；110kV为3～4.5m。“

三相四线制低压线路的导线，一般都采用水平排列；三相三线制的导线，可三角排列，也可水平排列；多回路导线同杆架设时，可三角、水平混合排列，也可全部垂直排列；电压不同的线路同杆架设时，电压较高的线路应架设在上面，电压较低的线路应架设在下面；架空导线和其他线路交叉跨越时，电力线路应在上面，通讯线路应在下面。导线在杆塔上的排列方式：杆塔：用来支撑导线和避雷线，并使导线与导线、导线与大地之间保持一定的安全距离。按材料分：有木杆、钢筋混凝土杆（水泥杆）和铁塔。按用途分：有直线杆塔（中间杆塔）、转角杆塔、耐张杆塔（承力杆塔）、终端杆塔、换位杆塔和跨越杆塔等。

横担的长度取决于线路电压等级的高低、档距的大小、安装方式和使用地点等。杆塔的分类横担：电杆上用来安装绝缘子。常用的有木横担、铁横担和瓷横担三种。绝缘子和金具：绝缘子用来使导线与杆塔之间保持足够的绝缘距离；金具是用来连接导线和绝缘子的金属部件的总称。常用的绝缘子主要有针式、悬式和棒式三种。针式绝缘子：用于35kV及以下线路上，用在直线杆塔或小转角杆塔上。悬式绝缘子：用于35kV以上的高压线路上，通常组装成绝缘子串使用（35kV为3片串接；60kV为5片串接；110kV为7片串接）。棒式绝缘子：棒式绝缘子多兼作瓷横担使用，在110kV及以下线路应用比较广泛。直线杆塔转角杆塔耐张杆塔终端杆塔换位杆塔跨越杆塔用来悬挂导线，仅承受导线自重、覆冰重及风压，是线路上使用最多的一种杆塔。装设于线路的转角处，必须承受不平衡的拉力。

又称分段杆塔或承力杆塔，用来承担线路正常及故障（如断线）情况下导线的拉力，对强度要求较高。设置在进入发电厂或变电所线路末端的杆塔，由它来承受最后一个耐张段内导线的拉力，以减轻对发电厂或变电所建筑物的拉力。用在110kV及以上的电力线路中，是为了在一定长度内实现三相导线的轮流换位，以便三相导线的电气参数均衡而设计的一种特殊杆塔。位于线路跨越河流、山谷等地方，因中间无法设置杆塔，档距很大，故其高度较一般杆塔为高。

瓷横担的特点：有良好的电气绝缘性能，兼有绝缘子和横担的双重功能，能节约大量的木材和钢材，有效地降低杆塔的高度，可节省线路投资30%～40%。高压针式绝缘子低压针式绝缘子高压线路拉棒绝缘子高压线路瓷横担绝缘子

线路盘形悬式绝缘子

复合针式绝缘子复合棒式绝缘子线路金具、U型抱箍、挂板

杆顶帽、拉线抱箍绝缘子：使带电体与接地杆塔之间保持良好的绝缘。针式绝缘子：针式绝缘子用于电压不超过35kV的线路高压线路的针式瓷绝缘子低压线路的针式瓷绝缘子

悬式绝缘子：悬式绝缘子是成串使用，用于35kV及以上电压等级的线路。高压线路盘形悬式瓷绝缘子通常可根据绝缘子串的片数判断线路的电压等级：35kV不少于3片；110kV不少于7片；220kV不少于13片；330kV不少于19片；500kV不少于28片。

（X—4.5型）棒式绝缘子：是采用环氧玻璃钢等材料做成的整体型绝缘子，具有体积小、重量轻、便于运输和安装的特点，可代替悬式绝缘子串。复合棒形悬式绝缘子/复合针式绝缘子

金具：是组装架空线路的各种金属零件的总称。金具可用于导线、导线和绝缘子、绝缘子和杆塔之间的联接，有的金具对导线起保护作用。（1）线夹，用来将导线固定在绝缘子上。（2）接续金具，用于导线或避雷线的接续。（3）联接金具，用来将绝缘子组装成串并悬挂在杆塔的横担上。（4）保护金具，有防震保护金具和绝缘保护金具两种。防震金具有护线条、防震锤等；绝缘保护金具有悬重锤等。2．电缆线路电缆的结构：包括导体、绝缘层和保护护层三部分。

分为单芯、三芯和四芯等种类。单芯电缆的导体截面是圆形的；三芯或四芯电缆的导体截面除圆形外，更多是采用扇形，如图所示。图1-8扇形三芯电缆1—导体2—纸绝缘3—铅包皮

4—麻衬5—钢带铠甲6—麻被导体：由多股铜绞线或铝绞线制成。绝缘层：用来使导体与导体之间、导体与保护包皮之间保持绝缘。绝缘材料一般有油浸纸、橡胶、聚乙烯、交联聚氯乙烯等。保护护层：用