第3章 电力线路及运行维护

1、第三章电力线路和运行维护，3.1电力线路结构3.2电力线路损耗计算3.3电力线路导线截面选择3.4架空线路运行维护3.5线路维护3.6电缆线路运行维护3.7培训，3.1电源线结构，电源线根据电压高低低电压(1kV以下)、高电压(1KV220kV以上)线路电力线路按结构类型划分，有架空线路、电缆线路。3.1.1架空线路的结构架空线路路由导线、磁极、绝缘体和线路黄金等主要组件组成。图3-1所示。为了保护闪电，在110kV以上的线路架空线道路上，为了保护线路的全长，一般不需要安装防雷线(架空地线)，35KV线路在变电站12km附近的防雷措施，10kV以下的配电线，除了雷电活动强烈的区域外，一般也不需

2、要安装防雷线。图3-1架空线路结构，1-低压导线2-针绝缘子3-横杆4-低压极5-横杆6-高压悬式绝缘子串7-夹8-高压导线9-高压极10-避雷线，1 .导线和避雷线、(1)导线和避雷线的材料。导线常用的材料是铜、铝、钢。表3-1铜、铝、钢铁材料特性比较和特性，除架空线路导线、变压器表导线和绝缘导线外，多股绞线一般最常用于铝绞线和钢芯铝绞线。架空线路通常采用铝绞线(LJ)。机械强度要求在35kV以上的架空线路主要使用钢芯铝绞线(LGJ)。横截面结构如图3-2所示。该线材的芯是用于增加线材抗拉强度，弥补铝线材机械强度差缺点的钢丝，其周边是铝线材，具有导电性能好的优点。交流电流在电线上老化，有皮肤

3、效果，所以交流电流实际上只通过铝部分，弥补了导线电导率不良的缺点。在钢芯铝绞线模型中显示的截面是铝导线部分的截面。例如，LGJ-120表示铝导线(l)部分的横截面面积为120mm2。避雷线主要在雷击时将雷电流引入大地，起到保护电力线免受大气过电压破坏的作用。避雷线使用机械强度高的镀锌钢丝。剖面面积通常为2575mm2。图3-2钢芯铝绞线，(2)电线排列在极点的方式。导线以水平和三角形排列，如图3-3所示。三相四线式低压架空线路导线，如图3-3(a)所示。中性线的电位在三相对称中为零，截面也较小(通常不小于相线截面的50)，机械强度较低，因此中性线通常放置在极附近。三相三线相线导线，如图3-3(

4、b)和图3-3(c)或图3-3(f)所示。多回路导线可以垂直放置，如图3-3(d)所示，或者如图3-3(e)所示。电压不同的电路用同一个杆铺设时，电压高的电路应该建在上面，电压低的电路应该建在下面。(图3-3) 1-极2-横杆3-导线4-避雷线(3)导线之间的距离。通常，每个相位导线都由风振动和“同步”。但如果风向或风速发生变化，有时就不会“同步”。如果线之间的距离太小，则线材离档案中心太近，可能会发生放电或跳闸。根据运行经验，导线的水平距离可以采用表3-2中列出的数值。表3-2线之间的最小距离、安全距离或限制规定了被称为安全距离或限制的地面或建筑物之间的最小导线距离，以确保电力线的安全运行。

5、地面和水面的导线的最小允许距离，如表3-3所示。表3-3导线中地面和水面的最小允许距离(米)不应小于表3-4中列出的数字值。，表格3-4相同杆勃起回路之间允许的垂直距离(以公尺为单位)不应小于线材的最小净空距离(表格3-5所示)。表3-5导体的最小净空距离(米)通常使用表3-6中的值，张力段长度不能超过2km。表格3-6行的档案距离(公尺)，(4)导体的挠曲，引线悬挂点高时连接悬挂点之间水平线与引线最低点之间的垂直距离，以及导体的挠曲(也称为角度)。弧的大小直接关系到线路的安全运行。电弧太小，容易断裂或振动破碎。弧太大会影响接地限制，风等作用下，短路容易混合。在同一文件距离内，每个拓扑引线的正

6、交必须一致，并允许误差小于0.2米。(5)导线的连接、制造和构造等导致导线上的连接器不可避免。导线的连接点是操作的弱点，施工时应尽量减少接头。规程规定，导线接头的机械强度必须小于原始导线的机械强度的90，且与接头的电阻或电压降值相等长度的导线的电阻或电压降值的比率不得超过2.0倍。2 .极、横木和电缆，(1)极。极点(塔)是电线的支柱。塔可以按材质分为木杆、钢筋混凝土杆、塔三类。钢筋混凝土杆经济耐用，不易腐蚀，不受气候影响，维护简单，但笨重，运输和架设不便。木杆现在已基本被钢筋混凝土杆取代，塔坚固、稳定、寿命长，但消耗钢铁多、容易腐蚀，维护成本高，一般用于110kV以上的输电线路。根据电路中的

7、极作用和力，可分为直杆、张力杆、角杆、端子、支杆和横杆等不同类型的杆在低压架空线路上应用的示意图，如图3-4所示。图中1、5、11、14为端杆，9为分支杆，3为拐角杆，4、6、7、10为直杆(中间杆)，8为段杆(张力杆)，12、13为跨度杆。张力塔。其作用是适当分段线路，控制事故范围，承受事故情况下的断线张力，在正常情况下承受电线和避雷线的不平衡张力。角楼。也称为角度塔，用于线角，控制线分段和事故范围。正常情况下，可以承受钢丝角度的合力，事故情况下，可以承受断线张力。终端塔也称为端塔，应用于线路的开始和结束，在正常情况下，接受导线的一个张力。分塔。这用于作为直杆和端子塔之和的回路的分支。越过塔

8、。横跨重要河流、铁路、公路等架空电力线路和通信线路的张力塔形式。其结构类似于张力杆，但高于张力塔。直塔。直杆(也称为中间塔)包括普通直杆、直杆等，它们都是通常应用于导线的垂直荷载和水平荷载的线的直部分。直塔还必须承受两侧文件不平衡或一侧中断时产生的不平衡张力。1、5、11、14是端杆，9是支杆，3是转角杆，4、6、7、10是直线杆(中间杆)，8是区段杆(长杆抗力)，12、13是跨度。(2)横杆。横木安装在杆子顶部，用于安装绝缘体和安装导线。常用的横木有铁横木、木横木、陶瓷横木三种。铁棒用钢制成，坚固，但容易腐蚀，必须进行镀锌或涂层等防锈处理。现在铁棒在工厂中应用广泛，已经基本取代了树木横杆。陶

9、瓷横木广泛应用于工厂电源的高低压架空线路，结合横木和绝缘体的作用，用于绝缘和固定导线用途，结构简单，易于建设，有效地使用塔高，降低线路成本。陶瓷横木易碎，安装和使用时要避免机械损伤。(3)电缆。电缆作用是平衡杆各方面的力，防止杠杆倾斜。电缆可以用直径为4mm的镀锌钢丝缠绕，也可以使用截面不小于25mm2的镀锌钢绞线。3架空线路绝缘子和金属设备，架空线路绝缘子也称为导线，固定导线，在导线之间、导线和极横杆之间绝缘。绝缘体必须具有一定的电绝缘强度和机械强度。架空线路的绝缘体由针、蝴蝶、悬式绝缘子、陶瓷横杆绝缘体的几何结构构成，如图3-5所示。(a)针(b)折叠式(c)悬挂式(d)陶瓷横木绝缘体也是

10、3-5绝缘体的形状，架空线路的金条也称为铁板，用于电线连接、横木和绝缘体安装等。常用刀具如图3-6所示。图3-6常用工具(a)直和绝缘体(b)凸缘和绝缘体(c)芯螺钉(d)篮子螺钉(e)U型箍(f)悬式绝缘子和金属1-球挂环2-按电压等级：1kV以下低压电缆；用于中压电缆的335kV60kV以上是高压电缆。每根电缆的导电核心剖面：2.5、4、6、10、16、25、35、50、70、95、120、150、185、240、300、400、单、双、3芯、4芯(按电缆核心)。按传输电源形式：分为直流电缆和交流电缆。取决于特殊要求：传输大功率的电缆、阻燃电缆和光纤复合电缆等。按电缆绝缘材料和结构：可分为

11、纸绝缘电缆、挤压绝缘电缆和压力电缆三类。(1)纸绝缘电缆是缠绕绝缘带后使用绝缘剂(油类)作为绝缘的电缆。油浸纸绝缘电缆的结构具有高压力强度、良好的耐热性和较长的使用寿命的优点(如图3-7所示)，但由于工作时浸渍油流动，两端安装的高度差异有限制。否则，电缆的较低一端可能会因液压而膨胀泄漏末端，而较高一端可能会因油类而绝缘，从而导致压力强度下降或损坏。图3-7油浸纸绝缘电缆的结构1-电缆芯(铜或铝芯)2-油浸纸绝缘层3-大麻筋(填充)4-油浸纸(系统包绝缘)5-铅包6-沥青涂层的纸带(内部保护层目前，挤压绝缘电缆包括聚乙烯(PVC)电缆、聚乙烯(PE)电缆、交联聚乙烯(XLPE)电缆和乙丙橡胶(E

12、PR)电缆。此电缆用于多个电压额定值。PVC电缆为16kV龙。1400kV用聚乙烯电缆；1500kV龙交联聚乙烯电缆；乙丙橡胶电缆用于135KV。现在，在35kV以下电压等级中，交联聚乙烯电缆逐渐取代了油浸绝缘电缆。图3-8显示了交联聚乙烯绝缘电源线1-电缆芯(铜或铝芯)2-交联聚乙烯绝缘层3- PVC护套(内部保护层)4-钢铠装或铝护套(外部保护层)5- PVC夹克，(3)压力电缆在一定压力下流动的绝缘在油浸纸绝缘电缆的纸张层之间，在制造和操作过程中，空气间隙是不可避免的。气隙在电场强度高时发生自由放电，可能破坏绝缘层。压力电缆的绝缘在一定压力状态(液压或气压)下抑制绝缘体空气间隙的形成，使

13、电缆绝缘工作的场强显着提高，可用于63kV以上电压等级电缆线路。为了抑制气隙，用有压力的油、压缩气体填充，是压力电缆的结构特征。2电源线布局(1)电缆布线通常要求电缆布线的方式，以及电缆在路径条件上下左右部分发生变化时的弯曲半径要求。电缆组根据电源线、控制电缆、信号线和通信电缆的电压等级放置在同一通道上同一侧的每个层支架上。如果水平通道包含35kV以上的高压电缆，或者在引入盘柜时满足弯曲半径，则电缆布线必须按“自下而上”的顺序进行同样的操作。如果支架层数限制为通道，则35kV或更低相邻电压等级的电源线可以排列在同一层支架中。1kV以下电源线也可以配置在分层支架中，例如强大的控制和信号线。同一重

14、要电路的操作和备用电缆在需要耐火分离的情况下，应适当地放置在不同级别的支架上。电缆排列配置可以将控制和信号线彼此靠近或多次级联。不建议重叠多个重要的电源线，除非交流系统使用与单核电源线相同的电路扩展器字形配置。除交流系统的单核心电缆外，电源线之间还必须有35毫米的间隙。并行使用的电源线的长度、型号和规格必须相同。电缆的每个支持点之间的距离必须符合规格和设计要求。布线电缆时，电缆必须来自磁盘顶部，不能将电缆从支架或从地面拖动到摩擦。电缆不应有未消除的机械损伤，如装甲粉碎、电缆缠绕、保护层破坏等。连接器位置必须交错的平行放置缆线；明涂层电缆接头应用托盘固定；直接埋设电缆连接器箱外应注入防止机械损坏

15、的保护箱、位于冻土上的保护箱、箱子内的沥青。看板卡应安装在电缆端子头、电缆接头、角和夹层内。隧道和竖井的两端等地方必须设置标志。标牌应注明线路号码，没有号码时应注明电缆型号、规格、起点和终点，并行使用的电缆应有顺序号码，标牌上的字不应轻易脱落。标牌应能防腐蚀，牢牢悬挂。油浸纸绝缘电缆切割后应立即密封。塑料绝缘电缆必须有可靠的防潮密封。(2)选择电缆路径时，请考虑以下要求：为了确保电缆的安全运行，应尽量避免电气腐蚀、化学腐蚀、机械振动或外部干扰的区域。为了减少电缆的额定载流量和使用寿命，电缆线周围不应有热管或设施。电缆线路应该容易受到害虫(蜜蜂蚂蚁和啮齿动物等)的侵害。易于维护。若要避免工址计画

16、中的建构图纸或建构工址，请选取尽可能短的路径。通过管道、道路、铁路、桥梁和经济作物种植区的次数要最小，最好在横穿的时候垂直穿过。在城市和企业的新区域布置电缆时，应考虑电缆线路附近的开发、计划，确保电缆布线不会根据建设需要移动。(3)以多种方式布置电缆，包括地下直接埋设、电缆沟、电缆隧道、室内墙或天花板、桥梁或结构、水泥管道、水下。如果缆线安装方法不同，则必须使用其他缆线。直接布线要使用带盔甲和涂层的电缆。放置在室内、沟渠和隧道内部的电缆应使用无黄麻或其他易燃外部保护层的铠装电缆，如果没有机械外力，则可以选择无装甲电缆。容易发生机械振动的区域应使用铠装电缆。水泥排放管的电缆应使用带有外部保护层的护套电缆。电缆直接埋好，建设简单，投资节约，电缆散热好，电缆根数少，应先考虑采用。在不容易挖掘的地区(如6条以下35kV的电力电缆、远距离辅助设施或郊区)，可以使用工厂、直接卖场、城市人行道下更容易改造或道路边缘、直线卖场。工厂本土有很多管网的地区，高温液体可以排出的地方，预计开发、挖掘更频繁的地方，不能直接接线。有化学腐蚀或杂散电流腐蚀的土壤范围不应使用直接埋设电缆。，3.2电力线的损耗计算，1 .电力线的参数线的主要电气参数是电阻和电抗。电路的电阻：在RWL=R0l(3-1)式(3-1)中，R0是线材、电缆单位长度的电阻，指南(请参阅或排程)，l是线的长度。线路电抗：