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一、電力線路的基本概念 1、電力系統(tǒng)中電廠大部分建在動(dòng)力資源所在地，如水力發(fā)電廠建在水力資源點(diǎn)，即集中在江河流域水位落差大的地方，火力發(fā)電廠大都集中在煤炭、石油和其他能源的產(chǎn)地；而大電力負(fù)荷中心則多集中在工業(yè)區(qū)和大城市，因而發(fā)電廠和負(fù)荷中心往往相距很遠(yuǎn)，就出現(xiàn)了電能輸送的問題，需要用輸電線路進(jìn)行電能的輸送。因此，輸電線路是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它擔(dān)負(fù)著輸送和分配電能的任務(wù)。并聯(lián)絡(luò)各發(fā)電廠，變電站（所）使之并列運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，并能實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)間的功率傳遞。 2、輸電線路的輸送容量及輸送距離均與電壓有關(guān)。線路電壓越高輸送距離越遠(yuǎn)。線路及系統(tǒng)的電壓等級(jí)需根據(jù)其輸送的距離和容量來確定。在相同的送電電壓下，送電容量越小，可輸送的距離越長，反之，容量越大，則送電距離越短。另外，輸送容量和距離還取決于其他技術(shù)條件和是否采用補(bǔ)償措施。 3、電力線路按結(jié)構(gòu)可分為架空線路和電纜線路兩大類。 架空線路：將導(dǎo)線架設(shè)在室外的桿塔上。優(yōu)點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)，并且便于架設(shè)和維護(hù)；缺點(diǎn)是可靠性差。 電纜線路：一般埋于地下的電纜溝或管道中。優(yōu)點(diǎn)是可靠性高，并且對(duì)廊道占用小；缺點(diǎn)是造價(jià)高。 4、電力線路按電能性質(zhì)分類有交流輸電線路和直流輸電線路。 5、按電壓等級(jí)有輸電線路和配電線路之分 。輸電線路電壓等級(jí)一般在35kV及以上，目前我國輸電線路的電壓等級(jí)主要有35、60、110、154、220、330kV、500kV、1000kV交流和±500kV 、±800kV直流。配電線路擔(dān)負(fù)分配電能任務(wù)的線路，稱為配電線路。我國配電線路的電壓等級(jí)有380/220V、6kV、l0kV。 6、如何快速區(qū)分電力線路的種類 (1)、絕緣子的數(shù)量：35kV一般有三到四片絕緣子，110kV一般有七到八片絕緣子，220kV一般有十三到十四片絕緣子，500kV一般有二十八到二十九片絕緣子。合成絕緣子則基本可按長度進(jìn)行區(qū)分。 (2)、導(dǎo)線的數(shù)量：一般而言，110kV線路不采用分裂導(dǎo)線（容量的原因），220kV一般有單導(dǎo)線，雙分裂導(dǎo)線（分垂直、斜排、水平），500kV一般采用雙分裂到四分裂導(dǎo)線。 (3)、直流輸電線路：分正和負(fù)兩回路線路， ± 800kV的電力線路還會(huì)在線路旁邊架設(shè)一回專用的地線。 二、架空線路簡介 架空線路主要指架空明線,架設(shè)在地面之上，優(yōu)點(diǎn)是架設(shè)及維修比較方便，成本較低，缺點(diǎn)是容易受到氣象和環(huán)境（如大風(fēng)、雷擊、污穢、冰雪等）的影響而引起故障，同時(shí)整個(gè)輸電走廊占用土地面積較多，易對(duì)周邊環(huán)境造成電磁干擾。 圖2-1 架空線路的結(jié)構(gòu) 架空線路主要由（1）導(dǎo)線、（2）避雷線（即架空地線）、（3）絕緣子、（4）金具、（5）桿塔、（6）基礎(chǔ)、（7）接地裝置等部件組成，如圖所示。 （1）導(dǎo)線 導(dǎo)線的種類 線路常用的導(dǎo)線有鋼芯鋁絞線 、硬鋁線(裸鋁絞線) 、 鋁包鋼芯鋁絞線、鋁合金芯鋁絞線、全鋁合金線、 特強(qiáng)鋼芯鋁型線等。 鋼芯鋁絞線比銅線電導(dǎo)率略小，但是具有機(jī)械強(qiáng)度高、重量 輕、價(jià)格便宜等特點(diǎn)，特別適用于高壓輸電線。鋼芯鋁絞線 由于其抗拉強(qiáng)度大，弧垂小，所以可以使檔距放大。 導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)型式：導(dǎo)線分為裸導(dǎo)線和絕緣導(dǎo)線兩大類，高壓線路一般用裸導(dǎo)線，低壓線路一般用絕緣導(dǎo)線。 1. 多股絞線的性能優(yōu)于單股線，所以架空線路一般采用多股鋼芯鋁絞線。鋁線為載流部分，鋼芯承擔(dān)主要的機(jī)械荷載。 2.為減小220kV及以上輸電線路的電暈損耗或線路電抗，多采用分裂導(dǎo)線或擴(kuò)徑導(dǎo)線。 導(dǎo)線在桿塔上的排列方式： 三相四線制低壓線路的導(dǎo)線，一般都采用水平排列； 三相三線制的導(dǎo)線，可三角排列，也可水平排列； 多回路導(dǎo)線同桿架設(shè)時(shí)，可三角、水平混合排列，也可全部垂直排列； 電壓不同的線路同桿架設(shè)時(shí)，電壓較高的線路應(yīng)架設(shè)在上面，電壓較低的線路應(yīng)架設(shè)在下面； 架空導(dǎo)線和其他線路交叉跨越時(shí)，電力線路應(yīng)在上面，通訊線路應(yīng)在下面。 弧垂：導(dǎo)線懸掛在桿塔的絕緣子上，自懸掛點(diǎn)至導(dǎo)線最低點(diǎn)的垂直距離稱為弧垂。 檔距：同一線路上相鄰兩根電桿之間的水平距離稱為架空線路的檔距（或跨距）。 線間距離：380V為0.4～0.6m；6～10kV為0.8～1m；35kV為2～3.5m；110kV 為3～4.5m。
（2）架空地線 架空地線的作用 架空地線架設(shè)在導(dǎo)線上方，其主要功能是防止雷電直接擊于導(dǎo)線上， 并把雷電流引入大地。架空地線懸掛于桿塔頂部，并在每基桿塔上 均通過接地線與接地體相連接，當(dāng)雷云放電雷擊線路時(shí)，因架空地 線位于導(dǎo)線的上方，雷首先擊中地線，并藉以將雷電流通過接地體 泄入大地，從而減少雷擊導(dǎo)線的幾率，起到防雷保護(hù)作用。35kV線 路一般只在進(jìn)、出發(fā)電廠或變電站兩端架設(shè)架空地線，110kV及以 上線路一般沿全線架設(shè)地線。 架空地線的種類 架空地線一般采用鍍鋅鋼絞線，當(dāng)用作通信通道，則需采用OPGW 光纜與良導(dǎo)體地線相配合，良導(dǎo)體一般采用鋁包鋼絞線（JLB)。
（3）絕緣子
（1）針式絕緣子，如圖所示。針式絕緣子主要用于線路電壓不超過35kV，導(dǎo)線張力不大的直線桿或小轉(zhuǎn)角桿塔。優(yōu)點(diǎn)是制造簡易、價(jià)廉，缺點(diǎn)是耐雷水平不高，容易閃絡(luò)。
（2）瓷橫擔(dān)絕緣子，如圖所示。這種絕緣子已廣泛用于110kV及以下線路，它具有許多顯著的優(yōu)點(diǎn)，如：絕緣水平高；同時(shí)起到橫擔(dān)和絕緣子的作用，能節(jié)約大量鋼材，并能 提高桿塔懸掛點(diǎn)高度，可節(jié)約線路投資25%~30%；運(yùn)行中便 于雨水沖洗。
（3）懸式絕緣子，如圖所示。在35kV及以上架空線路采用。通常把它們組裝成絕緣子串使用，每串絕緣子的數(shù)目與額定電壓有關(guān)。 按其制造材料可分為瓷絕緣子和鋼化玻璃絕緣子；按其金屬附件連接方式分為球形和槽形。按機(jī)電破壞荷載可分為4t，6t，7t，10t，16t，21t，30t等7個(gè)級(jí)別。
（4）、其他類型絕緣子，如圖所示。防污絕緣子用于通過污穢地區(qū)（如工業(yè)、化工區(qū)或接近沿海、鹽場、鹽堿地區(qū)等）的線路區(qū)段上。因?yàn)榫€路通過這些地區(qū)時(shí)，絕緣子表面易沉積一層污穢物質(zhì)，在下霧、毛毛細(xì)雨的天氣，絕緣子表面沉積的污穢物質(zhì)受到潮濕后，會(huì)使絕緣子的耐壓值顯著降低，往往引起閃絡(luò)，即所謂污閃。防污絕緣子的高度與普通絕緣子相同，但泄露距離較大，從而可以防止絕緣子的污閃。 （5）復(fù)合絕緣子 是一種新型的防污絕緣子，尤其適合污穢地區(qū)使用，能有效地防止輸電線路閃事故的發(fā)生。它和耐污型懸式瓷絕緣子比較，具有體積小、重量輕、清掃周期長、污閃電壓高、不易破損、安裝運(yùn)輸省力方便等優(yōu)點(diǎn)。 （4）金具 金具的作用 在架空線路上用于懸掛、固定、保護(hù)、聯(lián)結(jié)、接續(xù)架空線 或絕緣子以及在拉線桿塔的拉線結(jié)構(gòu)上用于連接拉線的金 屬器件。 金具的種類 1.懸垂線夾:在直線桿塔上懸掛架空線的金具。起到懸掛和一定的緊握作用，再經(jīng)其他金具及絕緣子與桿塔的橫擔(dān)或地線支架相連。
3.聯(lián)結(jié)金具:將懸式絕緣子組裝成串，并將一串或數(shù)串絕緣子串連接，懸掛在桿塔橫擔(dān)上。聯(lián)結(jié)金具分為專用聯(lián)結(jié)金具和通用聯(lián)結(jié)金具兩類。 專用聯(lián)結(jié)金具是直接用來連接絕緣子的，其連接部位的結(jié)構(gòu)尺寸與絕緣子相配合。 球頭掛環(huán) 碗頭掛板 直角掛環(huán) 直角掛板 通用聯(lián)結(jié)金具用于將絕緣子組成兩串、三串或更多串?dāng)?shù)，并將絕緣子與桿塔橫擔(dān)或與線夾之間相連接也用來將地線禁固或懸掛在桿塔上，或?qū)⒗€固定在桿塔上等。 U型掛環(huán) U型掛板 直角掛板 平行掛板 4.保護(hù)金具:改善或保護(hù)導(dǎo)線以及絕緣子金具串的機(jī)械與電氣工作條件的金具。 保護(hù)金具的種類 一、機(jī)械保護(hù)金具 （1）防微風(fēng)振動(dòng)金具 （2）間隔棒 （3）防舞動(dòng)金具 二、電氣保護(hù)金具 （1）防微風(fēng)振動(dòng)金具 防震錘 防震錘通常安裝在線夾附近。 預(yù)絞絲護(hù)線條 包纏在線夾處導(dǎo)線外面的條狀金具。 （2）間隔棒 安裝在分裂導(dǎo)線上固定和保持各分裂導(dǎo)線間的間距，以防止導(dǎo)線互相鞭擊的金具。 （3）防舞動(dòng)金具 防止導(dǎo)線單側(cè)覆冰而產(chǎn)生的大幅度舞動(dòng)的金具。
5.拉線金具: 由桿塔至地錨之間連接、固定、調(diào)整和保護(hù)拉線的金屬器件，用于拉線的連接和承受拉力之用。
（5）桿塔:桿塔的作用主要是支持導(dǎo)線、地線、絕緣子和金具，保證導(dǎo)線 與地線之間，導(dǎo)線與導(dǎo)線之間、導(dǎo)線與地面或交叉跨越物之間所需的距離。 桿塔的種類 按材料分：有木桿、鋼筋混凝土桿（水泥桿）、鐵塔、 鋼管 塔（桿）等。 按用途分：有直線桿塔（中間桿塔）、耐張桿塔（承力桿塔）、 轉(zhuǎn)角桿塔、終端桿塔、換位桿塔和跨越桿塔等。 按回路數(shù)來分類：單回路、雙回路、三回路、四回路、多回路。
耐張桿塔：耐張桿塔是用來錨固導(dǎo)線、限制線路故障范圍、便利施工與檢修的。除承受導(dǎo)線風(fēng)壓和重力外，還承受導(dǎo)線張力，大多數(shù)兼有轉(zhuǎn)角，因此，還有角度力。故桿塔強(qiáng)度要求較高，結(jié)構(gòu)也較復(fù)雜，鋼材消耗量和造價(jià)都比較高。 終端桿塔： 終端桿塔是輸電線路進(jìn)出變電所或發(fā)電廠的最后或最初一基桿塔。其特點(diǎn)是一側(cè)（線路側(cè)）承受很大導(dǎo)線張力，而另一側(cè)（變電所側(cè)）承受很小的松弛張力。這是因?yàn)樽冸娝T型架的設(shè)計(jì)只能承受很小的導(dǎo)線、避雷線張力。終端桿一般也兼轉(zhuǎn)角。由于桿塔兩側(cè)導(dǎo)線、避雷線的不平衡張力很大，所以材料消耗量大、造價(jià)高，塔型與耐張塔相似。
橫擔(dān)：電桿上用來安裝絕緣子。常用的有木橫擔(dān)、鐵橫擔(dān)和瓷橫擔(dān)三種。 橫擔(dān)的長度取決于線路電壓等級(jí)的高低、檔距的大小、安裝方式和使用地點(diǎn)等。 拉線： 為了節(jié)省桿塔鋼材起見，國內(nèi)外廣泛使用了帶拉線桿塔。拉線材料一般用鍍鋅鋼絞線。拉線上端是通過拉線抱箍和拉線相連接，下部是通過可調(diào)節(jié)的拉線金具與埋入地下的拉線棒、拉線盤相連接。 拉線在桿塔上的布置視桿塔型式和它受力情況而定。直線單桿拉線，對(duì)地夾角為60°，對(duì)橫擔(dān)夾角為45°。拉線在正常大風(fēng)情況承受導(dǎo)線風(fēng)壓、桿身風(fēng)壓和導(dǎo)線垂直荷載，在事故斷線情況拉線承受導(dǎo)線的斷線張力。直線雙桿用的V形拉線，不能承受導(dǎo)線、避雷線及桿身的風(fēng)壓荷載，而只能承受事故斷導(dǎo)線時(shí)的斷線張力。因此，能節(jié)約大量鋼材。
電桿的種類 鋼筋混凝土電桿 薄壁離心鋼管混凝土電桿
酒杯塔
雙回路轉(zhuǎn)角塔
干字形轉(zhuǎn)角塔 （6）基礎(chǔ) 鐵塔基礎(chǔ)：一般采用現(xiàn)澆基礎(chǔ)。分為開挖式、掏挖式、鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。 開挖式現(xiàn)澆基礎(chǔ)分為： 剛性基礎(chǔ)：底板不配筋，俗稱階梯式基礎(chǔ)，多用于直線塔。 柔性基礎(chǔ)：底板配筋，俗稱大板式基礎(chǔ)，多用于受力大的轉(zhuǎn)角塔。 斜柱基礎(chǔ)：又稱插入式基礎(chǔ)、斜插基礎(chǔ)。 掏挖基礎(chǔ)：基本組成由上圓柱、中間圓臺(tái)、下圓柱，或者 上圓柱、底部圓臺(tái)。 掏挖基礎(chǔ)的適用土質(zhì)：可塑性粘土和亞粘土、黃土。
電桿基礎(chǔ) 一般采用預(yù)制基礎(chǔ)。 底盤：承受電桿的下壓力。 卡盤：承受混凝土桿的橫向力。 拉盤：承受拉線拉力。
（7）接地裝置 埋設(shè)在基礎(chǔ)土壤中的圓鋼、扁鋼、角鋼、鋼管或其組合式結(jié)構(gòu)均稱接地裝置。其與架空地線或桿塔直接相連，當(dāng)雷擊桿塔或架空地線時(shí)，能將雷電流引入大地，可防止雷電擊穿絕緣子串的事故發(fā)生。接地裝置主要根據(jù)土壤電阻率的大小進(jìn)行設(shè)計(jì)，必須滿足規(guī)程規(guī)定的接地電阻值的要求。 三、電纜線路簡介 電纜線路一般敷設(shè)在地下的廊道內(nèi)，故不易受雷擊、自然災(zāi)害及外力破壞，供電可靠性高，但電纜的制造、施工、事故檢查和處理較困難，工程造價(jià)也較高，故遠(yuǎn)距離輸電線路多采用架空輸電線路。 電力電纜種類 目前我國普遍使用的電力電纜主要是交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜。 （1）按電壓等級(jí)可分為中、低壓、高壓、超高壓電纜及特高壓電纜。 （2）按電流制式分為交流電纜和直流電纜。 （3）按絕緣材料可分為油浸紙絕緣、塑料絕緣、橡膠絕緣以及近期發(fā)展起來的交聯(lián)聚乙烯等。 （4）接線芯校分為單芯、雙芯、三芯和四芯等。
絕緣層：用來使導(dǎo)體與導(dǎo)體之間、導(dǎo)體與保護(hù)包皮之間保持絕緣。絕緣材料一般有油浸紙、橡膠、聚乙烯、交聯(lián)聚氯乙烯等。 保護(hù)包皮：用來保護(hù)絕緣層，使其在運(yùn)輸、敷設(shè)及運(yùn)行過程中免不受機(jī)械損傷，并防止水分浸入和絕緣油外滲。常用的包皮有鋁包皮和鉛包皮。此外，在電纜的最外層還包有鋼帶鎧甲，以防止電纜受外界的機(jī)械損傷和化學(xué)腐蝕。 電纜的敷設(shè)方式： 直接埋入土中：埋設(shè)深度一般為0.7～0.8m，應(yīng)在凍土層以下。當(dāng)多條電纜并列敷設(shè)時(shí)，應(yīng)留有一定距離，以利于散熱。 電纜溝敷設(shè)：當(dāng)電纜條數(shù)較多時(shí)，宜采用電纜溝敷設(shè)，電纜置于電纜溝的支架上，溝面用水泥板覆蓋。由于電纜溝蓋板高于地平面，一般用于變電站內(nèi)。 穿管敷設(shè)：當(dāng)電力電纜在室內(nèi)或室外明敷或暗敷時(shí)，為了防電纜受到機(jī)械損壞，一般多采用穿管的敷設(shè)方式。 隧道敷設(shè)：當(dāng)電纜條數(shù)較多時(shí)，宜采用電纜隧道敷設(shè)，電纜置于電纜隧道的支架上，隧道蓋板采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土。由于電纜隧道蓋板低于地平面，一般用于變電站外、城市道路兩側(cè)等地段。 |
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