輸電線(xiàn)路基礎(chǔ)知識(shí)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上模塊1 輸電線(xiàn)路基礎(chǔ)知識(shí)【模塊描述】本模塊主要介紹輸電線(xiàn)路的基礎(chǔ)知識(shí)。通過(guò)概念描述和圖例講解，使學(xué)員能夠認(rèn)知導(dǎo)線(xiàn)、避雷線(xiàn)、絕緣子、金具、桿塔、基礎(chǔ)、拉線(xiàn)、接地裝置及附屬設(shè)施等元件。 【正文】一、輸電線(xiàn)路的構(gòu)成輸電的通路由電力線(xiàn)路、變配電設(shè)備構(gòu)成。輸電線(xiàn)路從結(jié)構(gòu)可分為架空線(xiàn)路和電纜線(xiàn)路兩類(lèi)。構(gòu)成架空輸配電線(xiàn)路的主要部件有:導(dǎo)線(xiàn)、避雷線(xiàn)（簡(jiǎn)稱(chēng)避雷線(xiàn)）、金具、絕緣子、桿塔、拉線(xiàn)和基礎(chǔ)、接地裝置等，如圖。1橫擔(dān)；2橫梁；3避雷線(xiàn)；4絕緣子；5砼桿；6拉線(xiàn)；7拉線(xiàn)盤(pán)；8接地引下線(xiàn)；9接地裝置；10底盤(pán)；11導(dǎo)線(xiàn)；12-防振錘；圖1-3 輸電線(xiàn)路的組成元件（雙桿）接地裝置俯視圖接

2、地裝置俯視圖1避雷線(xiàn)；2雙分裂導(dǎo)線(xiàn)；3塔頭；4絕緣子；5塔身；6塔腿；7接地引下線(xiàn)；8接地裝置；9基礎(chǔ)；10間隔棒； 圖1-4 輸電線(xiàn)路的組成元件（貓頭塔）二、各部件作用及分類(lèi)(一)、導(dǎo)線(xiàn)導(dǎo)線(xiàn)是固定在桿塔上輸送電流用的金屬線(xiàn)，由于導(dǎo)線(xiàn)常年在大氣中運(yùn)行，經(jīng)常承受拉力，并受風(fēng)、冰、雨、雪和溫度變化的影響，以及空氣中所含化學(xué)雜質(zhì)的侵蝕。因此，導(dǎo)線(xiàn)的材料除了應(yīng)有良好的導(dǎo)電率外，還須具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和防腐性能。目前在輸電線(xiàn)路設(shè)計(jì)中，架空導(dǎo)線(xiàn)和避雷線(xiàn)通常用鋁、鋁合金、銅和鋼材料做成，它們具有導(dǎo)電率高，耐熱性能好，機(jī)械強(qiáng)度高，耐振、耐腐蝕性能強(qiáng)，重量輕等特點(diǎn)。現(xiàn)在的輸電線(xiàn)路多采用中心為機(jī)械強(qiáng)度高的鋼線(xiàn)，周

3、圍是電導(dǎo)率較高的硬鋁絞線(xiàn)的鋼芯鋁絞線(xiàn)，如圖0-2所示。鋼芯鋁絞線(xiàn)比銅線(xiàn)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(xiàn)。鋼芯鋁絞線(xiàn)由于其抗拉強(qiáng)度大，弧垂小，所以可以使檔距放大。鋼芯鋁絞線(xiàn)按其鋁、鋼截面比的不同，分為正常型（LGJ）、加強(qiáng)型（LGJJ）、輕型（LGJQ）三種。在高壓輸電線(xiàn)路中，采用正常型較多。在超高壓線(xiàn)路中采用輕型較多。在機(jī)械強(qiáng)度高的地區(qū)，如大跨越、重冰區(qū)等，采用加強(qiáng)型的較多。鋁合金線(xiàn)比純鋁線(xiàn)有更高的機(jī)械強(qiáng)度，大致與鋼芯鋁絞線(xiàn)強(qiáng)度相當(dāng)，但重量比鋼芯鋁絞線(xiàn)輕，因而弧垂減小，檔距可放大，可使桿塔基數(shù)減少或降低高度，但導(dǎo)電性能比鋁線(xiàn)稍差。因此，鋁合金線(xiàn)有一定

4、的優(yōu)越性，但目前在生產(chǎn)上尚有一定困難，故我國(guó)只在個(gè)別線(xiàn)路上使用。 此外，還有以下幾種特殊用途的導(dǎo)線(xiàn)：1、大檔距導(dǎo)線(xiàn)國(guó)外大跨越中，要求導(dǎo)線(xiàn)具有特高抗拉強(qiáng)度，采用過(guò)硅銅線(xiàn)、鍍鋅鋼線(xiàn)、鋁包鋼線(xiàn)等。2、防腐蝕導(dǎo)線(xiàn)線(xiàn)路經(jīng)過(guò)海邊及污穢地區(qū)，為提高導(dǎo)線(xiàn)的抗腐蝕能力，延長(zhǎng)使用壽命，制造了各種防腐蝕導(dǎo)線(xiàn)，例如鍍鋁鋼線(xiàn)、鋁包鋼線(xiàn)、鋼芯涂防腐油等。北歐一些國(guó)家生產(chǎn)鋼芯鋁線(xiàn)時(shí)鋼芯就涂以凡士林進(jìn)行防腐蝕保護(hù)。3、自阻尼導(dǎo)線(xiàn)又稱(chēng)防振導(dǎo)線(xiàn)，如圖所示，加拿大、挪威等國(guó)已使用，認(rèn)為使用它可以提高運(yùn)行應(yīng)力而不必加防振措施，已引起各國(guó)的重視。4、光滑導(dǎo)線(xiàn)光滑導(dǎo)線(xiàn)由于外徑較普通導(dǎo)線(xiàn)略小，可減少導(dǎo)線(xiàn)承受的風(fēng)和冰荷載，由于表面光滑可減少

5、導(dǎo)線(xiàn)舞動(dòng)現(xiàn)象。在歐洲，美國(guó)，日本都已得到應(yīng)用。5、分裂導(dǎo)線(xiàn)一般，每相2根為水平排列，3根為兩上一下倒三角排列，4根為正方形排列。分裂導(dǎo)線(xiàn)在超高壓線(xiàn)路得到廣泛應(yīng)用。它除具有表面電位梯度小，臨界電暈電壓高的特性外，還有以下優(yōu)點(diǎn)。(1)單位電抗小，其電氣效果與縮短線(xiàn)路長(zhǎng)度相同；(2)單位電納大，等于增加了無(wú)功補(bǔ)償；(3)用普通標(biāo)號(hào)導(dǎo)線(xiàn)組成，制造較方便；(4)分裂導(dǎo)線(xiàn)裝間隔棒可減少導(dǎo)線(xiàn)振動(dòng)，實(shí)測(cè)表明雙分裂導(dǎo)線(xiàn)比單根導(dǎo)線(xiàn)減小振幅50%，減少振動(dòng)次數(shù)20%，四分裂減少更大。(二)、避雷線(xiàn)避雷線(xiàn)作用是防止雷電直接擊于導(dǎo)線(xiàn)上，并把雷電流引入大地。避雷線(xiàn)懸掛于桿塔頂部，并在每基桿塔上均通過(guò)接地線(xiàn)與接地體相連接，

6、當(dāng)雷云放電雷擊線(xiàn)路時(shí)，因避雷線(xiàn)位于導(dǎo)線(xiàn)的上方，雷首先擊中避雷線(xiàn)，并藉以將雷電流通過(guò)接地體泄入大地，從而減少雷擊導(dǎo)線(xiàn)的幾率，起到防雷保護(hù)作用。35kV線(xiàn)路一般只在進(jìn)、出發(fā)電廠或變電站兩端架設(shè)避雷線(xiàn)，110kV及以上線(xiàn)路一般沿全線(xiàn)架設(shè)避雷線(xiàn)，避雷線(xiàn)常用鍍鋅鋼絞線(xiàn)。(三)、線(xiàn)路金具通常把輸電線(xiàn)路使用的金屬部件總稱(chēng)為金具，它的類(lèi)型繁多。以下簡(jiǎn)單介紹幾種金具。1、連接金具連接金具是用來(lái)連接懸式絕緣子，以構(gòu)成絕緣子串，如球頭掛環(huán)，碗頭掛板（如圖）。2、接續(xù)金具接續(xù)金具是用來(lái)連接導(dǎo)線(xiàn)或避雷線(xiàn)的，主要為導(dǎo)線(xiàn)各種壓接方式（鉗壓、液壓、爆壓等）所用的接續(xù)管及補(bǔ)修管、并溝線(xiàn)夾、預(yù)絞絲等。導(dǎo)線(xiàn)的連接方法主要有鉗接和壓

7、接，當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)截面小于等于240mm2時(shí)，采用鉗接管連接，當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)截面大于等于300 mm2時(shí)，采用壓接管連接，例如用液壓或爆壓方法連接，避雷線(xiàn)均采用壓接法連接。3、固定金具固定金具是用來(lái)將導(dǎo)線(xiàn)固定在絕緣子串上，或?qū)⒈芾拙€(xiàn)固定在金具串上，如懸垂線(xiàn)夾，耐張線(xiàn)夾。此外，在超高壓線(xiàn)路上為了防止和減少電暈的影響，還采用了XGF型防暈懸垂線(xiàn)夾。4、保護(hù)金具它包括導(dǎo)線(xiàn)及避雷線(xiàn)的防振金具和絕緣金具。防振金具有：防震錘、護(hù)線(xiàn)條、阻尼線(xiàn)、補(bǔ)修條、鋁包帶等。絕緣金具有：間隔棒、均壓環(huán)、屏蔽環(huán)、重錘等。1)間隔棒。使用在分裂導(dǎo)線(xiàn)上，作用是防止導(dǎo)線(xiàn)之間的鞭擊，抑止微風(fēng)振動(dòng)，抑止次檔距震蕩。 2)均壓環(huán)。用來(lái)均勻絕緣子上電壓

8、分布的環(huán)，以使絕緣子每片承受的電壓基本均勻。3)屏蔽環(huán)。用來(lái)降低金具上電暈強(qiáng)度的環(huán)稱(chēng)為屏蔽環(huán)。4)重錘?？梢砸种茟掖菇^緣子串或跳線(xiàn)絕緣子串搖擺過(guò)大、直線(xiàn)桿塔上導(dǎo)線(xiàn)和避雷線(xiàn)被上拔。5)防震錘。可以減少振動(dòng)的振幅，從而減少導(dǎo)線(xiàn)的振動(dòng)。5、拉線(xiàn)金具主要用于拉線(xiàn)桿塔拉線(xiàn)的緊固、調(diào)整和連接，可分為緊線(xiàn)、調(diào)節(jié)及連接三類(lèi)。如圖所示為可調(diào)式UT型線(xiàn)夾，利用該線(xiàn)夾可調(diào)節(jié)拉線(xiàn)的松緊；可調(diào)式U型螺絲，可以調(diào)節(jié)拉線(xiàn)的松緊；楔子可以與線(xiàn)夾本體固定拉線(xiàn)。6、金具材料及機(jī)械強(qiáng)度的計(jì)算(1)線(xiàn)路金具材料。懸垂線(xiàn)夾的線(xiàn)夾本體及壓板、楔形線(xiàn)夾本體及楔子以及可調(diào)式UT型線(xiàn)夾本體及楔子，均采用KT33-8可鍛鑄鐵，其極限強(qiáng)度不低于3

9、70N/mm2。連接金具的U型掛環(huán)、掛板、球頭掛環(huán)，采用極限強(qiáng)度不低于370N/mm2的鑄鋼澆制。標(biāo)稱(chēng)破壞荷載小于等于12t的碗頭掛板，采用KT33-8牌號(hào)的可鍛鑄鐵。標(biāo)稱(chēng)破壞荷載大于等于16t的碗頭掛板，采用QT50-5牌號(hào)的球墨鑄鐵。(2)金具的機(jī)械強(qiáng)度。為了保證線(xiàn)路安全運(yùn)行，金具的機(jī)械強(qiáng)度要有一定的安全系數(shù)。根據(jù)有關(guān)規(guī)程規(guī)定，金具的強(qiáng)度設(shè)計(jì)安全系數(shù)不應(yīng)小于表中所列數(shù)值。(四)、絕緣子絕緣子是線(xiàn)路絕緣的主要元件，用來(lái)支撐或懸吊導(dǎo)線(xiàn)使之與桿塔絕緣，保證線(xiàn)路具有可靠的電氣絕緣強(qiáng)度，用來(lái)支持或懸掛導(dǎo)線(xiàn)，并使導(dǎo)線(xiàn)與桿塔間不發(fā)生閃絡(luò)的原件，是支撐導(dǎo)線(xiàn)并使之與桿塔絕緣的物體，它是由硬質(zhì)陶瓷或玻璃、塑料

10、制成的。1、絕緣子的種類(lèi)和用途(1)針式絕緣子，如圖所示。針式絕緣子主要用于線(xiàn)路電壓不超過(guò)35kV，導(dǎo)線(xiàn)張力不大的直線(xiàn)桿或小轉(zhuǎn)角桿塔。優(yōu)點(diǎn)是制造簡(jiǎn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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

11、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(lèi)型絕緣子，如圖所示。防污絕緣子用于通過(guò)污穢地區(qū)（如工業(yè)、化工區(qū)或接近沿海、鹽場(chǎng)、鹽堿地區(qū)等）的線(xiàn)路區(qū)段上。因?yàn)榫€(xiàn)路通過(guò)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。2、絕緣子的機(jī)械強(qiáng)度3、絕緣子串片數(shù)的選擇和組裝形式(五)、桿塔1、直線(xiàn)桿塔直線(xiàn)桿塔是線(xiàn)路中使用最多的一種桿塔，一般占全線(xiàn)桿塔總數(shù)的80%以上。在

12、正常情況只承受導(dǎo)線(xiàn)風(fēng)壓和重量，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，材料消耗量較少，造價(jià)較低。2、耐張桿塔耐張桿塔是用來(lái)錨固導(dǎo)線(xiàn)、限制線(xiàn)路故障范圍、便利施工與檢修的。除承受導(dǎo)線(xiàn)風(fēng)壓和重力外，還承受導(dǎo)線(xiàn)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。3、終端桿塔終端桿塔是輸電線(xiàn)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(xiàn)路側(cè)）承受很大導(dǎo)線(xiàn)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(mén)型架的設(shè)計(jì)只能承受很小的導(dǎo)線(xiàn)、避雷線(xiàn)張力。終端桿一般也兼轉(zhuǎn)角。由于桿塔兩側(cè)導(dǎo)線(xiàn)、避雷線(xiàn)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。(六)、拉

13、線(xiàn)和基礎(chǔ)1、拉線(xiàn)為了節(jié)省桿塔鋼材起見(jiàn)，國(guó)內(nèi)外廣泛使用了帶拉線(xiàn)桿塔。拉線(xiàn)材料一般用鍍鋅鋼絞線(xiàn)。拉線(xiàn)上端是通過(guò)拉線(xiàn)抱箍和拉線(xiàn)相連接，下部是通過(guò)可調(diào)節(jié)的拉線(xiàn)金具與埋入地下的拉線(xiàn)棒、拉線(xiàn)盤(pán)相連接。拉線(xiàn)在桿塔上的布置視桿塔型式和它受力情況而定。直線(xiàn)單桿拉線(xiàn)，對(duì)地夾角為60，對(duì)橫擔(dān)夾角為45。拉線(xiàn)在正常大風(fēng)情況承受導(dǎo)線(xiàn)風(fēng)壓、桿身風(fēng)壓和導(dǎo)線(xiàn)垂直荷載，在事故斷線(xiàn)情況拉線(xiàn)承受導(dǎo)線(xiàn)的斷線(xiàn)張力。直線(xiàn)雙桿用的V形拉線(xiàn)，不能承受導(dǎo)線(xiàn)、避雷線(xiàn)及桿身的風(fēng)壓荷載，而只能承受事故斷導(dǎo)線(xiàn)時(shí)的斷線(xiàn)張力。因此，能節(jié)約大量鋼材。2、基礎(chǔ)桿塔基礎(chǔ)是用來(lái)支撐桿塔的，一般受到下壓力、上拔力和傾覆力等作用。(1)鋼筋混凝土桿塔基礎(chǔ)鋼筋混凝土桿塔一般為裝配式預(yù)制基礎(chǔ)，包括底盤(pán)、卡盤(pán)，其中帶拉線(xiàn)桿塔基礎(chǔ)包括底盤(pán)和拉線(xiàn)盤(pán)。底盤(pán)承受下壓力，卡盤(pán)承受傾覆力，拉線(xiàn)盤(pán)承受上拔力。(2)鐵塔基礎(chǔ)鐵塔基礎(chǔ)的種類(lèi)繁多，有普通混凝土基礎(chǔ)，鋼筋混凝土基礎(chǔ)，裝配式混凝土基礎(chǔ)，圓錐形薄殼基礎(chǔ)，板條