架空線路課程課件七

架空線路設(shè)計(jì)

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第一章架空線路基本知識(shí)第一節(jié)架空線路的應(yīng)用輸電線路按結(jié)構(gòu)分為架空線路和電纜線路。架空線路的定義一、架空線路的特點(diǎn)架空線路的組成：

導(dǎo)線避雷線、電桿（桿塔）、絕緣子串和金具等主要元件組成。架空線路的的顯著優(yōu)點(diǎn)：線路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工周期短、建設(shè)費(fèi)用低、輸送容量大、維護(hù)檢修方便。1.導(dǎo)線常用導(dǎo)線材料有四種：鋁、鋼架空線路的導(dǎo)線結(jié)構(gòu)的三種形式：（1）、單股線（2）、單金屬多股線（3）、復(fù)合金屬多股絞線高壓架空線路不允許采用單股導(dǎo)線，所以實(shí)際上架空線路上均采用多股絞線。其優(yōu)點(diǎn)是：鋼芯鋁絞線有較好的機(jī)械強(qiáng)度，并且有較高的電導(dǎo)率。所以，鋼芯鋁絞線被廣泛應(yīng)用在35KV及以上的線路中。架空線路的型號(hào)：由導(dǎo)線材料、結(jié)構(gòu)和載流截面積三部分組成鋼芯鋁絞線分為：LJ—120LGJ—300/50LGJJ、LGJQ分裂導(dǎo)線（作用、組成）2.避雷線避雷線一般采用有較高強(qiáng)度的鍍鋅鋼絞線。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，避雷線可采用不同程度種類的避雷線。110kv及以上山區(qū)220kv330kv及以上60kv重要負(fù)荷雷電30天35kv二、輸電線路有關(guān)的幾個(gè)術(shù)語(yǔ)一般來(lái)說(shuō)，電壓越高，輸送的功率越大，輸送的距離越遠(yuǎn)。例如：35kV架空電力線路，輸送距離可達(dá)50km，一般輸送功率為1～2萬(wàn)kW；110kV線路的輸送距離可達(dá)100km，輸送功率為3～6萬(wàn)kw。電力系統(tǒng)的額定電壓等級(jí)為：500kV、330kV、220kV、110kV、60kV、35kV、10（20）kV、380（220）V等。1、檔距相鄰桿塔導(dǎo)線懸掛點(diǎn)之間的水平距離稱為檔距。２、弧垂導(dǎo)線上任一點(diǎn)到懸掛點(diǎn)連線之間在鉛垂方向的最大距離3、限距導(dǎo)線到地面的最小距離稱為限距。4、電暈現(xiàn)象就是帶電體表面在氣體或液體介質(zhì)中局部放電的現(xiàn)象，常發(fā)生在不均勻電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度很高的區(qū)域內(nèi)（例如高壓導(dǎo)線的周圍，帶電體的尖端附近）。其特點(diǎn)為：出現(xiàn)與日暈相似的光層，發(fā)出嗤嗤的聲音，產(chǎn)生臭氧、氧化氮等。

5、跳線連接承力桿塔（耐張、轉(zhuǎn)角和終端桿塔）兩側(cè)導(dǎo)線的引線，也稱引流線或弓子線6、導(dǎo)線（地線）振動(dòng)在線路檔距中，當(dāng)架空線受到垂直于線路方向的風(fēng)力作用時(shí)，在其背風(fēng)面會(huì)形成按一定頻率上下交替的穩(wěn)定渦流，在渦流升力分力作用下，架空線在其垂直面內(nèi)產(chǎn)生周期性震蕩，稱為架空線振動(dòng)7、導(dǎo)線換位送電線路的導(dǎo)線排列方式，除正三角形外，三根導(dǎo)線的線間距離不相等，而導(dǎo)線的電抗取決于半徑及線間距離，因此，導(dǎo)線如不進(jìn)行換位，三相阻抗是不平衡的，線路越長(zhǎng)這種不平衡越嚴(yán)重，因而會(huì)產(chǎn)生不平衡的電流和電壓，對(duì)發(fā)電機(jī)的運(yùn)行及無(wú)線電通信產(chǎn)生不良影響。送電線路設(shè)計(jì)規(guī)程規(guī)定：“在中性點(diǎn)直接接地的電力網(wǎng)中，長(zhǎng)度超過(guò)100km的送電線路均應(yīng)換位?！币话阍趽Q位塔進(jìn)行導(dǎo)線換位。三、桿塔的種類及金具1、桿塔的種類

架空電力線路中架設(shè)導(dǎo)線的支持物有鋼筋混凝土桿、鐵塔及木桿，總稱為桿塔。

按桿塔的作用分：

直線桿塔——又稱中間桿塔，用于線路直線中間部分。這種桿塔在平坦地區(qū)，一般占桿塔總數(shù)的80％左右。

耐張桿塔——又稱承力桿塔，與直線桿塔相比，其強(qiáng)度較大，可承受導(dǎo)線和地線的拉力。耐張桿塔將線路分隔成若干耐張段，以便于施工和檢修。10kv1—2km35—110kv3—5km

轉(zhuǎn)角桿塔——用于線路的轉(zhuǎn)彎處，有直線型和耐張型兩種。6—10kv線路<30直線型>30耐張型>=35kv<5>5

（4）、終端桿塔位于線路的首、末端。即發(fā)電廠或變電站進(jìn)線、出線的第一基桿塔。（5）、跨越桿塔位于線路與河流、山谷、鐵路等交叉跨越的地方。分為直線型和耐張型。（6）、換位桿塔用來(lái)進(jìn)行導(dǎo)線換位的。分為滾式換位用的直線型換位桿塔和耐張型換位桿塔。2、金具在架空輸電線路中起著支持、緊固、連接、保護(hù)導(dǎo)線和避雷線的作用，并且能使拉線緊固?？煞譃椋海?）、支持金具即懸垂線夾懸垂線夾按其性能可分為固定性和釋放型兩種。固定性懸垂線夾適用于導(dǎo)線和避雷線。釋放線夾角度>30導(dǎo)線滑落使用有限。（2）、緊固金具即耐張線夾，用于將導(dǎo)線和避雷線固定在非直線桿塔（如耐張、轉(zhuǎn)角、終端桿塔等）的絕緣子串上，承受導(dǎo)線和避雷線的拉力。導(dǎo)線用的耐張線夾分類：螺栓型（<240）和壓縮型(>=300)避雷線用的耐張線夾分類：楔型(<50)和壓縮型(>50)（3）、連接金具分類：專用連接金具和通用連接金具專用連接金具用于連接絕緣子，其連接部位的結(jié)構(gòu)和尺必須與絕緣子相同。有球頭掛環(huán)和碗頭掛板。通用連接金具適用于各種情況下的連接，以負(fù)荷大小劃分等級(jí)。分類：直角掛板、U型掛環(huán)、二聯(lián)板等。（4）、接續(xù)金具用于連接導(dǎo)線及避雷線的端頭，接續(xù)非直線桿塔的跳線及補(bǔ)修損傷斷股的導(dǎo)線或避雷線。主要有鉗接管、壓接管、補(bǔ)修管、并溝線夾及跳線線夾等。導(dǎo)線<=240鉗接管>=300壓接管避雷線全用壓接管（5）、保護(hù)金具分為機(jī)械和電氣兩大類。主要有防震錘、護(hù)線條、間隔棒、均壓環(huán)、屏蔽環(huán)等。（6）、拉線金具主要用于固定拉線桿塔。根據(jù)使用條件，可分為緊線、調(diào)節(jié)和連接三類。線路常用的拉線金具有楔型線夾、UT形線夾、拉線用U形環(huán)、鋼線卡子等。第二節(jié)架空線線路設(shè)計(jì)氣象條件件及換算對(duì)線路力學(xué)計(jì)算影影響較大的主要因因素是風(fēng)速、覆冰及氣溫。一、氣象條件的收收集和用途氣象資料收集的內(nèi)內(nèi)容和用途：（1）、歷年極端最高高氣溫用用以計(jì)算導(dǎo)線最大弧垂和導(dǎo)線發(fā)熱。（2）、歷年極端最低低氣溫用用以計(jì)算桿塔強(qiáng)度，檢驗(yàn)導(dǎo)線上拔力力等。（3）、歷年年平均氣氣溫用用于確定年平均均氣溫，計(jì)算導(dǎo)線線的年平均氣溫時(shí)的應(yīng)力力，以確定導(dǎo)線的的防振設(shè)計(jì)。（4）、歷年最大風(fēng)速速及最大風(fēng)速月的的平均氣溫這這是線路設(shè)計(jì)氣象象條件的主要資料料。最大風(fēng)速時(shí)計(jì)計(jì)算桿塔和導(dǎo)線機(jī)機(jī)械強(qiáng)度的基本條條件之一。（5）、地區(qū)最多風(fēng)向及其出現(xiàn)現(xiàn)頻率用于考慮導(dǎo)線防振振設(shè)計(jì)、防腐及絕絕緣子串的防污設(shè)設(shè)計(jì)。（6）、導(dǎo)線覆冰厚度度用于計(jì)算桿桿塔和導(dǎo)線的機(jī)械械強(qiáng)度以及驗(yàn)算不不均勻覆冰時(shí)，垂垂直排列的導(dǎo)線間間接近距離。（7）、年平均雷電日日數(shù)作為防雷雷設(shè)計(jì)的依據(jù)。二、氣象條件的換換算設(shè)計(jì)用氣象條件一一般有九種：最高氣溫、最低氣氣溫、年平均氣溫溫、最大風(fēng)速、最最大覆冰、內(nèi)過(guò)電電壓情況、外過(guò)電電壓情況以及安裝裝情況、斷電事故故情況等。1、設(shè)計(jì)用氣象條件件的選取（1）、最大風(fēng)速的選選取我國(guó)有關(guān)規(guī)定，設(shè)設(shè)計(jì)風(fēng)速時(shí)指離地地面15m高處若干年一遇的的連續(xù)自記10min的平均風(fēng)速（從自記紙上獲取的各時(shí)正正點(diǎn)前10min內(nèi)的平均風(fēng)速及最多風(fēng)向）。具體換算：1）、次時(shí)換算（（V2——Vh）將風(fēng)速儀安裝高度度為h的四次定時(shí)，時(shí)距距2min的平均風(fēng)速V2,換算為高度仍為h時(shí)的連續(xù)自記10min的平均風(fēng)速Vh表1-22）、高度換算（（Vh→V15）將風(fēng)速儀安裝高度度為h時(shí)的連續(xù)記10min的平均風(fēng)速Vh換算為離地面15m高度時(shí)的連續(xù)自記10min的平均風(fēng)速V15，V15=k0*Vh3）、最大風(fēng)速的選選定《架空送電線路技術(shù)術(shù)規(guī)程》規(guī)定：35-110kv15一遇220-330kv30500kv50經(jīng)驗(yàn)頻率法公式：P=例：規(guī)定：平原35—330kv>=25500vkv30山區(qū)30（2）、覆冰厚度的選選取有四種換換算方法：1）、測(cè)水重法：公公式2）、測(cè)總重法：公公式（3）、氣溫的選取1）最高氣溫一般取取+40C度。2）、最低氣溫偏低低地取5的倍數(shù)。3）、年平均氣溫的的選取3-17℃近5的倍數(shù)<3℃>17℃℃時(shí)---3--5℃℃近5的倍數(shù)4）、最大風(fēng)速時(shí)的的氣溫選取最大風(fēng)速年大風(fēng)季季節(jié)最冷月平均氣氣溫偏偏低地取取5的倍數(shù)2、設(shè)計(jì)用氣象條件的的組合及典型氣象象區(qū)設(shè)計(jì)用氣象條件又又風(fēng)速、氣溫和覆覆冰組合而成。在在進(jìn)行氣象條件組組合時(shí)應(yīng)滿足的條條件：、（1）、各種氣象條件件的組合情況1）、線路正常運(yùn)行行情況下的氣象條條件組合此時(shí)最嚴(yán)重的的氣象條件有最大大風(fēng)、覆冰及最低低氣溫三種情況。。但這三種最嚴(yán)嚴(yán)重的氣象條件不不應(yīng)組合在一起。。一般有三種組合合方式：a.b.c.d.(平均應(yīng)力氣象條件件組合)防振設(shè)計(jì)2）、線路事故情況況下的氣象條件組組合這里指斷線情況a.b.3）、線路安裝和檢檢修情況下的氣息息條件組合10m/s、無(wú)冰、最低氣溫溫月平均均氣溫（2）、典型氣象區(qū)我國(guó)劃分為九個(gè)典典型氣象區(qū)外過(guò)電壓----又稱雷電過(guò)電壓、、大氣過(guò)電壓。由大氣中的雷云云對(duì)地面放電而引引起的。分直擊雷雷過(guò)電壓和感應(yīng)雷雷過(guò)電壓兩種。雷電過(guò)電壓的持續(xù)時(shí)間約為幾十微秒，具有脈沖的特性性，故常稱為雷電電沖擊波。直擊雷過(guò)電壓是雷閃直接擊中電電工設(shè)備導(dǎo)電部分分時(shí)所出現(xiàn)的過(guò)電電壓。雷閃擊中帶帶電的導(dǎo)體，如架架空輸電線路導(dǎo)線線，稱為直接雷擊擊。感應(yīng)雷過(guò)電壓是雷閃擊中電工設(shè)設(shè)備附近地面，在在放電過(guò)程中由于于空間電磁場(chǎng)的急急劇變化而使未直直接遭受雷擊的電電工設(shè)備（包括二二次設(shè)備、通信設(shè)設(shè)備）上感應(yīng)出的的過(guò)電壓。因此，，架空輸電線路需需架設(shè)避雷線和接接地裝置等進(jìn)行防防護(hù)。通常用線路路耐雷水平和雷擊擊跳閘率表示輸電電線路的防雷能力力。內(nèi)過(guò)電壓-----電力系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)行行方式發(fā)生改變而而引起的過(guò)電壓。。有暫態(tài)過(guò)電壓、操作過(guò)電壓和諧振過(guò)電壓。暫態(tài)過(guò)電壓是由由于斷路器操作或或發(fā)生短路故障，，使電力系統(tǒng)經(jīng)歷歷過(guò)渡過(guò)程以后重重新達(dá)到某種暫時(shí)時(shí)穩(wěn)定的情況下所所出現(xiàn)的過(guò)電壓，，又稱工頻電壓升升高。自動(dòng)重合閘裝置--------是將因故障跳開(kāi)后后的斷路器按需要要自動(dòng)投入的一種種自動(dòng)裝置。電力力系統(tǒng)采用自動(dòng)重重合閘裝置，極大大地提高了供電的的可靠性，減少了了停電損失，而且且還提高了電力系系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定水水平，增強(qiáng)了線路路的送電容量。閃絡(luò)-------指高壓電器(如高壓絕緣子)在絕緣表面發(fā)生的放放電現(xiàn)象,稱為表面閃絡(luò),簡(jiǎn)稱閃絡(luò).污閃---介質(zhì)表面沾染污穢穢時(shí)所引起的沿表表面放電。簡(jiǎn)稱污污閃。固體介質(zhì)表表面沾染污穢又同同時(shí)變潮后，污穢穢層中所含的可溶溶性鹽類和酸、堿堿等溶于水膜，形形成離子電導(dǎo)，使使污穢表面通過(guò)較較大泄漏電流；第三節(jié)架空線路路的設(shè)計(jì)及路徑選選擇架空線路設(shè)計(jì)的兩兩個(gè)階段：初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)。初步設(shè)計(jì)是工程設(shè)設(shè)計(jì)的重要階段，，主要的設(shè)計(jì)原則則，都在初步設(shè)計(jì)計(jì)中明確，應(yīng)盡全全力研究透徹。施工圖設(shè)計(jì)是按照照初步設(shè)計(jì)原則和和設(shè)計(jì)審核意見(jiàn)所所作的具體設(shè)計(jì)。。由施工圖紙和施施工說(shuō)明書、計(jì)算算書、地面標(biāo)樁等等組成。一、初步設(shè)計(jì)一般要編寫設(shè)計(jì)書及附圖、設(shè)設(shè)備材料清單、施施工組織設(shè)計(jì)、概概算書等四卷設(shè)計(jì)。即：為確定設(shè)計(jì)原則，，需編寫初步設(shè)計(jì)計(jì)書并附有關(guān)圖紙紙。為工程建設(shè)加工訂訂貨，需編寫設(shè)備備材料清單。為國(guó)家有計(jì)劃地進(jìn)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)建設(shè)，安安排工程資金和施施工單位合理底使使用資金，需編寫寫概算書。為合理地組織施工工，需編寫施工組組織設(shè)計(jì)。二、施工圖設(shè)計(jì)初步設(shè)計(jì)上報(bào)上級(jí)級(jí)主管部門后，上上級(jí)主管部門進(jìn)行行初步審查，提出出審核意見(jiàn)。設(shè)計(jì)計(jì)單位根據(jù)審核意意見(jiàn)進(jìn)行施工圖設(shè)設(shè)計(jì)。具體包括括：施工圖總說(shuō)明書附附圖；線路平斷面面圖及桿塔位明細(xì)細(xì)表；機(jī)電施工圖圖及說(shuō)明書；桿塔塔施工圖及說(shuō)明書書；基礎(chǔ)施工圖及及說(shuō)明書；大跨越越設(shè)計(jì)施工圖及說(shuō)說(shuō)明書；通行保護(hù)護(hù)施工圖及說(shuō)明書書；預(yù)算書；勘測(cè)測(cè)資料；工程設(shè)計(jì)計(jì)檔案資料。三、設(shè)計(jì)程序如方框圖所示四、線路的選擇要使輸電線路既安安全可靠，又經(jīng)濟(jì)濟(jì)合理，必須對(duì)線線路情況作全面細(xì)細(xì)致的調(diào)查研究，，在線路起止點(diǎn)間間選出一個(gè)全面符符合國(guó)家建設(shè)各項(xiàng)項(xiàng)方針政策的最合合理的線路路徑。。選線一般分為室內(nèi)內(nèi)圖上選線和現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)選線兩種。1、室內(nèi)圖上選線其其步驟為為：（1）、先在圖上標(biāo)出出線路起止點(diǎn)、必必經(jīng)點(diǎn)，然后根據(jù)據(jù)收集的資料，考考慮各種因素，按按照線路最短原則則，選出幾個(gè)方案案，比較后保留兩個(gè)較好的方案。（2）、計(jì)算短路電流，校驗(yàn)對(duì)重要電信線路的影響，提出對(duì)路徑的修修正方案或防護(hù)措措施。（3）、向鄰近或交叉叉跨越設(shè)施的有關(guān)關(guān)主管部門征求線路路徑的意見(jiàn)，并簽訂有關(guān)關(guān)協(xié)議。（4）、進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)踏勘，驗(yàn)證圖上方案是是否符合實(shí)際。經(jīng)經(jīng)過(guò)上述工作后，，再通過(guò)計(jì)算經(jīng)濟(jì)濟(jì)比較，選出一個(gè)個(gè)合理的方案。2、現(xiàn)場(chǎng)選線現(xiàn)場(chǎng)選線是把室內(nèi)內(nèi)選定的線路在現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)落實(shí)、移到現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)；為定線、定定位工作確定線路路的最終走向。五、路徑選擇原則則（1）、應(yīng)遵守國(guó)家有有關(guān)法律和法令。。（2）、應(yīng)盡可能使線線路長(zhǎng)度最短，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角少，角度小，，特殊跨越少，水水文地理?xiàng)l件好，，投資少，省材料料，施工方便、運(yùn)運(yùn)行方便、安全可可靠。（3）、沿線交通便利利，便于施工、運(yùn)運(yùn)行。（4）、線路盡可能避避開(kāi)林木地帶、公公園等。（5）、路徑選擇盡可可能避免坼遷。（6）、線路應(yīng)避開(kāi)不不良地質(zhì)地段。（7）、應(yīng)盡量少占農(nóng)農(nóng)田。（8）、應(yīng)避免與同一一河流工程設(shè)施多多次交叉。六、選線的技術(shù)要要求（具體）（1）、線路與建筑物物評(píng)選交叉，線路路與特殊管道叫查查或接近，線路與與各種工程設(shè)施交交叉或接近時(shí)，應(yīng)應(yīng)符合規(guī)程要求。。（2）、線路應(yīng)避開(kāi)沼沼澤地、水草地、、易積水及鹽堿地地、濕陷地帶。（3）、線路盡量避開(kāi)開(kāi)地震裂度為六級(jí)級(jí)以上的地區(qū)和斷斷裂帶。（4）、線路應(yīng)避開(kāi)污污染區(qū)，或在污染染源的上風(fēng)向通過(guò)過(guò)（5）、線路轉(zhuǎn)角點(diǎn)第四節(jié)導(dǎo)線線與避雷線的選擇擇一、確定導(dǎo)線和避避雷線的截面1、導(dǎo)線選擇考慮能量損耗、建建設(shè)投資這兩個(gè)互互相矛盾的因素，，采用按經(jīng)濟(jì)電流流密度選擇導(dǎo)線截截面，以便使線路路運(yùn)行有最好的經(jīng)經(jīng)濟(jì)效果。經(jīng)濟(jì)電電流密度見(jiàn)表1-7各種電壓等級(jí)下，，電力線路一般都都按經(jīng)濟(jì)電流密度度選擇其導(dǎo)線的截截面。：導(dǎo)導(dǎo)線線經(jīng)濟(jì)截面S=Imax/J從相關(guān)手冊(cè)中選出出一種與S最接近的標(biāo)準(zhǔn)截面面的導(dǎo)線，然后再再按其它技術(shù)條件件效驗(yàn)截面是否滿滿足要求，這些技技術(shù)條件是：（1）、電暈效驗(yàn)(目的：降低能量損損耗)對(duì)于110KV及以上電壓等級(jí)的的線路，要按電暈暈條件效驗(yàn)導(dǎo)線截截面。所選導(dǎo)線的的直徑大小不小于表1-8所列數(shù)值。（2）、機(jī)械械強(qiáng)度效效驗(yàn)(目的：保保證電力力運(yùn)行安安全可靠靠)一切電壓壓等級(jí)的的電力線線路都要要具有必必要的機(jī)機(jī)械強(qiáng)度度。對(duì)于跨越鐵路、通通航河流流和運(yùn)河河、公路路、通信信線路和和居民區(qū)區(qū)的線路路，其導(dǎo)導(dǎo)線截面面應(yīng)不小小于35mm.通過(guò)其它它地區(qū)的的線路最最小容許許截面：：35kV以上線路路為25mm。35kV及以下線線路為16mm【注意】任何線路路都不許許使用單單股導(dǎo)線線。（3）、熱穩(wěn)穩(wěn)定效驗(yàn)驗(yàn)一一切切電壓等等級(jí)的電電力線路路都要按按發(fā)熱條條件效驗(yàn)驗(yàn)導(dǎo)線截截面。所所選導(dǎo)線線的最大大容許持持續(xù)電流流應(yīng)大于于該線路路在正常?；蚬收险虾筮\(yùn)行行方式下下可能通通過(guò)的最最大持續(xù)續(xù)電流。。

（4）、電壓壓損耗效效驗(yàn)對(duì)對(duì)于于10kV及以下電電壓等級(jí)級(jí)線路，，如果電電壓調(diào)整整問(wèn)題不不能或不不宜（經(jīng)經(jīng)濟(jì)上不不合算））由別的的措施解解決時(shí)，，可按允允許電壓壓損耗選選擇導(dǎo)線線截面。。注意】在效驗(yàn)過(guò)過(guò)程中，，若不滿滿足上述述技術(shù)條條件中的的哪一條條，則應(yīng)應(yīng)按該術(shù)術(shù)條件4決定導(dǎo)線線截面。。大截面導(dǎo)導(dǎo)線輸電電技術(shù)遠(yuǎn)超J定出的（（經(jīng)濟(jì)截截面）標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)截面面，如500kv4×300→→4×5004×7204×800優(yōu)勢(shì)：輸電功率率明顯增增大4×LGJ4004××LGJ800↑↑50℅可減少輸輸電回路路數(shù)、縮縮減線路路走廊數(shù)數(shù)、節(jié)約約土地影響1.電場(chǎng)影響響1）導(dǎo)線表表面（最最大）場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)Emr↑Em↓2）導(dǎo)線起起始電暈暈場(chǎng)強(qiáng)E0↓基本變不不大Em/E0大大↓難以發(fā)生生電暈、、導(dǎo)線電電暈損耗耗↓3）載荷↑垂直載荷荷、風(fēng)載載荷、張張力、塔塔自重二、避雷雷線的選選擇避雷線的的防雷功功能：①、防止止雷直擊擊導(dǎo)線②、雷擊擊塔頂時(shí)時(shí)對(duì)雷電電流有分分流作用用，減少少流入桿桿塔的雷雷電流，，使塔頂頂電位降降低。③、對(duì)導(dǎo)導(dǎo)線有耦耦合作用用，降低低雷擊塔塔頂時(shí)塔塔頭絕緣緣（絕緣緣子串和和空氣間間歇）上上的電壓壓。④、對(duì)導(dǎo)導(dǎo)線有屏屏蔽作用用，降低低導(dǎo)線上上的感應(yīng)應(yīng)國(guó)電壓壓。對(duì)各級(jí)電電壓線路路架設(shè)避避雷線的的要求規(guī)規(guī)定：（1）、330kV及500kV線路應(yīng)沿沿全線架架設(shè)雙避避雷線。。（2）、220kV線路應(yīng)沿沿全線架架設(shè)避雷雷線。在在山區(qū)，，（3）、110kV線路一般般沿全線線架設(shè)避避雷線。。在雷電電活動(dòng)特特殊殊強(qiáng)烈區(qū)區(qū)，宜架架設(shè)雙在在少雷區(qū)區(qū)或運(yùn)行行經(jīng)驗(yàn)證證明活動(dòng)動(dòng)輕微區(qū)區(qū)，可不不沿全線線架設(shè)避避雷線，，但應(yīng)裝裝設(shè)自動(dòng)動(dòng)重合閘閘裝置。。（4）、60kV線路，負(fù)負(fù)荷重要要且所經(jīng)經(jīng)地區(qū)年年平均雷雷暴日數(shù)數(shù)為30以上地區(qū)區(qū)，宜沿沿全線架架設(shè)避雷雷線。（5）、35kV及以下線線路，一一般不沿沿全線架架設(shè)避雷雷線?！咀⒁狻堪匆?guī)定，，避雷線線與導(dǎo)線線配合，，應(yīng)符合合表1-9的要求二、導(dǎo)線線在桿塔塔上的排排列方式式及線間間距離1、導(dǎo)線在在桿塔上上的排列列方式布置方式式有三類類：水平平排列垂直排列列三角形排排列2、導(dǎo)線的的線間距距離概念：：當(dāng)導(dǎo)線線處于鉛鉛垂靜止止位置時(shí)時(shí)，它們們之間的的距離叫叫。確定線間間距離，，要考慮慮兩方面面的情況況：一是導(dǎo)線線在桿塔塔上的布布置形式式及桿塔塔上的間間隙距離離。二是導(dǎo)線線在檔距距中央相相互接近近時(shí)的間間隙距離離。取兩種情情況的較較大者，，決定線線間距離離。（1）、按導(dǎo)導(dǎo)線在桿塔上的絕緣緣配合決決定線間間距離【例子】：以導(dǎo)導(dǎo)線采用用水平排列列為例根據(jù)絕緣緣子風(fēng)偏偏角計(jì)算算導(dǎo)線的的線間距距離為：：D=2λsinφ+2R+b(公式1-6)其中R按三種情情況分別別計(jì)算：：工作作電壓外外過(guò)電電壓內(nèi)內(nèi)過(guò)過(guò)電壓由三種電電壓情況況計(jì)算的的D中，選其其中大者者做為線線間距離離（2）、按導(dǎo)導(dǎo)線在檔距中央央的工作情況況決定線線間距離離水平排列列的導(dǎo)線線由于非非同步擺擺動(dòng)在檔檔距中央央可能互互相接近近。垂直排列列的導(dǎo)線線由于覆覆冰不均均勻或不不同時(shí)脫脫冰上下下擺動(dòng)或或受風(fēng)作作用而舞舞動(dòng)等原原因，上上下層導(dǎo)導(dǎo)線也可可能互相相接近。。1）、水平平線間距距離按照規(guī)定定，對(duì)1000m以下檔距距，導(dǎo)線線的水平平距離一一般按如如下計(jì)算算：公式D=0.4λ+U/110+0.65f0.5一般地，，在覆冰冰厚度為為10mm及以下的的地區(qū)，，使用懸懸垂絕緣緣子串的的桿塔，，其水平平線間距距離與檔檔距的關(guān)關(guān)系，可可用表1-10所列數(shù)值值2）、垂直直線間距距離一般情況況下，考慮到到導(dǎo)線覆覆冰情況況較少，，推薦導(dǎo)導(dǎo)線垂直直線間距距離可為為水平線線間距離離的0.75倍.0.75D并對(duì)各級(jí)級(jí)電壓線線路使用用懸垂絕絕緣子串串桿塔的的最小垂垂直距離離值見(jiàn)表表1-11同時(shí)規(guī)程程規(guī)定，，覆冰地區(qū)區(qū)要考慮導(dǎo)導(dǎo)線間的的水平偏偏移的數(shù)數(shù)值，0.75（D+水平偏移移）見(jiàn)表1-123）、三角角排列的的線間距距離先將實(shí)際際的線間間距離換換算成等等值水平平線間距距離。公式Dx=【注意】計(jì)算出出的Dx應(yīng)不小小于D的計(jì)算算值三、避避雷線線與導(dǎo)導(dǎo)線間間的距距離（1）、對(duì)對(duì)邊導(dǎo)導(dǎo)線的的保護(hù)護(hù)角應(yīng)應(yīng)滿足足防雷雷的要要求。。保護(hù)護(hù)角的的計(jì)算算公式式：a=a的值一一般取取20度—30度330kV線路及及雙避避雷線線220kV線路一一般采采用20度山區(qū)單單避雷雷線線線路，，一般般用25度大跨越越檔高高度超超過(guò)40m的桿塔塔，應(yīng)應(yīng)小于于20度對(duì)發(fā)電電廠及及變電電所的的進(jìn)線線段，，一般般小于于20度，最最大不不應(yīng)超超過(guò)30度（2）、避避雷線線和導(dǎo)導(dǎo)線的的水平平偏移移應(yīng)符符合表表1-12（3）、雙雙避雷雷線線線路，，兩避避雷線線間距距離不不應(yīng)超超過(guò)避避雷線線與導(dǎo)導(dǎo)線間間垂直直距離離的5倍。（4）、在在檔距距中央央，導(dǎo)導(dǎo)線與與避雷雷線間間距離離Sd.b在+15度，無(wú)無(wú)風(fēng)的的氣象象條件件下應(yīng)應(yīng)滿足足以下下公式式：Sd.b≥（0.012í+1）對(duì)大檔檔距，，應(yīng)滿滿足I0-耐雷水水平Sd.b≥≥0.1I0及Sd.b≥≥0.1UeUe-線路額額定電電壓泄漏距距離-----絕緣子子鋼腳腳與鋼鋼帽間間，沿沿瓷裙裙表面面輪廊廊的最最短距距離離就叫叫“泄泄漏距距離””。一一串絕絕緣子子的泄泄漏距距離是是這一一串絕絕緣子子串中中每片片絕緣緣子泄泄漏距距離之之和。。泄漏比比距--是泄漏漏距離離與系系統(tǒng)額額定線線電壓壓之比比。第五節(jié)節(jié)絕絕緣緣子的的選擇擇一、絕絕緣子子的種種類及及選擇擇絕緣子子是用用來(lái)支支承和和懸掛掛導(dǎo)線線，并并使導(dǎo)導(dǎo)線與與桿塔塔絕緣緣。絕緣子子的形形式：：針式式絕緣緣子、、懸式式絕緣緣子、、瓷橫橫擔(dān)絕絕緣子子等1、（針針式絕絕緣子子）它用于于電壓壓不超超過(guò)35kV的線路路上以以及導(dǎo)導(dǎo)線拉拉力不不大的的線路路上，，主要要用于于直線線桿塔塔和小小轉(zhuǎn)角角桿塔塔。其特點(diǎn)點(diǎn)：制制造簡(jiǎn)簡(jiǎn)易、、廉價(jià)價(jià)、擔(dān)擔(dān)耐雷雷水平平不高高，雷雷擊不不容易易閃絡(luò)絡(luò)。2、懸式絕絕緣子子1）普通型型----它廣泛泛用于于電壓壓為35kV以上的的線路路，通通常把把它們們組組裝成成絕緣緣子鏈鏈?zhǔn)褂糜谩?）耐污型型--（根據(jù)據(jù)污染染程度度、性性質(zhì)的的不同同，把把污穢穢地區(qū)區(qū)按等等級(jí)劃劃分0-3級(jí)，按按不同同的污污穢地地區(qū)規(guī)規(guī)定不不同的的單位位泄露露距離離）。。A.雙傘形形B.鐘罩形形C流形線線形D.大盤徑徑3)鋼化玻玻璃絕絕緣子子3、瓷橫擔(dān)擔(dān)絕緣緣子它同時(shí)時(shí)起到到橫擔(dān)擔(dān)和絕絕緣子子作用用的一一種新新型絕絕緣子子結(jié)構(gòu)構(gòu)。其特點(diǎn)點(diǎn)：它它能能在斷斷線時(shí)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)，可可避免免因斷斷線而而擴(kuò)大大事故故。4.棒式絕緣子子5.合成絕絕緣子子-------棒形懸懸式合成絕絕緣子子絕緣緣子硅橡膠膠高聚聚材料料、憎憎水性性、抗抗污力力強(qiáng)二、懸懸式絕絕緣子子的片片數(shù)確確定絕緣子子在工工作中中所受受到的的影響響因素素：各各種大大氣環(huán)環(huán)境工作電電壓內(nèi)部過(guò)過(guò)電壓壓大氣過(guò)過(guò)電壓壓1、按正常常工作作電壓壓決定定每串串絕緣緣子的的片數(shù)數(shù)三種電電壓中中，以以工作作電壓壓數(shù)值值為最最低。。當(dāng)工工作電電壓長(zhǎng)長(zhǎng)期作作用于于絕緣緣子，，當(dāng)絕絕緣子子表面面被污污染且且污穢穢受潮潮時(shí)，，就可可能發(fā)發(fā)生不不均勻勻發(fā)熱熱、泄泄漏電電流加加大導(dǎo)導(dǎo)致熱熱游離離而發(fā)發(fā)生污污閃。。為防止止污閃閃的發(fā)發(fā)生，，目前前采用用的主主要方方法時(shí)時(shí)保證證絕緣緣子串串有一一定的的泄露露距離離。單位泄泄露距距離也也叫泄漏比比距。它表表示線線路絕絕緣或或設(shè)備備外絕絕緣泄泄漏距距離與與線路路額定定線電電壓的的比值值。我我國(guó)的的規(guī)定定值表表1-13絕緣子子串的的泄漏漏比距距應(yīng)滿滿足公公式：：D≧Ud直線桿桿每串串絕緣緣子的的片數(shù)數(shù)n的確定定：n=D/S2、根據(jù)據(jù)內(nèi)部部過(guò)電電壓校驗(yàn)絕緣子子串在在內(nèi)部過(guò)過(guò)電壓壓下不不應(yīng)發(fā)發(fā)生閃閃絡(luò)，概率率應(yīng)很很低。。因此此要求求絕緣緣子串串的操作沖沖擊濕濕閃電電壓大于操操作過(guò)過(guò)電壓壓的數(shù)數(shù)值。。如果絕絕緣子子手冊(cè)冊(cè)或產(chǎn)產(chǎn)品目目錄上上設(shè)有有絕緣緣子的的操作作沖擊擊濕閃閃電壓壓，或或?qū)τ谟?20kv及以下下線路路，可可以用用于工工頻濕濕閃電電壓換換算成成沖擊擊濕閃閃電壓壓。這這時(shí)，，絕緣緣子串串的工頻濕濕閃電電壓應(yīng)滿足足公式式：KoUpmUs≧≧-------------K1K2K3K4K5K6K73、校驗(yàn),耐雷水水平要求大氣過(guò)過(guò)電壓壓下，，并不不是要要求線線路絕絕緣不不發(fā)生生閃絡(luò)絡(luò)，而而是要要求線線路絕絕緣具具有一一定的的耐雷水水平。耐雷水水平----雷電擊擊中桿桿塔頂頂部時(shí)時(shí)，線線路絕絕緣不不至于于發(fā)生生閃絡(luò)絡(luò)的雷雷電流流大小小如如220kv為80---120kA（耐雷水水平除除了和和絕緣緣水平平有關(guān)關(guān)外，，還和和桿塔塔接地地電阻阻、電電桿電電感、、避雷雷線根根數(shù)等等因素素有關(guān)關(guān)。））4、機(jī)械械性能能、熱熱穩(wěn)定定性但對(duì)于于高桿桿塔則則應(yīng)考考慮防防雷的的要求求，適適當(dāng)增增加絕絕緣子子片數(shù)數(shù)。全高超超過(guò)40cm有避雷雷線的的桿塔塔，高高度每每增加加10cm應(yīng)增加加一片片絕緣緣子。。全高超超過(guò)100cm有避雷雷線的的桿塔塔，絕絕緣子子數(shù)量量可以以根據(jù)據(jù)計(jì)算算結(jié)合合運(yùn)行行經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)來(lái)確確定。。4、耐張張桿塔塔的絕絕緣子子片數(shù)數(shù)耐張桿桿塔的的絕緣緣子串串的絕絕緣子子數(shù)量量應(yīng)比比懸垂垂絕緣緣子的的同型型絕緣緣子多多一個(gè)個(gè)。第二章章均均勻荷荷載孤孤立檔檔距導(dǎo)導(dǎo)線力力學(xué)基基本計(jì)計(jì)算第一節(jié)節(jié)導(dǎo)導(dǎo)線線的機(jī)機(jī)械物物理特特性及及比載載一、導(dǎo)導(dǎo)線的的機(jī)械械物理理特性性定義：：導(dǎo)線線的機(jī)機(jī)械物物理特特性是是指、、彈性性系數(shù)數(shù)、溫溫度線線膨脹脹系數(shù)數(shù)及比比重。。1、導(dǎo)線線的瞬瞬時(shí)破破壞應(yīng)應(yīng)力σp對(duì)導(dǎo)線線做拉拉伸試試驗(yàn)，，將測(cè)測(cè)得的的瞬時(shí)破破壞拉拉斷力力Tp除以導(dǎo)導(dǎo)線的的截面面積，，就得得到瞬瞬時(shí)破破壞應(yīng)應(yīng)力。。公式2-1：σp=Tp/S絞線Tp=ασσaAa+σ0.01As2、絞線線的彈彈性系系絞線線數(shù)Eσ定義：：導(dǎo)線線的彈彈性系系數(shù)是是指在在彈性性限度度內(nèi)，，導(dǎo)線線受拉拉力時(shí)時(shí)，其其應(yīng)力力與應(yīng)應(yīng)變的的比例例系數(shù)數(shù)。公式2-2：E=σ/εεMpa(導(dǎo)線彈彈性系系數(shù)的的倒數(shù)數(shù)，稱稱為彈彈性伸伸長(zhǎng)系系數(shù)。。)公式2-3：β=1/E=ε/σσ(彈性伸伸長(zhǎng)系系數(shù)的的物理理含義義，就就是表表征導(dǎo)導(dǎo)線施施以單單位應(yīng)應(yīng)力時(shí)時(shí)能產(chǎn)產(chǎn)生的的相對(duì)對(duì)變形形。)E=Es+mEa/(1+m)m=Aa/As3、絞線線的溫溫度線線膨脹脹系數(shù)數(shù)定義：：導(dǎo)線線溫度度升高高1。C引起的的相對(duì)對(duì)變形形量（（應(yīng)變變），，稱為為導(dǎo)線線的溫溫度線線膨脹脹系數(shù)數(shù)。、、物理公公式：：α=ε/△△t絞線溫溫度膨膨脹系系數(shù)α=(αsEs+mααaEa)/(Es+mEa)導(dǎo)線和和避雷雷線的的機(jī)械械物理理特性性數(shù)值值見(jiàn)表表2-14、抗彎剛度度=材料彈性模模量E*斷面慣性矩矩J二、導(dǎo)線的的比載作用在導(dǎo)線線上的機(jī)械械荷載有自自重、冰重重和風(fēng)壓。。這些荷載載可能是不不均勻的，，但為了便便于計(jì)算，，一般按沿沿導(dǎo)線均勻勻分布考慮慮。在導(dǎo)線線受到的機(jī)機(jī)械荷載用用比載表示示。比載：指導(dǎo)導(dǎo)線單位長(zhǎng)長(zhǎng)度、單位位截面積上上的荷載。。常用的比比載有七種種。A.垂直比載1、自重比載載g1導(dǎo)線本身重重量所造成成的比載稱稱為自重比比載。公式：g1=gm0/S*10-32、冰重比載載g2g2=27.708b(b+d)/S*10-3導(dǎo)線覆冰時(shí)時(shí)，由于冰冰重產(chǎn)生的的比載稱為為冰重比載載，假設(shè)冰冰層沿導(dǎo)線線均勻分布布并成為一一個(gè)空心圓圓柱形，3、導(dǎo)線垂直總比載g3導(dǎo)線的自重重和冰重總總比載等于于二者比載載之和。：g3=g2+g1B.水平比載4、無(wú)冰時(shí)風(fēng)風(fēng)壓比載無(wú)冰時(shí)作用用在導(dǎo)線上上每米長(zhǎng)每每平方毫米米的風(fēng)壓荷荷載稱為無(wú)無(wú)冰時(shí)風(fēng)壓壓比載。g4=0.6125αCdv2/S*10-35、覆冰時(shí)的的風(fēng)壓比載載覆冰導(dǎo)線每每米長(zhǎng)每平平方毫米的的風(fēng)壓荷載載稱為覆冰冰風(fēng)壓比載載。：g4=0.6125αC(2b+d)v2/S*10-3C.綜合比載6、無(wú)冰有風(fēng)風(fēng)時(shí)的綜合合比載無(wú)冰有風(fēng)時(shí)時(shí)，導(dǎo)線上上作用著垂垂直方向的的比載g1和水平方向向比載g4，按向量合合成可得綜綜合比載g6，即稱為無(wú)無(wú)冰有風(fēng)時(shí)時(shí)的綜合比比載。：g6=(g4+g1)向量合成7、有冰有風(fēng)風(fēng)時(shí)的綜合合比載導(dǎo)線覆冰有有風(fēng)時(shí)，綜綜合比載g7為垂直總比比載g3和覆冰風(fēng)壓壓比載g5的向量和。。G7g3g5【例題】第二節(jié)均均勻勻荷載孤立立檔柜的導(dǎo)導(dǎo)線懸垂曲線方方程導(dǎo)線材料的的剛性對(duì)其其幾何形狀狀的影響小小，假定：：（1）、導(dǎo)線為為理想的柔柔索。導(dǎo)線線只承受軸軸向張力，，任意一點(diǎn)點(diǎn)的彎矩為為零。（2）、作用在在導(dǎo)線上的的荷載均指指向同一方方向，且沿沿導(dǎo)線均勻勻分布。一、懸鏈線線方程及曲曲線弧長(zhǎng)1、懸鏈線方方程懸掛于A、B兩點(diǎn)間的一一檔導(dǎo)線，，沿導(dǎo)線長(zhǎng)長(zhǎng)度Lab均勻分布著著比載為g的荷載，并并具有一定定弧垂。在在兩個(gè)懸垂垂點(diǎn)分別作作用有σA和σB的(導(dǎo)線)軸向應(yīng)力。。按照導(dǎo)線線受力的平平衡條件可可知：一、懸鏈線線方程及曲曲線弧長(zhǎng)1、懸鏈線方方程懸掛于A、B兩點(diǎn)間的一一檔導(dǎo)線，，沿導(dǎo)線長(zhǎng)長(zhǎng)度Lab均勻分布著著比載為g的荷載，并并具有一定定弧垂。在在兩個(gè)懸垂垂點(diǎn)分別作作用有σa和σb的軸向應(yīng)力力。按照導(dǎo)導(dǎo)線受力的的平衡條件件可知：（1）、水平方方向的力導(dǎo)線各點(diǎn)應(yīng)應(yīng)力的水平平分量σo均應(yīng)相等。。導(dǎo)線最低低點(diǎn)O處，因其傾傾角аo=0°,因此該點(diǎn)的的軸向應(yīng)力力即為水平平應(yīng)力σ。（2）、垂直方方向的力導(dǎo)線懸掛點(diǎn)點(diǎn)A、B的應(yīng)力σA和σB的垂直分量量，應(yīng)等于于該點(diǎn)到最最低點(diǎn)O間的導(dǎo)線長(zhǎng)長(zhǎng)度與比載載g的乘積，即即g×Loa和g×Lob。（3）、線段OC受力平衡條條件最低點(diǎn)O至C點(diǎn)的受力情情況：C點(diǎn)的軸向張張力Tx指向?qū)Ь€的的截面方向向，其與水水平方向的的夾角為a；Tx的垂直方向向分量為G，且G=Tx×sina=gSLx;Tx的水平分量量為To，且To=Tx×cosa=σoS將上二公式式相比，則則可求得導(dǎo)導(dǎo)線任一點(diǎn)點(diǎn)C的斜率為tga=dy/dx=g/σoLx通過(guò)變換可可得到等高懸點(diǎn)懸懸鏈線方程程普遍形式式y(tǒng)=(σo/g)ch(g/σo)(x+C1)+C22-14如果將坐標(biāo)標(biāo)原點(diǎn)取于于導(dǎo)線的最最低點(diǎn)，則則有如下初初始條件X=0dy/dx=0可求出坐標(biāo)標(biāo)原點(diǎn)位于最低點(diǎn)點(diǎn)O的等高懸點(diǎn)懸懸鏈線方程程為y=σo/g(chgx/σo-1)2-152、曲線弧長(zhǎng)長(zhǎng)導(dǎo)線最低點(diǎn)點(diǎn)O至任一點(diǎn)C的曲線長(zhǎng)度度叫弧長(zhǎng)。。Lx=σo/gsh(g/σo)x二、平拋物物線方程平拋物線方方程是簡(jiǎn)化化的懸鏈線線方程。它它是假設(shè)作作用在導(dǎo)線線上的荷載沿檔距距均勻分布布而推導(dǎo)出的的。平拋物線方方程式y(tǒng)=(g/2σo)x2(2——19)導(dǎo)線曲線的的弧長(zhǎng)方程程式Lx=x+(g2/6σo2)x33(2—20)當(dāng)懸掛點(diǎn)高高差h/l≤10%時(shí)，用平拋拋物線方程程進(jìn)行導(dǎo)線線力學(xué)計(jì)算算，可以得得到滿意的的工程精度度。---工程計(jì)算第三節(jié)懸懸掛點(diǎn)等高高時(shí)導(dǎo)線的的應(yīng)力與弧垂垂一、導(dǎo)線