架空线路的基本结构.pptx
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1、架空线路的基本知识架空线路的基本知识培训人:郝世广培训人:郝世广培训人:郝世广培训人:郝世广目录配电线路基础知识配电线路基础知识1架空配电线路的基本知识架空配电线路的基本知识2塔杆塔杆3架空导线和避雷线架空导线和避雷线4绝缘子绝缘子5金具金具6一、配电线路的基础知识一、配电线路的概念一、配电线路的概念在电力系统中担负着分配电能任务的电力网称为配电网。通常是指电力系统中二次降压变压器低压侧直接或降压后向用户供电的网络。从地区变电所到用户变电所或城乡电力变压器之间的线路,是用于分配电能的,称为配电线路。一、配电线路的基础知识配电网的分类:高压配电网(35-110kV)中压配电网(6-10kV)低压
2、配电网(220-380V)城市配电网(城网)农村配电网(农网)工厂配电网 等架空线配电网 电缆配电网 架空电缆混合配电网 按电压等级分按电压等级分按供电区功能分按供电区功能分按配电线路的不同分按配电线路的不同分一、配电线路的基础知识二、配电线路的基本要求二、配电线路的基本要求(1)供电可靠供电可靠:要保证对用户可靠地供电、不间断地供电,要保证对用户可靠地供电、不间断地供电,就要求保证线路架设的质量,加强运行维护、管理和检修工就要求保证线路架设的质量,加强运行维护、管理和检修工作,防止发生事故。(线路供电的安全程度,一般以每年每作,防止发生事故。(线路供电的安全程度,一般以每年每百公里线路平均发
3、生事故次数即事故频率来表示)百公里线路平均发生事故次数即事故频率来表示)(2 2)电压质量:电压质量:电压的好坏直接影响着用电设备的安全经电压的好坏直接影响着用电设备的安全经济运行,电压过低不仅使电动机的出力和效率降低,而且常济运行,电压过低不仅使电动机的出力和效率降低,而且常常造成电动机过热烧毁。所以规程规定:供电电压常造成电动机过热烧毁。所以规程规定:供电电压10kV及及以下高压供电和低压电力用户的电压变动范围为以下高压供电和低压电力用户的电压变动范围为7%,低压,低压照明用户为照明用户为10%、+5%,仅就电力线路本身的电压损耗来,仅就电力线路本身的电压损耗来讲,高压配电线路为讲,高压配
4、电线路为+5%,低压配电线路为,低压配电线路为+4%。一、配电线路的基础知识(3 3)经济供电:经济供电:配电过程中,架空线路上必定有电能损失,配电过程中,架空线路上必定有电能损失,线路损失在全部输送电能中所占百分数叫损失率(线损率),线路损失在全部输送电能中所占百分数叫损失率(线损率),它是衡量供电经济性的重要指标。配电线路应在现有基础上它是衡量供电经济性的重要指标。配电线路应在现有基础上不断采取各种措施降低线损,提高输电效率,降低输电成本,不断采取各种措施降低线损,提高输电效率,降低输电成本,节约维修费用,来提高供电经济性。节约维修费用,来提高供电经济性。一、配电线路的基础知识三、配电线路
5、的分类三、配电线路的分类架空线路:架空线路:架空线路主要指架空明线,架设在地面之上,是用绝缘子将输电导架空线路主要指架空明线,架设在地面之上,是用绝缘子将输电导线固定在直立于地面的杆塔上以传输电能的输电线路。架空线路造价低、线固定在直立于地面的杆塔上以传输电能的输电线路。架空线路造价低、机动性强,便于检修。但是架空线路妨碍交通和建设,易受空气中杂物机动性强,便于检修。但是架空线路妨碍交通和建设,易受空气中杂物的污染;而且,架空线路可能碰撞或过分接近树木及其他高大设施或物的污染;而且,架空线路可能碰撞或过分接近树木及其他高大设施或物件,导致电击、短路等事故。件,导致电击、短路等事故。电缆线路:电
6、缆线路:电缆线路的特点是造价高,不便分支,施工和维修难度大。与架空电缆线路的特点是造价高,不便分支,施工和维修难度大。与架空线路相比,电缆线路就不妨碍市容和交通外,更重要的是供电可靠,不线路相比,电缆线路就不妨碍市容和交通外,更重要的是供电可靠,不受外界影响,不易发生因雷击、风害、冰雪等自然灾害造成的故障。在受外界影响,不易发生因雷击、风害、冰雪等自然灾害造成的故障。在现代企业中,电缆线路得到了广泛的应用,特别是在有腐蚀性气体或蒸现代企业中,电缆线路得到了广泛的应用,特别是在有腐蚀性气体或蒸气,或易燃、易爆的场所应用最为广泛。气,或易燃、易爆的场所应用最为广泛。二、架空线路的基本结构构成架空输
7、电线路的主要部件有构成架空输电线路的主要部件有:导线、避雷线导线、避雷线(简称避雷线)、金具、绝缘子、杆塔、拉线和基(简称避雷线)、金具、绝缘子、杆塔、拉线和基础、接地装置等。础、接地装置等。1低压导线2针式绝缘子3、5横担4低压电杆6高压悬式绝缘子7线夹8高压导线9高压电杆10避雷线1横担;2横梁;3避雷线;4绝缘子;5砼杆;6拉线;7拉线盘;8接地引下线;9接地装置;10底盘;11导线;12 防振锤;二、架空线路的基本结构三、杆塔 通过绝缘子悬挂导线的支持结构的统称,杆塔是电杆和铁杆塔是电杆和铁塔的总称。塔的总称。n杆塔在架空线路中的作用:杆塔在架空线路中的作用:杆塔的用途是支持导线、避雷
8、线和其他附件。以使导线杆塔的用途是支持导线、避雷线和其他附件。以使导线之间、导线与避、导线与地面及交叉跨越物之间保持一定的之间、导线与避、导线与地面及交叉跨越物之间保持一定的安全距离。安全距离。n杆塔的使用要求:杆塔的使用要求:杆塔的型式和尺寸应能使导线与导线之间、导线与避雷杆塔的型式和尺寸应能使导线与导线之间、导线与避雷线之间、导线与杆塔本身之间以及导线对大地和交叉跨越物线之间、导线与杆塔本身之间以及导线对大地和交叉跨越物之间,有足够的电气安全距离。之间,有足够的电气安全距离。三、杆塔一、杆塔在用途上的分类一、杆塔在用途上的分类 按用途分类:按用途分类:直线杆塔、耐张杆塔、分歧杆塔、转角杆直
9、线杆塔、耐张杆塔、分歧杆塔、转角杆塔、跨越杆塔和换位杆塔。塔、跨越杆塔和换位杆塔。1、5、11、14终端杆 2、9分支杆3一转角杆 6、7、10直线杆(中间杆)8分段杆(耐张杆)12、13跨越杆三、杆塔直线杆塔 用用于于线线路路直直线线段段的的途途径径中中,用用悬悬垂垂绝绝缘缘子子或或V V形形绝绝缘缘子子支支持持导导线线。只只承承受受导导线线自自重重和和风风压压、覆覆冰冰荷荷重重的的杆杆。直直线线杆杆也也称称中中间间杆杆(即即两两个个耐耐张张杆杆之之间的电杆)间的电杆)特特点点:1、位位于于线线路路的的直直线线段段上上,仅仅作作支支持持导线、绝缘子及金具用。导线、绝缘子及金具用。2、不不承承
10、受受顺顺线线路路方方向向的的导导线线的的拉拉力力。机械强度要求不高,造价低。机械强度要求不高,造价低。一般约占全部电杆数的一般约占全部电杆数的80%。一一般般不不设设拉拉线线线线路路很很长长时时设设置置与与线线路路方方向向垂直人字形拉线防风拉线。垂直人字形拉线防风拉线。三、杆塔耐张杆塔 为为了了防防止止倒倒杆杆事事故故范范围围的的扩扩大大,减减少少倒倒杆杆数数量量,在在一一定定距距离离装装设设强强度度比比较较大大,能能够够承承受受导导线线不不平平衡衡拉拉力力的的电电杆杆,称称为为耐张杆。耐张杆。作作用用:起起到到将将线线路路分分段段和和控控制制事事故故范范围围的的作作用用,同同时时给给在在施施
11、工工中中分分段段进进行行紧紧线代来很多方便。线代来很多方便。在在线线路路正正常常运运行行时时,耐耐张张杆杆所所承承受受的的荷荷重重与与直直线线杆杆相相同同,但但在在断断线线事事故故情情况况下下,则则要要承承受受一一侧侧导导线线的的拉拉力力。所所以以耐耐张张杆杆上上的的导导线线一一般般用用悬悬式式绝绝缘缘子子加加耐耐张张线线夹夹或或蝶蝶式式绝绝缘缘子子固固定定,其其杆杆顶顶结结构构要要比比直直线线杆杆的的杆杆顶顶结结构构复复杂杂的的多多。两两个个耐耐张张杆杆之之间间的距离的距离叫耐张段叫耐张段,一般为,一般为12km。干字型塔(耐张)三、杆塔转角杆塔 转角杆塔主要用于线路转角处,线转角杆塔主要用
12、于线路转角处,线路转向内角的补角称为线路转角。路转向内角的补角称为线路转角。转角杆塔除承受导线等的垂直荷载转角杆塔除承受导线等的垂直荷载和风压力外,还承受导线的转角合力,和风压力外,还承受导线的转角合力,合力的大小决定于转角的大小和导线的合力的大小决定于转角的大小和导线的张力。张力。由于转角杆塔两侧导线拉力不在一由于转角杆塔两侧导线拉力不在一条直线上,一般用拉线来平衡转角处的条直线上,一般用拉线来平衡转角处的不平衡张力。不平衡张力。转角杆的角度是指原有线路方向风转角杆的角度是指原有线路方向风的延长线和转角后线路方向之间的夹角,的延长线和转角后线路方向之间的夹角,有转角有转角30、60、90之分
13、。之分。双回路(鼓型)铁塔(耐张,转角)三、杆塔终端杆塔 终端杆塔位于线路首、末终端杆塔位于线路首、末段端,发电厂或变电站出线的段端,发电厂或变电站出线的第一基杆塔是终端杆塔,线路第一基杆塔是终端杆塔,线路 最末端一基杆塔也是终端杆塔。最末端一基杆塔也是终端杆塔。它是一种能承受单侧导线它是一种能承受单侧导线等的垂直荷载和风压力,以及等的垂直荷载和风压力,以及单侧导线张力的杆塔。单侧导线张力的杆塔。三、塔杆跨越杆塔一般用于当线路跨越公路、铁路、河流、山谷、电力线、一般用于当线路跨越公路、铁路、河流、山谷、电力线、通信线等情况。通信线等情况。三、塔杆分支杆塔:一般用于当架空配分支杆塔:一般用于当架
14、空配电线路中间需设置分支线时。电线路中间需设置分支线时。分支杆塔三、塔杆换位杆塔换位塔是实现导线换位,以使输电线路参数平衡的杆塔。换位塔是实现导线换位,以使输电线路参数平衡的杆塔。为了减少电力系统正常运行时电流和电压的不对称,并限制为了减少电力系统正常运行时电流和电压的不对称,并限制送电电路对通信线路的影响。送电电路对通信线路的影响。超过超过10km以上的输电线路要以上的输电线路要用换位杆进行导线换位用换位杆进行导线换位。换位方式:1.循环换位2.直线杆换位3.耐张塔换位4.悬空换位三、塔杆二、杆塔在材料上的分类二、杆塔在材料上的分类木杆木杆优点:木杆优点:是绝缘性能好、质量小、运输及是绝缘性
15、能好、质量小、运输及施工方便。施工方便。木杆缺点:木杆缺点:是机械强度低、易腐朽、使用年是机械强度低、易腐朽、使用年限短、维护工作量大。限短、维护工作量大。三、塔杆钢筋混凝土杆 水泥杆即钢筋混凝土杆,一般可分为锥形杆(也称拔梢水泥杆即钢筋混凝土杆,一般可分为锥形杆(也称拔梢水泥杆,锥度一般为水泥杆,锥度一般为 1/75 1/75)和等径杆。)和等径杆。其优点是:结实耐用、使用年限长、美观、维护工作量小。其优点是:结实耐用、使用年限长、美观、维护工作量小。缺点是比较笨重、运输及施工不便。缺点是比较笨重、运输及施工不便。三、塔杆 水泥杆使用最多的是锥形杆,低压配电线路绝大部分采用锥形杆,水泥杆使用
16、最多的是锥形杆,低压配电线路绝大部分采用锥形杆,梢径一般梢径一般150mm 150mm,杆高,杆高 8 810m 10m;中、高压配电线路大部分也采用锥形杆,梢径一般为中、高压配电线路大部分也采用锥形杆,梢径一般为 190mm 190mm 和和 230mm 230mm,杆高有,杆高有 10 10、11 11、12 12、13 13、15m 15m 等几种。等几种。送电线路采用的水泥杆有锥形杆和等径杆两种,锥形杆的梢径有送电线路采用的水泥杆有锥形杆和等径杆两种,锥形杆的梢径有190190、230230、310310、350mm350mm等几种,等径杆的直径一般为等几种,等径杆的直径一般为300m
17、m300mm和和400mm400mm,工程中,工程中需连杆时可采用焊接加长。需连杆时可采用焊接加长。三、塔杆金属杆金属杆有金属杆有铁塔铁塔、钢管杆钢管杆和和型钢杆型钢杆等。等。金属杆优点是:机械强度高、搬运组装方便、使用年限长。金属杆优点是:机械强度高、搬运组装方便、使用年限长。金属杆缺点是:耗用钢材多、投资大、维修中除锈及刷漆工作量大。金属杆缺点是:耗用钢材多、投资大、维修中除锈及刷漆工作量大。四、架空导线和避雷线一、架空导线的作用及常用材料一、架空导线的作用及常用材料架空导线的作用及要求架空导线的作用及要求 架空导线的作用是架空导线的作用是传输电能传输电能传输电能传输电能。因为架空导线暴露
18、在大气中,。因为架空导线暴露在大气中,所以,对导线的要求是:不仅要有良好的导电性能,还应具有所以,对导线的要求是:不仅要有良好的导电性能,还应具有高强度的机械性能和抗腐性能。高强度的机械性能和抗腐性能。架空导线的材料架空导线的材料 架空导线的材料有铜、铝、钢、铝合金等。架空导线的材料有铜、铝、钢、铝合金等。四、架空导线和避雷线 铜是导电性能很好的金属,能抗腐蚀,但比重大,价格高,且机械强铜是导电性能很好的金属,能抗腐蚀,但比重大,价格高,且机械强度不能满足大档距的强度要求,现在的架空输电线路一般都不采用。度不能满足大档距的强度要求,现在的架空输电线路一般都不采用。铝的导电率比铜的低,质量轻,价
19、格低,在电阻值相等的条件下,铝的导电率比铜的低,质量轻,价格低,在电阻值相等的条件下,铝线的质量只有铜线的一半左右,但缺点是机械强度较低,运行中表面形铝线的质量只有铜线的一半左右,但缺点是机械强度较低,运行中表面形成氧化铝薄膜后,导电性能降低,抗腐蚀性差,故在高压配电线路用得较成氧化铝薄膜后,导电性能降低,抗腐蚀性差,故在高压配电线路用得较多,输电线路一般不用铝绞线多,输电线路一般不用铝绞线;钢的机械强度虽高,但导电性能差,抗腐蚀性也差,易生锈,一般都钢的机械强度虽高,但导电性能差,抗腐蚀性也差,易生锈,一般都只用作地线或拉线,不用作导线。只用作地线或拉线,不用作导线。钢的机械强度高,铝的导电
20、性能好,导线的内部有几股是钢线,以承钢的机械强度高,铝的导电性能好,导线的内部有几股是钢线,以承受拉力受拉力;外部为多股铝线,以传导电流。由于交流电的集肤效应,电流主外部为多股铝线,以传导电流。由于交流电的集肤效应,电流主要在导体外层通过,这就充分利用了铝的导电能力和钢的机械强度,取长要在导体外层通过,这就充分利用了铝的导电能力和钢的机械强度,取长补短,互相配合。目前架空输电线路导线几乎全部使用钢芯铝线。作为良补短,互相配合。目前架空输电线路导线几乎全部使用钢芯铝线。作为良导体地线和载波通道用的地线,也采用钢芯铝线。导体地线和载波通道用的地线,也采用钢芯铝线。四、架空导线和避雷线二、架空导线的
21、分类、型号、规格二、架空导线的分类、型号、规格1.导线的分类导线的分类单股导线、多股绞线和复合材料多股绞线及绝缘导线四大类。单股导线、多股绞线和复合材料多股绞线及绝缘导线四大类。单股导线由于制造工艺上的原因,当截面增加时,机械强度下降,因此单股单股导线由于制造工艺上的原因,当截面增加时,机械强度下降,因此单股导线截面一般都在导线截面一般都在10平方毫米以下,目前广为使用最大到平方毫米以下,目前广为使用最大到6平方毫米。平方毫米。多股绞线由多股细导线绞合而成,多层绞线相邻层的绞向相反,防止放线时多股绞线由多股细导线绞合而成,多层绞线相邻层的绞向相反,防止放线时打卷扭花,其优点是机械强度较高、柔韧
22、、适于弯曲;且由于股线表面氧化电阻打卷扭花,其优点是机械强度较高、柔韧、适于弯曲;且由于股线表面氧化电阻率增加,使电流沿股线流动,集肤效应较小,电阻较相同截面单股导线略有减小。率增加,使电流沿股线流动,集肤效应较小,电阻较相同截面单股导线略有减小。复合材料多股绞线是指两种材料的多股绞线,常见的是钢芯铝绞线,其线芯复合材料多股绞线是指两种材料的多股绞线,常见的是钢芯铝绞线,其线芯部位由钢线绞合而成,外部再绞合铝线,综合了钢的机械性能和铝的电气性能,部位由钢线绞合而成,外部再绞合铝线,综合了钢的机械性能和铝的电气性能,成为目前广泛应用的架空导线。成为目前广泛应用的架空导线。架空电力线路一般都采用多
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