架空線路講師手冊

1、國網(wǎng)技術(shù)學(xué)院 架空線路國網(wǎng)技術(shù)學(xué)院標(biāo)準(zhǔn)化課程講師手冊課程名稱：輸配電線路課程編碼：ZYYW20120205培訓(xùn)對象：非電專業(yè)新員工開 發(fā) 人： 彭玉金 趙 瑩 王 旭認證時間：2012年08月1 架空線路教學(xué)目標(biāo)：1介紹架空線路的作用2陳述架空線路的分類3描述架空線路的組成部件4.介紹架空線路的相關(guān)術(shù)語講解1：引起注意播放幻燈片：第2頁 教學(xué)事件：電能是一種應(yīng)用廣泛的能源,架空線路是用絕緣子以及其他金具將導(dǎo)線懸空架設(shè)在支持桿塔上，主要用于連接發(fā)電廠和變電站以及電力用戶，是以實現(xiàn)輸送電能為目的的電力設(shè)施,在現(xiàn)實生活中架空線路的故障將會嚴(yán)重影響人們的生產(chǎn)生活。講解2：1.1 架空線路的概述播放幻燈

2、片：第3-15頁教學(xué)事件：電能是一種應(yīng)用廣泛的能源，其生產(chǎn)（發(fā)電廠）、輸送（輸配電線路）、分配（變配電所）和消費（電力用戶）的各個環(huán)節(jié)有機地構(gòu)成了一個系統(tǒng)，如圖所示。它包括：1.動力系統(tǒng)由發(fā)電廠的動力部分（如火力發(fā)電的鍋爐、汽輪機，水力發(fā)電的水輪機和水庫，核力發(fā)電的核反應(yīng)堆和汽輪機等）以及發(fā)電、輸電、變電、配電、用電組成的整體。2.電力系統(tǒng)由發(fā)電、輸電、變電、配電和用電組成的整體，它是動力系統(tǒng)的一部分。3.電力網(wǎng)電力系統(tǒng)中輸送、變換和分配電能的部分，它包括升、降壓變壓器和各種電壓等級的輸配電線路，它是電力系統(tǒng)的一部分。電力網(wǎng)按其電力系統(tǒng)的作用不同分為輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)。 輸電網(wǎng)。以高電壓（220k

3、V、330kV）、超(特)高電壓（500kV、750kV、1000kV）輸電線路將發(fā)電廠、變電站連接起來的輸電網(wǎng)絡(luò)，是電力網(wǎng)中的主干網(wǎng)絡(luò)；配電網(wǎng)。從輸電網(wǎng)接受電能分配到配電變電站后，再向用戶供電的網(wǎng)絡(luò)。配電網(wǎng)包括多個電壓等級，這些不同電壓等級的配電網(wǎng)之間通過變壓器連接成一個整體配電系統(tǒng)。對配電網(wǎng)的基本要求主要是供電的連續(xù)可靠性、合格的電能質(zhì)量和運行的經(jīng)濟性等。練習(xí)1 寫出電力系統(tǒng)各組成部分的名稱并拼制電力系統(tǒng)構(gòu)架圖（排列順序）講解3：架空線路的分類播放幻燈片：第16、17頁 教學(xué)事件：按照電壓等級架空電力線路可分為輸電線路、配電線路。輸電線路按電壓等級的不同，可分為高電壓（220kV、330k

4、V）、超（特）高電壓（500kV、750kV、1000kV）配電網(wǎng)按電壓等級的不同，可又分為高壓配電網(wǎng)(110kV、35kV)、中壓配電網(wǎng)(20kV、10kV、6kV、3kV)和低壓配電網(wǎng)(220V/380V)；2.按照輸電性質(zhì)不同架空電力線路可分為交流線路、直流線路。練習(xí)2 區(qū)分交直流輸電講解4：架空線路的組成部分播放幻燈片：第18-31頁教學(xué)事件：架空線路的組成：由桿塔、絕緣子、金具、避雷線、導(dǎo)線、基礎(chǔ)等主要元件組成。1桿塔作用是支撐導(dǎo)線和避雷線，使其對大地、樹木、建筑物以及被跨越的電力線路、通信線路等保持足夠的安全距離要求，并在各種氣象條件下，保證電力線路能夠安全可靠地運行。桿塔按其在架

5、空線路中的用途可分為直線桿、耐張桿、轉(zhuǎn)角桿、終端桿、分支桿、跨越桿和其他特殊桿等。直線桿用在線路的直線段上，以支持導(dǎo)線、絕緣子、金具等重量，并能夠承受導(dǎo)線的重量和水平風(fēng)力荷載，但不能承受線路方向的導(dǎo)線張力；它的導(dǎo)線用線夾和懸式絕緣子串掛在橫擔(dān)下或用針式絕緣子固定在橫擔(dān)上。耐張桿主要承受導(dǎo)線或架空地線的水平張力，同時將線路分隔成若干耐張段（耐張段長度一般不超過2km），以便于線路的施工和檢修，并可在事故情況下限制倒桿斷線的范圍；導(dǎo)線用耐張線夾和耐張絕緣子串或用蝶式絕緣子固定在電桿上，電桿兩邊的導(dǎo)線用引流線連接起來。轉(zhuǎn)角桿用在線路方向需要改變的轉(zhuǎn)角處，正常情況下除承受導(dǎo)線等垂直載荷和內(nèi)角平分線方向

6、的水平風(fēng)力荷載外，還要還要承受內(nèi)角平分線方向?qū)Ь€全部拉力的合力，在事故情況下還要能承受線路方向?qū)Ь€的重量，它有直線型和耐張型兩種型式，具體采用哪種型式可根據(jù)轉(zhuǎn)角的大小來確定。終端桿用在線路的首末的兩終端處，是耐張桿的一種，正常情況下除承受導(dǎo)線的重量和水平風(fēng)力荷載外，還要承受順線路方向?qū)Ь€全部拉力的合力。分支桿用在分支線路與主配電線路的連接處，在主干線方向上它可以是直線型或耐張型桿，在分支線方向上時則是終端桿；分支桿除承受直線桿塔所承受的載荷外，還要分支導(dǎo)線等垂直荷重、水平風(fēng)力荷重和分支方向?qū)Ь€全部拉力?？缭綏U用在跨越公路、鐵路、河流和其他電力線等大跨越的地方；為保證導(dǎo)線具有必要的懸掛高度，一般

7、要加高電桿；為加強線路安全，保證足夠的強度，還需加裝拉線。練習(xí)3 用基本塔型搭建最簡單的輸電線路（排列順序）2.絕緣子用于支持和懸掛導(dǎo)線，并使導(dǎo)線和桿塔等接地部分形成電氣絕緣的組件。架空電力線路的導(dǎo)線，是利用絕緣子和金具連接固定在桿塔上的。用于導(dǎo)線與桿塔絕緣的絕緣子，在運行中不但要承受工作電壓的作用，還要受到過電壓的作用，同時還要承受機械力的作用及氣溫變化和周圍環(huán)境的影響，所以絕緣子必須有良好的絕緣性能和一定的機械強度。通常，絕緣子的表面被做成波紋形的。這是因為：一是可以增加絕緣子的泄漏距離(又稱爬電距離)，同時每個波紋又能起到阻斷電弧的作用；二是當(dāng)下雨時，從絕緣子上流下的污水不會直接從絕緣子

8、上部流到下部，避免形成污水柱造成短路事故，起到阻斷污水水流的作用；三是當(dāng)空氣中的污穢物質(zhì)落到絕緣子上時，由于絕緣子波紋的凹凸不平，污穢物質(zhì)將不能均勻地附在絕緣子上，在一定程度上提高了絕緣子的抗污能力。絕緣子按照材質(zhì)分為瓷絕緣子、玻璃絕緣子和合成絕緣子三種。（1）瓷絕緣子具有良好的絕緣性能、適應(yīng)氣候的變化性能、耐熱性和組裝靈活等優(yōu)點，被廣泛用于各種電壓等級的線路。金屬附件連接方式分球型和槽型兩種。在球型連接構(gòu)件中用彈簧銷子鎖緊；在槽型結(jié)構(gòu)中用銷釘加用開口銷鎖緊。瓷絕緣子是屬于可擊穿型的絕緣子。（2）玻璃絕緣子。用鋼化玻璃制成，具有產(chǎn)品尺寸小、重量輕、機電強度高、電容大、熱穩(wěn)定性好、老化較慢壽命長

9、“零值自破”維護方便等特點。（3）合成絕緣子。又名復(fù)合絕緣子，它是由棒芯、傘盤及金屬端頭鐵帽三個部分組成。棒芯：一般由環(huán)氧玻璃纖維棒玻璃鋼棒制成,抗張強度很高。棒芯是合成絕緣子機械負荷的承載部件，同時又是內(nèi)絕緣的主要部件。傘盤：以高分子聚合物如聚四氯乙烯、硅橡膠等為基體添加其他成分，經(jīng)特殊工藝制成。傘盤表面為外絕緣給絕緣子提供所需要的爬電距離。金屬端頭：用于導(dǎo)線桿塔與合成絕緣子的連接根據(jù)負載能力的大小采用可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵或鋼等材料制造而成。為使棒芯與傘盤間結(jié)合緊密，在它們之間加一層粘接劑和橡膠護套。合成絕緣子具有抗污閃性強、強度大、質(zhì)量輕、抗老化性好、體積小、質(zhì)量輕等優(yōu)點。但承受的徑向（垂直

10、于中心線）應(yīng)力很小，因此，使用于耐張桿的絕緣子嚴(yán)禁踩踏，或任何形式的徑向荷重，否則將導(dǎo)致折斷。運行數(shù)年后還會出現(xiàn)傘裙變硬、變脆的現(xiàn)象，也容易發(fā)生鼠。此外：按結(jié)構(gòu)分有盤形和棒形；按造型分有普通型、防污型（盤形防污型有雙傘型和防霧型；棒形防污型有大小傘型和傘下帶棱型）。 3.金具金具在架空電力線路及配電裝置中，主要用于支持、固定和接續(xù)裸導(dǎo)線、導(dǎo)體及絕緣子連接成串，亦用于保護導(dǎo)線和絕緣體。（1）支持金具類用來將導(dǎo)線固定在絕緣子串上或?qū)⒈芾拙€固定在桿塔上。主要有：懸垂式線夾、螺栓式耐張線夾、壓縮型耐張線夾、楔型線夾。（2）連接金具類 用來將絕緣子串與桿塔之間，線夾與絕緣子串之間，避雷線線夾與桿塔之間進

11、行連接的金具。常用的有：球頭掛環(huán)、碗頭掛板、U型掛環(huán)等。（3） 接續(xù)金具類 用于導(dǎo)線、避雷線的接續(xù)、耐張桿塔跳線的接續(xù)。定型的有：鉗壓接續(xù)金具、液壓接續(xù)金具等。（4） 防護金具類防震錘、護線條、間隔棒、屏蔽環(huán)、均壓環(huán)等。（5） 拉線金具類用于調(diào)整和穩(wěn)固桿塔。主要有：可調(diào)式UT型線夾、鋼線卡子及雙拉線聯(lián)板等。4.導(dǎo)線 用于傳導(dǎo)電流，輸送電能，是線路重要組成部分。由于架設(shè)在電桿上面，要承受自重、風(fēng)、冰、雨、空氣溫度變化等的作用，要求具有良好的電氣性能和足夠的機械強度。導(dǎo)線種類有很多種，應(yīng)用最多的是鋼芯鋁絞線，內(nèi)部幾股是鋼線，承受機械受力；外部由多股鋁線絞制而成，傳輸大部分電流。例如：LGJ-400

12、/50。在超高壓電網(wǎng)中，由于輸送容量大、電壓等級高，為了提高輸送能力，減少電暈以及對高頻通訊的干擾，常采用每相兩根或多根導(dǎo)線組成的分裂導(dǎo)線。 避雷線又稱架空地線，由于避雷線對導(dǎo)線的屏蔽，及導(dǎo)線、避雷線間的耦合作用，從而可以減少雷電直接擊于導(dǎo)線的機會。當(dāng)雷擊桿塔時，雷電流可以通過避雷線分流一部分，從而降低塔頂電位，提高耐雷水平。架空地線常采用鍍鋅鋼絞線。近年來，OPGW地線獲得了廣泛應(yīng)用， OPGW，全稱是光纜復(fù)合架空地線，是綜合利用架空地線的一種新型光纖通信方式的產(chǎn)品。它具有通信容量大、損耗低、頻帶寬、抗強電磁場干擾等優(yōu)點，又有架空地線所必須的機械強度和電性能。5. 基礎(chǔ)是指桿塔埋置于土壤之中

13、（如電桿用的三盤）或露出地面以上（鐵塔基礎(chǔ)）的部分，其作用是將桿塔及拉線固定于土壤中。能承受桿塔、導(dǎo)線、架空地線的各種荷載所產(chǎn)生的上拔力、下壓力和傾覆力矩。 主要有混凝土電桿基礎(chǔ)和鐵塔基礎(chǔ)?；A(chǔ)的型式應(yīng)根據(jù)送電線路路徑的地形、地貌、桿塔結(jié)構(gòu)型式和施工條件等特點，本著確保桿塔安全可靠、節(jié)約材料、降低工程造價的原則經(jīng)綜合比較后確定。大體可分為現(xiàn)澆基礎(chǔ)、裝配式基礎(chǔ)、灌注樁式基礎(chǔ)、巖石基礎(chǔ)和底、拉、卡盤基礎(chǔ)等型式。 練習(xí)4 從圖中選取建設(shè)架空桿塔所需部分。講解5：專業(yè)術(shù)語播放幻燈片：第32、33頁教學(xué)事件：1.檔距：相鄰兩基桿塔之間的水平直線距離稱為檔距,L1。2.馳度（弧垂）：線路相鄰兩基桿塔導(dǎo)線懸

14、掛點連線與導(dǎo)線任一點（或最低點）之間的垂直距離稱為馳度，也稱為弧垂,f。3.限距：導(dǎo)線對地面或?qū)Ρ豢缭皆O(shè)施的最小距離，一般是指導(dǎo)線最低點到地面的最小允許距離,h。4.水平檔距：相鄰兩檔距之和的一半稱為水平檔距，主要用于計算桿塔結(jié)構(gòu)所承受的導(dǎo)線橫向（風(fēng)）荷載,L=(L1+L2)/2。5.桿塔埋深：電桿（基礎(chǔ)）埋入土壤中的深度稱為桿塔埋深。練習(xí)5 在架空線路模擬圖上標(biāo)注專業(yè)術(shù)語講解6：學(xué)員共享、學(xué)員總結(jié)播放幻燈片：第34頁教學(xué)事件：組織學(xué)員討論，并進行自我評價。在三個方面達到目標(biāo)。評估：總結(jié)性評價：1概述架空線路2. 了解架空線路的相關(guān)術(shù)語形成性評價：1總結(jié)架空線路的作用、分類、組成部件2. 描述

15、架空線路的相關(guān)術(shù)語時間：總共90分鐘1、引起注意 10分鐘1) 看視頻講師提問：如何認識輸電網(wǎng)絡(luò)在電力系統(tǒng)中的作用？（6分鐘）2) 學(xué)員發(fā)言：針對講師的問題，學(xué)員自由發(fā)言。（2分鐘）3) 講師講解：陳述課程目標(biāo)、學(xué)員的收獲，并幫助學(xué)員建立學(xué)習(xí)的信心。（2分鐘）2、學(xué)員參與學(xué)習(xí)活動、學(xué)員分享 70分鐘模塊1：架空線路基本知識 25分鐘）活動1：簡介電力系統(tǒng)的組成1）看系統(tǒng)圖提問：講師結(jié)合演示文稿介紹電力系統(tǒng)，引入架空線路。（2分鐘）2）講師講解：電力系統(tǒng)的組成（3分鐘）3）小組討論：如何繪制電力系統(tǒng)構(gòu)成圖。（10分鐘）活動2：練習(xí)1）學(xué)員練習(xí)：拼制電力系統(tǒng)構(gòu)架圖（10分鐘）模塊2：架空線路的分類及組成（30分鐘）活動1：簡介架空線路的分類及組成1）看圖片提問：講師結(jié)合演示文稿介紹。（2分鐘）2）講