輸電線路工程基礎(chǔ)知識模板

1、一、緊湊型鐵塔：一種多回路同塔架設(shè)緊湊型輸電線路鐵塔 ， 它是由塔體、 絕緣子串及橫擔(dān)組成，其特點(diǎn)是，塔體每回路三層橫 擔(dān)從上到下依次縮短，相應(yīng)的絕緣子串采用 V型結(jié)構(gòu)。新型的結(jié)構(gòu) 使每回路的垂直相間距離能夠明顯減少，水平排列及兩回路之間的水平距離也有了明顯減小，從而使每回路的自然輸送功率比常規(guī)多回路同塔的每回路有了明顯提高，輸電線路走廊也有了明顯壓縮，同時(shí)不但輸送單位容量的工程造價(jià)有大幅度下降，而且還能節(jié)省工程建設(shè)投資。二、架空輸配電線路的組成1、架空輸配電線路主要由基礎(chǔ)、桿塔、導(dǎo)線、避雷線、 絕緣子、 金具及接地裝置等部件組成。導(dǎo)線的作用是傳遞電能。為保持導(dǎo)線對地面或其它建筑物的安 全距離

2、，必須將導(dǎo)線架設(shè)在桿塔上。桿塔和導(dǎo)線之間用絕緣子串連 接，使導(dǎo)線與桿塔絕緣。桿塔要穩(wěn)定聳立于地面之上，必須借助基礎(chǔ)。為了避免直接雷擊導(dǎo)線，在桿塔頂部設(shè)有避雷線以作保護(hù)。在 桿塔處地下設(shè)有接地裝置 ，用接地引下線或桿塔本身可將雷電流 導(dǎo)人大地。2、用絕緣子將輸電導(dǎo)線固定在直立于地面的桿塔上以傳輸 電能的輸電線路。它由 導(dǎo)線、架空地線、絕緣子串、桿塔、 接地裝置等組成。導(dǎo)線由導(dǎo)電良好的金屬制成，有足夠粗的截面 （以保持適當(dāng)?shù)耐髅芏龋┖洼^大曲率半徑（以減小電暈放 電）。超高壓輸電則多采用分裂導(dǎo)線。架空地線（又稱避雷線）設(shè)置于輸電導(dǎo)線的上方 ，用于保護(hù)線路免遭雷擊。重要的輸電線路一般見兩根架空地線。

3、絕緣子串由單個(gè)懸式(或棒式)絕緣子串接而成，需滿足絕緣強(qiáng)度和機(jī)械強(qiáng)度的要求。每串絕緣子個(gè)數(shù)由輸電電壓等級決定。 桿塔多由鋼材或鋼筋混凝土制成，是架空輸電線路的主要支撐結(jié)構(gòu)。架空輸電線路在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮它受到的氣溫變化、強(qiáng)風(fēng)暴侵襲、雷閃、 雨淋、 結(jié)冰、 洪水、 濕霧等各種自然條件的影響 ，還要考慮電磁環(huán)境干擾問題。架空輸電線路所經(jīng)路徑還要有足夠的地面寬度和凈空走廊。下面僅介紹架空輸電線路主要部件1.桿塔桿塔是鋼筋混凝土電桿與鐵塔的總稱。 桿塔的呼稱高指桿塔最 下層橫擔(dān)至基礎(chǔ)頂面的垂直距離。桿塔全高指桿塔呼稱高與塔頭的 高度之和。桿塔的檔距指相鄰桿塔導(dǎo)線懸掛點(diǎn)之間的水平距離。(1)桿塔的分類。桿塔

4、按其作用及受力分為承力桿塔和直線桿塔 兩種。承力桿又可分為耐張桿塔、轉(zhuǎn)角桿塔、終端桿塔、分支桿塔及耐張換位桿塔5種。它們在正常情況下均承受具有各自特點(diǎn)的力 的作用，在斷線時(shí)都能承受斷線拉力。采用耐張絕緣子串懸掛導(dǎo)、 地線。直線桿塔也有普通直線桿塔、換位直線桿塔和跨越直線桿塔等 它們都用于線路直線段上，支持導(dǎo)線垂直和水平荷載，有的直線桿 塔也能兼小轉(zhuǎn)角。采用垂懸絕緣串掛導(dǎo)、地線。桿塔又可分為有拉線與無拉線兩種類型。拉線能夠承受大風(fēng)載 荷及斷線荷載，這樣能夠減輕桿塔的結(jié)構(gòu)，節(jié)省原材料。(2)鋼筋混凝土電桿。鋼筋混凝土電桿是 220kV以下輸配電線路 最廣泛使用的桿塔材料。它堅(jiān)實(shí)耐久，維護(hù)工作量少，

5、結(jié)構(gòu)簡單，可 分段組裝滿足各種跨越高度要求。其缺點(diǎn)是易產(chǎn)生裂紋、笨重，給 運(yùn)輸、施工帶來不便。防止裂縫的最好辦法，就是在電桿澆注時(shí)將 鋼筋預(yù)拉，使混凝土在承載前就受到一個(gè)預(yù)壓應(yīng)力。當(dāng)電桿承載時(shí),受拉區(qū)混凝土所受拉應(yīng)力與預(yù)壓應(yīng)力部分抵消而不致產(chǎn)生裂紋，這種電桿叫預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土電桿。使用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土電桿 ， 能夠節(jié)省大量鋼材，壁厚也相應(yīng)減少，故桿重減輕、價(jià)格下降，是今后的發(fā)展方向。(3)鐵塔。鐵塔是用角鋼焊接或螺栓連接的鋼架。它堅(jiān)固、可靠,使用年限長，但鋼材消耗大、造價(jià)高、施工工藝復(fù)雜、維護(hù)工作 量大。220kV以下線路中，鐵塔多用于交通不便和地形復(fù)雜的山區(qū) ， 或一般地區(qū)的大荷載的終端、耐

6、張、大轉(zhuǎn)角、 大跨越等處。拉線鐵塔可節(jié)省大量鋼材，較多用于直線塔。對于新建工程若投資允許一般只選用12種直線水泥桿，跨越、耐張和轉(zhuǎn)角盡量選用角鋼塔，材料準(zhǔn)備簡單明了、施工作業(yè)方便且提高了線路的安全水平。對于同塔多回且沿規(guī)劃路建設(shè)的線路，桿塔一般采用占地少的鋼管塔，但大的轉(zhuǎn)角塔若采用鋼管塔由于結(jié)構(gòu)上的原因極易造成桿頂撓度變形，基礎(chǔ)施工費(fèi)用也會比角鋼塔增加一倍 ，直線塔采用鋼管塔，轉(zhuǎn)角塔采用角鋼塔的方案比較合理，能夠滿足環(huán)境、投資和安全要求。三、碎石=1.6-1.8噸/立方米，中砂=1.5噸/立方米，粗砂=1.7噸/ 立方米三相三線制電力系統(tǒng)高壓架空線路一般采用三相三線制，三條線路分別代表a, b

7、, c三相，我們在野外看到的輸電線路，一回即有三根線（即三相）,三根線可能水平排列，也可能是三角形排列的；對每 一相可能是單獨(dú)的一根線（一般為鋼芯鋁絞線）,也有可能是分裂線（電壓等級很高的架空線路中，為了減小電暈損耗和線路電抗，采用分裂導(dǎo)線，多根線組成一相線，一般24分裂）,沒有中 性線，故稱三相三線制。三相四線制在低壓配電網(wǎng)中，三相四線制供電能同時(shí)供出220V、 380V兩種不同的電壓，因而得到廣泛應(yīng)用。輸電線路一般采用三相四線制，其中三條線路分別代表 A,B,C三相，不分裂，另一條是中性線N（區(qū)別于零線，在進(jìn)入用戶的單相輸電線路中，有兩條線，一條我 們稱為火線，另一條我們稱為零線，零線正常

8、情況下要經(jīng)過電流以 構(gòu)成單相線路中電流的回路，而三相系統(tǒng)中，三相自成回路，正常 情況下中性線是無電流的），故稱三相四線制；在380V低壓配電網(wǎng) 中為了從380V相間電壓中獲得220V線間電壓而設(shè)N線，有的場 合也能夠用來進(jìn)行零序電流檢測，以便進(jìn)行三相供電平衡的監(jiān)控。三相五線制 是指A、B、C、N和PE線，其中，PE線是保護(hù)地線，也叫安全線，是專門用于接到諸如設(shè)備外殼等保證用電安全之 用的。PE線在供電變壓器側(cè)和 N線接到一起，但進(jìn)入用戶側(cè)后約 不能當(dāng)作零線使用，否則，發(fā)生混亂后就與三相四線制無異了。輸電線路鐵塔簡稱電力鐵塔，按其形狀一般分為：酒杯型、貓頭型、 上字型、 干字型和桶型五種，按用途

9、分有：耐張塔、 直 線塔、 轉(zhuǎn)角塔、 換位塔(更換導(dǎo)線相位位置塔)、終端塔和 跨越塔等，它們的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是各種塔型均屬空間桁架結(jié)構(gòu)，桿件主要由單根等邊角鋼或組合角鋼組成，材料一般使用Q235( A3F)和Q345( 16Mn)兩種，桿件間連接采用粗制螺栓 ， 靠螺栓受剪力連接，整個(gè)塔由角鋼、連接鋼板和螺栓組成 ，個(gè)別部件如塔腳等由幾塊鋼板焊接成一個(gè)組合件，因此熱鍍鋅防腐、運(yùn)輸和施工架設(shè)極為方便。對于呼高在60m以下的鐵塔，在鐵塔的其中一根主材上設(shè)置腳釘，以方便施工作業(yè)人員登塔作業(yè)。線路桿塔分類：按結(jié)構(gòu)材料可分為木結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、鋁合金結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)桿塔幾種。木結(jié)構(gòu)桿塔因強(qiáng)度低、壽命短、維護(hù)不

10、便，而且受木材資源限制，在中國已經(jīng)被淘汰。鋼結(jié)構(gòu)有桁架與鋼管之 分。格子形桁架桿塔應(yīng)用最多，是超高壓以上線路的主要結(jié)構(gòu)。鋁 合金結(jié)構(gòu)桿塔因造價(jià)過高，只用于運(yùn)輸特別困難的山區(qū)。鋼筋混凝 土電桿均采用離心機(jī)澆注，蒸汽養(yǎng)護(hù)。它的生產(chǎn)周期短，使用壽命長,維護(hù)簡單，又能節(jié)約大量鋼材。采用部分預(yù)應(yīng)力技術(shù)的混凝土電桿 還能防止電桿裂紋，質(zhì)量可靠，中國使用最多。按結(jié)構(gòu)形式可分為自立塔和拉線塔兩類。自立塔是靠自身的基礎(chǔ)來穩(wěn)固的桿塔。拉線塔是在塔頭或塔身上安裝對稱拉線以穩(wěn)固 支撐桿塔，桿塔本身只承擔(dān)垂直壓力。這種桿塔節(jié)約鋼材近40%,可是拉線分布多占地，對農(nóng)林業(yè)的機(jī)耕不利，使用范圍受到限制。 由于拉線塔機(jī)械性能良

11、好，能抗風(fēng)暴襲擊和線路斷線的沖擊，結(jié)構(gòu) 穩(wěn)定，因而電壓越高的線路應(yīng)用拉線塔越多。加拿大魁北克在735千伏線路上又新創(chuàng)出一種懸鏈塔 ，經(jīng)濟(jì)效益很好。各國在研究 1000 千伏以上線路時(shí),多以這種塔型為主要對象。按使用功能可分為承力塔、直線塔、換位塔和大跨越高塔。按同一桿塔所架設(shè)的輸電線路的回路數(shù) ，還可分為單回、雙回和多 回路桿塔。承力塔是輸電線路上最重要的結(jié)構(gòu)環(huán)節(jié)。它分段設(shè)立，將導(dǎo)線的耐張絕緣子串錨掛在塔上 ，承擔(dān)兩側(cè)導(dǎo)線、地線的掛線張 力和事故時(shí)的不平衡拉力。這種桿塔便于分段施工，可制約運(yùn)行中發(fā)生事故的范圍。承力塔又可分為耐張塔、轉(zhuǎn)角塔和終端塔。直線塔是線路上用得最多的結(jié)構(gòu)。它只承擔(dān)導(dǎo)線、地

12、線的懸掛作用以及氣象荷載。直線塔的技術(shù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)是決定全線路桿塔經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 的關(guān)鍵。換位塔是實(shí)現(xiàn)導(dǎo)線換位，以使輸電線路參數(shù)平衡的桿塔。 中國以6080公里為一個(gè)整循環(huán)換位段（有的國家有200公里不換 位的線路）。大跨越高塔（見圖）指跨越通航的江河的大跨度高塔。這樣能夠避免在江河中安裝鐵塔所帶來的一系列不便（如設(shè)計(jì)復(fù)雜、基礎(chǔ)施工費(fèi)用大、工期長等）,一般設(shè)計(jì)雙回路跨越線路。世界上220千伏、檔距在1000米以上的大跨越約 90處，中國有10處。中 國在跨越塔中最先采用鋼筋混凝土煙囪式塔型（武漢跨長江和漢江的跨越塔）,耗鋼指標(biāo)低，運(yùn)行維修方便。以后又采用鋼管塔（南京跨 長江，高193.5米）、拉線鋼結(jié)構(gòu)塔（黃埔跨珠江，高190米）。線路 桿塔輸電線路沿線水文地質(zhì)條件變化很大，因地制宜選用基礎(chǔ)形 式非常重要?；A(chǔ)類型有兩大類