電力線路及運(yùn)行維護(hù)

1、圖3-1 架空線路的結(jié)構(gòu)1-低壓導(dǎo)線 2-針式絕緣子 3-橫擔(dān) 4-低壓電桿 5-橫擔(dān) 6-高壓懸式絕緣子串7-線夾 8-高壓導(dǎo)線 9-高壓電桿 10-避雷線1.導(dǎo)線和避雷線n（1）導(dǎo)線和避雷線的材料。 導(dǎo)線的常用材料有銅、鋁、鋼。 表3-1 銅、鋁、鋼材料的特性比較及特點(diǎn)材料20電阻率（mm2/m）比重（g/cm3）抗拉強(qiáng)度（Mpa)材料特點(diǎn)說明銅0.01828.9390銅導(dǎo)線具有良好的導(dǎo)電性能，較高的機(jī)械強(qiáng)度，但重量大，價(jià)格高，表面易形成氧化膜，抗腐蝕能力強(qiáng)鋁0.0292.7160鋁導(dǎo)線質(zhì)輕價(jià)廉，有較好的導(dǎo)電性能，機(jī)械強(qiáng)度較差，表面形成的氧化膜可防繼續(xù)氧化，但易受酸堿鹽的腐蝕鋼0.1037

2、.851200鋼的導(dǎo)電率最低，但機(jī)械強(qiáng)度很高，且價(jià)格較有色金屬低，在空氣中易銹蝕，鋼線須鍍鋅以防銹蝕n架空線路的導(dǎo)線，除變壓器臺(tái)的引線和接戶線采用絕緣導(dǎo)線以外，均用裸導(dǎo)線，一般采用多股絞線，其中以鋁絞線及鋼芯鋁絞線應(yīng)用最廣。n架空線路一般情況下采用鋁絞線（LJ）。在機(jī)械強(qiáng)度要求較高和35kV及以上的架空線路上，則多采用鋼芯鋁絞線（LGJ）。其橫截面結(jié)構(gòu)如圖3-2所示。這種導(dǎo)線的線芯是鋼線，用以增強(qiáng)導(dǎo)線的抗拉強(qiáng)度，彌補(bǔ)鋁線機(jī)械強(qiáng)度較差的缺點(diǎn)，而其外圍用鋁線，取其導(dǎo)電性較好的優(yōu)點(diǎn)。由于交流電流在導(dǎo)線中通過時(shí)有集膚效應(yīng)，交流電流實(shí)際上只從鋁線部分通過，從而彌補(bǔ)鋼線導(dǎo)電性差的缺點(diǎn)。n鋼芯鋁絞線型號(hào)中表

3、示的截面積，就是其中鋁線部分的截面。例如LGJ-120，這120即指其鋁線（L）部分截面積為120mm2。n避雷線主要作用是在雷擊時(shí)，將雷電流引入大地，使電力線路免受大氣過電壓的破壞，起著保護(hù)線路的作用。避雷線采用機(jī)械強(qiáng)度高的鍍鋅鋼絞線。截面積一般為2575mm2。圖3-2 鋼芯鋁絞線（2）導(dǎo)線在電桿的排列方式。 圖3-3 導(dǎo)線在電桿的排列方式1-電桿 2-橫擔(dān) 3-導(dǎo)線 4-避雷線（3）導(dǎo)線間的距離。表3-2線間最小距離 電壓等級(jí)檔距（米）40及以下5060708090100110120高壓0.600.650.700.750.850.901.001.051.15低壓0.300.400.450

4、.50安全距離或限距表3-3導(dǎo)線對(duì)地面和水面的最小允許距離（米）線路經(jīng)過地區(qū)的特點(diǎn)線路電壓等級(jí)高壓低壓1.居民區(qū)6.562.非居民區(qū)5.553.不能通航及不能浮運(yùn)的河、湖冬季至冰面554.不能通航及不能浮運(yùn)的河、湖至最高水位算起335.居民密度很小，交通困難的地區(qū)（牧區(qū)、草原、濕地、沙漠、山岳地帶）4.54表3-4 同桿架設(shè)回路間的允許垂直距離（米）導(dǎo)線排列方式直線桿分支或轉(zhuǎn)角桿高壓與高壓0.80.450.60高壓與低壓1.21.0低壓與低壓0.500.30導(dǎo)線的最小凈空距離不應(yīng)小于表3-5所示。 電壓等級(jí)過引線、引下線距相鄰導(dǎo)線導(dǎo)線距拉線、電桿、構(gòu)架表面高壓0.300.20低壓0.150.0

5、5表3-5 導(dǎo)線的最小凈空距離（米）線路的檔距一般可采用表3-6的數(shù)值，而耐張段長(zhǎng)度不宜超過2千米。 表3-6 線路的檔距（米） 電壓地區(qū)高壓低壓城鎮(zhèn)40504050郊區(qū)601004060（4）導(dǎo)線的弧垂（5）導(dǎo)線的連接2.電桿、橫擔(dān)和拉線耐張桿塔。它的作用是將線路適當(dāng)?shù)姆侄?，并能控制事故范圍，在事故情況下承受斷線拉力，而在正常情況下承受導(dǎo)線和避雷線的不平衡張力。轉(zhuǎn)角桿塔。又稱角度桿塔，使用在線路的轉(zhuǎn)角處，也起線路分段及控制事故范圍的作用，在正常情況下承受導(dǎo)線角度的合力，而在事故情況下則承受斷線張力。終端桿塔，又稱盡頭桿塔，應(yīng)用在線路起止點(diǎn)處，正常情況下承受導(dǎo)線的一側(cè)拉力。分支桿塔。它用在線路

6、的分支處，其受力情況為直線桿和終端桿塔的總和。跨越桿塔。它以耐張桿塔的形式跨越重要的河流，鐵路，公路及其他架空電力線路和通訊線等。其結(jié)構(gòu)形式和耐張桿相同、但比耐張桿塔高。直線桿塔。又稱中間桿塔，直線桿有普通直線桿，跨越直線桿等，它們都是應(yīng)用在線路的直線部分，在正常情況下主要承受導(dǎo)線的垂直荷重和水平荷重。當(dāng)兩側(cè)檔距相差懸殊或一側(cè)發(fā)生斷線時(shí)，直線桿塔還要承受由此而產(chǎn)生的不平衡張力。3架空線路的絕緣子和金具 （a）針式 （b）蝶式 （c）懸式 （d）瓷橫擔(dān)絕緣子圖3-5絕緣子的外形結(jié)構(gòu)架空線路的金具又叫鐵件，是用來連接導(dǎo)線、安裝橫擔(dān)和絕緣子等用的。常用的金具如圖3-6所示。 圖3-6 常用的金具（a

7、）直腳及絕緣子（b）彎腳及絕緣子（c）穿芯螺釘（d）花籃螺釘（e）U形抱箍（f）懸式絕緣子及金具1-球頭掛環(huán) 2-懸式絕緣子3-碗頭掛板 4 -懸垂線夾n（1）紙絕緣電纜是繞包絕緣紙帶后浸漬絕緣劑（油類）作為絕緣的電纜。n油浸紙絕緣電纜的結(jié)構(gòu)如圖3-7所示，它具有耐壓強(qiáng)度高、耐熱性能好和使用壽命較長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，n但是它工作時(shí)其中的浸漬油會(huì)流動(dòng)，因此其兩端安裝的高度差有一定的限制，否則電纜低的一端可能因油壓過大而使端頭脹裂漏油，而高的一端則可能因油流失而使絕緣干枯，耐壓強(qiáng)度下降，甚至擊穿損壞。 圖3-7油浸紙絕緣電纜的結(jié)構(gòu)1-纜芯（銅芯或鋁芯）2-油浸紙絕緣層3-麻筋（填料）4-油浸紙（統(tǒng)包絕緣）

8、5-鉛包6-涂瀝青的紙帶（內(nèi)護(hù)層） 7-浸瀝青的麻被（內(nèi)護(hù)層）8-鋼鎧 （外護(hù)層），9-麻被（外護(hù)層）（2）擠包絕緣電纜又稱固體擠壓聚合電纜，它是以熱塑性或熱固性材料擠包形成絕緣的電纜。目前，擠包絕緣電纜有聚氯乙烯（PVC）電纜、聚乙烯（PE）電纜、交聯(lián)聚乙烯（XLPE）電纜和乙丙橡膠（EPR）電纜等。這些電纜使用在不同的電壓等級(jí)：聚氯乙烯電纜用于16kV；聚乙烯電纜用于1400kV；交聯(lián)聚乙烯電纜用于1500kV；乙丙橡膠電纜用于135KV。現(xiàn)在，在35kV及以下電壓等級(jí)，交聯(lián)聚乙烯電纜已逐步取代了油浸絕緣電纜。 圖3-8為交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜1-纜芯（銅芯或鋁芯）2-交聯(lián)聚乙烯絕緣層3-

9、聚氯乙烯護(hù)套（內(nèi)護(hù)層）4-鋼鎧或鋁鎧（外護(hù)層）5-聚氯乙烯外套2電力電纜的敷設(shè)（2）選擇電纜路徑時(shí)，應(yīng)考慮下列要求：（3）電纜的敷設(shè)方式3.2電力線路的損耗計(jì)算 （3-3）式中：d為導(dǎo)線的計(jì)算直徑，單位：mm；Djj為三相導(dǎo)線的幾何平均距離： mm。當(dāng)三相導(dǎo)線水平排列時(shí)，如圖3-9所示，其幾何均距為：當(dāng)三相導(dǎo)線三角形排列時(shí)，如圖3-10所示，其幾何均距為：016. 02lg144. 00dDXjj3312312DDDDjjDDDDDjj26. 123（3-4）DDDDDjj3（3-5）321321圖3-9 三相導(dǎo)線水平排列 圖3-10 三相導(dǎo)線三角形排列 2.線路電壓損耗的計(jì)算lU1U2RXP

10、+jQ圖3-11末端帶三相集中負(fù)荷的線路2UQXPRUNUQXPRU100100%2NNUQXPRUUURIUPRUN3NUQXU 3.功率損耗的計(jì)算 32103RIP32103XIQ千瓦 （3-11） 千乏 （3-12） 式中：I為每相線路的總電流（安）；R、X為每相線路中導(dǎo)線的電阻和電抗（歐）。如果已知三相線路的視在功率S，有功功率P，無功功率Q，將 代入（3-11）和（3-12）可得 USI3322210RUQPP322210XUQPQ千瓦 （3-13） 千乏 （3-14） 應(yīng)該指出，在用式（3-13）、（3-14）時(shí)，必須采用同一點(diǎn)的功率和電壓。若所用的功率是線路首端功率，則所用的電壓

11、也必須是首端的電壓；若所用的功率是線路末端功率，則所用的電壓也必須是線路末端的電壓。在某些情況下，電力網(wǎng)各點(diǎn)的電壓尚為未知數(shù)，此時(shí)可用電力網(wǎng)的額定電壓UN來計(jì)算功率損耗。式中U為電力網(wǎng)的線電壓（KV），P為三相有功功率（KW），Q為三相無功功率（Q）。4.電能損耗的計(jì)算PW 3.3電力線路導(dǎo)線截面的選擇2.按經(jīng)濟(jì)電流選擇截面TOC（元/Km）導(dǎo)體截面（mm2）3-12 年費(fèi)用TOC和導(dǎo)體截面之間的關(guān)系用經(jīng)濟(jì)電流除以經(jīng)濟(jì)截面就是經(jīng)濟(jì)電流密度。即： （3-16）式中I30為計(jì)算電流。我國(guó)根據(jù)有色金屬資源情況，規(guī)定了經(jīng)濟(jì)電流密度。如表3-7所示。根據(jù)經(jīng)濟(jì)電流密度則可以計(jì)算經(jīng)濟(jì)截面。 （3-17）按上

12、式計(jì)算經(jīng)濟(jì)截面后，然后按發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度進(jìn)行校驗(yàn)。根據(jù)我國(guó)的情況，如果能全面推行按經(jīng)濟(jì)電流選擇電線、電纜的截面，將減少35%42%的線路損耗，經(jīng)濟(jì)意義十分重大。ececAIj30ececjIA30表3-7 導(dǎo)線和電纜的經(jīng)濟(jì)電流密度（A/mm2）線路類別導(dǎo)線材料年最大有功負(fù)荷利用小時(shí)3000h以下30005000h5000h以上架空線路銅3.002.251.75鋁1.651.150.90電纜線路銅2.502.252.00鋁1.921.731.543.中性線和保護(hù)線截面積的選擇（2）保護(hù)線（PE線）截面的選擇 保護(hù)線要考慮三相系統(tǒng)發(fā)生單相短路故障時(shí)單相短路電流通過時(shí)的短路熱穩(wěn)定度。根據(jù)短路熱穩(wěn)定

13、度的要求，保護(hù)線（PE線）的截面APE，按GB50054-1995（低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定： 當(dāng)A16mm2時(shí) ，APEA （3-21） 當(dāng)16mm2A35mm2時(shí) ，APE16mm2 （3-22） A35mm2，APE0.5A （3-23）4.保護(hù)中性線（PEN線）截面的選擇3.4架空線路的運(yùn)行和維護(hù) 3.4.1設(shè)備標(biāo)志在一個(gè)大型工廠企業(yè)中，為了便于管理，保證安全，對(duì)各條線路給以命名，對(duì)每一基電桿予以編號(hào)。命名的原則大致為：由工廠總降壓變電所起，至主要車間的線路部分，稱為干線。為了便于工作，一般應(yīng)按車間名稱來命名。每條配電線路的電桿基數(shù)，編號(hào)一般方法是單獨(dú)編干線、支線，由電源端起為1號(hào)。若由兩

14、個(gè)以上電源的供電的線路，可定一個(gè)電源點(diǎn)為基準(zhǔn)進(jìn)行編號(hào)。將線路名稱，電桿號(hào)碼直接寫在電桿上，或印制在特制的牌子上，再固定于電桿上，稱為桿號(hào)牌，設(shè)在距地面2米高處。 工廠企業(yè)配電線路常有環(huán)形供電方式，所以相序是很關(guān)鍵的問題。為了不致接錯(cuò)線，要求在變電所的出口終端桿、轉(zhuǎn)角、分支、耐張桿上作出相序的標(biāo)志。常用的方法在橫擔(dān)上對(duì)應(yīng)導(dǎo)線的相序，涂以黃、綠、紅，分別表示U（A）、V（B）、W（C）相的顏色，也可在特制的牌子上寫上U（A）、V（B）、W（C），然后對(duì)應(yīng)導(dǎo)線的相序固定在橫擔(dān)上，稱相序牌。 為了防止誤登電桿，造成事故，在變壓器臺(tái)、學(xué)校附近或認(rèn)為必要的某些電桿要掛上高壓危險(xiǎn)，切匆攀登告示牌。 工廠企業(yè)中的配電線路常常為了不間斷供電，使各條線路互相聯(lián)絡(luò)，將兩個(gè)電源送到同一電桿的兩側(cè)，此時(shí)，為了保證線路工作人員的安全，設(shè)備界限分明，應(yīng)在此類電桿上設(shè)電源分界標(biāo)志，如圖3-13所示。120400乙車間甲車間圖3-13電源分界標(biāo)志3.4.2線路的巡視 巡視內(nèi)容如下：3.4.3線路的維護(hù)防污主要技術(shù)措施有以下幾項(xiàng)：2線路覆冰及其消除的措施3.防風(fēng)和其他維護(hù)工作4.線路事故處理3.5線路的檢修3.5.1檢修工作的組織措施1