輸電線路基本知識40

輸電線路基礎礎知識風電場輸電線線路簡介風電場輸電線線路是連接風風電機組、變變電所與電力力網(wǎng)的一個傳傳送電能的系系統(tǒng)。按傳輸媒介分分為架空線路路和電纜線路路。由于架空空線路具有線線路結(jié)構(gòu)簡單單，施工周期期短，建設費費用低，輸送送容量大，維維護檢修方便便，所以廣泛泛應用。特殊殊情況如：地地面狹窄、線線路擁擠、穿穿越重要地區(qū)區(qū)、森林保護護等特殊要求求除外架空輸電線路路是由絕緣子子將導線架設設在桿塔上，，并與風電場場或變電站互互相連接，構(gòu)構(gòu)成電力系統(tǒng)統(tǒng)或電力網(wǎng)，，用以輸送電電能。風機690V風機變35KV集電線路配配電電室主主變變變電站電電力力網(wǎng)架空輸電線路路的幾種分類類1.按電壓等級分為10kV、35kV、66kV、110kV、220kV、500kV輸電線路。風風電場集電線線路絕大多數(shù)數(shù)采用35kV的電壓等級。。是基于單回回輸電線路線線路的容量和和傳輸距離的的最佳性價比比的電壓等級級。另外，還還有高壓直流流輸電線路、、超高壓交流流輸電。2.按桿塔上的回回路數(shù)⑴單回路線路路桿塔上只有三三相導線及架架空地線的輸輸電線路⑵雙回路線路路桿塔上有兩回回三相導線及及架空地線的的輸電線路，，分為同桿和和異桿兩種情情況。⑶多回路線路路桿塔上有三回回及以上的三三相導線和架架空地線的輸輸電線路。第一節(jié)輸輸電線路類類型送電線路桿塔塔的分類1、按用途分類類：直線（桿桿）塔、耐張張（桿）塔、、分支（桿））塔、直線小小轉(zhuǎn)角（桿））塔、跨越（（桿）塔。。轉(zhuǎn)角耐張（桿桿）塔直線（桿）塔塔小轉(zhuǎn)角桿（角角度在5°-20°°）十字分支桿跨越桿塔2、按回路數(shù)分分：單回路雙雙回路、三三回路、四回回路、多回路路。3.按桿塔材料分分類⑴鐵塔線路整條輸電線路路是以角鋼或或鋼管組合的的鐵塔作支持持物。鋼材多多，占地少，，整齊美觀，，使用年限較較長。⑵混凝土桿線線路整條輸電線路路是以鋼筋混混凝土電桿作作支持物，一一般有分段焊焊接式和分段段焊接與整根根拔梢式的鋼鋼筋混凝土電電桿兩種。⑶木桿輸電線線路整條輸電線路路是以木桿作作為支持物。。⑷輕型鋼桿輸輸電線路輕輕型鋼桿是指指采用較小的的型鋼分段組組合成的帶拉拉線的輕型鋼鋼結(jié)構(gòu)架作支支持物。由于于其質(zhì)量較混混凝土桿小，，便于運輸，，故多用于高高山大嶺和運運輸困難的地地方；但隨著著電力線路輸輸送容量大、、導線截面大大或采用分裂裂導線等，輕輕型鋼桿也很很少使用。⑸錐形鋼鋼管單單桿輸輸電線線路指輸電電線路路以分分段連連接的的錐形形鋼管管單桿桿作支支持物物。它它占地地少，，美觀觀，便便于在在市區(qū)區(qū)內(nèi)架架設。。⑹混合合式桿桿塔輸輸電線線路混合式式桿塔塔輸電電線路路是指指電力力線路路的支支持物物包括括有鐵鐵塔、、混凝凝土桿桿或輕輕型鋼鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)桿等等組成成的線線路。。第二節(jié)節(jié)輸輸電線線路主主要組組成部部分1-避雷線線2-防振錘錘3-線夾4-導線5-絕緣子子6-桿塔7-基礎1．導線線導線是是線路路的主主要組組成部部分，，用以以傳輸輸電流流。架架空線線路的的導線線不僅僅要有有良好好的導導電性性能，，還應應具有有以下下特點點：機機械強強度高高、耐耐磨耐耐折、、抗腐腐蝕性性強及及質(zhì)輕輕價廉廉等。。常用的的導線線材料料有銅銅、鋁鋁、鋼鋼、鋁鋁合金金等，，各種種材料料的物物理性性能見見表。。材料20℃時的電阻率（10-6Ω·m）比重（N/cm2）抗拉強度（N/mm2）抗化學腐蝕能力及其它銅鋁鋼鋁合金0.01820.0290.1030.03390.0890.0270.07850.0273901601200300銅表面易形成氧化膜，抗腐蝕能力強表面易形成氧化膜可防繼續(xù)氧化，但易受酸堿鹽的腐蝕在空氣中易銹蝕，須鍍鋅抗化學腐蝕性好，受振動時，受振動時易損壞由表1-1可見．．銅的的導電電性能能最好好，機機械強強度高高、耐耐腐蝕蝕性強強，是是一種種理想想的導導線材材料。。但由由于銅銅相對對于具具它金金屬來來說用用途較較廣而而儲量量較少少。因因此，，架空空線路路的導導線，，除特特殊需需要外外，一一般都都不采采用銅銅導線線。鋁的導導電率率僅次次于銅銅。鋁鋁的比比重小小，采采用鋁鋁線時時桿塔塔受力力較小小。但但由于于鋁的的機械械強度度低，，允許許應力力小，，所以以鋁導導線只只用在在檔距距較小小的10KV及以下下的線線路。。此外外，鋁鋁的抗抗酸、、堿、、鹽的的能力力較差差，故故沿海海地區(qū)區(qū)和化化工廠廠附近近不宜宜采用用。鋼的導導電率率是最最低的的，但但它的的機械械強度度很高高，在在線路路跨越越山谷谷、江江河等等特大大檔距距中有有時采采用鋼鋼導線線。鋼鋼線需需要鍍鍍鋅以以防銹銹蝕。。鋁合金金是在在鋁中中加入入少量量鎂、、硅、、鐵等等元素素制成成的。。它具具有重重量輕輕而機機械強強度較較高的的優(yōu)點點，其其電阻阻率比比鋁線線略高高，但但耐振振性差差，目目前尚尚未大大量使使用。。架空線線路的的導線線結(jié)構(gòu)構(gòu)可分分三種種形式式.(1)單股線線；(2)單金屬屬多股股線；；(3)復合金金屬多多股絞絞線(包括鋼鋼芯鋁鋁絞線線、擴擴徑鋼鋼芯鋁鋁絞線線、空空心導導線、、鋼鋁鋁混絞絞線、、鋼芯芯鋁包包鋼絞絞線、、鋁包包鋼絞絞線、、分裂裂導線線)。因為高高壓架架空線線路上上不允允許采采用單單股導導線，，所以以實際際上架架空線線路上上均采采用多多股絞絞線。。多股股絞線線的優(yōu)優(yōu)點是是比同同樣截截面單單股線線的機機械強強度高高，柔柔韌性性好、、可靠靠性高高。同同時，，它的的集膚膚效應應較弱弱，截截面金金屬利利用率率高。。a單股導導線；；b單金屬屬多股股絞線線；c銅芯鋁鋁絞線線；d擴徑銅銅芯鋁鋁絞線線；e穿心導導線；；f銅鋁混混絞線線；g銅芯鋁鋁包鋼鋼絞線線；h鋁包鋼鋼絞線線避雷雷線；；i分裂導導線2．避雷雷線避雷線線也稱稱架空空地線線，是是把雷雷電流流引入入大地地，以以保護護線路路絕緣緣免遭遭大氣氣過電電壓的的破壞壞。架架空避避雷線線可分分為四四種：：一般般架空空避雷雷線、、絕緣緣架空空避雷雷線、、屏蔽蔽架空空避雷雷線和和復合合光纖纖架空空避雷雷線。。輸電線線路的的避雷雷線一一般采采用鋼鋼絞線線，超超高壓壓輸電電線路路的避避雷線線正常常運行行時對對地是是絕緣緣的。。絕緣避避雷線線是通通過具具有并并聯(lián)放放電間間隙的的絕緣緣子與與桿塔塔和大大地絕絕緣，，雷擊擊是擊擊穿放放電間間隙將將雷電電流引引入地地下，，絕緣緣避雷雷線主主要作作用是是載波波的通通訊通通道、、熔冰冰、和和減小小潛供供電流流等。。3．桿塔塔桿塔用用來支支持導導線和和避雷雷線，，并使使導線線和導導線間間，導導線和和避雷雷線間間，導導線和和桿塔塔間以以及導導線和和大地地、公公路、、鐵軌軌、水水面、、通信信線等等被跨跨越物物之間間，保保持一一定的的安全全距離離。(1).按桿塔塔的材材質(zhì)分分為：：鐵塔塔、水水泥桿桿、木木桿。。(2).按桿塔塔的類類型分分為：：直線線桿塔塔、耐耐張桿桿塔、、轉(zhuǎn)角角桿塔塔、終終端桿桿塔、、跨越越桿塔塔、換換位桿桿塔。。直線桿桿塔：：又稱稱中間間桿塔塔，用用于線線路直直線中中間部部分。。這種種桿塔塔在平平坦地地區(qū)一一般占占桿塔塔總數(shù)數(shù)的80％左右右。耐張桿桿塔：：又稱稱承力力桿塔塔，與與直線線桿塔塔相比比，其其強度度較大大，可可承受受導線線和地地線的的拉力力。耐耐張桿桿塔將將線路路分隔隔成若若干耐耐張段段，以以便于于施工工和檢檢修。。轉(zhuǎn)角桿桿塔：：用于于線路路的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)彎處處，有有直線線型和和耐張張型兩兩種。。終端桿桿塔：：它是是耐張張桿塔塔的一一種，，用于于線路路的首首端和和終端端，經(jīng)經(jīng)常承承受導導線和和地線線一個個方向向的拉拉力。?？缭綏U桿塔：：用于于線路路與鐵鐵路、、河流流、湖湖泊、、山谷谷及其其他交交叉跨跨越處處，要要求有有較大大對高高度。。換位桿桿塔：：用于于線路路中導導線需需要換換位處處。(3).按桿塔塔的回回路分分：單單回路路桿塔塔、雙雙回路路桿塔塔和多多回路路桿塔塔。(4).按桿塔塔的型型式分分：鐵塔：：上字字型鐵鐵塔、、酒杯杯型鐵鐵塔、、貓頭頭型鐵鐵塔、、干字字型鐵鐵塔、、蝶型型鐵塔塔（一一般作作為大大跨越越）、、鼓型型鐵塔塔（同同塔雙雙回））、拉拉線門門型鐵鐵塔、、拉線線V型鐵塔塔等。。水泥桿桿：上上字型型桿、、門型型桿、、II型桿、、A型桿等等貓頭型型鐵塔塔鼓鼓型型鐵塔塔干干字字型鐵鐵塔拉拉線線V型鐵塔塔上字型型鐵塔塔拉拉線門門型鐵鐵塔酒酒杯杯型鐵鐵塔4．絕緣緣子絕緣子子可以以保證證導線線和橫橫擔、、桿塔塔有足足夠的的絕緣緣。它它還經(jīng)經(jīng)受著著日曬曬、雨雨淋、、氣候候變化化及化化學物物質(zhì)的的腐蝕蝕。因因此，，絕緣緣子既既要有有良好好的電電氣性性能，，又要要有足足夠的的機械械強度度。絕緣子子的分分類：：⑴.按結(jié)構(gòu)構(gòu)分為為：支支持絕絕緣子子、懸懸式絕絕緣子子、防防污型型絕緣緣子和和套管管絕緣緣子。。⑵.按型式式分為為：針針式絕絕緣子子、蝶蝶式絕絕緣子子、懸懸式絕絕緣子子、瓷瓷橫擔擔、棒棒式絕絕緣子子、拉拉緊絕絕緣子子等。。⑶.按材質(zhì)質(zhì)分為為：瓷瓷質(zhì)絕絕緣子子、鋼鋼化玻玻璃絕絕緣子子、復復合（（硅橡橡膠））絕緣緣子。。運行中中良好好絕緣緣子最最少片片數(shù)：：電壓等級（kV）3566110220330500片數(shù)23591623瓷橫擔擔拉拉緊緊絕緣緣子蝶蝶式式絕緣緣子針式絕絕緣子子懸懸式絕絕緣子子棒棒式絕絕緣子子復合絕絕緣子子鋼鋼化化玻璃璃絕緣緣子瓷瓷質(zhì)絕絕緣子子5.金具線路金金具是是用于于架空空電力力線路路將絕絕緣子子和導導線、、避雷雷線懸懸掛、、拉緊緊在桿桿塔上上，用用于導導線、、避雷雷線的的接續(xù)續(xù)和防防振、、保護護，用用于拉拉線桿桿塔的的拉線線緊固固、調(diào)調(diào)整等等。線路金金具可可分為為懸垂垂線夾夾、耐耐張線線夾、、連接接金具具、接接續(xù)金金具、、保護護金具具和拉拉線金金具。。⑴.懸垂線線夾懸垂線線夾用用于將將導線線懸掛掛在直直線桿桿塔的的絕緣緣子串串上，，或?qū)⒈芾桌拙€懸懸掛在在直線線桿塔塔上，，也可用于換位桿塔上上支持換位導導線以及非直直線桿塔跳線線的固定。⑵.耐張線夾耐張線夾用于于將導線固定定在承力桿塔的耐耐張絕緣子串串上，以及將將避雷器線固固定在承力桿桿塔上。⑶.連接金具連接金具主要要用于將懸式式絕緣子組裝裝成串，并將將一串或數(shù)串串絕緣子串連連接后，再懸懸掛在桿塔橫橫擔上。如圖圖1-9(a)所示。⑷.連續(xù)金具連續(xù)金具是用用于架空線輸輸電線路的裸裸導線、避雷雷線兩端頭的的接線及導線線的補修等。。⑸.保護金具保護金具主要要包括導線及及避雷線用的的防振金具（（如防震錘、、阻尼線等）），用于分裂裂導線、保持持子導線間距距和防振的間間隔棒，絕緣緣子串用的均均壓屏蔽環(huán)及及預絞線護線線條、懸重錘錘、鋁包帶等等。如圖1-9(b)所示6.拉線金具拉線金具主要要用于固定拉拉線桿塔，它它包括從桿塔塔頂端引至地地面拉線基礎礎的出土拉環(huán)環(huán)與拉線之間間所有的零件件。如圖1-10所示。如圖1-10拉線金具圖1-9（a）連接金具（（b）保護金具7．基礎架空送電線路路的基礎主要要分為電桿基基礎和鐵塔基基礎兩種。1.混凝土桿基礎礎電桿基礎分為為承受電桿本本體下壓的基基礎（底盤））和起著穩(wěn)定定電桿作用的的拉線基礎（（拉盤或重力力式拉線基礎礎）及卡盤等等。電桿（混凝土土電桿及鋼桿桿）基礎電桿基礎分為為承受電桿本本體下壓的基基礎（底盤））和起著穩(wěn)定定電桿作用的的拉線基礎。。如圖1-11～1-13所示。拉盤卡盤底盤1-拉環(huán)；2-鋼筋網(wǎng)1-卡盤螺栓；2-混凝土電桿根根部1-鋼筋網(wǎng)2.鐵塔基礎鐵塔基礎根據(jù)據(jù)鐵塔類型、、地形地質(zhì)、、承受的外負負荷及施工條條件的不同，，一般采用的的有下列類型型。⑴.現(xiàn)澆混凝土鐵鐵塔現(xiàn)澆混凝土鐵鐵塔可分為鋼鋼筋混凝土基基礎和無筋混混凝土基礎兩兩種。這兩種種基礎有可分分為塔腿下段段主菜直接出出入式和通過過預先澆制在在混凝土內(nèi)的的地腳螺栓與與塔座連接式式兩種。如圖圖1-15所示。圖1-15混凝土鐵塔基基礎型式（a）主材插式斜斜柱鋼筋混凝凝土基礎（b）地腳螺栓式式斜柱鋼筋混混凝土基礎（c）直階式無筋筋混凝土基礎礎（d）無筋混凝土土基礎⑵.裝配式鐵塔基基礎裝配式鐵塔基基礎多用于山山區(qū)土質(zhì)較好好，無地下水水的直線塔基基上。如圖1-16所示。⑶.樁式鐵塔基礎礎樁式鐵塔基礎礎主要是鋼筋筋混凝土灌注注樁式基礎，，它分樁體和和承臺兩個部部分。如圖1-17所示。圖1-16裝配式鐵塔基基礎圖1-17樁式鐵塔基礎礎（a）雙柱以上承承臺式（b）單柱帶橫梁梁式1-地腳螺栓；2-樁體；3-單樁體；4-橫梁；5-承臺4.錨桿（巖石））基礎錨桿（巖石））基礎適用于于山區(qū)巖石地地帶，它是利利用巖石的整整體性和堅固固性做成的基基礎，有直錨錨式、承臺式式、嵌固式及及掏挖式四種種。如圖1-18所示。（a）(b)(c)（d）圖1-18巖石基礎的類類型(a)直錨式；(b)承臺式(c)嵌固式（d）掏挖式8、拉線架空線路的電電桿在架線以以后，會發(fā)生生受力不平衡衡現(xiàn)象，因此此必須用拉線線穩(wěn)固電桿。。此外，當電電桿的埋設基基礎不牢固時時，也常使用用拉線來補強強；當負荷超超過電桿的安安全強度時，，也常用拉線線來減少其彎彎曲力矩。拉線按用途和和結(jié)構(gòu)可分以以下幾種：(1)普通拉線(又叫盡頭拉線線)，用于線路的的耐張終端桿桿、轉(zhuǎn)角桿和和分支桿，主主要起拉力平平衡的作用。。(2)轉(zhuǎn)角拉線，用于轉(zhuǎn)角桿桿，主要起拉拉力平衡作用用。(3)人字拉線(又叫兩側(cè)拉線線)，用于基礎不不堅固和交叉叉跨越加高桿桿或較長的耐耐張段(兩根耐張桿之之間)中間的直線桿桿上，主要作作用是在狂風風暴雨時保持持電桿平衡，，以免倒桿、、斷桿。(4)高樁拉線(又叫水平拉線線)，用于跨越道道路、渠道和和交通要道處處，高樁拉線線應保持一定定高度，以免免妨礙交通。。(5)自身拉線(又叫弓形拉線線)，為了防止電電桿受力不平平衡或防止電電桿彎曲，因因地形限制不不能安裝普通通拉線時，可可采用自身拉拉線。8.1拉線長度的計計算電桿拉線長度度可采用下面面的近似公式式計算：AB=K(AC+BC)式中AB——拉線長度(見圖)，m；AC——拉線高度(電桿地面上高高度)，m；BC——拉線距(拉線出地面處處至電桿根的的水平距離)，m；K——拉線系數(shù)，取取0.71～0.73(當AC與BC相近時，取0.71；當AC是BC的1.5倍左右或BC是AC的1.5倍時，取0.72；當AC是BC的1.7倍或BC是AC的1.7倍時，取0.73)計算出來的AB長度，是拉線線裝成長度(包括下部拉線線棒露出的地地面部分)。拉線下料長度度=拉線長度-（花籃螺栓長長度+拉線棒露出地地面長度)+上把和中把的的扎線長度(對有拉緊絕緣緣子的拉線，，還應加上拉拉緊絕緣子兩兩端的扎線長長度)9．基本知識1.檔距：指兩座座相鄰桿塔導導線懸點間的的水平距離，，如圖1-1所示。檔距分分為：(1)水平檔距：指指兩相鄰檔距距的平均值，，如圖1-2所示，桿塔A的水平檔距。。圖1-1檔距圖圖1-2桿塔A的水平檔距(2)垂直檔距：指指兩相鄰檔距距中導線馳度度最低點間的的水平距離。。(3)耐張段距：線線路正常運行行時承受水平平拉力的兩相相臨承受力桿桿塔中心間的的水平距離，，耐張段示意意圖如圖1-3所示。(4)代表檔距：把把長短不等的的一個多檔耐耐張段，用一一個等效的孤孤立檔來代替替，達到簡化化設計的目的的。這個能夠夠表達整個耐耐張段力學規(guī)規(guī)律的假想檔檔距，我們稱稱之為代表檔檔距。(5)臨界檔距：是是指由一種導導線應力控制制氣象條件過過渡到另一種種控制氣象條條件臨界點的的檔距大小。。(6)標準檔距：經(jīng)經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟濟比較后，得得出的最經(jīng)濟濟的檔距。圖1-3耐張段長度示示意圖2.架空送電線路路的弧垂（馳馳度）導線的懸掛點點等高（如圖圖1-4，a）時，連接兩兩個懸掛點的的水平線與導導線最低點的的垂直距離，，稱為架空送送電線路的弧弧垂f。導線的懸掛掛點不等高（（如圖1-4，b）時，其弧垂垂可以分為兩兩個，即導線線的兩個不同同高度的懸掛掛點至導線最最低點的兩個個垂直距離f1和f2，f為架空線兩懸懸掛點連線中中點的垂度，，即施工時的的觀測弧垂度度。3.架空送電線路路的限距（安安全距離）導線各點對地地及其它設施施（包括地面面、最高水面面、建筑物、、電力線、通通訊線、樹木木等）之安全全垂直距離、、水平距離及及導線對桿塔塔本體的最小小距離，稱為為限距。圖1-4弧垂示意圖線路設計、施施工的順序1、線路初勘、、選定線行、、規(guī)劃報建（（包括市政規(guī)規(guī)劃報建、電電力部門審批批確認）。2、測量、定位位、地質(zhì)勘探探、桿塔選定定、計算、出出相關的圖紙紙。3、復測、定位位、放線。（（要注意復測測結(jié)果與設計計有沒有偏差差）4、征地及青賠賠。（難度太太大的話可申申請設計變更更）5、材料訂購。。（需仔細核核對，尤其是是附件及光纜纜、金具等））6