输配电线路.ppt

,广东电网公司2012年新入企员工培训系列课件,输配电线路,2012年6月,地球上的动力资源分布是自然决定的，通常远离负荷中心。现代大型的火力发电厂通常建在能源基地或交通便利的郊区，而水电厂、风电厂等则只能建在各资源分布点。这些电厂发出的电能通过输电线路向负荷中心输送。发电厂、输电线路、变电站及配电、用电设备构成了电力系统，输电线路在电力系统中起联络作用，可进行电能的双向输送，实现系统间的电能交换和调节。因此，输电线路的任务就是输送电能，并联络各发电厂、变电站使之并列运行，实现电力系统联网。输电线路将电能送至负荷中心后，配电线路的任务就是负责从降压变电站把电能送到配电变压器或将配电变压器的电力送到用电单位。,概述,目 录,课题一 导线一、架空线路导线 1裸导线 2绝缘导线 3新型导线二、电力电缆 1常用电力电缆 2电缆的附件 3特殊电缆,课题二 杆塔一、杆塔 1杆塔材质 2杆塔类型 3紧凑型铁塔 二、杆塔基础 1电杆基础 2铁塔基础,目 录,课题四 架空线路防护技术 一、防风防振 1不同风速对架空线路的影响 2杆塔发生倾斜或歪倒的原因 3导线的微风振动 4防风工作及防振措施 二、大气过电压防护 1耐雷水平和雷击跳闸率 2 输电线路防雷保护 3配电线路防雷保护,课题三 架空线路绝缘子、金具一、绝缘子 1绝缘子材质 2常用绝缘子 3对绝缘子的基本要求 二、金具 1常见金具 2其他金具,目 录,三、防污工作 1污秽种类及危害 2防止污闪事故的措施四、防覆冰工作 1架空线路覆冰及危害 2防覆冰技术课题五 电力线路运行维护一、电力线路巡线 1定期巡线 2特殊与夜间巡线,3故障巡线 4监察巡视二、运行测试 1架空线路运行测试 2电缆线路运行测试三、运行维护 1砍剪树枝的要求 2绝缘子清扫 3导线、避雷线的补修,课题一 导线,一、架空线路导线 1裸导线 2绝缘导线 3新型导线二、电力电缆 1常用电力电缆 2电缆的附件 3特殊电缆,课题一 导线,电力线路通常分为架空线路和电缆线路。其中导线是电力线路的重要组成部分，它起着传导电流、输送电能的作用。制造导线的材料不仅要有良好的导电性能，同时还要有足够的机械强度和较好的耐震、抗腐蚀性能，并满足经济性的要求。因此，电力线路导线一般采用铜、铝、铝合金等材料制造。根据不同的使用环境和传输电流的大小，导线还有不同的结构形式和截面。,第一部分：输配电线路简介,架空线路,电缆线路,一、架空线路导线,1、裸导线,选择导线材料：电导率、损耗及冶炼加工成本,铜-除贵金属外导电性能、机械性能最好的金属，是早期架空导线采用的材料,电能的广泛使用，铜质导线难以为继；电解铝法工艺，铝精炼较容易；铝的储量丰富；铝的比重大约是铜的1/3；铝在大气中表面会生成一层致密的氧化膜，防腐蚀性能较好。,架空线路导线的选材逐步转向铝,（1）导线材料,一、架空线路导线,1、裸导线,裸导线的型号是用制造导线的材料、导线的结构和标称截面三部分表示。其中导线材料、结构用汉语拼音表示，导线标称截面用数字表示，单位是mm2，如导线由两种材料构成，则用“/”分开表示其标称截面。,（2）裸导线基本型号,一、架空线路导线,1、裸导线,如T表示铜、L表示铝、G表示钢；J表示多股线或加强型、Q表示轻型、H表示合金、F表示防腐。例如：LJ-120表示标称截面为120mm2的铝绞线，LGJ240/30表示标称截面为240/30mm2的钢芯铝绞线，LGJJ-240表示标称截面为240mm2的加强型钢芯铝绞线，LGJQ-185表示标称截面为185 mm2的轻型钢芯铝绞线。,（2）裸导线基本型号,一、架空线路导线,1、裸导线,为了减小线路电晕损耗，提高线路的输送能力，以及对无线电、高频通信等的干扰。,南方电网公司800k云广特高压直流输电线路采用6分裂导线架设方案；国家电网公司1000k交流特高压输电线路采用8分裂导线架设方案。,（3）分裂导线,一、架空线路导线,1、裸导线,（3）分裂导线,四分裂导线,六分裂导线,一、架空线路导线,1、裸导线,架空线路的避雷线也称架空地线，是避免架空线路遭雷击伤害在杆塔悬挂的12根导线。当避雷线落雷后，雷电流沿避雷线经接地装置泄入大地，从而保证了架空线路的安全。以往的避雷线多用镀锌钢绞线，逐基杆塔直接接地。随着电力系统发展对通信提出更高要求，频带宽、容量大、抗电磁干扰性强的光纤通信进入电力调度领域，架空地线也从单一防雷的用途走进了综合利用的新境界。20世纪80年代初，一种集防雷与通信功能于一体的光纤复合架空地线（OPGW）开始得到应用。光纤复合架空地线是由铝包绞线绞合在内含光纤的铝管周围构成，外层铝包钢绞线传导雷电流，内部光纤起通信的作用。,（4）避雷线,一、架空线路导线,2、绝缘导线,JK表示架空系列铜导体绝缘导线、JKL表示架空系列铝导体绝缘导线，TR表示软铜导体、L表示铝导体、HL表示铝合金导体，表示聚氯乙烯绝缘、Y表示聚乙烯绝缘、GY表示高密度聚乙烯绝缘、YJ表示交联聚乙烯绝缘，“/B”表示本色绝缘、“/O”表示轻型薄绝缘结构，普通绝缘结构省略，承力束为钢绞线时用“（A）”表示。例如铝芯，交联聚乙烯绝缘（本色），额定电压为10k，4芯，其中3芯为导体，标称截面为150mm2，承力束为50mm2钢绞线的绝缘导线，型号为JKLYJ/B-10-3150+50（A）。,（1）绝缘导线的基本型号,绝缘导线,1、绝缘导线,绝缘导线线芯一般采用经紧压的圆形硬铝、硬铜或铝合金导线。线芯紧压的目的是为了降低绝缘导线制造过程中所产生的应力，防止水渗人绝缘导线内滞留，特别是铜芯绝缘导线，防止引起腐蚀应力断线。单芯低压绝缘导线直接在线芯上包绝缘层。中压绝缘导线在线芯上挤包一层半导体屏蔽层，在屏蔽层外挤包绝缘层，为两层共挤，同时完成。低压集束型绝缘导线分为承力束承载、中性线承载和整体自承载三种方式。,（2）绝缘导线的结构,一、架空线路导线,3、新型导线,为适应降低线路建设成本和增大线路输送能力，现代架空输电线路都在向紧凑型线路方向发展，与此相适应，也提出了研制新型导线的要求，主要表现在导线材质和结构两方面。一是以提高导线材质的基本目标，研发热稳定性更好，抗拉伸强度更高的导线材料，如碳化纤维的低松弛度导线。另一是改变导线表面结构，如低风压型导线，其表面有缓冲风压的去风槽，可降低架空导线的风阻系数，有效减轻作用在导线上的风压力，进而减轻作用在杆(塔)上的风压荷重，对建设紧凑型输电工程有重要意义。,（1）导线技术动向,一、架空线路导线,3、新型导线,新型复合材料合成芯导线是用碳纤维混合固化芯棒代替钢芯铝绞线中的钢芯制成的，与传统的钢芯铝绞线相比，该芯棒抗拉强度是钢芯的两倍，具有重量轻、强度大、低线损、松弛度小、耐高温、耐腐蚀、与环境亲和等优点。不仅提高了线路的输送容量，而且减小了线路走廊，使铁塔结构紧凑，减少了占地及构件，降低了线路建造成本，实现了电力传输的节能、环保与安全。另外，为满足更安全可靠的大容量电力传输的要求，在普通金属铝中加入锆元素研制成的钢芯耐热铝合金绞线，在钢中加入38%左右镍元素研制成的殷钢芯耐热铝合金绞线，以及铝基陶瓷纤维芯铝绞线和碳纤维复合芯软铝绞线。新型复合材料导线的应用，大大提高了线路的输送能力。,（2）新型复合材料导线,一、架空线路导线,3、新型导线,超耐热铝合金导线的主要特性是在高温条件下具有很小的膨胀系数和较高的抗张强度。采用特殊钢芯和耐热铝合金铰制而成。钢丝采用具有超低线膨胀系数的镍铜合金钢丝(殷钢)替代普通镀锌钢丝，铝线采用相对导电率60%IACS的耐热铝合金替代电工铝。利用特殊钢芯的低弧垂特性，当导线超到80-90后，导线所受拉力将全部由钢线承担，使导线在高温时呈现低弧垂的特性。,（3）低弧垂超耐热铝合金导线,一、架空线路导线,3、新型导线,可以使用相同直径钢芯铝铰线的金具及原有的绝缘子，耐张线夹尺寸要比普通铝包钢线的要大些。、连接采用特殊过渡线夹，一端接耐热导线，另一端接普通导线。适用于旧线路的增容改造，以及相互系统重要的联络线。可用于包括5O0k在内的各种电压等级的输电线路和变电站母线，具有较好的经济效益。,（3）低弧垂超耐热铝合金导线,一、架空线路导线,电力电缆由线芯、绝缘层和保护层三部分组成。电缆线芯要有良好的导电性，一般分铜芯和铝芯两种；线芯按数目可分单芯、双芯、三芯和四芯；线芯按导线截面形状又可分为圆形、半圆形和扇形三种。绝缘层的作用是将线芯导体间及保护层相隔离，要有良好的绝缘性能和耐热性能。保护层分内保护层和外保护层两部分，用于保护绝缘层不受外力损坏和防止水分浸入，要求有一定的机械强度。,二、电力电缆,电力电缆型号由类别、导体、绝缘、内护层、派生部分组成、其代号用汉语拼音字母和阿拉伯数字组成。拼音字母表示电缆的用途、绝缘材料、线芯材料及特征，数字表示铠装层类型和外护层类型。,二、电力电缆,1、常用电力电缆,油浸纸绝缘电力电缆用浸渍纸作绝缘，内保护层用纤维被层，外保护层常用铅包或铝包，具有成本低，工作寿命长，绝缘材料来源充足，结构简单、制造方便，易于安装和维护，允许工作场强较低等特点。油浸纸绝缘电力电缆分为粘性浸渍纸绝缘、干绝缘和不滴流浸渍纸绝缘电缆三种，其中粘性浸渍纸绝缘电缆不宜作高差敷设。,（1）油浸纸绝缘电力电缆,二、电力电缆,1、常用电力电缆,橡皮绝缘电力电缆的绝缘层为橡皮，保护层为铝或聚氯乙烯，也可为橡皮。这种电缆性质柔软，弯曲方便，但耐压强度不高，易变质、老化，易受机械损伤，只能作低压电缆使用。,（2）橡皮绝缘电力电缆,（3）聚氯乙烯绝缘电力电缆,聚氯乙烯绝缘电力电缆的绝缘材料和保护外套均采用聚氯乙烯塑料，又称为全塑料电力电缆。其电气性、耐水性、抗酸碱、抗腐蚀较好，具有一定的机械强度，可垂直敷设，但易老化、耐热性差。,二、电力电缆,1、常用电力电缆,交联聚乙烯是聚乙烯经过化学和物理方法，使直链状结构的聚乙烯转化成交链结构而形成的。其中以经过氧化物作为交联剂、在高温下进行化学交联的应用最广。这种电缆不但具有全塑料电缆的一切特点，而且缆芯长期允许工作温度高，机械性能好，耐压强度高，适宜于高差和垂直敷设，接头易制作；但抗电晕、游离放电性能较差。,（4）交联聚乙烯绝缘电力电缆,二、电力电缆,1、常用电力电缆,交联聚乙烯绝缘电力电缆是目前在10-220k线路中得到广泛应用一种电缆，在500k有高落差的电力电缆线路中也得到应用。超高压交联聚乙烯绝缘电力电缆，其结构除有与高、低压电缆相似的部分，如线芯紧压，导体、绝缘层加屏蔽外，另外特别增加了纵向防水层。采用超高压交联聚乙烯绝缘电力电缆取代充油电缆，可以大大简化线路设计、施工和运行维护等方面的工作。,（4）交联聚乙烯绝缘电力电缆,二、电力电缆,YTV22型交联聚乙烯绝缘电力电缆,1、常用电力电缆,交联聚乙烯绝缘电力电缆结构的特点：800 mm2及以下的导体为紧压圆形绞合导体，1000mm2及以上的导体为分裂导体结构；内屏蔽采用超光滑半导体屏蔽挤包在导体上，标称截面500mm2及以上电缆的内屏蔽由半导电包带和挤包带半导电层组成；绝缘采用超净交联聚乙烯绝缘材料挤包在导体屏蔽上；外屏蔽采用超光滑交联聚乙烯绝缘材料挤包在屏蔽上；,二、电力电缆,1、常用电力电缆,交联聚乙烯绝缘电力电缆结构的特点：所有型号及规格的电缆都是纵向阻水层，纵向阻水层采用半导体电阻水带包在外屏蔽与径向防水层之间；金属屏蔽层采用疏绕铜丝或铜带，铜丝的标称截面为9.2mm2，也可根据使用要求设计不同截面的金属屏蔽层；外护层采用PVC或PE护套料挤制，表面涂敷一层半导电涂层。,二、电力电缆,2、电缆的附件,当电缆接到电器及架空线路，或两条电缆相互连接时，必须把电缆端部的包皮剥去。此时，若不采用特殊措施，空气中的水分和酸类物质便会从连接处侵入电缆的绝缘中，使绝缘层的绝缘强度降低，电缆中的绝缘油也可能由端部渗出。因此，需要采用专门的设备，将电缆的端部密封好。用于连接的专用设各称为电缆附件（电缆头），按连接方式分为终端头和中间接头。,（1）电缆接头用途,二、电力电缆,二、电力电缆,户内终端头,户外终端头,2、电缆的附件,为满是供电安全要求，电缆头的耐压强度要高于电缆本身，连续安全运行的时间也应高于电缆本身，且应具有足够的机械强度。目前使用的电缆头按所用材料和施工工艺的不同，有冷缩型电缆头、热缩型电缆头、环氧树脂型电缆头等。在交联聚乙烯绝缘电力电缆线路中，冷缩型电缆头和热缩型电缆头应用最多。其中，冷缩型电缆头因施工方便，使用较多，但工作寿命相对较短；热缩型电缆头施工时间长，工艺相对复杂，但工作寿命相对较长。环氧树脂型电缆头因施工工艺复杂，质量难以保证，现在基本不再使用。,（2）电缆接头种型,二、电力电缆,3、特殊电缆,管道充气电缆是以压缩的SF6气体为绝缘的电缆，也称为SF6电缆。这种电缆又相当于以SF6气体为绝缘的封闭母线，适用于超高压、传输容量100万kVA以上的大容量变电站，且适用于高落差和防火要求较高的场所，管道充气电缆由于安装技术要求较高，成本较大，对SF6气体的纯度要求很严，仅用于电厂或变电所内短距离的电气联络线路。,（1）管道充气电缆,二、电力电缆,3、特殊电缆,阻燃电缆具有阻滞延缓火焰沿着电缆外表蔓延，使火灾不扩大的电缆。在电缆比较密集的隧道、竖井或电缆沟中，为防止电缆着火酿成严重事故，35k及以下电缆应选用阻燃电缆。高阻燃电缆用于防火要求特别高的场所。这种电缆绝缘层和外护套之间挤填了一层无机金属化合物，遇到火时，这层化合物立即分解，析出结晶水，并生成一层不可燃、不熔融的胶状金属氧化物，包在绝缘层外，隔绝氧气，阻止燃烧。,（2）阻燃电缆和高阻燃电缆,二、电力电缆,3、特殊电缆,将光纤组合在电力电缆的结构层中，使其同时具有电力传输和光纤通信功熊的电缆，这种电缆称为光纤复合电缆。与光纤复合架空地线（OPGW）一样，光纤复合电力电缆集电力传输和信号传输两方面功能于一体，因而降低了工程建设成本和运行维护费用，具有明显的技术经济意义。,（3）光纤复合电缆,二、电力电缆,一、杆塔 1杆塔材质 2杆塔类型 3紧凑型铁塔 二、杆塔基础 1电杆基础 2铁塔基础,课题二 杆塔,课题二 杆塔,杆塔是架空线路中的骨架，它用来支持导线、架空地线及其他线路附件，且能在设计气象条件下，使导线之间保持一定的安全距离，保持导线对架空地线、交叉跨越物和其他建筑物等具有允许的安全距离，保证电力线路安全供电。杆塔的地下部分的总体统称为基础，它的作用是用来支撑架空线路杆塔，防止杆塔因垂直、水平及事故荷载等所引致的上拔、下压和倾倒。,一、杆塔,1、杆塔材质,钢筋混凝土电杆（水泥杆），主要材料是混凝土，按要求配置一定数量的钢筋。强度较高，耐腐蚀性好，寿命长，维护工作量较小，与铁塔相比钢材消耗小，可降低线路建造成本。缺点在于质量较重，运输较为困难。一般用于10110k架空线路。,（1）钢筋混凝土电杆,一、杆塔,1、杆塔材质,钢管杆由镀锌钢管制造，截面形状有圆形、椭圆形、六边形或十二边形。钢管杆机械强度高，占地面积小，美观大方，运输方便，容易实现双回路共杆架设。钢管电杆加工工艺复杂，材料费用高，多用于市区以及运输极其困难地段的架空线路。,（2）钢管杆,1、杆塔材质,钢制构件便于运输，利于现场安装，机械强度高，使用寿命长，并能按要求制造出各种适合需要的塔形和高度，但是钢材耗量大，建造成本高。适用于运输困难、线路走廊狭窄、施工不便及荷载较大（如多回路、耐张、大挡距、转角、大跨越等）场合。,（3）铁塔,一、杆塔,2、杆塔类型,按用途分类，有直线杆塔、耐张杆塔、转角杆塔、终端杆塔、换位杆塔、跨越杆塔和分支杆塔。其中换位杆塔、跨越杆塔和分支杆塔也统称为特殊杆塔。,一、杆塔,直线杆塔是线路中悬挂导线和避雷线的支承结构，其作用是支承导线、避雷线、绝缘子、金具等的重力和自重，以及作用在它们上面的风压力，而在施工和正常运行时不承受沿线路方向的水平张力。由于其强度要求低，造价较便宜，是线路中使用数量最多的一种杆塔形式。导线和避雷线在直线杆塔处不开断，直线杆塔上，绝缘子串和导线相互垂直。,一、杆塔,耐张杆塔要承受与直线杆塔相同的荷载外，还要能承受各种情况下可能出现的最大纵向张力。由于其强度要求高，结构也较复杂，造价也较贵。电力线路一般在若干干米内需设一基耐张杆塔，相邻两基耐张杆塔之间的距离称为耐张段。一个耐张段内有若干基直线杆塔，相邻两基直线杆塔之间的水平距离称为挡距。有了耐张杆塔便可把断线故障的影响范围限制在耐张段内。耐张杆塔上的绝缘子串和导线在同一曲线上，两侧导线用跳线相连接。,一、杆塔,转角杆塔用于线路转角处，使线路改变走向形成转角的杆塔。它除需承受与耐张杆塔相同的荷载和张力外，还要承受内角平分线方向导线、避雷线全部拉力的合力，即具有耐张杆塔的作用。转角杆塔的转角有30、60、90之分，但不宜超过90，对于转角小于5的转角杆塔，则可采用直线形转角杆塔。,一、杆塔,换位杆塔是用来改变线路上三相导线相互位置的杆塔，导线换位的作用是减少三相导线阻抗的不平衡。根据规定：“在中性点直接接地的电力网中，长度超过100km的线路均应换位，换位循环长度不宜大于200km。”经过换位的线路，三相导线在空间每一位置的长度和相等时称为完全换位。进行一次完全换位则称为一个换位循环。导线在换位杆塔上不开断进行换位的，称为直线杆塔换位；开断进行换位的，称为耐张或转角杆塔换位。,一、杆塔,跨越杆塔是用来支承导线和避雷线跨越江河湖泊、铁路、公路等处的杆塔。它组立于上述地点的两侧，多为高杆塔。根据跨越挡距的大小可用耐张形跨越杆塔或直线形跨越杆塔。,一、杆塔,终端杆塔位于线路的首、末端，是线路的起始或终止杆塔。它承受单侧张力。终端杆塔还允许兼作线路转角杆塔使用。,一、杆塔,分支杆塔又称为T形杆塔或T接杆塔，它用在线路的分支处，以便接出分支线。分支杆塔在配电线路上使用较多，在输电线路上很少使用。,一、杆塔,2、杆塔类型,外观形状和结构分类,一、杆塔,上字型杆塔,酒杯型杆塔,猫头型杆塔,干字型杆塔,门型杆塔,500kV拉V塔,鼓型杆塔,伞型杆塔,3、紧凑型铁塔,为适应经济增长和超高压输电线路建设的需要，鉴于线路走廊的选择越来越困难和日趋增长的拆迁费用，电力线路建设需尽可能地压缩送电线路走廊和增加输送容量，紧凑型线路在超高压输电线路也得到了实际应用。,一、杆塔,3、紧凑型铁塔,紧凑型线路的定义：通过对导线的优化排列，将三相导线置于同一塔窗内，三相导线间无接地构架，可提高线路自然输送功率，减少线路走廊宽度，有效地提高单位走廊输电容量的架空送电线路。应用紧凑型输电技术，可以提高线路输送能力，降低塔高、提高线路的防雷水平，既提高了电网运行可靠性，还降低线路工程造价。另外，应用紧凑型输电技术可大幅度减少线路走廊宽度，减少线路拆迁费用，尤其是在经济发达、人口稠密地区，带来了可观的经济效益和社会效益。,一、杆塔,一、杆塔,二、杆塔基础,架空线路杆塔基础是杆塔的重要组成部分，既要承受杆塔、导线、避雷线及其他附件质量，保证杆塔在运行中不发生下沉，还要承受外力作用时杆塔不发生倾倒和变形。按照架空线路部件之间故障顺序，基础故障一般应后于杆塔故障，即基础安全系数应高于杆塔安全系数。电力线路基础投资占线路本体总投资的15%30%，工期占施工总工期的30%50%。,1、电杆基础,电杆基础是指钢筋混凝土电杆基础、混凝土电杆基础和钢管杆基础。钢筋混凝土电杆基础有系列规格，一般采用钢筋混凝土预制件或天然石材制造。混凝土杆和钢管杆多用钢管桩基础、套筒基础、现场浇注混凝土或钢筋混凝土基础等，这些基础一般没有固定的形状和尺寸，必须根据设计确定。钢筋混凝土电杆基础一般采用三盘预制件，即底盘、卡盘和拉线盘预制件，在现场组装。,二、杆塔基础,1、电杆基础,二、杆塔基础,1、电杆基础,对电杆基础的一般要求：对于电杆基础，除根据荷载、地质条件和现场实际确定其经济、合理的形式和埋深外，还应考虑水流对基础的冲刷作用和基土的冻胀影响。基础的埋深不应小于0.6m，杆根回填土一定要夯实，除城市行人道外，一般应有高出地面300mm的防沉土台。,二、杆塔基础,1、电杆基础,架空配电线路用15m及以下长度的钢筋混凝土电杆的埋深，一般可按下式确定：h=L/10+0.7其中：h电杆埋深，单位：m；L电杆长度，单位：m。为增加电杆的稳定性，在电杆根部宜装设卡盘。地下水有腐蚀作用及地基有流沙情况的基础，混凝土基础应有防腐措施，地基应有防止砂土流失的措施。,二、杆塔基础,1、铁塔基础,（1）岩石基础 岩石基础充分利用岩石地基强度高的特点，使混凝土与岩石紧密粘结，减小了混凝土和钢材用量，也减小了基坑土石方量，有较强的承载能力。按岩层风化程度，有嵌固式和锚杆式两种基础。,二、杆塔基础,（2）掏挖基础 掏挖基础适用于无地下水的硬塑粘性土地基。在基坑施工开挖时避免扰动原状土，开挖后无需再回填土。基础承受上拔荷载时，原状土的内摩擦角和凝聚力得以充分发挥作用。这种基础形式有较高的经济效益和环境效益，采用全掏挖基础比用阶梯形基础节约钢材和混凝土分别为3%7%和8%20%。,二、杆塔基础,掏挖基础有直柱式和斜插式两种形式。斜插式掏挖基础将主柱的坡度设置成与塔腿主材坡度相同。,（3）阶梯形基础 阶梯形基础是传统的基础形式，适用各类地质、各种塔形，其特点是大开挖，采用模板浇制，成形后再回填土，利用土体与混凝土重量抗拔，基础底板刚性抗压，不配钢筋。由于阶梯形基础混凝土量较大，埋置较深，易塌方及有流砂地区难以达到设计深度，因此在这些地区很少使用。,二、杆塔基础,（4）大板基础 大板基础的主要设计特点是：底板大、埋深浅、底板较薄，底板双向配筋承载上拔、下压和水平力引起的弯矩和剪力，主柱与阶梯形基础相同。与阶梯基础相比，埋深浅，易开挖成形，混凝土量能适当降低，但钢筋量增加较多；与灌注桩相比，在软弱地基中应用较为广泛。,二、杆塔基础,（5）灌注桩基础 对于地质条件为流塑、地基持力层较深且对基础作用力较大的耐张塔或直线塔，使用钻孔灌注桩基础是设计中广泛采用的一种方法。它主要靠桩周与土的摩擦力和桩端承载力承担基础上拔力和下压力，施工方便，安全可靠。缺点是施工费用较高。,二、杆塔基础,（6）联合基础 联合基础主要适用于基础根开较小且基坑难以开挖、板式基础上拔土体重叠的软弱土塔位。其特点是埋深较浅，四个基础整体浇制，靠基础底板上面的纵（横向加强筋混凝土梁承担由基础上拔力、下压力和水平张力引起的弯矩，底板与纵、横向加强配筋，整体性好。缺点是基础材料用量较大，施工较为烦琐。,二、杆塔基础,（7）复合式沉井基础 复合式沉井基础是针对地下水位较高的软土地基，尤其是容易产生“流砂”现象的软土地基的一种新型的基础形式。复合式沉井基础是由上、下两部分组成：上部分是方形台阶基础，下部分是环形钢筋砼沉井，沉井顶端露出钢筋埋入台阶基础连成整体。基础的埋深在4m左右，沉井筒直径为2.5m左右，从基础深宽比来看（一般为1.5m左右），仍属于浅基础。,二、杆塔基础,（8）斜插板式基础 该基础的主要特点是基础主柱坡度与塔腿主材坡度一致，塔腿主材角钢直接插人基础混凝土中，使基础水平力对基础底板的影响降至最低。在正常条件下，基础土体上拔稳定、下压稳定和基础强度计算可忽略水平力的影响。与大板基础相比，由于偏心弯矩大大减小，下压稳定控制的基础底板尺寸可相应减小，从而降低了混凝土量和底板配筋量。由于省去了塔座板和地脚螺栓，其钢材的综合指标降低了25%左右。,二、杆塔基础,一、绝缘子 1绝缘子材质 2常用绝缘子 3对绝缘子的基本要求 二、金具 1常见金具 2其他金具,课题三 架空线路绝缘子、金具,课题三 架空线路绝缘子、金具,架空电力线路的导线和避雷线，是利用绝缘子和金具连接固定在杆塔上的。绝缘子是用于导线与杆塔间的绝缘；金具是指用于连接和组合线路上各类装置，以传递机械、电气负荷以及起到某种防护作用的金属附件。所以，有了绝缘子和各类线路金具，杆塔与导线才能构成完整的送电体系。,一、绝缘子,架空线路的绝缘子用来支持导线，并使导线与杆塔可靠绝缘。绝缘子在运行时不仅要承受工作电压的作用，同时还要承受过电压的作用；还有导线自重、风压力、冰雪以及环境温度变化等机械荷载的作用，以及大气中有害物质的腐蚀作用。所以，绝缘子不仅要有良好的电气绝缘性能，同时还要具有足够的机械强度和良好的抗污能力。,1、按材质分类：（1）瓷质绝缘子 使用电工陶瓷，能满足绝缘强度和机械强度要求，强度高、性能稳定，可根据防污的要求，将绝缘部分设计成标准型、耐污型等不同结构，但是抗污闪能力较低。,一、绝缘子,1、按材质分类：（2）玻璃绝缘子 用钢化玻璃制成，电气绝缘性能好、耐热性和化学稳定性高，抗拉强度高，自洁程度强，积垢粘附力小。与瓷绝缘子相比，尺寸小、质量轻、价格便宜，但是“自爆”率较高。,一、绝缘子,1、按材质分类：（3）合成绝缘子 伞裙由硅橡胶为基体的高分子聚合物制成，憎水性好。芯棒采用环氧玻璃纤维棒制成，抗拉强度高。体积小、质量轻、易安装、抗污性能好、具有弹性、不需测零值。但容易脆断、受外力撞击或重压、尖硬物碰撞、鼠咬易损坏。,一、绝缘子,2、架空电力线路常用绝缘子有针式绝缘子、悬式绝缘子、棒式绝缘子、瓷横担绝缘子等。,一、绝缘子,悬式绝缘子,棒式绝缘子,瓷横担绝缘子,针式绝缘子,3、对绝缘子的基本要求（1）电气性能 整体结构的绝缘子（针式绝缘子、棒式绝缘子、瓷横担绝缘子）额定电压不得低于线路额定电压。悬式绝缘子串应考虑出现一片零值绝缘子时，在设计过电压水平下不发生击穿；按绝缘配合要求，耐张杆塔等绝缘子片数应多于直线杆塔。（2）机械强度 为保证线路绝缘子在设计条件下不发生机械损伤，应根据线路设计规程要求，对不同类型绝缘子选用不同的安全系数：针式绝缘子、瓷横担绝缘子为2.5；悬式绝缘子为2.0；棒式合成绝缘子的安全系数则按厂家提供的数据。,一、绝缘子,3、对绝缘子的基本要求（3）抗污能力 绝缘子的泄漏比距应满足污区分布图的要求。若无污区分布图，在空气污秽地区应根据运行经验增加泄漏比距；若无运行经验，应按污秽分级标准所规定数值配置。另外，绝缘子的组装方式应防止瓷裙积水。（4）其他 绝缘子瓷件表面应光滑，无裂纹、缺釉、斑点、气泡、损伤等缺陷。瓷件与金属附件结合牢固，胶合剂表面不得有裂纹。绝缘子的金属附件不得有裂纹，镀锌完好。,一、绝缘子,按不同用途分为：线夹类金具、连接金具、接续金具、保护金具、拉线金具等。,（1）线夹类金具 线夹是用来紧固导线、避雷线的金具，使其固定在绝缘子。根据使用工况，线夹可分为悬式线夹和耐张线夹。,二、金具,课题三 架空线路绝缘子、金具,二、金具,螺栓式耐张线夹,课题三 架空线路绝缘子、金具,二、金具,液压式耐张线夹,（2）连接金具：连接金具是用于绝缘子串与杆塔之间、线夹与绝缘子串之间、避雷线线夹与杆塔之间进行连接的金具。常用的连接金具有球头挂环、碗头挂板、U形挂环、U形挂板、直角挂板、连板等。,二、金具,课题三 架空线路绝缘子、金具,二、金具,球头挂环,课题三 架空线路绝缘子、金具,二、金具,碗头挂板,课题三 架空线路绝缘子、金具,二、金具,U型挂环,U型螺丝,直角挂板,联板,延长环,调整板,（3）接续金具 接续金具是用于架空线路导线及避雷线的接续、非直线杆塔跳线的接续，以及导线的补修等。按承力可分为全张力接续金具和非全张力接续金具；按施工方法分为钳压、液压、螺栓接续等。接续金具除承受导线或避雷线的张力作用外，导线接续金具还要传导与导线相同的电气负荷。常用的接续金具有钳压接续管、液压对接管、并沟线夹及跳线线夹等。,二、金具,钢芯铝绞线接续管,钢绞线接续管,钳压、爆压接续管,修补管,并沟线夹,耐张线夹,（4）保护金具 保护金具用于导线和避雷线的机械防护及绝缘子的电气防护。机械防护金具有防止导线和避雷线振动用的防振锤、护线条等；有在短路时抑制分裂导线因电磁力造成相互吸引碰撞的间隔棒；电气防护金具有绝缘子串用的均压环等。,二、金具,均压环,均压屏蔽环,（5）拉线类金具。用于调整和稳固杆塔拉线的金具，如可调式UT形线夹，双拉线联板等。,二、金具,楔型线夹,双拉线联板,拉线安装情况,2其他金具 金具虽然貌似简单，但因金具在运行中出现过热、锈蚀等现象，影响线路安全运行的情况时有发生。另外，金具安装某些施工方法难度较大、质量不易控制，也影响到架空线路造质量。随着技术进步，一些新型金具逐步在实际工程中得到应用。（1）安普线夹（2）预绞式金具（3）超高压线路连接金具（4）铜铝过渡设备线夹,二、金具,一、防风防振 1不同风速对架空线路的影响 2杆塔发生倾斜或歪倒的原因 3导线的微风振动 4防风工作及防振措施 二、大气过电压防护 1耐雷水平和雷击跳闸率 2 输电线路防雷保护 3配电线路防雷保护,课题四 架空线路防护技术,三、防污工作 1污秽种类及危害 2防止污闪事故的措施四、防覆冰工作 1架空线路覆冰及危害 2防覆冰技术,课题四 架空线路防护技术,由于架空线路分布的区域很广，叉是处于露天环境下运行，经常会受到周围环境和天气变化的影响，使架空线路在运行中可能发生各种各样的故障。由于各地的地理情况和环境、气象条件差异很大，影响架空线路安全运行的环境因素不尽相同，而且大多与季节有明显的关系。根据运行情况统计，广东省内影响架空线路安全运行的环境因素主要是风、雷电和环境污染。但局部地区特殊环境因素，也值得重视，如粤北山区因线路覆冰导致发生故障；沿海地区架空线路则常年受到盐雾的侵蚀；还有是经过污染源附近的架空线路和某些易受雷击的地段，往往呈现出较高的故障率。,一、防风防振,在设计架空线路时，一般须经设计最大风力验算，并留有适当的裕度。当气象情况超出了设计条件，或因设计安全裕度不足、日常维护工作疏忽，都有可能导致架空线路发生故障。因为风的影响引起的架空线路故障，主要有对杆塔的机械破坏，使杆塔变形、倾斜、歪倒；使导线发生摆动或外力破坏引起短路故障；使导线或架空避雷线发生振动引起断线。广东省是风灾多发地区，每年的台风季节都会对架空线路造成一定影响，因此架空线路的防风工作应得到足够的重视。,1不同风速对架空线路的影响,当风速为0.5-4m/s时（相当于1-3级风），即是微风时，容易引起导线和避雷线振动而发生断股甚至断线。当中等风速时，即5-20m/s（相当于4-8级风），导线有时会发生跳跃现象，易引起碰线短路故障。当大风时，即风速大于20m/s，但不超出设计风速，导线出现较大摆动，易发生碰线或线间短路故障。当接近或超过设计风速时，风力可能超出杆塔的机械强度，使杆塔发生变形、倾斜，拉断导线和避雷线，造成严重故障。,一、防风防振,2杆塔发生倾斜或歪倒的原因,架空线路发生杆塔发生倾斜或歪倒是一种比较严重的故障，不仅杆本身受到机械损坏、导线和避雷线发生断线，甚至可能危及到杆塔基础，而且修复时间也比较长。杆塔发生倾斜或歪倒的原因有自然因素，也有人为因素。人为因素包括设计错误，施工问题，以及维护不当。,一、防风防振,2杆塔发生倾斜或歪倒的原因,造成杆塔发生倾斜或歪倒的主要原因有：风力超过杆塔设计强度，尤其是遇到超强台风、龙卷风，甚至会造成铁塔严重变形、倾倒。由于设计或施工错误，基础不牢固，杆塔埋人深度不够，杆根部分未加强。杆塔修建后，基础未夯实，基础周围土壤出现不均衡沉降 杆塔各连接部分松动，未得到及时紧固。杆塔部件、拉线锈蚀，未得到及时更换。,一、防风防振,3导线的微风振动,导线振动可引起导线疲劳断线、相间闪络、金具磨损和杆塔部件破坏。当输电线路剧烈振动时，还可能引起三相电流不平衡、电压波动。严重时，甚至造成保护动作跳闸、导线烧损或烧断，严重威胁输电线路的安全。,一、防风防振,3导线的微风振动,（1）导线振动类型 架空线路导线振动按产生的原因，有由微风作用引起的导线振动、分裂导线的次挡距振动；在风和覆冰条件下产生的导线舞动；由短路电流引起的导线振动以及在电压和雨水共同作用下产生的电晕振动。其中，主要是防止微风引起的导线振动。,一、防风防振,（2）微风振动的相关因素 导线微风振动是线路侧面吹来的均匀微风所致。发生微风振动及振动过程的性质（频率、波长、振幅），取决于导线的材料和直径，线路挡距和导线张力，导线距地面高度，风速、风向和均匀性，以及线路所处地形。一般认为，微风下（风速在0.5-0.8m/s）导线便发生振动。当风速增大，由于地面效应（因摩擦产生紊流）倒不易产生振动。当侧向风，即风向与导线轴线夹角在45-90时，可发生稳定振动；当夹角小于20时，一般不出现振动。此外，平坦、开阔地带有助于气流均匀流动，容易形成强烈振动；而地形交错地区（山区）或有树木、高大建筑物地区，因不同程度破坏了气流的均匀性，不易发生振动。,一、防风防振,导线悬点增高，地面效应减弱，扩大了发生振动的风速范围，也增加了振动时间。当档距增大，悬点也得相应增高，也容易发生振动。实际上挡距小于100m时，很少发生导线振动；当超过120m时，导线才会有因振动引起损坏的危险；对高悬点、大挡距（超过500m），导线振动将变得十分强烈，不仅会损坏导线，甚至会引起金具、塔身损坏。导线材料和直径对振动的影响，通过导线年平均运行应力反映。年平均运行应力是指导线在年平均温度及无外力荷载条件下的静态应力。在不同的防振措施下，导线有相应的年平均运行应力限值。超出了限值，导线会很快发生疲劳损坏。,一、防风防振,4防风工作及防振措施,架空线路防风工作主要是防止导线因摆动发生短路故障，以及防止杆塔发生倾斜、歪倒。架空线路防振，多采用安装保护金具的方式抑制导线振动。无论是防风防振，掌握线路经过地区风的规律，是保证架空线路设计正确、施工合理维护得当的先决条件。,一、防风防振,（1）防风工作基本要求 台风季节来临前，对导线、避雷线和跳线弧垂进行重点测量和调整。对杆塔及基础应定期检查，发现基坑土壤下沉应及时填补予以夯实；发现杆塔倾斜应找出原因及时扶正，同时将基础夯实；检查电杆根部混凝土是否出现裂缝，塔脚螺丝若出现松动、锈蚀，应及时补强、紧固、更换。对杆塔拉线应定期检查，包括拉线的松紧程度，拉线及埋人地下部分锈蚀情况，应及时调整，锈蚀严重时应予以更换。,一、防风防振,（2）线路防振措施 护线条是用与导线相同的材料制成，外形是中间粗两头细的铝棍。在悬垂线夹处将导线与护线条缠绕起来。当导线发生振动时，可防止导线在线夹处出现强烈波折，也即增加了导线的强度。运行经验证实，采用护线条，不仅能很好地保护导线，而且能减少导线振动的发生。防振锤是由两个杯子状的生铁块组成。两个防振锤分别固定在一根钢绞线的两端，而钢绞线的中部用线夹固定的导线上。当导线发生振动时，由于重锤惰性的作用，消耗了振动能量，降低了导线的振幅。防振锤安装的个数与导线直径、挡距有关，挡距越大，安装个数越多。,一、防风防振,阻尼线是用与导线同型号导线制成（避雷线也如此），长度与弧垂的确定与振动最大、最小波长有关。阻尼线与导线的连接一般采用绑扎法，或用U形夹子夹住，一般在线夹两侧设3个连接点。运行经验证明，在高频振动情况下，阻尼线比防振锤有更好的防振性能。自阻尼导线是一种特殊结构的导线，钢芯、内层铝线、外层铝线间都保持有1.0mm间隙。当导线振动时，各层线材质量不同相互间产生干扰，使振动受阻尼，从而达到防振目的。,一、防风防振,次挡距是指分裂导线间隔棒之间的距离，次挡距振动与次挡距s对次导线直径d的比值有关。运行资料表明，当yd比值大于15-18时，未发现严重的次挡距振动；当s/d比值在10-14时，也较少发生振动；若s/d比值小于10时，就可能发生振动。所以，通过调整次挡距，以及使用阻尼间隔棒，可有效地防止发生次挡距振动。,一、防风防振,二、大气过电压防护,1耐雷水平和雷击跳闸率,电力系统在运行中，由于操作、短路、雷电等原因，使危及绝缘的电压升高，称为过电压。因操作、短路引起的过电压称为内部过电压；因雷电造成的过电压，称为外部过电压，或称大气过电压。电力工程过电压保护设计，220k及以下电网绝缘配合由大气过电压确定，超高压电网绝缘配合则由内部过电压确定。,（1）耐雷水平:雷击架空线路时，不致使线路绝缘闪络的最大雷电流（kA）称为耐雷水平。当雷击有避雷线线路的杆塔顶部（或避雷线）时，在导线与避雷线间形成的电压，即导线绝缘子串所承受的