配电线路设计、施工和维护

书名：配电线路设计、施工和维护作者：李燕ISBN：978-7-111-38481-6定价：25.00出版社：机械工业出版社层次：高职高专1.1电力线路概述1.1.1电力线路在电力系统中的地位和作用1.1.2电力线路的分类1.1.3架空线路的组成1.1.1电力线路在电力系统中的地位和作用图1 - 1电力系统示意图1—水轮机2—汽轮机3—发电机4—升压双绕组变压器5—升压自耦变压器6—升压三绕组变压器7—降压三绕组变压器8—降压双绕组变压器9—电动机10—照明设备11—负荷(泛指)12—调相机1.1.2电力线路的分类1.按线路在电网中的作用分类(1)输电线路架设在发电厂升压变电所与地区变电所之间的线路以及地区变电所之间的线路，是用于输送电能的，称为输电线路。(2)配电线路从地区变电所到用户变电所或城乡电力变压器之间的线路，是用于分配电能的，称为配电线路。2.按电压等级分类3.按电网接线方式与特点分类图1 - 2无备用接线1.1.2电力线路的分类图1 - 3有备用接线4.按结构分类5.按电能种类分类1)在输送相同功率和距离的条件下，线路造价较低，电能损耗小。2)直流线路与所联系的交流系统不需要同步运行，无系统的稳定性问题。1.1.2电力线路的分类1)整流站与逆变站的换流器价格较贵。2)直流高压断路器在断开故障电流时灭弧困难。图1 - 4架空线路的结构1—横担2—吊杆3—避雷线4—绝缘子5—导线6—拉线7—拉线盘8—引下线9—接地装置10—底盘1.1.3架空线路的组成1.2架空导线和避雷线1.2.1导线1.2.2避雷线1.2.3电力架空光缆1.2.1导线1.架空裸导线(1)裸导线的材料常用导线材料有铝线、铝合金线、铜线及钢线等。(2)常用架空裸导线的结构及型号规格输电线路所用架空线基本都由多股圆线同心绞合而成，各种架空线的断面结构如图1 - 5所示。图1 - 5各种架空线的断面结构1.2.1导线1)多股实心绞线：广泛应用于架空线路上，如铝(或铝合金)绞线、钢绞线和钢芯铝绞线等。2)扩径绞线：就是在相同的导线截面积下所构成的绞线外径比实心绞线的外径大。3)自阻尼导线：这种导线又称防振导线，加拿大、挪威等国已使用，使用它可以提高运行应力而不必加防振措施，现已引起各国的重视。4)光滑导线：光滑导线由于外径较普通导线略小，可减少导线承受的风和冰荷载，由于表面光滑可减少导线舞动现象。5)分裂导线：一般每相两根为水平排列，3根为两上一下倒三角形排列，4根为正方形排列，如图1 - 5i所示。(3)常用架空裸导线的种类及特性1.2.1导线1)铝绞线。2)铝合金线和稀土铝导线。3)铜绞线。4)钢芯铝绞线。5)镀锌钢绞线。2.架空绝缘导线(1)绝缘导线的分类架空配电线路绝缘导线按电压等级可分为中压绝缘导线和低压绝缘导线；按架设方式可分为分相架设和集束架设。(2)绝缘材料目前户外绝缘导线的绝缘材料一般为黑色耐气候型的交联聚乙烯、高密度聚乙烯、聚乙烯及聚氯乙烯等。1.2.1导线(3)绝缘导线的材料和结构特征代号JK表示架空系列；硬铜导体省略；TR表示软铜导体；L表示铝导体；HL表示铝合金导体；V表示聚氯乙烯绝缘；Y表示聚乙烯；GY表示高密度聚乙烯；YJ表示交联聚乙烯；/Q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。(4)绝缘导线结构和技术性能图1 - 6绝缘导线结构图1—绝缘层2—导体3—屏蔽层1.2.1导线1)单芯中、低压架空绝缘导线。2)低压集束型绝缘导线。3)中压集束型绝缘导线。图1 - 7低压集束型绝缘导线结构图1.2.1导线图1 - 8中压集束型半导体屏蔽绝缘导线结构图1—导体2—半导体绝缘内屏蔽3—绝缘体4—半导体绝缘外屏蔽5—承力束1.2.2避雷线(1)一般地线常采用镀锌钢绞线(GJ)。(2)绝缘地线为了降低电能损耗，我国设计的超高压输电线路中有些将地线加以绝缘。(3)屏蔽地线与一般地线分段配合架设，以防止输电线路电磁感应对附近通信线路的影响。(4)光纤复合地线(OpticalGroundWire，OPGW)地线目前多采用兼有通信功能的光纤复合地线(OPGW)。1.2.3电力架空光缆1)光纤复合地线。2)光纤复合相线(OpticalPhaseConductor，OPPC)。3)全介质自承光缆(AllDielectricSelfSupporting，ADSS)。4)金属自承光缆(MetalAerialSelfSupporting，MASS)。5)捆绑光缆(AllDielectricLashedCable，ADL)。6)地线缠绕光缆(GroundWireWindOpticalCable，GWWOP)。1.3杆塔1.3.1杆塔分类1.3.2杆塔基础1.3.3防雷接地装置1.3.1杆塔分类1.按杆塔使用材料分类(1)木杆木杆的优点是绝缘性能好、重量轻、运输及施工方便。(2)钢筋混凝土电杆环形钢筋混凝土电杆是由钢筋和混凝土在离心滚杆机内浇制而成的，一般可分为锥形杆(拔梢杆)和等径杆。(3)金属杆金属杆有铁塔、钢管杆等。图1 - 935kV钢管杆1.3.1杆塔分类2.杆塔在用途上的分类(1)直线杆塔用于线路中间直线部分，在平坦地区，这种杆塔占总数的80%左右。(2)耐张杆塔又称承力杆塔，主要用于线路分段处。图1 - 10直线杆塔1.3.1杆塔分类(3)转角杆塔用于线路的转角处，线路转向内角的补角称为线路转角。(4)终端杆塔它是耐张杆塔的一种，用于线路的首端和终端，它是一种能承受单侧导线张力的杆塔。图1 - 125°～45°转角杆塔1.3.1杆塔分类(5)跨越杆塔用于线路与铁路、道路、桥梁、河流、湖泊、山谷及其他交叉跨越之处，要求有较大的高度和机械强度。(6)分支杆塔分支杆塔用于架空配电线路的分支。图1 - 15双支撑直线跨越杆塔1.3.1杆塔分类图1 - 16T接分支杆塔1.3.2杆塔基础1.3.3防雷接地装置1.4绝缘子1.4.1绝缘子的类型及参数1.4.2绝缘子的选用1.4.1绝缘子的类型及参数1.针式绝缘子2.柱式绝缘子图1 - 17高压针式绝缘子1.4.1绝缘子的类型及参数图1 - 18低压针式绝缘子1.4.1绝缘子的类型及参数图1 - 19柱式绝缘子3.悬式绝缘子1.4.1绝缘子的类型及参数图1 - 20悬式绝缘子1—铸钢帽2—水泥胶合剂3—瓷质部分4—销钉连接杆4.棒式绝缘子1.4.1绝缘子的类型及参数图1 - 21棒式绝缘子1.4.1绝缘子的类型及参数5.蝴蝶式绝缘子图1 - 22蝴蝶式绝缘子6.瓷横担绝缘子1.4.1绝缘子的类型及参数图1 - 23瓷横担绝缘子7.拉线绝缘子1.4.1绝缘子的类型及参数图1 - 24拉线绝缘子1.4.2绝缘子的选用1.5金具1.5.1金具分类1.5.2金具的选用与安全系数1.5.1金具分类1.线夹金具(1)悬垂线夹1-1.eps1.5.1金具分类图1 - 25固定型悬垂线夹1.5.1金具分类图1 - 26防晕型悬垂线夹(2)耐张线夹耐张线夹的作用是用来将导线或避雷线固定在非直线杆塔的耐张绝缘子串上，起锚固作用，也用来固定拉线杆塔的拉线。1.5.1金具分类1)螺栓型耐张线夹。2)压缩型耐张线夹。图1 - 27螺栓型耐张线夹和压缩型耐张线夹1.5.1金具分类3)开口楔型耐张线夹。图1 - 28开口楔型耐张线夹4)预绞丝型耐张线夹。1.5.1金具分类图1 - 29预绞丝型耐张线夹①用于铝绞线的预绞丝型耐张线夹，采用高强度铝合金单丝导线加工而成，其型号中的符号说明为：N表示耐张线夹；L表示螺旋预绞丝；横线后数字表示适用绝缘导线截面积；LJ为铝绞线。例如，NL—185/LJ表示为适用于截面积为185mm2的铝绞线的预绞丝型耐张线夹。1.5.1金具分类②用于10kV绝缘导线的预绞丝耐张线夹，采用镀锌钢丝制成，可直接安装在绝缘导线外绝缘层上。其型号中的符号说明为：N表示耐张线夹；L表示螺旋预绞丝；横线后数字表示适用绝缘导线截面积；JY为绝缘导线。例如，NL—185/JY表示为适用于截面积为185mm2的绝缘导线的预绞丝耐张线夹。5)预绞丝型耐张线夹配套心形环。图1 - 30预绞丝型耐张线夹配套心形环1.5.1金具分类2.连接金具(1)专用连接金具1)球头挂环。2)碗头挂板。图1 - 31球头挂环1.5.1金具分类图1 - 32碗头挂板(2)通用连接金具1)U形挂环。1.5.1金具分类图1 - 33U形挂环2)平行挂板。1.5.1金具分类①单板平行挂板(PD型)，多用于与槽型绝缘子配套组装。其型号中的符号说明为：P表示平行；D表示单板；横线后数字表示标称破坏载荷。PD型平行挂板如图1 - 34所示。②双板平行挂板(P型)。多用于与槽型悬式绝缘子组装，以及与其他金具连接。其型号中的符号说明为：P表示平行；横线后数字表示标称破坏载荷，P型平行挂板如图1 - 35所示。图1 - 34PD型平行挂板1.5.1金具分类③三腿平行挂板(PS型)。多用于槽型绝缘子与耐张线夹的连接，双板与单板的过渡连接等。其型号中的符号说明为：P表示平行；S表示三腿；横线后数字表示标称破坏载荷。PS型平行挂板如图1 - 36所示。3)直角挂板。图1 - 36PS型平行挂板1.5.1金具分类3.接续金具(1)承力接续金具1)铝绞线用钳压接续管(椭圆形、搭接)。图1 - 38铝绞线用钳压接续管2)钢芯铝绞线用钳压接续管(椭圆形、搭接)。1.5.1金具分类图1 - 39钢芯铝绞线用钳压接续管3)铝绞线液压接续管(10kV绝缘线用、铝合金制)。图1 - 40铝绞线液压对接接续管4)钢芯铝绞线液压对接接续管(含钢芯对接)。1.5.1金具分类图1 - 41钢芯铝绞线液压对接接续管5)铜绞线液压对接接续管。图1 - 42铜绞线液压对接接续管6)铝合金绞线液压对接接续管。7)预绞式接续条。1.5.1金具分类图1 - 43预绞式接续条(2)非承力接续金具1)接续管弹射C形楔型线夹。2)接续液压H形线夹。1.5.1金具分类图1 - 44接续管弹射C形楔型线夹3)接续液压C形线夹。1.5.1金具分类图1 - 46接续液压C形线夹4)铝绞线、钢芯铝绞线用铝异径并沟线夹，适用于中小截面的铝绞线、钢芯铝绞线在不承受张力位置上的连接，1.5.1金具分类可接续等径或异径导线。5)铜绞线用铜异径并沟线夹。6)铜铝过渡异径并沟线夹，如图1 - 48所示，铜铝过渡应采用摩擦焊接工艺。7)穿刺线夹。图1 - 47铝异径并沟线夹1.5.1金具分类8)接户线过渡线夹。图1 - 50中压穿刺线夹4.保护金具1.5.1金具分类(1)护线条与修补条预绞丝护线条与修补条可用于大跨越线路导线抗振和导线断股的修补。图1 - 52预绞丝护线条、修补条(2)司脱客型防振锤司脱客型防振锤是以一根高强度的钢绞线两端分别固定着一个空心筒形的铸铁重锤，在钢绞线中部铆紧一副夹板，以便将防振锤安装到导线上。1.5.1金具分类图1 - 53司脱客型防振锤(3)多频防振锤多频防振锤的钢绞线两端用不同质量的锤头，悬点距钢绞线的两端也不等长，利用这种结构，可以获得四个固定频率，适应的频率较宽。1.5.1金具分类图1 - 54多频防振锤5.拉线金具1)拉线楔型耐张线夹、拉线楔型UT线夹(可调线夹)。1.5.1金具分类图1 - 55拉线楔型耐张线夹2)用于钢绞线拉线的预绞丝耐张线夹，采用镀锌钢丝制成。1.5.1金具分类3)钢线卡子，采用可锻铸铁制造，并热镀锌，主要用于钢丝绳索的接续和架空线路拉线的接续。图1 - 57钢线卡子1.5.2金具的选用与安全系数1.金具的选用1)接续金具及耐张线夹的引流板表面应光洁、平整、无凹坑及腐蚀等缺陷，接触面应紧密，符合要求。2)金具表面应无气孔、砂眼及裂纹等缺陷。3)线夹、压板、线槽和喇叭口不应有毛刺、裂纹等缺陷。4)金具的焊缝应牢固无裂纹、气孔及夹渣，咬边深度不应大于1.0mm。5)金具表面的镀锌层不得剥落、缺锌和锈蚀。6)金具中各活动机构灵活，无卡阻现象。7)防振锤的钢绞线不应有散股、锈蚀现象，锤头应进行防腐处理。2.金具的机械强度安全系数1.5.2金具的选用与