架空线路和电缆线路

项目四输电线路一、任务供电线路的作用是输送电力，根据使用环境特征，合理选择输电线路，把发电厂，变电所和用户连接在一起构成电力系统。二、任务分析根据不同的使用环境和架空线路，电缆的结构特征，选择不同的输电线路类型，确定导体截面积，选择辅助配件，以及敷设的方式。知识点：•架空线路和电缆线路的结构和组成、特点类型•架空线路和电缆线路选择方法•会确定输电线路的型式•会选择输电线路截面第一节架空线路一、基本概念1、输电线路作用：输电、连接发电厂、变电所和用户。2、输电线路分类：架空线路和电缆线路3、特点：：架空线路与电缆线路相比，架空线路受自然条件影响大，占有空间大，在城市中架设影响市容美观，高压线路通过居民区有较大危险，故架空线路的使用范围受一定的限制。但由于架空线路具有投资费用低（较电缆线路少近一半）、建设速度快、容易发现故障和易于维护检修等优点，所以在工矿企业应用仍较为普通。二、架空线路的结构架空线路1、架空线路的组成1）导线2）电杆3）横担4）绝缘子5）金具6）拉线7）避雷线等。架空线路的基本构造2、导线铜绞线：导电性能好，机械强度大，耐腐蚀能力强，但造价高。铝绞线：导电性能好，质量轻，价格低，但是与铜绞线相比机械强度不高，耐腐蚀性较差。钢绞线：导电性能差，易腐蚀，机械强度高。为避免生锈，要镀锌处理。铝合金绞线：由铝硅镁等合金制成，导电性能好，质量轻，机械强度大。钢心铝绞线：由钢线和铝线绞合而成，有钢绞线和铝绞线的优点。（2）应用：铜绞线：用于腐蚀严重的场所；铝绞线：10kV及以下配电线路；铝合金绞线：大跨越输电线路；钢芯铝绞线：机械强度要求高和35kV及以上的输电。3电杆分类1）木杆、水泥杆、管型杆、铁塔杆。2)直线、耐张、转角、终端、分支、跨越、换位。水泥杆管型杆铁塔杆转角杆终端杆分支杆（1）作用：平衡电杆各方面的拉力，稳固电杆。（2）组成：拉线包箍、拉线绝缘子、花兰螺栓、拉线地盘和拉线组成。（3）种类：普通拉线、人字拉线、高桩拉线、自身拉线。4拉线133131735645°45°20°30°45°（a）（b）（c）1234（d）拉线的种类a-普通拉线；b-人字拉线；c-高桩拉线；d-自身拉线1-电杆；2-横木；3-拉线；4-房屋；5-拉桩；6-坠线；7-拉紧绝缘子（1）作用：固定绝缘子和导线，使导线保持一定距离。（2）分类：铁横担和瓷横担。铁横担：耐用，机械强度高，广泛应用。瓷横担：绝缘性能好，节省钢材，多用于高压线路。5横担6绝缘子（1）作用：不仅用于固定导线，又是导线和横担之间的绝缘物。（2）分类：高压和低压。针式绝缘子、蝶式绝缘子（多用于10KV以下）、悬式绝缘子（2－3节用于35KV；7节用于110KV）绝缘子（如图）常用绝缘子的外形结构a—低压针式；b、c—高压针式；d—低压碟式；e—槽形悬式；f—球形悬式；g—防污悬式；h—瓷横担低压针式绝缘子高压针式绝缘子低压碟式绝缘子槽形绝缘子防污悬式绝缘子瓷横担（1）作用：连接和固定导线、安装横担和绝缘子、紧固和调整拉线等所用到的各种金属附件。（2）种类：安装针式绝缘子的直脚和弯脚；安装蝶式绝缘子的穿心螺钉；悬式绝缘子的挂环、挂板、线夹；将横担固定在电杆上的U型抱箍；调解拉线松紧的花篮螺栓；连接导线用的并沟线夹、压接管；减轻导线振动的防震锤等。5）金具三、架空线路的敷设1、路径选择的基本原则：1)线路短，转角小，尽可能减少与道路、河流的交叉和跨越。2）尽量避开河道及雨水冲刷地带和滚石滑坡地带。3）尽量避开有爆炸危险的地区、有化学腐蚀的地区、有工业污染地区和重要工业地区。4)尽量靠近能通车的道路，以便运输架线设备，同时便于施工和线路维修。5）线路的转角点不宜设在山顶、河岸、堤坝及破度较大的山坡上，应设在较平坦的地段，并考虑有足够的施工紧线位置。6）线路跨越河流时，尽量垂直交叉，以缩短跨越距离，并选择有利地形尽量降低杆塔的高度。2、架空线路的敷设（1）档距与弧垂（2）导线在电杆上的排列顺序：高、低压线同杆架设、排列。（3）导线的线间距离（4）横担的长度与间距（5）电杆高度导线档距电杆对地最小距离弧垂架空线路的档距与垂弧杆顶距埋深1）电杆•电杆的架设应考虑对杆顶距、弧垂、导线对地最小距离、两电杆之间的距离、电杆埋深等要求。•杆顶距：上层横杆与杆顶的垂直距离。不设避雷线时一般为100～300mm.•弧垂：两杆之间导线最低点与悬挂点的垂直距离。大小取决于导线受的拉力，两杆距离等条件。•档距：两电杆的水平距离。大小与塔杆高度，机械强度及电压等级等有关。•埋深：杆塔高度15m以下，约埋杆塔总长度的1／6。2）导线在电杆上的排列方式•三相四线制：一般采用水平排列方式。•三相三线制：可采用水平排列也可采用三角形排列。•多回路架空线路：多采用三角、水平混合排列或垂直排列。•高压线路和低压线路同杆架设时，低压线路应设在下方。3)架空导线的间距与线路的档距、电压等级、绝缘子类型、电杆种类等因素有关。4）横担的长度与间距取决于导线间距、导线的根数、安装方式。5）架空导线的最小截面受外界因素影响，保证导线要有足够的机械强度，因此有最小截面的要求。四、架空导线截面的选择1、导线截面选择的原则1）按经济电流密度选择。2）按长时允许电流选择。3）按允许电压损失选择。4）按导线的机械强度选择。注意：•对于高压架空线应先按经济电流密度选择截面，再按其他条件校验；•对于低压线路先按电压损失的条件选择截面，再按其他条件校验。2、按经济电流密度选择导线截面oSecA312年运行费用与导线截面的关系1—年折旧费2—年电能损耗费；3—年运行费用1）经济截面：2）经济电流密度：Im单位：A/mm23）年最大负荷利用小时数：公式：maxmaxPWT经济电流密度A/mm2导体材料年最大负荷利用小时数/h1000~30003000~50005000以上裸铜导体和母线3.02.251.75裸铝导体和母线1.651.150.90裸钢导体和母线0.450.40.35铜芯电缆2.52.252.0铝芯电缆1.921.731.54导线的经济截面Sec:mIceSecJ3、按长时允许电流选择导线截面流过导线截面的最大工作电流Ig不大于导线的长时允许电流Iy，即：Iy≥IgmoxyxyymoIIIK当环境温度不是25℃时，导线允许的长时工作电流应按照下式修正：（1）线路的电压损失计算①线路负荷电压损失的计算相电压损失：三相对称线路线电压损失：△Uw=忽略电抗时：②分布负荷电压损失的计算△Uw=△U1+△U2+△U3导线截面型号相同4、按允许电压损失选择导线截面sincosIXIRU)sincos(3XRIUw)sinxcosr(IL300NwUQXPRUQXPRUNwUPRIRUcos3)(Pr00QxULUNwNrrwULPLIU00cos3（2）变压器电压损失的计算公式：)sin%cos%(%TXTrTNTTUUSSUTNTTUUU2100%100322TTnTNrRIUU100322TTnTNXRIUU%100%TNTNrSPU22%)(%)(%rzXUUU（1）允许电压损失的确定公式：△Up=U20T-Up.minUp.min查表简化△Up=U2N.T-Upmin要求△Up≥△U（2）按允许电压损失选择导线截面公式：线路电阻上的电压损失：导线最小截面：忽略线路电抗时按允许电压损失选择出截面后不必再校验。AULPKUPRUscNNdeNr310rPscNNdeUULPKA3min101、电缆的结构第二节电缆线路1（1）分类：铅护套、铝护套。铜线芯、铝线芯。油浸纸绝缘、干绝缘、不滴流。3（3）型号含义：Z-纸绝缘无P或D为油浸纸绝缘。L-铝，非L为铜。2（2）注意：井下禁用铝包电缆。无铠装电缆、铠装电缆。在有火灾爆炸危险的场所严禁用铝芯电缆和铝包电缆。1（1）普通橡套胶电缆：结构、芯数、适用场所。3（3）屏蔽橡套电缆：结构、性能、适用场所。2（2）阻燃橡套电缆：结构、芯数、适用场所。说明：各屏蔽层都是接地的。屏蔽橡套电缆特别适用于具有爆炸危险的场所和移动频繁的电气设备供电。（2）型号：ZR为阻燃型；GZR为隔氧层型阻燃；DL为低烟卤型；DW或WL为低烟无卤型；NH为耐火；M为煤矿用阻燃；V为聚氯乙烯；Y为聚乙烯；YJ为交联聚乙烯。（1）种类：交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆和聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆两种。1）电缆敷设的一般要求2）电缆的敷设方式3）煤矿井下电缆的敷设电缆的敷设（1）选择合适的敷设路径；（2）电缆敷设时应注意的问题（1）直接接地敷设：敷设方法、特点、适用情况。（2）在电缆沟内敷设（3）架空与沿墙敷设。煤矿井下电缆的敷设（≥700B≥100+d≥50≥50保护板沙或软土10KV及以下电缆B+200100100电缆直接埋地敷设100150455R3014560150305(a)(b)(c)电缆在矿井井下敷设(a)电缆吊钩；(b)沿柱子悬挂；(c)用夹子、卡箍夹持1．架空线路和电缆线路敷设的要求。2．架空线路和电缆线路的维修方法。3．架空线路的维护与检修和电缆线路维护与检修。4．工作过程中遇到特殊问题的处理方法。1、架空线路和电缆线路敷设的要求。2、架空线路和电缆线路的维修方法。3、架空线路的维护与检修和电缆线路维护与检修。