架空配电线路课件

第第3 3章架空配电线路章架空配电线路 第三章第三章 架空配电线路架空配电线路第第3 3章架空配电线路章架空配电线路 一、架空配电线路概述一、架空配电线路概述第第3 3章架空配电线路章架空配电线路 一、架空配电线路概述一、架空配电线路概述1 1、配电线路的电压等级及供电方式、配电线路的电压等级及供电方式电力线路电力线路：输电线路：电源向电力负荷中心输送电能线路。输电线路：电源向电力负荷中心输送电能线路。配电线路：由负荷中心到用电单位变电所，用配电线路：由负荷中心到用电单位变电所，用 于分配电能的线路于分配电能的线路按电压等级分：按电压等级分：1010kVkV及以下的电力线路，称为配电线路。及以下的电力线路，称为配电线路。配电线路配电线路：高压配电线路高压配电线路(1(1kVkV10kV)10kV)低压配电线路低压配电线路(1(1KVKV以下以下)高压配电供电方式：高压配电供电方式：1010kVkV三相三线制三相三线制低压配电供电方式低压配电供电方式 动力线路，动力线路，380380V V三相三线制三相三线制 动力、照明混合动力、照明混合 ，380/220380/220V V三相四线制三相四线制第第3 3章架空配电线路章架空配电线路 输输电电电电压压：3535kVkV、110kV110kV、220kV220kV、330kV330kV、500KV500KV 常用电压：常用电压：380380V V、220V220V、36V36V、24V24V、12V12V电力系统的升、输、降、配过程示意图电力系统的升、输、降、配过程示意图第第3 3章架空配电线路章架空配电线路 2 2、架空配电线路路径和杆位确定、架空配电线路路径和杆位确定（1 1）路径选择）路径选择 应与本乡镇发展规划相结合，方便机耕，少在占农田。应与本乡镇发展规划相结合，方便机耕，少在占农田。应便于线路施工、运行和维护，交通方便。应便于线路施工、运行和维护，交通方便。跨跨越越、转转角角少少，路路径径要要短短，（农农村村：1010kVkV供供电电半半径径不不宜宜超超过过1515kmkm，挡挡距距6060100100m m；380V380V供供电电半半径径不不宜宜超超过过0.50.5kmkm挡挡距距40407070m m）尽量避开森林、洼地和易受山洪、雨水冲刷地带。尽量避开森林、洼地和易受山洪、雨水冲刷地带。严禁跨越堆放可燃物，易炸物及场院和仓库。严禁跨越堆放可燃物，易炸物及场院和仓库。（2 2）杆位确定）杆位确定 先确定首端杆、转角杆、终端杆先确定首端杆、转角杆、终端杆 由由可把线路分成几个直线段，均匀分配挡距可把线路分成几个直线段，均匀分配挡距。第第3 3章架空配电线路章架空配电线路 基本基本构件：构件：电杆、横担、绝缘子，电杆、横担、绝缘子，金具、导线金具、导线 导线排列方式：导线排列方式：高压：三角排列，水平排列高压：三角排列，水平排列 低压：水平排列低压：水平排列3 3、架空配电线路的基本构件、架空配电线路的基本构件（如图）（如图）第第3 3章架空配电线路章架空配电线路 第第3 3章架空配电线路章架空配电线路 二、电杆的杆型及杆顶结构二、电杆的杆型及杆顶结构第第3 3章架空配电线路章架空配电线路 二、电杆的杆型及杆顶结构二、电杆的杆型及杆顶结构 1 1、对电杆的要求、对电杆的要求 电杆是支持导线的。电杆是支持导线的。按承力情况可以分为：直线杆、耐张杆、转角杆、终端杆、分按承力情况可以分为：直线杆、耐张杆、转角杆、终端杆、分 支杆、跨越杆支杆、跨越杆按材料的不同可分为按材料的不同可分为钢筋混凝土：圆杆：最小端直径钢筋混凝土：圆杆：最小端直径150150mmmm 方形杆：最小端方形杆：最小端120140120140mmmm木杆：最小端不小于木杆：最小端不小于100 100 mmmm，根部作防腐根部作防腐处理处理 2 2、不同类型的电杆、不同类型的电杆第第3 3章架空配电线路章架空配电线路 （1）直线杆直线杆（如图）（如图）又又叫叫过过线线杆杆或或中中间间杆杆，主主要要承承受受导导线线及及覆覆冰冰的的重重量量和和侧侧面风力，其杆型结构简单。面风力，其杆型结构简单。第第3 3章架空配电线路章架空配电线路 （2）耐张杆耐张杆（如图）（如图）又又叫叫承承力力杆杆或或锚锚杆杆，为为了了限限制制倒倒杆杆或或断断线线的的事事故故范范围围，需需要要把把线线路路的的直直线线部部分分划划分分成成若若干干个个耐耐张张段段，在在耐耐张张段段的的两两端端安安装装耐张杆。耐张杆。而而耐耐张张杆杆承承受受导导线线及及覆覆冰冰的的重重量量、侧侧面面风风力力和和相相邻邻导导线线拉拉力力差差，所所引引起起的的顺顺线线路路方方向向的的拉拉力力。通通常常在在耐耐张张杆前后各装一根拉线杆前后各装一根拉线。第第3 3章架空配电线路章架空配电线路 （3）终端杆终端杆（如图）（如图）设设置置在在线线路路终终端端、首首端端的的耐耐张张杆杆，需需要要在在导导线线的的对对面面装装拉拉线线，用用来平衡导线的拉力。来平衡导线的拉力。第第3 3章架空配电线路章架空配电线路 （4）转角杆转角杆（如图）（如图）用在线路改变方向的地方。用在线路改变方向的地方。偏转角度：偏转角度：15150 0 用一根横担用一根横担 15 150 030300 0 用两根横担（装拉线）用两根横担（装拉线）30300 045450 0 用两根横担，两侧导线用跳线连接（装拉线）用两根横担，两侧导线用跳线连接（装拉线）450 090900 0 用双层双横担，两侧导线用跳线连接（装拉线）用双层双横担，两侧导线用跳线连接（装拉线）第第3 3章架空配电线路章架空配电线路 第第3 3章架空配电线路章架空配电线路 第第3 3章架空配电线路章架空配电线路 （5)分支杆分支杆（如图）（如图）设设在在分分支支线线路路与与干干线线相相连连的的地地方方，是是在在一一根根电电杆杆上上分分出出两两条条方方向向不不同同的的线路电杆。线路电杆。第第3 3章架空配电线路章架空配电线路 第第3 3章架空配电线路章架空配电线路 第第3 3章架空配电线路章架空配电线路 三、架空导线三、架空导线第第3 3章架空配电线路章架空配电线路 三、架空导线三、架空导线1、导线的型号、导线的型号由三部分组成：导线材料、结构和载流面积由三部分组成：导线材料、结构和载流面积L：铝线铝线T：铜线铜线J：多股绞线多股绞线G：钢线钢线例如例如TJ：铜绞线铜绞线LJ：铝绞线铝绞线HLJ：铝合金绞线铝合金绞线LGJ-120：截面积为截面积为120mm2的钢的钢芯芯铝绞线。铝绞线。注意：注意：钢钢芯主要用于承受导线拉力，而芯主要用于承受导线拉力，而截面积不包含钢截面积不包含钢芯芯 导线：裸裸导线：绝缘导线 架架空空导线均采用裸均采用裸导线（除（除变台引台引线）2 2、选择导线的几个要素、选择导线的几个要素（1）导线型号）导线型号选择原则：选择原则：(低压低压)采用符合国家电线产品技术标准的铝绞线采用符合国家电线产品技术标准的铝绞线第第3 3章架空配电线路章架空配电线路 第第3 3章架空配电线路章架空配电线路 第第3 3章架空配电线路章架空配电线路 (2)导线截面导线截面选择要求如下：选择要求如下：有足够大的机械强度有足够大的机械强度只要导线截面不小于其最小允许截面，就可满足机械强度。只要导线截面不小于其最小允许截面，就可满足机械强度。第第3 3章架空配电线路章架空配电线路 按发热条件选择（允许载流量）按发热条件选择（允许载流量）导线有电阻，电流通过有功率损耗，故使导线发热，温导线有电阻，电流通过有功率损耗，故使导线发热，温度升高。因此，线路的最大工作电流度升高。因此，线路的最大工作电流Ic不应大于导线的允许不应大于导线的允许载流量载流量I允许允许。I允许允许Ic第第3 3章架空配电线路章架空配电线路 一般取当地最热月份的平均温度，作为环境温度一般取当地最热月份的平均温度，作为环境温度线路的电压损失线路的电压损失规定：规定：高压配电线路：自供电所的变压器二次侧出口至线路末端高压配电线路：自供电所的变压器二次侧出口至线路末端变压器允许电压降为额定电压变压器允许电压降为额定电压(10kV)的的5%电压损失计算公式：电压损失计算公式：U=U0PL电压损失百分数电压损失百分数第第3 3章架空配电线路章架空配电线路 注意：注意：U0：电压损失系数电压损失系数(V/km.kw)P：有功功率有功功率(kw)L：线路长度线路长度(km)Ue：线路额定电压线路额定电压(V)第第3 3章架空配电线路章架空配电线路 例例1、有有一一条条10kV配配电电线线路路，全全长长12km，采采用用的的导导线线是是LJ35，线线路路末末端端有有功功功功率率P=450kw，cos=0.8。试试求求这这条条线线路路电电压压损损失失是是多多少少？电电压压损损失失的的百百分分数数是是多多少少？（电电压压损损失系数失系数0.120v/kw.km）解：电压损失解：电压损失电压损失的百分数电压损失的百分数低低压压配配电电线线路路：自自配配电电变变压压器器二二次次侧侧出出口口至至线线路路末末端端允允许许电压降不应大于额定电压电压降不应大于额定电压(220、380V)的的的的4%（农村的（农村的7%）由由于于低低压压配配电电线线路路的的电电阻阻相相对对较较大大，电电抗抗的的作作用用很很小小可可以以忽忽略略，所以公式可以简化为：所以公式可以简化为：第第3 3章架空配电线路章架空配电线路 由此可以选择导线截面由此可以选择导线截面注注意意：u电电压压损损失失百百分分数数的的数数值值（如如电电压压损损失失百百分分数数5%时时，取取5）；S：导导线线的的截截面面(mm2)；C：电电压压损损失失计计算算常常数数：M=PL：负荷矩（负荷矩（kW.M）第第3 3章架空配电线路章架空配电线路 例例2、某村在距离配电变压器、某村在距离配电变压器500米处，新建一个粮食加工厂，米处，新建一个粮食加工厂，装机容量是装机容量是10kw。若要求电压损失不超过若要求电压损失不超过7%，问应选用什么，问应选用什么规格的铝裸导线？（电压损失计算常数为规格的铝裸导线？（电压损失计算常数为47）解：负荷矩解：负荷矩M=PL=5000(kw.m)选用选用LJ-16导线可以满足要求导线可以满足要求按经济电流密度选择导线截面按经济电流密度选择导线截面（J）注意：高压配电线路的导线截面应按经济电流密度选择，注意：高压配电线路的导线截面应按经济电流密度选择，第第3 3章架空配电线路章架空配电线路 经经济济电电流流密密度度J：既既考考虑虑线线路路运运行行的的电电能能损损耗耗，又又考考虑虑线路建设投资等方面经济效益，而确定导线截面电流密度。线路建设投资等方面经济效益，而确定导线截面电流密度。按按J选择的截面称作经济截面选择的截面称作经济截面S经济经济：注意：只适用于高压线路。注意：只适用于高压线路。第第3 3章架空配电线路章架空配电线路 (3)架空配电线路选择导线方法架空配电线路选择导线方法高压线路：按经济电流密度选择导线截面高压线路：按经济电流密度选择导线截面低压线路：低压动力线路：先按发热条件（允许载流量）选低压线路：低压动力线路：先按发热条件（允许载流量）选 择导线截面，再验算电压损失、择导线截面，再验算电压损失、机械强度。机械强度。低压照明线路：先按允许电压损失选择导线截低压照明线路：先按允许电压损失选择导线截 面，再验算发热条件、机械强面，再验算发热条件、机械强 度度 （关于低压绝缘线路选择导线在第四章再讲）（关于低压绝缘线路选择导线在第四章再讲）第第3 3章架空配电线路章架空配电线路 例例题题：有有一一条条LJ型型铝铝绞绞线线架架设设的的10kV架架空空线线路路，计计算算负负荷荷为为1280kW，cos=0.9，Tmax=4200h，线线路路总总长长为为5kM，导导线线三三角角排排列列，线线间间几几何何均均距距离离1m，试试按按经经济济截截面面选选择择导导线线，并并校校验验其其发发热热条件、机械强度和电压损失百分值。条件、机械强度和电压损失百分值。解：（解：（1）选择经济截面）选择经济截面负荷电流：负荷电流：由由Tmax=4200h，查表得经济电流密度查表得经济电流密度J=1.15A/mm2经济截面经济截面查表，可选查表，可选LJ-70型铝绞线，截面积型铝绞线，截面积70mm2(2)检验发热条件检验发热条件查查表表得得：LJ-70型型铝铝绞绞线线的的允允许许载载流流量量(250C)，I允允许许=265A，而而，可见可见IcI允许允许故满足发热条件故满足发热条件第第3 3章架空配电线路章架空配电线路 (3)检验机械强度检验机械强度查查表表得得，10kV居居民民架架空空铝铝线线最最小小允允许许截截面面积积为为35mm2小小于于70mm2，可见可见LJ-70型铝绞线满足机械强度。型铝绞线满足机械强度。(4)检验电压损失检验电压损失由由10kV、cos=0.9、：、：LJ-70型铝绞线查表得型铝绞线查表得U0=0.06v/kw.km电压损失电压损失电压损失的百分数电压损失的百分数，故，故LJ-70型铝绞线，满足电压损失的型铝绞线，满足电压损失的百分值的要求。百分值的要求。第第3 3章架空配电线路章架空配电线路 四、横担、绝缘子及金具四、横担、绝缘子及金具第第3 3章架空配电线路章架空配电线路 四、横担、绝缘子及金具四、横担、绝缘子及金具 1 1、横担、横担横担的作用：横担的作用：是支持绝缘子、导线、开关、避雷器等设备的，并使是支持绝缘子、导线、开关、避雷器等设备的，并使 导线间有一定距离。导线间有一定距离。横担的要求：横担的要求：要有一定的长度和机械强度。要有一定的长度和机械强度。横担有：横担有：铁横担、瓷横担、木横担铁横担、瓷横担、木横担横担的长度取决于：横担的长度取决于：导线的根数、相邻电杆档距大小和导线间距离。导线的根数、相邻电杆档距大小和导线间距离。导线在横担上的排列相序：导线在横担上的排列相序：高压线路高压线路:面向负荷从左侧起排列相序为面向负荷从左侧起排列相序为:U U、V V、W W 低压线路低压线路:面向负荷从左侧起排列相序为面向负荷从左侧起排列相序为:U U、N N、V V、W W第第3 3章架空配电线路章架空配电线路 第第3 3章架空配电线路章架空配电线路 导线之间距离：导线之间距离：2 2、绝缘子（瓷瓶）、绝缘子（瓷瓶）作用：是使导线与导线之间或导线与横担、电杆、大地之间绝缘。作用：是使导线与导线之间或导线与横担、电杆、大地之间绝缘。要求：要求：承受线路电压承受线路电压 有一定的机械强度有一定的机械强度第第3 3章架空配电线路章架空配电线路 (1)(1)针式绝缘子（直瓶或立瓶）：用于直线杆。针式绝缘子（直瓶或立瓶）：用于直线杆。第第3 3章架空配电线路章架空配电线路 （2 2）蝴蝴蝶蝶式式绝绝缘缘子子（茶茶台台）：用用于于耐耐张张杆杆、转转角角杆杆、终终端端杆杆、分支杆。分支杆。第第3 3章架空配电线路章架空配电线路 （3 3）悬悬式式绝绝缘缘子子：用用在在3535kvkv以以上上的的线线路路上上，根根据据线线路路电电压压的的高低，由几个悬式绝缘子组成绝缘子串。高低，由几个悬式绝缘子组成绝缘子串。（4 4）拉线绝缘子：用在拉线上，使拉线上、下两端互相绝缘）拉线绝缘子：用在拉线上，使拉线上、下两端互相绝缘。第第3 3章架空配电线路章架空配电线路 第第3 3章架空配电线路章架空配电线路 第第3 3章架空配电线路章架空配电线路 3、金具金具安装导线、横担、绝缘子、拉线时所用到的铁件的总称。安装导线、横担、绝缘子、拉线时所用到的铁件的总称。第第3 3章架空配电线路章架空配电线路 五、电杆长度的确定五、电杆长度的确定第第3 3章架空配电线路章架空配电线路 五、电杆长度的确定五、电杆长度的确定 档档距距：两两根根相相邻邻电电杆杆之之间间的的距距离离叫做电杆档距。叫做电杆档距。弧弧垂垂（驰驰度度）：在在一一档档距距内内，导导线线的的悬悬挂挂点点与与导导线线最最低低点点之之间间的垂直距离。的垂直距离。1 1、档距和弧垂、档距和弧垂档距档距f f1 1悬挂点等高悬挂点等高弧垂弧垂f ff f2 2悬挂点不等高悬挂点不等高对地对地距离距离第第3 3章架空配电线路章架空配电线路 规规律律：弧弧垂垂大大小小与与档档距距长长度度，导导线线重重量量，架架线线松松紧紧，气气温温、风风、冰冰雪雪等等有有关关。导导线线截截面面确确定定以以后后，档档距距越越大大、弧弧垂垂越越大、导线所受拉力越大。大、导线所受拉力越大。第第3 3章架空配电线路章架空配电线路 LJ-16LJ-16弧垂表（最大风速弧垂表（最大风速v=25m/sv=25m/s）LGJ-16LGJ-16弧垂表（最大风速弧垂表（最大风速v=25m/sv=25m/s）第第3 3章架空配电线路章架空配电线路 2、导线的限距导线的限距导线到地面（或水面）或其它设施的最小垂直距离叫做限距。导线到地面（或水面）或其它设施的最小垂直距离叫做限距。居民区：居民区：高压高压 6.5 6.5m m低压低压6m非非居民区：居民区：高压高压 5.5 5.5m m低压低压5m导线与街道、人行道树之间的最小距离导线与街道、人行道树之间的最小距离（m m）最大弧垂情况的垂直距离最大弧垂情况的垂直距离最大风偏情况的水平距离最大风偏情况的水平距离 高压高压1.5低压低压1高压高压2低压低压1第第3 3章架空配电线路章架空配电线路 3、电杆的埋设深度电杆的埋设深度 一一般般情情况况，1515米米以以下下电电杆杆，按按杆杆长长的的六六分分之之一一计计算算，但但最最少不得小于少不得小于1.51.5米。米。4、电杆长度的计算电杆长度的计算 横担到杆的顶部的距离：横担到杆的顶部的距离：高压高压 0.5 0.5m m低压低压0.150.15m电电杆杆长长度度=限限距距+弧弧垂垂+横横担担到到杆杆的的顶顶部部的的距距离离+电杆埋深电杆埋深第第3 3章架空配电线路章架空配电线路 具体一个低压线路例子