《架空输电线路设计讲座》1-3章

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,架空输电,线,线路设计,讲,讲座,三峡大学,：,孟遂民,2011.7,一、,输电线路,在,在电力系,统,统中的地,位,位,1.电力,生,生产过程,第一章,输,输电线,路,路基本知,识,识,电力系统,电力网,电力线路,发电厂,开关站,（变电站）,变电站,用电设备,配电线路,输电线路,2.电力,系,系统、电,力,力网,N个,二、架空,输,输电线路,的,的组成,导线,地线,绝缘子（,串,串）,线路金具,杆塔和拉,线,线,基础,架空输电,线,线路,传导电流，输送电能,又称避雷线。防止雷电直击导线，同时在雷击杆塔时起分流作用，对导线起耦合和屏蔽作用，降低导线上的感应过电压,用来支持或悬挂导线和地线，保证导线与杆塔间不发生闪络，保证地线与杆塔间的绝缘,输电线路所用金属部件（除杆塔螺栓外）的总称,杆塔,：钢筋混凝土杆和铁塔的总称。作用：支持导线、地线及其它附件；相导线以及地线之间彼此保持一定的安全距离；导线对地面、交叉跨越物或其他建筑物等具有允许的安全距离,拉线,：平衡杆塔的横向荷载和导线张力，减少杆塔根部的弯矩,支承杆塔，传递杆塔所受荷载至大地,导泄雷电流入地，保证线路具有一定耐雷水平,接地装置,1、导线,和,和地线,导线和地,线,线通称架,空,空线,（1）常,用,用架空线,：,：,铝绞线、,镀,镀锌钢绞,线,线、钢芯,铝,铝绞线、,分,分裂导线,。,。基本都,是,是多股线,丝,丝的绞合,线,线。,（2）最,常,常用钢芯,铝,铝绞线,。原因：1）交流,电,电的,集肤效应,，四周电,阻,阻率较小,的,的铝部截,面,面主要起,载,载流作用,，,，既有较,高,高的导电,率,率；2）,机,机械荷载,则,则,主要由,芯部的钢,线,线,承受，又,有,有较好的,机,机械强度,。,。,(3)分,裂,裂导线的,特,特点:,我国220kV和330kV线路多用二分裂导线，500kV线路多用四分裂导线,结构：使,用,用普通型,号,号的导线,，,，安装间,隔,隔棒保持,其,其间隔和,形,形状。,优点：其,表,表面电位,梯,梯度小，,临,临界电晕,电,电压高，,单,单位电抗,小,小，导纳,大,大，且无,需,需专门制,造,造。,（3）常,用,用架空线,的,的型号、,规,规格,圆线同心,绞,绞架空导,线,线,（GB/T 11791999）,：型号、规,格,格号、绞,合,合结构及,本,本标准编,号,号,表示。,JL/G1B,50045/7GB/T11791999,表示由45根,硬,硬铝线,和,和7根B级镀,层,层普通,强,强度镀,锌,锌钢线,绞,绞制成,的,的钢芯,铝,铝绞线,，,，硬铝,线,线的截,面,面积为500mm,2,，查得,镀,镀锌钢,线,线的截,面,面积为34.6 rnm,2,。,JGlA4019GB/T 1179,1999,表示由19根A级镀,层,层普通,强,强度镀,锌,锌钢线,绞,绞制成,的,的镀锌,钢,钢绞线,，,，相当,于,于40mm,2,硬铝线,的,的导电,性,性，查,得,得钢,线的面,积,积为27l.1mm,2,。,型号第,一,一个字,母,母均用J,，表示,同,同心绞,合,合。单,一,一导线,在,在J后,面,面为组,成,成导线,的,的,单线代,号,号,，组合,导,导线在J后面,为,为,外层线,（,（或外,包,包线）,和,和内层,线,线（或,线,线芯）,的,的代号,：二者,用,用“/,”,”分开,；,；在代,号,号后可,用,用字母F表示,采,采用涂,防,防腐油,结,结构。,规格号,：,：,表示相,当,当于硬,拉,拉圆铝,线,线的导,电,电截面,积,积，单位为mm,2,。,绞合结,构,构用构,成,成导线,的,的单线,根,根数表,示,示,：单一,导,导线直,接,接用单,线,线根数,，,，组合,导,导线采,用,用前面,为,为外层,线,线根数,，,，后面,为,为内层,线,线根数,，,，中间,用,用“/,”,”分开,。,。绞线,常,常用的,单,单线有,：,：硬铝,线,线（L,）,）、高,强,强度铝,合,合金线,（,（LHA1、LHA2）,、,、镀锌,钢,钢线（G1A,、,、G1B、G2A、G2B,、,、G3A，其,中,中1、2、3,分,分别表,示,示普通,强,强度、,高,高强度,、,、特高,强,强度镀,锌,锌钢线,，,，A、B表示,镀,镀层厚,度,度普通,、,、加厚,）,）、铝,包,包钢线,（,（LB1A、LB2B、LB2）,。,。,在镀锌钢绞线,（,（YB/T5004,2001,）,）的标准中,：,：,钢绞线按断,面,面结构分为1,3、1,7、1,19、1,37四种；按公称抗,拉,拉强度分为1270MPa、1370 MPa、1470 MPa和1570 MPa四级；按钢丝锌,层,层级别分为,特,特A、A、B三级。,例如：结构1,7、直径6.0 mm,、,、抗拉强度1370MPa、A,级,级锌层的钢,绞,绞线标记为,：,：1,76.0,1370,AYB/T 50042001。,铝,绞,绞线,、,、钢,芯,芯铝,铰,铰线,的,的规,格,格和,性,性能GB1179-83：,由材料,、,、结,构,构和,标,标称,载,载流,面,面积三部,分,分组,成,成。,材,材料,和,和结,构,构以,汉,汉语,拼,拼音,的,的第,一,一个,字,字母,大,大写,表,表示,，,，载,流,流面,积,积以,平,平方,毫,毫米,数,数表,示,示。,LGJ-300/50GB1179-83标称,截,截面,铝,铝300mm,2,、钢50mm,2,的钢,芯,芯铝,铰,铰线,；,；,LJ-120GB1179-83标称,截,截面,为,为120mm,2,的铝,绞,绞线,；,；,LGJF-150/25GB1179-83标称,截,截面,铝,铝150mm,2,、钢25mm,2,的防,腐,腐型,钢,钢芯,铝,铝绞,线,线。,铝,合,合金,绞,绞线,、,、钢,芯,芯铝,合,合金,绞,绞线GB9329,88,：,：,LHAJ-400GB9329-88标称,截,截面,为,为400mm,2,的热,处,处理,铝,铝镁,硅,硅合,金,金绞,线,线；,LHBGJ-400/50标称,截,截面,为,为铝,合,合金400mm,2,、钢50mm,2,的钢,芯,芯热,处,处理,铝,铝镁,硅,硅稀,土,土合,金,金绞,线,线。,材料和结构以汉语拼音的第一个字母大写,铝钢,截,截面,比,比,正常型钢芯铝绞线,铝,部,截面,积,积,在GB1179,74中，,按,按铝钢,截,截面,比,比的不,同,同，,将,将钢,芯,芯铝,绞,绞线,分,分为正常,型,型（LGJ）,、,、加,强,强型,（,（LGJJ）,和,和轻,型,型（LGJQ,）,）三种,。,。型,号,号后,的,的数,字,字仅,表,表示,铝,铝部,的,的标,称,称截,面,面。,如,如：,LGJ185GB117974,（4,）,）,导,线,线,截,截,面,面,的,的,选,选,择,择,原,则,则,：,：,导,导,线,线,截,截,面,面,的,的,选,选,择,择,应,应,从,从,其,其电,气,气,性,性,能,能和机,械,械,性,性,能,能两,方,方,面,面,考,虑,虑,，,，,保,保,证,证安,全,全,经,经,济,济,地,地输,送,送,电,电,能,能,。,。,大,跨,跨,越,越,的,的,导,导,线,线,截,截,面,面,宜,宜,按,按,允,允,许,许,载,载,流,流,量,量,选,选,择,择,，,，,并,并,应,应,通,通,过,过,技,技,术,术,经,经,济,济,比,比,较,较,确,确,定,定,。,。,按经济电流密度初选导线截面,再按允许电压损失、发热、电晕等条件校验,方法：,（5,）,）,地,地,线,线,的,的,选,选,择,择,地线架,设,设的一,般,般规定,是否,架,架设。,长度,及,及单、,双,双。,35kV输电,线,线路，,不,不宜沿,全,全线架,设,设地线,。,。110kV,输,输电线,路,路，宜,沿,沿全线,架,架设地,线,线，但,年,年平均,雷,雷暴日,数,数不超,过,过15,或,或运行,经,经验证,明,明雷电,活,活动轻,微,微的地,区,区，可,不,不架设,地,地线。,在,在年平,均,均雷暴,日,日数超,过,过15,地,地区的220kV330kV输,电,电线路,，,，应沿,全,全线架,设,设地线,，,，山区,宜,宜采用,双,双地线,。,。500kV,输,输电线,路,路应沿,全,全线架,设,设双地,线,线。,保护,角,角。,500kV输,电,电线路,宜,宜采用10,15,，330 kV线路,及,及220 kV双地,线,线线路,宜,宜采用20,左右，,山,山区110kV单,地,地线线,路,路宜采,用,用25,左右。,两,两根地,线,线之间,的,的距离,，,，不应,超,超过地,线,线与导,线,线间垂,直,直距离,的,的5倍,。,。,在,档距中,央,央,，在气,温,温+15、,无,无风的,气,气象条,件,件下，,导,导线与,地,地线之,间,间的距,离,离,D,0.012,l,+1（m）,档距，m,地线的,选,选择,地线常,用,用镀锌,钢,钢绞线,、,、钢芯,铝,铝绞线,、,、OPGW型,复,复合光,纤,纤以及,铝,铝合金,绞,绞线、,钢,钢芯铝,包,包钢绞,线,线、铝,包,包钢绞,线,线等。,分为：,一般地,线,线、绝,缘,缘地线,、,、屏蔽,地,地线,和,复合光,纤,纤地线,四种。,表15 地线采用镀锌钢绞线时与导线的配合,导线型号,LGJ185/30及以下,LGJ185/45LGJ400/50,LGJ400/65及以上,镀锌钢绞线,最小标称截面(mm2),35,50,70,2、绝,缘,缘子和,绝,绝缘子,串,串,常用绝,缘,缘子,悬式绝,缘,缘子,重要性,能,能指标,：,：,击穿电,压,压、爬,电,电距离,（,（泄露,距,距离）,、,、机电,破,破坏负,荷,荷，见,表,表1-6。,型 号,公称高度,（mm）,公称盘径,（mm）,爬电距离,（mm）,工频电压有效值,(kV)不小于,雷电全波冲击,耐受电压峰值,(kV) 不小于,机电破,坏负荷,(kN),1分钟,湿耐受,击穿,XP70， LXP70,146,255,295,40,110,100,70,XP100，LXP100,146,255,295,40,110,100,100,XP120，LXP120,146,255,295,40,110,100,120,XP1160，LXP1160,146,255,305,40,110,100,160,XP210，LXP210,170,280,335,42,120,105,210,XP300，LXP300,195,320,370,45,120,110,300,XWP70,146,255,400,45,120,120,70,XWP100,160,280,450,45,120,120,100,XWP120,160,280,450,45,120,120,120,XWP160,155,300,400,50,120,130,160,XHP210,170,300,470,50,120,130,210,XHP300,195,320,460,50,120,140,300,LXZP160,170,320,545,65,130,140,160,LXZP210,170,320,545,65,130,140,210,LXZP300,195,400,635,70,140,150,300,LXQP120,140,255,305,45,120,100,210,XDP70C,XDP70CN,200,160,160,30,110,可调间隙：1030 mm,间隙20mm时工频放电电压：830,70,XDP100C,XDP100CN,210,170,170,30,110,可调间隙：1030 mm,间隙20mm时工频放电电压：830,100,绝缘子,串,串：,悬垂串,、,、耐张,串,串。,悬垂串,的,的受力,特,特点,：,在线路,正,正常运,行,行时，,主,主要承,受,受垂直,线,线路方,向,向荷载,；,；在断,线,线时，,还,还要承,受,受断线,拉,拉力。,绝缘子,选,选择：2个方,面,面：绝,缘,缘（片,数,数）；,机,机电强,度,度（型,号,号）。,爬电比距，cm/kV。按,高压架空线路污秽分级标准选取,每联绝缘子的片数,额定电压,单个绝缘子的爬电距离,悬垂串,的,的片数,：,：,爬电比,距,距：,单位工,作,作电压,所,所要求,的,的,爬电距,离,离，,cm/kV。,按,按表1,9选,取,取。,一般地,区,区,：每一,悬,悬垂串,的,的绝缘,子,子片数,为,为,标称电压(kV),110,220,330,500,单片绝缘子的高度(mm),146,146,146,155,绝缘子片数(片),7,13,17,25,表1-10,操,操作,过,过电压,及,及雷电,过,过电压,要,要求的,悬,悬垂绝,缘,缘子串,的,的最少,片,片数,海拔高,度,度,1000m3500m,的地区,：悬垂,串,串的绝,缘,缘子数,量,量按式,下,下式计,算,算,高杆塔,：,：,对于全高超,过,过40m有地线,的,的杆塔,，,，高度,每,每增加10m,，,，应比,表,表1-10的,数,数量增,加,加一个,绝,绝缘子;全高100m以上的杆塔，绝,缘,缘子片数应,根,根据运行经,验,验并结合操,作,作过电压和,雷,雷电过电压,的,的计算确定,。,。,污秽地区：,线路通过空,气,气污秽地区,时,时，宜采用,防,防污绝缘子,，,，也可增加,普,普通绝缘子,的,的个数，其,泄,泄漏比距应,按,按表1-9,选,选取。,海拔高度，km,一般地区的,绝,绝缘子数量,高海拔地区,的,的绝缘子数,量,量,耐张串的受,力,力,特点：,耐张串除承,受,受垂直线路,方,方向的荷载,外,外，主要承,受,受正常和断线,情,情况下顺线,路,路方向的不,平,平衡张力。,耐张串的,片数：110330kV多一片,，,，500kV多二片。,但,但悬垂串的,绝,绝缘子数量,已,已超过表1-9的规定,值,值时，耐张,串,串绝缘子的,数,数量可不再,增,增加。,绝缘子串的,安,安全系数和,联,联数,（1）安全,系,系数：,不应小于表111所,列,列数值。瓷,质,质盘形绝缘,子,子尚应满足,正,正常运行情,况,况、常年荷,载,载状态下安,全,全系数不小,于,于4.5。,常,常年荷载是,指,指年平均气,温,温下绝缘子,所,所受的荷载,。,。,绝缘子的额定机电破坏负荷,绝缘子的机械强度安全系数,情 况,针式,盘形,瓷横担,金具,最大使用荷载,2.5,2.7,3.0,3.0,断 线,1.8,2.0,1.8,断 联,1.5,1.5,表1-11绝缘子和金,具,具机械强度,的,的最低安全,系,系数,(2)最大,使,使用荷载,：,：,在常年、断,线,线、断联情,况,况下，绝缘,子,子的相应最,大,大使用荷载,T,J,，可按下,式,式计算：,（3）联数, 机械强,度,度不足时，,怎,怎么办？,换用大吨位,绝,绝缘子。,采取双联和,多,多联解决。,所,所需绝缘子,的,的联数可根,据,据其所受最,大,大荷载确定,，,，即：,绝缘子的联数,绝缘子承受的最大荷载,双联及以,上,上的多联,绝,绝缘子串,应,应验算断,一,一联后的,机,机械强度,。,。, 在重,要,要跨越处,：,：,如铁路、,高,高等级公,路,路和高速,公,公路、通,航,航河流以,及,及人口密,集,集地区，,悬,悬垂串宜,采,采用独立,挂,挂点的双,联,联悬垂绝,缘,缘子串结,构,构。,（一）线,夹,夹,作用：握持架空,线,线。它应具,有,有足够的,强,强度和握,持,持力，合,理,理的线槽,形,形状，较,小,小的电磁,损,损失，并,能,能较好地,适,适应架空,线,线的振动,。,。,悬垂线夹：在直线,杆,杆塔上，,与,与悬垂绝,缘,缘子串相,配,配合使用,。,。,耐张线夹：在耐张,杆,杆塔上，,与,与耐张绝,缘,缘子串相,配,配合使用,。,。,跳线线夹：接续跳,线,线用的，,主,主要是并,沟,沟线夹和,压,压缩跳线,线,线夹，归,属,属接续金,具,具。,3、常用,金,金具,线路金具,是,是输电线,路,路所用金,属,属部件（,除,除杆塔螺,栓,栓外）的,总,总称。线,路,路金具种,类,类繁多，,用,用途各异,。,。常用的,有,有线夹、,接,接续金具,、,、连接金,具,具、保护,金,金具以及,拉,拉线金具,等,等。,（1）悬,垂,垂线夹,悬垂线夹,根,根据可转动点,位,位置不同，分为如,下,下图示中心回转,型,型（,a,）、提包型(,b,)、上扛,型,型(,c,)三类 。,（2）,耐张线夹,常用的耐,张,张线夹有螺栓型、压接型和螺旋型几种，如,下,下,图,图所示：,（3）接,续,续金具,电线的制,造,造长度是,有,有限的，,架,架线时需,要,要用接续,金,金具连接,起,起来。,常用的接,续,续金具是压接管和跳线线夹，架空线,的,的修补管也归于此,类,类。,（4）连,接,接金具,连接金具,主,主要用于,绝,绝缘子串,与,与杆塔和,线,线夹的连,接,接。可分,为八大类,：,：球头和,碗,碗头、直,角,角和平行,挂,挂板、延,长,长环和环,板,板、U型,挂,挂板和U,型,型拉板、U形环、U 形螺,丝,丝、联板,、,、调整板,等,等，如图,所,所示,（5,）,）,保,保,护,护,金,金,具,具,保,护,护,金,金,具,具,主,主,要,要,有,有,保,保,护,护,架,架,空,空,线,线,的,的,防,防,振,振,锤,锤,、,、,阻,阻,尼,尼,线,线,、,、,护,护,线,线,条,条,，,，,保,保,持,持,子,子,导,导,线,线,间,间,距,距,的,的,间,间,隔,隔,棒,棒,，,，,绝,绝,缘,缘,子,子,串,串,的,的,电,电,气,气,保,保,护,护,金,金,具,具,均,均,压,压,屏,屏,蔽,蔽,环,环,，,，,以,以,及,及,重,重,锤,锤,等,等,。,。,防,振,锤,锤,用,用,于,于,抑,抑,制,制,架,架,空,空,输,输,电,电,线,线,路,路,上,上,的,的,微,微,风,风,振,振,动,动,，,，,保,保,护,护,线,线,夹,夹,出,出,口,口,处,处,的,的,架,架,空,空,线,线,不,不,疲,疲,劳,劳,破,破,坏,坏,。,。,间,隔,棒,棒,用,用,于,于,维,维,持,持,分,分,裂,裂,导,导,线,线,的,的,间,间,距,距,，,，,防,防,止,止,子,子,导,导,线,线,之,之,间,间,的,的,鞭,鞭,击,击,，,，,抑,抑,制,制,次,次,档,档,距,距,振,振,荡,荡,，,，,抑,抑,制,制,微,微,风,风,振,振,动,动,。,。,间,间,隔,隔,棒,棒,有,有,刚,刚,性,性,和,和,阻,阻,尼,尼,式,式,两,两,大,大,类,类,。,。,均,压,压,屏,屏,蔽,蔽,金,金,具,具,属,属,电,电,气,气,保,保,护,护,金,金,具,具,，,，,用,用,来,来,控,控,制,制,绝,绝,缘,缘,子,子,和,和,其,其,它,它,金,金,（6,）,）,拉,拉,线,线,金,金,具,具,杆,塔,塔,分,分,为,为电,杆,杆和铁,塔,塔两,大,大,类,类,（1,）,）,电,电,杆,杆,：,：,分,为,为,钢,钢,筋,筋,混,混,凝,凝,土,土,电,电,杆,杆,、,、,钢,钢,管,管,杆,杆,。,。,优,点,点,：,：,结,结,构,构,简,简,单,单,，,，,节,节,约,约,钢,钢,材,材,，,，,基,基,础,础,简,简,易,易,，,，,工,工,程,程,量,量,小,小,，,，,工,工,程,程,造,造,价,价,低,低,，,，,施,施,工,工,周,周,期,期,短,短,，,，,且,且,具,具,有,有,较,较,高,高,的,的,强,强,度,度,，,，,经,经,久,久,耐,耐,用,用,，,，,运,运,行,行,维,维,护,护,费,费,用,用,低,低,。,。,缺,点,点,：,：,笨,笨,重,重,，,，,运,运,输,输,困,困,难,难,。,。,因,因,此,此,对,对,于,于,较,较,高,高,的,的,水,水,泥,泥,电,电,杆,杆,均,均,采,采,用,用,分,分,段,段,制,制,造,造,，,，,现,现,场,场,组,组,装,装,，,，,每,每,段,段,电,电,杆,杆,的,的,重,重,量,量,在,在5000,10000kN,以,以,下,下,。,。,使用：在35110kV线路上,大,大量使用的,是,是钢筋混凝,土,土电杆，新,建,建330kV及以下线,路,路，在平地,、,、丘陵等便,于,于运输和施,工,工的地区，,应,应首先考虑,采,采用钢筋混,凝,凝土电杆。,普通混凝土,电,电杆、预应,力,力混凝土电,杆,杆、部分预,应,应力混凝土,电,电杆。,钢管单杆：,钢,钢管杆,4、杆塔,（2）塔,常见的铁塔,是,是型钢用螺栓连接或,焊,焊接起来的,空,空间桁架，少数国家,也,也有铝合金,塔,塔或钢管混,凝,凝土结构塔,。,。,特点：铁塔,具,具有坚固可,靠,靠，使用周,期,期长的优点,，,，但钢材消,耗,耗量大，造,价,价高，施工,工,工艺复杂，,维,维护工作量,大,大。,（3）分类,1）按材料,分,分：铁塔、铝合,金,金塔或钢管,混,混凝土结构,塔,塔。,2）按结构,型,型式和受力,特,特点分：拉线塔和自,立,立塔。拉线,式,式铁塔能比,较,较充分地利,用,用材料的强,度,度特性，较,大,大幅度地降,低,低钢材消耗,量,量。在空旷,地,地区，采用,拉,拉线塔既有,良,良好的承载,能,能力，也有,较,较好的经济,效,效益。自立,式,式铁塔仅使,用,用在220kV以上线,路,路交通不便,和,和地形受限,必,必须使用铁,塔,塔的地方和,少,少数跨越高,塔,塔。技术经,济,济分析表明,，,，目前500kV线路,采,采用铁塔比,较,较合理。,3）,按,按杆,塔,塔在,线,线路,中,中的,作,作用,分,分：直线,杆,杆塔,、,、耐,张,张杆,塔,塔、,转,转角,杆,杆塔,、,、终,端,端杆,塔,塔、,跨,跨越,杆,杆塔,和,和换,位,位杆,塔,塔之,分,分。,直线杆塔又称中间杆塔，用于线路的直线段，其数量最多，约占杆塔,总数的80%。,正常情况下，直线杆塔主要承受架空线、绝缘子串、金具等的重量，其上的绝缘子串呈悬垂状态,耐张杆塔主要用来承受正常运行和断线事故情况下顺线路方向的架空线张力，保证不倒杆，限制事故范围的扩大，两基耐张杆塔之间构成一个耐张段,转角杆塔用于线路的转角处，主要承受两侧架空线产生的角度力,终端杆塔是线路进出线的第一基杆塔，一侧作用的是架空线正常张力，另一侧是较小的松驰张力,跨越杆塔位于线路与河流、山谷、铁路的交叉处，具有悬点高，荷载大，结构复杂，耗钢量大及投资高等特点。为合理分配杆塔荷载，跨越处常采用,（NZZN）的,跨越方式,换位杆塔用来完成架空线的换位,直线,杆,杆塔,耐张,杆,杆塔,转角,杆,杆塔,终端,杆,杆塔,跨越,杆,杆塔,换位,杆,杆塔,4）,按,按杆,塔,塔的,形,形状,分,分：有上,字,字型,、,、三,角,角型,、,、干,字,字型,、,、门,型,型、,拉,拉V,型,型、,猫,猫头,型,型,、酒,杯,杯型,、,、鼓,型,型等,称,称谓,。,。,杆塔,选,选择,：,：,主要,应,应考,虑,虑线,路,路的电压,等,等级,、,、线,路,路回,数,数、,导,导线,型,型号,、,、地,形,形地,质,质情,况,况以及,使,使用,条,条件,等,等，,并,并应,考,考虑施工,、,、运,行,行维,护,护方,便,便，通,过,过综,合,合技,术,术经,济,济比,较,较，,择,择优,选,选用,。,。但,应,应注,意,意一,条,条线,路,路采,用,用的杆塔,形,形式,不,不易,过,过多。,5、基,础,础,受力特,点,点：,下压力,，,，上拔,力,力、倾,覆,覆力等。,分类：,电杆基,础,础、铁,塔,塔基础。,（一）,电,电杆基,础,础,电杆基,础,础主要,采,采用装,配,配式预,制,制基础,，,，分为,本,本体基,础,础、卡,盘,盘和拉,线,线基础,，,，如下,图,图所示,。,。,（,a,）底盘,；,；（,b,）卡盘,；,；（,c,）拉,线盘,铁塔基,础,础根据,铁,铁塔类,型,型、地,形,形地质,、,、施工,条,条件以,及,及承受,荷,荷载的,不,不同而,不,不同。,常,常见的,有,有现浇混,凝,凝土基,础,础、装,配,配式基,础,础、桩,式,式基础,、,、锚杆,基,基础等，多,用,用现浇,混,混凝土,基,基础。,（二）,铁,铁塔基,础,础,桩式铁,塔,塔基础,锚杆基,础,础,现浇混,凝,凝土铁,塔,塔基础,装配式,铁,铁塔基,础,础,6、接,地,地装置,根据土,壤,壤电阻,率,率的大,小,小，接,地,地装置,可,可采用,杆,杆塔自,然,然接地,或,或人工,设,设置接,地,地体。,有地线,的,的杆塔,应,应当接,地,地，在,雷,雷季干,燥,燥季节,，,，杆塔,不,不连地,线,线的工,频,频接地,电,电阻不,宜,宜大于,表,表112所,列,列数值,。,。,土壤电,阻,阻率超,过,过2000,m，接,地,地电阻,很,很难降,到,到30,时，,可,可采用68,根,根总长,不,不超过500m的放,射,射形接,地,地体或,连,连续伸,长,长接地,体,体，其,接,接地电,阻,阻不限,制,制；也,可,可采用,物,物理型,降,降阻剂,措,措施，,有,有效降,低,低接地,电,电阻。,土壤电,阻,阻率较,低,低的地,区,区，如,杆,杆塔的,自,自然接,地,地电阻,不,不大于,表,表112所,列,列数值,所,所列数,值,值，可,不,不装人,工,工接地,体,体。,放射形,接,接地极,每,每根的,最,最大长,度,度，见,表,表113。,表112 有地线杆塔的工频接地电阻允许值,土壤电阻率（,m）,100及以下,100以上至500,500以上至1000,1000以上至2000,2000以上,工频接地电阻（）,10,15,20,25,30,表113 放射形接地极每根的最大长度,土壤电阻率（,m）,500,1000,2000,5000,最大长度（m）,40,60,80,100,（一）,导,导线的,排,排列方,式,式,影响因,素,素：,导线的,排,排列方,式,式主要,取,取决于,线,线路的回路数、线路,运,运行的,可,可靠性、杆塔荷载分,布,布的合,理,理性以及施工安,装,装、带,电,电作业,方,方便，并应,使,使塔头,部,部分结构简,单,单，尺,寸,寸小。,几种方,式,式,：单回线,路,路：三角形,、,、上字,形,形和水,平,平排列,；,；双回线,路,路：伞形、,倒,倒伞形,、,、六角,形,形和双,三,三角形,排,排列，,如,如图1-22,所,所示。特殊地,段,段：垂直排,列,列或三,角,角排列,等,等。,7、导,线,线的排,列,列方式,与,与换位,重冰区,、,、多雷,区,区和电,晕,晕严重,的,的地区,单,单回线,路,路采用,水,水平排,列,列还是,三,三角形,排,排列较,合,合适？,为,为什么,？,？,？,（二）,导,导线的,换,换位,1、原,因,因：,（1）,高压输,电,电线路,正,正常运,行,行时，,会,会在架空绝,缘,缘地线,上,上感应,出,出静电,感,感应电,压,压和纵,感,感应电,动,动势。静电,感,感应电,压,压是由,于,于三相,导,导线与,绝,绝缘地,线,线和大,地,地间的,电,电容耦,合,合产生,的,的。全,线,线不换,位,位时，220kV线,路,路的静,电,电感应,电,电压可,达,达10kV以,上,上，500kV线路,的,的静电,感,感应电,压,压在5,06,0kV,左,左右。,纵,纵感应,电,电动势,是,是由于,架,架空地,线,线相对,三,三相导,线,线的空,间,间位置,不,不对称,，,，导线,磁,磁通在,绝,绝缘地,线,线上产,生,生沿线,分,分布的,纵,纵感应,电,电动势,。,。纵感,应,应电动,势,势是沿,线,线叠加,的,的，并,与,与输送,容,容量成,正,正比。220kV线,路,路输送150MW.h时,纵,纵感应,电,电动势,达,达20V/km，500kV线路,输,输送1200MW.h时,纵,纵感应,电,电动势,达,达70V/km。过,高,高的感,应,应电压,会,会造成,地,地线绝,缘,缘子间,隙,隙放电,灼,灼伤损,坏,坏从而,造,造成事,故,故。,（2）,三,三相导,线,线的排,列,列不对,称,称时，,各,各相导,线,线的电,抗,抗和电,纳,纳不相,等,等会造,成,成三相,电,电流不,平,平衡，,引,引起负,序,序和零,序,序电流,，,，可能,引,引起系,统,统内电机的,过,过热，并对线路,附,附近的,其,其它弱,电,电线路,带,带来不,良,良影响,。,。,2、,换位原,理,理,换位的,原,原则：,保证各,相,相导线,在,在空间,每,每一位,置,置的长,度,度总和,相,相等。,下图为,全,全线采,用,用一,个(,a,),和二个,(,b,),整循环,换,换位的,布,布置情,况,况。与,单,单循环,换,换位相,比,比，多,循,循环换,位,位总的,换,换位处,数,数相对,减,减少，,有,有利于,远,远距离,输,输电线,路,路的安,全,全运行,。,。,规程规定,，,，在中性,点,点直接接,地,地的电力,网,网中，长度超过100km的线路,均,均应换位。换位循,环,环长度不,宜,宜大于200km,。,。如一个,变,变电站某,级,级电压的,每,每回出线,虽,虽小于100km,，,，但其总,长,长度超过200km，可采,用,用换位或,变,变换各回,路,路的相序,排,排列，以,平,平衡不对,称,称电流。,中性点非,直,直接接地,的,的电力网,，,，为降低,中,中性点长,期,期运行中,的,的电位，,可,可用换位,或,或变换线,路,路相序排,列,列的方法,来,来平衡不,对,对称电容,电,电流。,3,换位方式,常见的换,位,位方式有,直,直线杆塔,换,换位（滚,式,式换位）,、,、耐张杆,塔,塔换位和,悬,悬空换位,，,，如下图,（,a,）,滚,滚,式,式,换,换,位,位,；,；,（,（,b,）,耐,耐,张,张,换,换,位,位,；,；,（,（,c,）,悬,悬,空,空,换,位,位,4,、,、,导,导,线,线,换,换,位,位,的,的,优,优,化,化,导,线,线,换,换,位,位,处,处,是,是,线,线,路,路,绝,绝,缘,缘,的,的,薄,薄,弱,弱,环,环,节,节,，,，,在,在,满,满,足,足,要,要,求,求,的,的,前,前,提,提,下,下,应,应,尽,尽,量,量,简,简,化,化,换,换,位,位,，,，,减,减,少,少,（,a,）,换,换,位,位,且,且,倒,倒,相,相,；,；,（,（,b,）,换,换,位,位,不,不,倒,倒,相,（,三,三,）,）,地,地,线,线,的,的,换,换,位,位,1,、,、,换,换,位,位,原,原,因,因,：,：,为,为,了,了,降,降,低,低,能,能,量,量,损,损,失,失,。,。,2,、,、,换,换,位,位,注,注,意,意,事,事,项,项,：,：,1,）,）,应,应,保,保,证,证,对,对,每,每,一,一,种,种,导,导,线,线,排,排,列,列,段,段,，,，,每,每,根,根,地,地,线,线,处,处,于,于,两,两,侧,侧,位,位,置,置,的,的,长,长,度,度,相,相,等,等,。,。,2,）,）,其,其,换,换,位,位,点,点,和,和,导,导,线,线,换,换,位,位,点,点,错,错,开,开,。,。,3,、,、,换,换,位,位,方,方,式,式,：,：,1,）,）,从,从,杆,杆,塔,塔,顶,顶,直,直,接,接,向,向,上,上,或,或,向,向,下,下,交,交,叉,叉,绕,绕,跳,跳,。,。,2,）,）,在,在,杆,杆,塔,塔,顶,顶,设,设,置,置,针,针,式,式,绝,绝,缘,缘,子,子,，,，,用,用,以,以,固,固,定,定,交,交,叉,叉,跳,跳,线,线,，,，,放,放,电,电,间,间,隙,隙,制,制,作,作,在,在,针,针,式,式,绝,绝,缘,缘,子,子,上,上,。,。,（一,）,）、,主,主要,的,的气,象,象参,数,数及,其,其对,线,线路,的,的影,响,响,第,二,二,章,章,设,设,计,计,用,用,气,气,象,象,条,条,件,件,风,覆,冰,冰,气,温,温,气,象,象,条,条,件,件,三,三,要,要,素,素,3）引起架空线舞动，使架空线相间闪络、产生鞭击。,2）微风振动使疲劳破坏断线,1）架空线的垂直载荷增加，张力增大，可能成断线。,2）迎风面积增加，风载荷增加,5）脱冰跳跃可引起相间闪络,4）使舞动的可能性增大。,1）气温低，架空线变短，拉力增大，有可能断线,1,）,）,形,形,成,成,风,风,压,压,，,，,产,产,生,生,横,横,向,向,荷,荷,载,载,。,。,使,使,架,架,空,线,线,的,的,应,应,力,力,增,增,大,大,，,，,杆,杆,塔,塔,产,产,生,生,附,附,加,加,弯,弯,矩,矩,。,。,4,）,）,引,引,起,起,风,风,偏,偏,，,，,悬,悬,垂,垂,绝,绝,缘,缘,子,子,串,串,偏,偏,摆,摆,，,，,导,导,线,线,间,间,及,及,与,与,杆,杆,塔,塔,构,构,件,件,间,间,、,、,边,坡,坡,间,间,的,的,空,空,气,气,间,间,距,距,减,减,小,小,而,而,发,发,生,生,闪,闪,络,络,3）使弧垂增大，电气距离减小,3）最高气温下，导线温升、强度降低，可能超过允许值。,2）气温高，张力小、弧垂大，对地电气距离可能不够。,1.,线路正,常,常运行,情,情况下,（1）最大风,速,速：最大设,计,计风速,，,，无冰,，,，相应,的,的月平,均,均气温,（2）最低气,温,温：最低气,温,温，无,冰,冰，无,风,风,（3）覆冰有,风,风（最,厚,厚覆冰,）,）：最厚覆,冰,冰，相,应,应风速,，,，气温,5,主要用于计算架空线和杆塔的强度或刚度，校验工作电压下的电气间距,该气象组合主要用于架空线强度设计、上拔校验。,该气象组合是架空线和杆塔强度、刚度的设计依据，也是风偏后边导线对地和凸出物电气间距的校验条件,（4）覆冰无风（,最,最大垂直比,载,载）：最厚覆冰，,无,无风，气温,5,（5）最高气温：最高气温，,无,无冰，无风,该气象组合是对地和跨越物电气间距的校验条件,该气象组合是对地和跨越物电气间距的校验条件，也是计算导线发热的条件,（二）设计,用,用气象条件,的,的组合（三,要,要素）,2线路断,线,线事故情况,下,下的气象组,合,合,断线事故一般系外力,所,所致，与气,象,象条件无明,显,显的规律联,系,系。计算断,线,线情况的目,的,的：校验杆,塔,塔强度，校,验,验绝缘子和,金,金具强度，,校,校验转动横,担,担、释放型,线,线夹是否动,作,作，校验邻,档,档断线时跨,越,越档的电气,距,距离等。,（1）一般,地,地区：无风、无冰,、,、最低气温,月,月的最低平,均,均气温。,重冰区（覆,冰,冰厚度20mm以上）,：,：无风、有冰,（,（不小于正,常,常覆冰荷载,的,的50%）,、,、气温5,。,（2）校验邻档,断,断线：无风、,无,无冰、气,温,温+15,。,3线路,安,安装和检,修,修情况下,的,的气象组,合,合,（1）安装气象,：,：风速10m/s、,无,无冰、最,低,低气温月,的,的平均气,温,温。,这一气象,组,组合基本,上,上概括了,全,全年安装,、,、检修时,的,的气象情,况,况。对于,冰,冰、风中,的,的事故抢,修,修，安装,中,中途出现,大,大风等其,它,它特殊情,况,况，要靠,采,采取临时,措,措施来解,决,决。对于,六,六级以上,大,大风等严,重,重气象条,件,件，则应,暂,暂停高空,作,作业。,（2）带电作业,：,：风速10m/s、,无,无冰、气,温,温+15,。用于带电,作,作业的间,隙,隙校验。,4,线路耐振,计,计算用气,象,象组合,线路设计,中,中，应保,证,证架空线,具,具有足够,的,的耐振能,力,力。架空,线,线的应力,越,越高，振,动,动越显严,重,重，因此,应,应将架空,线,线的使用,应,应力控制,在,在一定的,限,限度内。,由,由于线路,微,微风振动,一,一年四季,中,中经常发,生,生，故控,制,制其年平,均,均运行应,力,力的气象,组,组合为：,无风、无,冰,冰、年平,均,均气温。,5雷电,过,过电压气,象,象组合（,外,外过电压,）,）,（1）外,过,过有风：温度15,，相应,风,风速，无,冰,冰。,该气象组,合,合主要用,于,于校验悬,垂,垂串风偏,后,后的电气,间,间距。,（2）外,过,过无风：温度15,，无风,，,，无冰。,该气象组,合,合主要用,于,于验算架,空,空地线对,档,档距中央,导,导线的保,护,护。,为了保证在雷电活动期间线路不发生闪络，要求塔头尺寸应能保证相应气象条件下导线风偏后对的电气距离，档距中央应保证导线与架空地线的间距大于规定值。,6操作,过,过电压气,象,象组合（,内,内过电压,）,）,操作过电,压,压是由于,大,大型设备,和,和系统的,接,接切在导,线,线上产生,的,的过电压,。,。,内过电压,气,气象组合为,：,：年均气温,、,、无冰、0.5倍,的,的最大风,（,（不低于15m/s）。,该气象组,合,合主要用,于,于校验悬,垂,垂串风偏,后,后的电气,间,间距。,（三）典,型,型气象区,设计规程,制,制定了9个典型,气,气象区，如表2-9所示,。,。,由于我国,幅,幅员辽阔,，,，气象情,况,况复杂多,样,样，九个,典,典型气象,区,区不能完,全,全包含各,地,地的实际,气,气象情况,，,，各地方,又,又根椐各,地,地区的气,象,象特点，,划,划分出各地的气,象,象分区。,当所设计,线,线路的实,际,际气象条,件,件同典型,气,气象区中,的,的某区接,近,近时，一,般,般应采用,典,典型气象,区,区所列气,象,象数椐，,以,以减少工,作,作量，提,高,高标准化,水,水平。,典型气象区,大,气,温,度,最高温,+40,最低温,5,10,10,20,10,20,40,20,20,覆 冰,5,最大风,+10,+10,5,5,+10,5,5,5,5,安 装,0,0,5,10,5,10,15,10,10,雷电过电压,+15,操作过电压、年均气温,+20,+15,+15,+10,+15,+10,5,+10,+10,风,速,m/s,最大风,35,30,25,25,30,25,30,30,30,覆 冰,10,*,15,安 装,10,雷电电压,15,10,操作过电压,0.5,v,max,（不低于15m/s）,覆冰厚度（mm）,0,5,5,5,10,10,10,15,20,冰的密度（g/cm,3,）,0.9,*一般情况下覆冰风速10m/s，当有可靠资料表明需加大风速时可取15m/s。,第三章,架,架空线,的,的机械物,理,理特性,主要机械,物,物理特性,：,：弹性系数,、,、温度线,膨,膨胀系数,、,、抗拉强,度,度极限（,瞬,瞬时破坏,应,应力）以,及,及抗弯刚,度,度。,1、钢芯,铝,铝绞线的,弹,弹性系数,定义,：单位应变,时,时的抵抗,应,应力，又,称,称弹性模量,E,。,特点：,钢部和铝,部,部的综合,。,。当其受,拉,拉力作用,时,时两部分,绞,绞合得更,加,加紧密，,因,因此可以,认,认为两部,分,分具有相,同,同的伸长,量,量，即钢,线,线部分和,铝,铝线部分,的,的应变相,等,等。,主,要,要,用,用,途,途,：虎,克,克,定,定,律,律,。,。,计,算,算,弹,弹,性,性,伸,伸,长,长,量,量,。,。,综,合,合,弹,弹,性,性,系,系,数,数,钢,线,线,弹,弹,性,性,系,系,数,数,铝,线,线,弹,弹,性,性,系,系,数,数,2,、,、,钢,钢,芯,芯,铝,铝,绞,绞,线,线,的,的,温,温,度,度,线,线,膨,膨,胀,胀,系,系,数,数,定,义,义,：,：温,度,度,膨,膨,胀,胀,系,系,数,数,，,指,指,的,的,是,是,温,温,度,度,升,升,高,高1,时,时,其,其,单,单,位,位,长,长,度,度,的,的,伸,伸,长,长,量,量,。,。,特,点,点,：,：由,于,于,铝,铝,的,的,温,温,度,度,膨,膨,胀,胀,系,系,数,数,a,大,于,于,钢,钢,的,的,膨,膨,胀,胀,系,系,数,数,s,，,因,因,此,此,钢,钢,芯,芯,铝,铝,绞,绞,线,线,的,的,温,温,度,度,膨,膨,胀,胀,系,系,数,数,介,于,于,a,与,s,之,间,间,。,主,要,要,用,用,途,途,：,：计,算,算,热,热,胀,胀,冷,冷,缩,缩,量,量,。,。,（1,）,）,计,计,算,算,拉,拉,断,断,力,力,：,：计,算,算,的,的,各,各,股,股,拉,拉,断,断,力,力,之,之,和,和,。,。,可,可,用,用,下,下,式,式,式,中,中,铝,铝,单,单,股,股,的,的,绞,绞,前,前,抗,抗,拉,拉,强,强,度,度,；,；,钢,钢,线,线,伸,伸,长,长1%,时,时,的,的,应,应,力,力,；,；,a,铝,铝,线,线,的,的,强,强,度,度,损,损,失,失,系,系,数,数,。,。37,股,股,以,以,上,上,取,取0.9,，,，37,及,及,以,以,下,下,取,取0.95,，,，,各,各,种,种,钢,钢,芯,芯,铝,铝,绞,绞,线,线,取,取1.0,。,。,3,、,、,钢,钢,芯,芯,铝,铝,绞,绞,线,线,的,的,综,综,合,合,拉,拉,断,断,力,力,和,和,抗,抗,拉,拉,强,强,度,度,（2,）,）综,合,合拉,断,断力,：,：对架,空,空线,进,进行,拉,拉断,力,力试,验,验时,，,，要,求,求其,应,应能,承,承受,计,计算,拉,拉断,力,力,的95%,，,，,即计,算,算拉,断,断力,的95%,才,才为,绞线,的,的综,合,合拉,断,断力,T,p,。,（3,）,）抗,拉,拉强,度,度极,限,限：综合,拉,拉断,力,力除,以,以架,空,空线,的,的截,面,面积,，,，即,得,得到,架,架空,线,线的,抗,抗拉,强,强度,极,极限,为,为,五、,架,架空,线,线的,许,许用,应,应力,和,和安,全,全系,数,数,（一,）,）架,空,空线,的,的许,用,用应,力,力：,是,是指,架,架空,线,线弧,垂,垂最,低,低点,所,所允,许,许使,用,用的,最,最大,应,应力,，,，工,程,程中,称,称之,为,为,最大,使,使用,应,应力,（,（张,力,力）,架空线的抗拉强度极限,架空线的设计安全系数,1、,在弧垂,最,最低,点,点,：导线,的,的安,全,全系,数,数,k,2.5,，,，地,线,线安,全,全系,数,数宜,大,大于,导,导线,的,的安,全,全系,数,数。,2、年均,气,气温,时,时：,平均,运,运行,应,应力,不,不应,超,超过,p,的25,，,，即,设,设计,安,安全,系,系数,不,不应,小,小于4.0。,3、悬挂,点,点的安,全,全系,数,数：,不应,小,小于2.25,。,。,4、稀有风速,或,或稀,有,有覆,冰,冰气象,条,条件时：,弧垂,最,最低,点,点：,最,最大,使,使用,张,张力,不,不应,超,超过,综,综合,拉,拉断,力,力的60%，,即,即其,安,安全,系,系数,不,不应,小,小于1.67；悬,挂,挂点,：,：最,大,大使,用,用张,力,力不,应,应超,过,过综,合,合拉,断,断力,的,的66%,。,。,5、,附,附加,张,张力,：,：,架设,在,在滑,轮,轮上,的,的导,、,、地,线,线，,还,还应,计,计算,悬,悬挂,点,点局,部,部弯,曲,曲引,起,起的,附,附加,张,张力,。,。,在任,何,何气,象,象组,合,合条,件,件下,，,，架,空,空线,的,的使,用,用应,力,力不,能,能大,于,于相,应,应的,许,许用,应,应力,。,。,（二,）,）安,全,全系,数,数的,规,规定,六、架空,线,线的比载,架空线的,比,比载,：是指单,位,位长度架,空,空线上所,受,受的荷载,折,折算到单,位,位截面积,上,上的数值,。,。,常用单位,：N/m,mm,2,或MPa/m。,种类,：荷载源,：,：自重比,载,载、冰重,比,比载、风,压,压比载和,覆,覆冰风压,比,比载等。,荷载作用,方,方向：垂,直,直比载、,水,水平比载,和,和综合比,载,载。,符号：,i,（,b,v,），表示,覆,覆冰厚度,为,为,b,、风速为,v,时的比载,。,。,（一）垂,直,直比载,垂直比载,包,包括自重,比,比载和冰,重,重比载，,作,作用方向,垂,垂直向下,。,。,1自重,比载：,架空线自,身,身重量引,起,起的比载,。,。,(MPa/m),架空线的单位长度质量,架空线的截面积,重力加速度,2冰重,比,比,载：,架空线的,覆,覆冰重量,引,引起的比,载,载。在覆,冰,冰厚度为,b,时，单位,长,长度架空,线,线上的覆,冰,冰体积为,：,：,覆冰厚度,架空线的外径,若取覆冰,的,的密度,=0.9,10,3,kg/cm,3,，则冰重,比,比载为,(MPa/m),3,垂直总比,载,载,：自重比,载,载与冰重,比,比载之和,，,，即,风速,v,时的风压标准值,风速,空气密度,（二）水,平,平比载,分无冰风压,比,比载和覆冰风压,比,比载，方向作,用,用在水平,面,面内。,基本风压,：空气的,动,动能在迎,风,风体单位,面,面积上产,生,生的压力,。,。,根据流体,力,力学中的,伯,伯努利方,程,程，基本,风,风压为:,基本风压与风速和空气密度有关,一般采用,标,标准空气,密,密度,=1.25kg/m,3,，此时,(Pa),1,无冰风压,比,比载,考虑到整,个,个档距上,的,的风速通,常,常不一致,，,，架空线,的,的迎风面,积,积形状（,体,体型）对,空,空气流动,的,的影响，,以,以及风向,与,与线路走,向,向间常存,在,在一定的,角,角度，无,冰,冰时的风,压,压比载按,下,下式计算,风速不均,匀,匀系数，,根,根据用途,不,不同有2,组,组值，可,取,取表38中的数,值,值。,500kV线路风,荷,荷载调整,系,系数（对,杆,杆塔）,风载体型,系,系数（空,气,气动力系,数,数），对,无,无冰架空,线,线，线径,d,17mm时,sc,=1.2,，,，线径,d,17mm时,sc,=1.1,。,。,架空线外径,基本风压,架空线截面积,风向与线路方向的夹角,在500kV线路,设,设计中引,入,入风荷载,调,调整系数,，,，是考虑,500kV线路绝,缘,缘子串较,长,长，子导,线,线多，,发生动力,放,放大作用,的,的可能性,增,增大，且,随,随风速的,增,增大而增,加,加。仅用,于,于计算架,空,空线作用,于,于杆塔上,的,的风荷载,，,，对50