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电力线路的结构 电力线路按结构可分为架空线路和电缆线路两大类 架空线路 将导线架设在室外的杆塔上 经济 便于架设和维护 但可靠性差 电缆线路 一般埋于地下的电缆沟或管道中 可靠性高 造价高 电力线路的结构 1 架空线路 架空线路主要由导线 避雷线 即架空地线 杆塔 绝缘子和金具等部件组成 如图所示 图1 6架空线路的结构 导线和避雷线 导线的作用是传导电流 输送电能 避雷线的作用是将雷电流引入大地 以保护电力线路免遭雷击 架空线路采用的导线结构型式主要有单股 多股绞线和钢芯铝绞线三种 如图所示 图1 7裸导线的构造a 单股线b 多股绞线c 钢芯铝绞线 导线材料 要求电阻率小 机械强度大 质量轻 不易腐蚀 价格便宜 运行费用低等 常用材料有铜 铝和钢 导线的结构型式 导线分为裸导线和绝缘导线两大类 高压线路一般用裸导线 低压线路一般用绝缘导线 1 多股绞线的性能优于单股线 所以架空线路一般采用多股钢芯铝绞线 铝线为载流部分 钢芯承担主要的机械荷载 2 为减小220kV及以上输电线路的电晕损耗或线路电抗 多采用分裂导线或扩径导线 架空导线的型号有 TJ 铜绞线 LJ 铝绞线 用于10kV及以下线路 LGJ 钢芯铝绞线 用于35kV及以上线路 GJ 钢绞线 用作避雷线 档距 同一线路上相邻两根电杆之间的水平距离称为架空线路的档距 或跨距 弧垂 导线悬挂在杆塔的绝缘子上 自悬挂点至导线最低点的垂直距离称为弧垂 线间距离 380V为0 4 0 6m 6 10kV为0 8 1m 35kV为2 3 5m 110kV为3 4 5m 三相四线制低压线路的导线 一般都采用水平排列 三相三线制的导线 可三角排列 也可水平排列 多回路导线同杆架设时 可三角 水平混合排列 也可全部垂直排列 电压不同的线路同杆架设时 电压较高的线路应架设在上面 电压较低的线路应架设在下面 架空导线和其他线路交叉跨越时 电力线路应在上面 通讯线路应在下面 导线在杆塔上的排列方式 杆塔 用来支撑导线和避雷线 并使导线与导线 导线与大地之间保持一定的安全距离 按材料分 有木杆 钢筋混凝土杆 水泥杆 和铁塔 按用途分 有直线杆塔 中间杆塔 转角杆塔 耐张杆塔 承力杆塔 终端杆塔 换位杆塔和跨越杆塔等 横担的长度取决于线路电压等级的高低 档距的大小 安装方式和使用地点等 杆塔的分类 横担 电杆上用来安装绝缘子 常用的有木横担 铁横担和瓷横担三种 绝缘子和金具 绝缘子用来使导线与杆塔之间保持足够的绝缘距离 金具是用来连接导线和绝缘子的金属部件的总称 常用的绝缘子主要有针式 悬式和棒式三种 针式绝缘子 用于35kV及以下线路上 用在直线杆塔或小转角杆塔上 悬式绝缘子 用于35kV以上的高压线路上 通常组装成绝缘子串使用 35kV为3片串接 60kV为5片串接 110kV为7片串接 棒式绝缘子 棒式绝缘子多兼作瓷横担使用 在110kV及以下线路应用比较广泛 直线杆塔转角杆塔耐张杆塔终端杆塔换位杆塔跨越杆塔 用来悬挂导线 仅承受导线自重 覆冰重及风压 是线路上使用最多的一种杆塔 装设于线路的转角处 必须承受不平衡的拉力 又称分段杆塔或承力杆塔 用来承担线路正常及故障 如断线 情况下导线的拉力 对强度要求较高 设置在进入发电厂或变电所线路末端的杆塔 由它来承受最后一个耐张段内导线的拉力 以减轻对发电厂或变电所建筑物的拉力 用在110kV及以上的电力线路中 是为了在一定长度内实现三相导线的轮流换位 以便三相导线的电气参数均衡而设计的一种特殊杆塔 位于线路跨越河流 山谷等地方 因中间无法设置杆塔 档距很大 故其高度较一般杆塔为高 瓷横担的特点 有良好的电气绝缘性能 兼有绝缘子和横担的双重功能 能节约大量的木材和钢材 有效地降低杆塔的高度 可节省线路投资30 40 高压针式绝缘子 低压针式绝缘子 高压线路拉棒绝缘子 高压线路瓷横担绝缘子 线路盘形悬式绝缘子 复合针式绝缘子 复合棒式绝缘子 线路金具 U型抱箍 挂板 杆顶帽 拉线抱箍 绝缘子 使带电体与接地杆塔之间保持良好的绝缘 针式绝缘子 针式绝缘子用于电压不超过35kV的线路 高压线路的针式瓷绝缘子 低压线路的针式瓷绝缘子 悬式绝缘子 悬式绝缘子是成串使用 用于35kV及以上电压等级的线路 高压线路盘形悬式瓷绝缘子 通常可根据绝缘子串的片数判断线路的电压等级 35kV不少于3片 110kV不少于7片 220kV不少于13片 330kV不少于19片 500kV不少于28片 X 4 5型 棒式绝缘子 是采用环氧玻璃钢等材料做成的整体型绝缘子 具有体积小 重量轻 便于运输和安装的特点 可代替悬式绝缘子串 复合棒形悬式绝缘子 复合针式绝缘子 金具 是组装架空线路的各种金属零件的总称 金具可用于导线 导线和绝缘子 绝缘子和杆塔之间的联接 有的金具对导线起保护作用 1 线夹 用来将导线固定在绝缘子上 2 接续金具 用于导线或避雷线的接续 3 联接金具 用来将绝缘子组装成串并悬挂在杆塔的横担上 4 保护金具 有防震保护金具和绝缘保护金具两种 防震金具有护线条 防震锤等 绝缘保护金具有悬重锤等 2 电缆线路 电缆的结构 包括导体 绝缘层和保护护层三部分 分为单芯 三芯和四芯等种类 单芯电缆的导体截面是圆形的 三芯或四芯电缆的导体截面除圆形外 更多是采用扇形 如图所示 图1 8扇形三芯电缆1 导体2 纸绝缘3 铅包皮4 麻衬5 钢带铠甲6 麻被 导体 由多股铜绞线或铝绞线制成 绝缘层 用来使导体与导体之间 导体与保护包皮之间保持绝缘 绝缘材料一般有油浸纸 橡胶 聚乙烯 交联聚氯乙烯等 保护护层 用来保护绝缘层 使其在运输 敷设及运行过程中免不受机械损伤 并防止水分浸入和绝缘油外渗 常用的包皮有铝包皮和铅包皮 此外 在电缆的最外层还包有钢带铠甲 以防止电缆受外界的机械损伤和化学腐蚀 电力电缆型号中字母与数字的意义 三芯电缆终端头 美式肘型插头 联通母排及T型接头 电缆分支箱 电缆线路的敷设方式应根据电压等级 最终数量 施工条件和初期投资等因素确定 按不同情况采取以下几种方式 一 直埋敷设适用于农村 郊区 公园绿地等便于开挖的场所 是最经济简便的敷设方式 1 敷设要求 1 电力电缆的埋设深度不应低于1m 敷设在农田的电力电缆埋设深度不小于1 4m或冻土层以下 若不能满足上述要求时 应采取保护措施 电缆的敷设方式及要求 2 直接埋在地下的电缆 一般应使用铠装电缆 3 电缆直埋敷设时 电缆沟底必须具有良好的土层 不应有石块或其他硬质杂物 否则应铺以0 1m厚的软土或砂层 电缆敷设好后 上面应铺以0 1m厚细沙或软土 然后盖以混凝土保护板 覆盖宽度应超过电缆两侧各0 2m 4 直埋电缆自土沟引进隧道 工作井及建筑物时 应穿在管中 并在管口加以堵塞 以防漏水 5 地下并列敷设的电缆 中间接头盒位置需相互错开 其净距不应小于0 5m 6 各种电缆敷设于同一沟时 高压电缆位于最底层 低压电缆在最上层 各种电缆之间用0 05 0 1m厚的细沙隔开 最上层电缆的上面除细沙以外 还应覆盖坚固的盖板以防外力损伤 同一沟内的电缆不得相互重叠 交叉 扭绞 2 敷设方法直埋电缆敷设由两个阶段组成 1 准备阶段2 施工阶段 二 专用电缆保护管敷设专用电缆保护管敷设适用于与住宅小区等电缆回数相对较少 以后不方便开挖检修的场所 敷设要求 1 电缆护管顶面距地面深度不小于0 7m 与铁路交叉处距路基不小于1m 距排水沟底不小于0 5m 在人行道下面敷设时 不应小于0 5m 2 电缆护管在敷设电缆前 应进行疏通 清除杂物 管道内部应无积水 且无杂物堵塞 穿电缆时 不得损伤电缆外护层 可采用无腐蚀性的润滑剂 粉 3 敷设电缆的管口内径不应小于电缆外径的1 5倍 且不得小于0 1m 以便于敷设电缆 管子的内壁和端口应光滑 管口应涨成喇叭口状 管线应在每50 100m处及排管拐弯或分支处 建筑一个工作井 以便于安装 维护与检修 中间接头均应设在人孔井内 4 每根管路不超过3个弯头 直角弯不应多于2个 电缆管在弯制后 不应有裂缝和明显的凹瘪现象 其弯曲程度不宜大于管子外径的10 电缆管的弯曲半径不应小区所穿入电缆的最小允许弯曲半径 三 电缆沟敷设电缆沟敷设适用于不能直接埋入地下且无机动车负载的通道 如人行道 工厂厂区等处所 敷设要求 1 电缆沟深度应按远景规划敷设电缆根数决定 但沟深不宜大于1 5米 2 净深小于0 6m的电缆沟 可把电缆敷设在沟底板上 不设支架和施工通道 3 电缆沟应能实现排水畅通 电缆沟的纵向排水坡度 不宜小于0 3 4 沿排水方向在标高最低部位应设积水坑 5 全长应装设有连续的接地线 接地线的两头和接地极连通 接地线的规格应符合 电力设备接地设计技术规程 6 电缆沟应具有防火墙 四 隧道敷设隧道敷设适用于变电站出线及重要街道 电缆条数多或多种电压等级平行的地段 敷设要求 1 电缆隧道净高不宜小于1 9m 与其他沟道交叉的局部段净高 不得小于1 4m 2 除控制电缆外 每档支架敷设的电缆不宜超过三段 3 电缆固定于建筑物上 水平装置时 电力电缆外径大于0 05m的 每隔1m宜加支撑 垂直装置时 电力电缆每隔1 1 5m应加以固定 4 电缆隧道的全长应装设有连续的接地线 接地线的两头和接地极连通 接地线的规格应符合 电力设备接地设计技术规程 5 装在户外以及装在人井 电缆沟和隧道的金属结构物均应全部镀锌或涂以防锈漆 6 电缆隧道应具有良好的排水设施及防火墙 电缆隧道还应具有良好的通风设施 电缆隧道结构示意图