电力线路基础知识Word文档格式.docx
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一、导线和避雷线
导线是用来传导电流、输送电能的元件。
输电线路一般都采用架空裸导线，每相一根，220kV及以上线路由于输送容量大，同时为了减少电晕损失和电晕干扰而采用相分裂导线，即每相采用两根及以上的导线。
采用分裂导线能输送较大的电能，而且电能损耗少，有较好的防振性能。
（一）架空导线的排列方式
导线在杆塔上的排列方式：
对单回线路可采用上字形、三角形或水平排列，对双回路线路可采用伞形、倒伞形、干字形或六角形排列，
导线在运行中经常受各种自然条件的考验，必须具有导电性能好、机械强度高、质量轻、价格低、耐腐蚀性强等特性。
由于我国铝的资源比铜丰富，加之铝和铜的价格差别较大，故几乎都采用钢芯铝线。
避雷线一般不与杆塔绝缘而是直接架设在杆塔顶部，并通过杆塔或接地引下线与接地装置连接。
避雷线的作用是减少雷击导线的机会，提高耐雷水平，减少雷击跳闸次数，保证线路安全送电。
（二）导、地线分类
导、地线一般可按所用原材料或构造方式来分类。
1、按原材料分类
裸导线一般可以分为铜线、铝线、钢芯铝线、镀锌钢绞线等。
铜是导电性能很好的金属，能抗腐蚀，但比重大，价格高，且机械强度不能满足大档距的强度要求，现在的架空输电线路一般都不采用。
铝的导电率比铜的低，质量轻，价格低，在电阻值相等的条件下，铝线的质量只有铜线的一半左右，但缺点是机械强度较低，运行中表面形成氧化铝薄膜后，导电性能降低，抗腐蚀性差，故在高压配电线路用得较多，输电线路一般不用铝绞线；
钢的机械强度虽高，但导电性能差，抗腐蚀性也差，易生锈，一般都只用作地线或拉线，不用作导线。
钢的机械强度高，铝的导电性能好，导线的内部有几股是钢线，以承受拉力；
外部为多股铝线，以传导电流。
由于交流电的集肤效应，电流主要在导体外层通过，这就充分利用了铝的导电能力和钢的机械强度，取长补短，互相配合。
目前架空输电线路导线几乎全部使用钢芯铝线。
作为良导体地线和载波通道用的地线，也采用钢芯铝线。
2、按构造方式分类
按构造方式的不同，裸导线可分为一种金属或两种金属的绞线。
一种金属的多股绞线有铜绞线、铝绞线、镀锌钢绞线等。
由于输电线路采用较少，故这里不作介绍。
两种金属的多股绞线主要是钢芯铝绞线，绞线的优点是易弯曲。
绞线的相邻两层绕向相反，一则不易反劲松股，再则每层导线之间距离较大，增大线径，有利于降低电晕损耗。
钢芯铝线除正常型外，还有减轻型和加强型两种。
二、杆塔
杆塔是电杆和铁塔的总称。
杆塔的用途是支持导线和避雷线，以使导线之间、导线与避、导线与地面及交叉跨越物之间保持一定的安全距离。
（一）杆塔按材料分类
一般可以按原材料分为水泥杆和铁塔两种。
1、水泥杆（钢筋混凝土杆）
电杆是由环形断面的钢筋混凝土杆段组成，其特点是结构简单、加工方便，使用的砂、石、水泥等材料便于供应，并且价格便宜。
混凝土有一定的耐腐蚀性，故电杆寿命较长，维护量少。
与铁塔相比，钢材消耗少，线路造价低，但重量大，运输比较困难。
水泥杆有非预应力钢筋混凝土杆和浇制前对钢筋预加一定张力拉伸的预应力钢筋混凝土杆两种。
目前，输电线路使用较多的是非预应力杆。
2、铁塔
铁塔是用型钢组装成的立体桁架，可根据工程需要做成各种高度和不同形式的铁塔。
铁塔有钢管塔和型钢塔。
铁塔机械强度大，使用年限长，维修工作量少，但耗钢材量大、价格较贵。
在变电所进出线和通道狭窄地段35～110kV可采用双回路窄基铁塔。
（二）杆塔按用途分类
按用途分为直线杆、耐张杆、转角杆、终端杆和特种杆五种。
特种杆又包括：
跨越通航河流、铁路等的跨越杆，长距离输电线路的换位杆、分支杆。
1、直线杆
直线杆又叫中间杆。
它分布在耐张杆塔中间，数量最多，在平坦地区，数量上占绝大部分。
正常情况下，直线杆只承受垂直荷重（导线、地线、绝缘子串和覆冰重量）和水平的风压。
因此，直线杆一般比较轻便，机械强度较低。
2、耐张杆
耐张杆也叫承力杆。
为了防止线路断线时整条线路的直线杆塔顺线路方向倾倒，必须在一定距离的直线段两端设置能够承受断线时顺线路方向的导、地线拉力的杆塔，把断线影响限制在一定范围以内。
两个耐张杆塔之间的距离叫耐张段。
3、转角杆
线路转角处的杆塔叫转角杆。
正常情况下转角杆除承受导、地线的垂直荷重和内角平分线方向风力水平荷重外，还要承受内角平分线方向导、地线全部拉力的合力。
转角杆的角度是指原有线路方向风的延长线和转角后线路方向之间的夹角，有转角30°
、60°
、90°
之分。
4、终端杆
线路终端处的杆塔叫终端杆。
终端杆是装设在发电厂或变电所的线路末端杆塔。
终端杆除承受导、地线垂直荷重和水平风力外，还要承受线路一侧的导、地线拉力，稳定性和机械强度都应比较高。
5、特种杆
特种杆主要有换位杆、跨越杆和分支杆等。
超过10km以上的输电线路要用换位杆进行导线换位；
跨越杆设在通航河流、铁路、主要公路及电线两侧，以保证跨越交叉垂直距离；
分支杆也叫“T”型杆或叫“T接杆”，它用在线路的分支处，以便接出分支线。
（三）水泥电杆的规格
水泥杆有等径环形水泥杆和锥形水泥杆两种。
等径环形水泥杆的梢径和根径相等，有300mm和400mm两种，一般制作成9m、6m和4.5m等三种长度，使用时以电、气焊方式进行连接。
锥型水泥杆一般用在配电线路上，输电线路的转角杆塔、耐张杆塔、终端杆塔和直线杆塔，均采用等径水泥杆。
锥型水泥杆的梢径有190mm和230mm两种。
（四）横担
杆塔通过横担将三相导线分隔一定距离，用绝缘子和和具等将导线固定在横担上，此外，还需和地线保持一定的距离。
因此，要求横担要有足够的机构强度和使导、地线在杆塔上的布置合理，并保持导线各相间和对地（杆塔）有一定的安全距离。
横担按材料分为铁横担、瓷横担。
横担按用途分为直线横担、耐张横担、转角横担。
三、绝缘子
绝缘子是一种隔电产品，一般是用电工陶瓷制成的，又叫瓷瓶。
另外还有钢化玻璃制作玻璃绝缘子和用硅橡胶制作的合成绝缘子。
绝缘子的用途是使导线之间以及导线和大地之间绝缘，保证线路具有可靠的电气绝缘强度，并用来固定导线，承受导线的垂直荷重和水平荷重。
换句话说，绝缘子既要能满足电气性能的要求，又要能满足机械强度的要求。
按照机械强度的要求，绝缘子串可组装成单串、双串、V形串。
对超高压线路或大跨越等，由于导线的张力大，机械强度要求高，故有时采用三串或四串绝缘子。
绝缘子串基本有两大类，即悬垂绝缘串和耐张绝缘子串。
悬垂绝缘子串用于直线杆塔上，耐张绝缘子串用于耐张杆塔或转角、终端杆塔上。
1、普通型悬式瓷绝缘子
普通型悬式瓷绝缘子按金属附件连接方式可分为球型连接和槽型连接两种。
输电线路多采用球型连接。
2、针式绝缘子
针式绝缘子，主要用于线路电压不超过35kV，导线张力不大的直线杆或小转角杆塔。
优点是制造简易、价廉，缺点是耐雷水平不高，容易闪络。
3、耐污型悬式瓷绝缘子
普通瓷绝缘子只适用于正常地区，也就是说比较清洁的地区，如在污秽区使用，因它的绝缘爬电距离较小，易发生污闪事故，所以在污秽区要使用耐污型悬式瓷绝缘子，以达到污秽区等级相适应的爬电距离，防止污闪事故发生。
4、悬式钢化玻璃绝缘子
悬式玻璃绝缘子具有重量轻、强度高，耐雷性能和耐高、低温性能均较好。
当绝缘子发生闪络时，其玻璃伞裙会自行爆裂。
5、瓷横担绝缘子
瓷横担绝缘水平高，自洁能力强，可减少人工清扫；
能代替钢横担，节约钢材；
结构简单、安装方便、价格较低。
6、合成绝缘子
合成绝缘子是一种新型的防污绝缘子，尤其适合污秽地区使用，能有效地防止输电线路污闪事故的发生。
它和耐污型悬式瓷绝缘子比较，具有体积小、重量轻、清扫周期长、污闪电压高、不易破损、安装运输省力方便等优点。
四、电力线路金具
输电线路导线的自身连接及绝缘子连接成串，导线、绝缘子自身保护等所用附件称为线路金具。
线路金具在气候复杂、污秽程度不一的环境条件下运行，故要求金具应有足够的机械强度、耐磨和耐腐蚀性。
金具的用途和分类
金具在架空电力线路中，主要用于支持、固定和接续导线及绝缘子连接成串，亦用于保护导线和绝缘子。
按金具的主要性能和用途，可分以下几类：
1、线夹类
线夹是用来握住导、地线的金具。
根据使用情况，线夹分为耐张线夹和悬垂线夹两类。
悬垂线夹用于直线杆塔上悬吊导、地线，并对导、地线应有一定的握力。
耐张线夹用于耐张、转角或终端杆塔，承受导、地线的拉力。
用来紧固导线的终端，使其固定在耐张绝缘子串上，也用于避雷线终端的固定及拉线的锚固。
2、联结金具类
联结金具主要用于将悬式绝缘子组装成串，并将绝缘子串连接、悬挂在杆塔横担上。
线夹与绝缘子串的连接，拉线金具与杆塔的连接，均要使用联结金具，常用的联结金具有球头挂环、碗头挂板，分别用于联结悬式绝缘子上端钢帽及下端钢脚，还有直角挂板（一种转向金具，可按要求改变绝缘子串的连接方向），U形挂环（直接将绝缘子串固定在横担上）、延长环（用于组装双联耐张绝缘子串等）、二联板（用于将两串绝缘子组装成双联绝缘子串）等。
联结金具型号的首字按产品名称首字而定，如W一碗头挂板，Z一直角挂板。
3、接续金具类
接续金具用于接续各种导线、避雷线的端头。
接续金具承担与导线相同的电气负荷，大部分接续金具承担导线或避雷线的全部张力，以字母J表示。
根据使用和安装方法的不同，接续金具分为钳压、液压、爆压及螺栓连接等几类。
4、防护金具类
防护金具分为机械和电气两类。
机械类防护金具是为防止导、地线因振动而造成断股，电气类防护金具是为防止绝缘子因电压分布严重不均匀而过早损坏。
机械类有防振锤、预绞丝护线条、重锤等；
电气类金具有均压环，屏蔽环等。
五、杆塔基础
架空电力线路杆塔的地下装置统称为基础。
基础用于稳定杆塔，使杆塔不致因承受垂直荷载、水平荷载、事故断线张力和外力作用而上拔、下沉或倾倒。
杆塔基础分为电杆基础和铁塔基础两大类。
1、电杆基础
杆塔基础一般采用底盘、卡盘、拉线盘，即“三盘”。
“三盘”通常用钢筋混凝土预制而成，也可采用天然石料制作。
底盘用于减少杆根底部地基承受的下压力，防止电杆下沉。
卡盘用于增加杆塔的抗倾覆力，防止电杆倾斜。
拉线盘用于增加拉线的抗拔力，防止拉线上拔。
2、铁塔基础
铁塔基础根据铁塔类型、塔位地形、地质及施工条件等具体情况确定。
常用的基础有现场浇制基础、预制钢筋混凝土基础、灌注桩式基础、金属基础、岩石基础。
3、铁塔地脚螺栓保护帽的浇制
地脚螺栓浇制保护帽是为了防止因丢失地脚螺母或螺母脱落而发生倒塔事故。
直线塔组立后即可浇制保护帽，耐张塔在架线后浇制保护帽。
六、拉线
拉线用来平衡作用于杆塔的横向荷载和导线张力、可减少杆塔材料的消耗量，降低线路造价。
一方面提高杆塔的强度，承担外部荷载对杆塔的作用力，以减少杆塔的材料消耗量，降低线路造价；
另一方面，连同拉线棒和托线盘．一起将杆塔固定在地面上，以保证杆塔不发生倾斜和倒塌。
拉线材料一般用镀锌钢绞线。
拉线上端是通过拉线抱箍和拉线相连接，下部是通过可调节的拉线金具与埋入地下的拉线棒、拉线盘相连接。
七、接地装置
架空地线在导线的上方，它将通过每基杆塔的接地线或接地体与大地相连，当雷击地线时可迅速地将雷电流向大地中扩散，因此，输电线路的接地装置主要是泄导雷电流，降低杆塔顶电位，保护线路绝缘不致击穿闪络。
它与地线密切配合对导线起到了屏蔽作用。
接地体和接地线总称为接地装置。
1、接地体
接地体是指埋入地中并直接与大地接触的金属导体，分为自然接地体和人工接地体两种。
为减少相邻接地体之间的屏蔽作用，接地体之间的必须保持一定距离。
为使接地体与大地连接可靠，接地体同时必须有一定的长度。
2、接地线
架空电力线路杆塔与接地体连接的金属导体叫接地线。
对非预应力钢筋混凝土杆可以利用内部钢筋作为接地线；
对预应力钢筋混凝土杆因其钢筋较细，不允许通过较大的接地电流，可以通过爬梯或者从避雷线上直接引下线与接地体连接。
铁塔本身就是导体，故可将扁钢接地体和铁塔腿进行连接即可。
八、电力电缆
电力电缆是电缆线路中的主要元件。
一般敷设在地下的廊道内，其作用是传输和分配电能。
电力电缆主要用于城区、国防工程和电站等必须采用地下输电的部位。
1、电力电缆种类
目前我国普遍使用的电力电缆主要是交联聚乙烯绝缘电力电缆。
电力电缆种类大致有：
（1）按电压等级可分为中、低压、高压、超高压电缆及特高压电缆。
（2）按电流制式分为交流电缆和直流电缆。
（3）按绝缘材料可分为油浸纸绝缘、塑料绝缘、橡胶绝缘以及近期发展起来的交联聚乙烯等。
（4）接线芯校分为单芯、双芯、三芯和四芯等。
2、电力电缆的结构
电力电缆结构必须有线芯（又称导体）、绝缘层、屏蔽层和保护层四部分组成。
（1）线芯：
传输电流，指导功率传输方式，是电缆的主要部分；
（2）绝缘层：
将线芯与大地及不同相的线芯在电气上彼此隔离，承受电压，起绝缘作用；
（3）屏蔽层：
消除导体表面不光滑而引期起的电场强度的增加使绝缘层和电缆导体有较好的接触；
（4）保护层：
保护电缆绝缘不受外界杂质和水分的侵入和防止外力直接损伤电缆。
电力线路的巡视和维护
一、运行组织
（一）管理方式
为适应电力网的管理特点，输电线路的运行组织有以下几种形式：
1、集中管理
一个地市级供电部门的所有输电线路由一个线路工区负责维护。
工区下设运行班、检修班、带电作业班和技术管理组等。
其优点是专业化强；
缺点是当线路过长时，路途往返消耗时间过多，特别是事故巡线和处理不及时，这种形式适合于线路较集中的地区。
2、分散管理
一个地市级供电部门的输电线路由几个县（市）供电局分片负责维护。
这种形式的优缺点正好与第一种形式相反，因而适用于线路比较分散的地区。
3、集中与分散结合的管理方式
一个地市级供电部门的输电线路，大部分主要线路由市电业局运行维护，另一部分由县供电局运行维护，并负责各自管辖范围的输电线路正常大修和事故抢修。
这种管理方式适用于既有比较集中或特别重要的输电线路，又有相对分散的线路。
这是目前各电业局大多采用的管理方式。
（二）线路通道安全管理
由于输电线路距离长，分布广，受外力的影响较多，为保证线路安全运行，及时发现并制止危及线路的障碍或行为，输电线路的通道可采取分层承包的管理方法。
根据电力部门的组织机构，各地设有县、乡供电部门，对经过县、乡管辖地域的输电线路通道，由县、乡供电部门承包管理，线路产权单位（市供电部门）制订《线路通道承包管理条例》和《定期责任考核办法》，并和承包单位签订线路通道管理承包协议书，且每年支付一定的承包费用。
（三）线路分界点管理
超高压输电线路大多为跨地区线路，按照规程规定必须划分线路维护管理分界点。
划分线路维护分界点的目的是为了明确线路维护职责，避免由于职责不清，出现管理“死角”而导致事故的发生。
（四）线路人员培训
输电线路的运行维护人员数量，一般按所运行维护的线路长度确定，500kV线路定员可适当增加。
对线路运行人员应结合本单位的实际情况进行专业技术训练班，组织技术规程学习，技术问答，反事故演习和事故预想，组织技术报告、技术讲座，学习先进工作方法，传授先进经验，组织技术比武等。
（五）人员配置
各送电工区应设置专责工程师，运行班和检修班应设技术员负责技术管理工作。
每个运行班和检修班的成员应由初、中、高三种技术等级的工人适当组合而成，以充分发挥各级工人的优势。
巡线员必须由有一定检修经验的技工担任。
二、巡视与检查
输电线路的运行监视工作，主要采取巡视和检查的方法。
通过巡视和检查来掌握线路运行状况及周围环境的变化，以便及时发现缺陷和隐患，预防事故的发生，并为线路检修提供内容，以确定检修的内容。
架空输电线路的巡视，按其工作性质和任务以及规定的时间不同，分定期巡视、特殊巡间巡视、故障巡视、登杆巡视和登线巡视、夜间巡视、故障巡视、登杆巡视和登线巡视。
（一）定期巡视
定期巡视也叫正常巡视。
目的是为了全面掌握线路各部件的运行情况及沿线情况。
巡视周期一般每月至少一次，在干燥或多雾季节、高峰负荷时期、线路附近有施工作业等情况下，应当对线路有关地段适当增加巡视次数，以便及时发现和掌握线路情况，采取对策，确保线路安全运行。
（二）特殊巡视和夜间巡视
1、特殊巡视
特殊巡视是在发生导线结冰、雾、粘雪、冰雪、河水泛滥、山洪暴发、火灾、地震、狂风暴雨等灾害情况之后，对线路的全段、某几段或某些元件进行仔细的巡视，查明是否有什么异常现象，以及在线路异常运行和过负荷等特殊情况下进行的巡视。
2、夜间巡视
夜间巡视是为了检查导线连接器及绝缘子的缺陷。
夜间巡视应在线路负荷较大、空气潮湿、无月光的夜晚进行。
因为在夜间可以发现白天巡线中不能发现的缺陷，如电晕现象；
由于绝缘子严重污秽而发生的表面闪络前的局部火花放电；
由于导线连接器接触不良，当通过负荷电流时温度上升很高，致使导线的接触部分烧红的现象等。
（三）故障巡视
当线路发生故障时。
需立即进行故障性巡视，以查明线路接地及跳闸原因，找出故障点，查明故障情况。
故障巡线特别需要注意安全，如发生导线断落地面时，所有人员都应站在距故障点8～10m以设专人看守，禁止任何人走近接地点，并设法及时报告有关领导，以便尽快组织抢修。
（四）登杆巡视
在地面检查较高杆塔上部的各部件看不清楚或发生疑问时，可登杆塔并保持足够的带电安全距离进行观察，如绝缘子顶面遭受雷击闪络痕迹、裂纹、开口销、弹簧销、螺帽是否处在正常状态，导线与线夹接合处有无烧伤等。
但登杆塔巡视必须在有人监护的情况下进行，单人巡视时不得进行此项工作。
（五）登线巡视
登线巡视是为了弥补地面巡视的不足，一般只在个别地段进行，如爆破区、对导线有腐蚀性质的污秽区、有明显电晕现象的线档等，登线巡视可以正确的检查出导线、导线线夹、间隔棒、连接管、补修金具的缺陷。
登线巡视最好结合停电检修进行，必要时也可以带电进行，但必须遵守带电作业有关规定，确保人身和设备安全。
（六）巡线人员的主要工作内容
（1）按照巡线周期和对线路的巡视检查要点，做好线路的巡视检查。
（2）对巡视检查中新发现的缺陷及威胁线路安全运行的薄弱环节做好记录分析，经常掌握线路缺陷底细及重大缺陷的变化规律，督促领导及时处理重大缺陷，按时填报缺陷单和检修卡片。
（3）做好线路技术资料、图纸、台账的管理，不断积累运行经验。
（4）经常了解线路负荷情况。
（5）做好群众护线的宣传教育。
（6）参加线路基建、改进、大修工程的竣工验收及线路评级工作。
三、维护与管理
（一）绝缘子清扫
在潮湿天气情况下，脏污的绝缘子易发生闪络放电，所以必须清扫干净，恢复原有绝缘水平。
一般地区一年清扫一次，污秽区每年清扫两次（雾季前进行一次）。
1、停电清扫
停电清扫就是在线路停电以后工人登杆用抹布擦拭。
如擦不净时，可用湿布擦，也可以用洗涤剂擦洗，如果还擦洗不净时，则应更换绝缘子或换合成绝缘子。
2、不停电清扫
一般是利用装有毛刷或绑以棉纱的绝缘杆，在运行线路上擦绝缘子。
所使用绝缘杆的电气性能及有效长度、人与带电部分的距离，都应符合相应电压等级的规定，操作时必须有专人监护。
3、带电水冲洗
大水冲和小水冲两种方法。
冲洗用水、操作杆有效长度、人与带电部距离等必须符合业规程要求。
（二）杆塔的维护检修
1、杆塔部件缺少的处理
根据巡视结果提供的检修内容和图纸，补加铁塔角钢、螺栓、螺帽和脚钉、拉线棒、UT型线夹和拉线等，及时恢复设备原有状态。
2、杆塔和拉线基础
一般杆塔、拉线基础周围被取土后可以培土处理，还可临时用草包装土垒成草包堆，再根据现场情况设计混凝土石台护坡进行加固。
3、铁塔金属基础和拉线棒地下部分锈蚀检查和处理
金属基础和拉线地下部分一般都经过热（电）镀锌处理。
检查时，可刮掉表层锈蚀部分，用游标卡尺测量完各部分的尺寸，并做记录。
金属基础防腐处理，一般采取两种办法。
可以在金属周围浇注一定厚度的火山灰质混凝土防护层，另一种适合干旱地区的办法是涂刷防腐漆。
4、杆塔倾斜调整
（1）新立的杆塔，因为回填土不实不匀，经过一段时间运行或经过风雨后，杆塔本体易产生倾斜，因此，在投入运行的第一年中要经常调整拉线扶正杆塔。
（2）转角杆的倾斜，一是停电将导、地线松解，先调整电杆，收紧拉线，然后调整导、地线弛度后挂线。
另一种是带电处理，增加适当的拉线，与原有拉线同时缓慢收紧拉线，调整横担吊杆，增设横梁以减小电杆挠曲，在统一指挥下施工，最后达到扶正电杆的目的。
5、电杆损坏修补和铁塔生锈刷油漆
电杆由于制造质量差、运输过程中碰撞或施工、运行中局部弯曲力过大，在经过长期运行后，电杆的个别部位会出现裂纹、裂缝，水泥脱落露钢筋，甚至出现孔洞。
对裂缝宽可涂刷环氧树脂水泥浆防水层，以防钢筋与大气接触，减少锈蚀程度或采用喷水泥砂浆法修补。
6、导线和避雷线断股检查
导线
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