架空輸電線路主要由導(dǎo)線、避雷線、絕緣子、金具、桿塔、基礎(chǔ)以及接地裝置等部分組成。
其功能主要是輸送電能。線路導(dǎo)線應(yīng)具有良好的導(dǎo)電性能,導(dǎo)線是架設(shè)在桿塔上,長(zhǎng)期處于野外,承受各種氣象條件和各種荷載,因此對(duì)導(dǎo)線除要求導(dǎo)電性能好外,還要求具有較高的機(jī)械強(qiáng)度、耐震性能,一定的耐化學(xué)腐蝕能力,且價(jià)格經(jīng)濟(jì)合理。任何導(dǎo)線故障,均能引起或發(fā)展為斷線事故。
線路導(dǎo)線目前常采用鋼芯鋁絞線、鋁包鋼芯鋁絞線、鋼芯鋁合金絞線、防腐鋼芯鋁絞線。
1.1.1 鋼芯鋁絞線
國(guó)產(chǎn)鋼芯鋁絞線的標(biāo)準(zhǔn)先后有(D)57-1962、JB·649-1965、GB1179-1974、GB1179-1983《鋁絞線及鋼芯鋁絞線》、GB/T1179-1999《圓線同心絞架空導(dǎo)線》(等同于IEC6089-1991)和GB/T1179-2008《圓線同心絞架空導(dǎo)線》五種。目前后三種應(yīng)用較為廣泛。
1.1.2 常用架空導(dǎo)地線的型號(hào)及其意義
L—鋁;
G—鋼;
J—絞;
Q—輕型;
J—加強(qiáng);
F—防腐;
X—稀土;
LJ—硬鋁絞線
LGJ—鋼芯鋁絞線
LGJQ—輕型鋼芯鋁絞線
LGJJ—加強(qiáng)型鋼芯鋁絞線
LGJF—防腐型鋼芯鋁絞線
GJ—鋼絞線
注:以上為GB1179-1983標(biāo)準(zhǔn)
JL/G1A、JL/G1B、JL/G2A、JL/G2B、JL/G3A--鋼芯鋁絞線
JL/G1AF、JL/G2AF、JL/G3AF--防腐性鋼芯鋁絞線
G1A、G1B--普通強(qiáng)度鋼線(單線金屬的電阻率為191.57nΩ·m,對(duì)應(yīng)于9%IACS)
G2A、G2B--高強(qiáng)度鋼線(單線金屬的電阻率為191.57nΩ·m,對(duì)應(yīng)于9%IACS)
G3A--特高強(qiáng)度鋼線(單線金屬的電阻率為191.57nΩ·m,對(duì)應(yīng)于9%IACS)
注:以上為GB1179-2008標(biāo)準(zhǔn)
1.2.3 鋼芯鋁絞線型號(hào)
常用的GB 1179-83標(biāo)準(zhǔn)
現(xiàn)用用的GB 1179-2008標(biāo)準(zhǔn)
防腐鋼芯鋁絞線。防腐鋼芯鋁絞線的規(guī)范、結(jié)構(gòu)和機(jī)電性能與普通鋼芯鋁絞線完全相同,所不同的是表面涂抹防腐劑,并在型號(hào)中加“F”,即“LGJF”以示區(qū)別,該線共分輕防腐、中防腐和重防腐三種。常見(jiàn)型號(hào)可以見(jiàn)《鋼芯鋁絞線老規(guī)程(GB1179-74)主要技術(shù)參》與《鋼芯鋁絞線老規(guī)程(GB1179-83)主要技術(shù)參》。
現(xiàn)在南方電網(wǎng)導(dǎo)線主要采用鋁包鋼芯鋁絞線,鋁包鋼芯鋁絞線的表示的意義見(jiàn)《輸電線路常用架空導(dǎo)、地線型號(hào)表示及含義》,鋁包鋼芯鋁絞線的詳細(xì)參數(shù)見(jiàn)《【資料】電力線路中常用鋁包鋼芯鋁絞線參數(shù)》。
地線又稱(chēng)架空避雷線,地線架設(shè)在導(dǎo)線的上空,其作用是保護(hù)導(dǎo)線不受直接雷擊,由于架空地線對(duì)導(dǎo)線的屏蔽,及導(dǎo)線、架空地線間的藕合作用,從而可以減少雷電直接擊于導(dǎo)線的機(jī)會(huì)。當(dāng)雷擊桿塔時(shí),雷電流可以通過(guò)架空地線分流一部分,從而降低塔頂電位,提高耐雷水平。避雷線根數(shù)視線路電壓等級(jí)、桿塔型式和雷電活動(dòng)程度而定,可采用雙地線和單地線。
目前110kV及以上電壓等級(jí)的送電線路一般為雙架空地線。如果地線發(fā)生故障,造成斷線。避雷線斷線后可能碰在導(dǎo)線上,即能造成導(dǎo)線間的短路,影響正常供電。
另外架空地線有絕緣、不絕緣和部分絕緣之分。架空地線常采用鍍鋅鋼絞線,鋁包鋼絞線等良導(dǎo)體,可以降低不對(duì)稱(chēng)短路時(shí)的工頻過(guò)電壓,減少潛供電流。兼有通信功能的采用光纜復(fù)合架空地線(OPGW)。
是輸電線路絕緣的主體,其作用是懸掛導(dǎo)線并使導(dǎo)線與桿塔、大地保持絕緣。絕緣子不但要承受導(dǎo)線的垂直荷重,水平荷重和導(dǎo)線張力。因此,絕緣子必須有良好的絕緣性能和足夠的機(jī)械強(qiáng)度。輸電線路常用絕緣子有:盤(pán)形懸式瓷質(zhì)絕緣子、盤(pán)形懸式玻璃絕緣子、棒形懸式復(fù)合絕緣子。按承載能力大小分為70、100、160、210、300kN等。每種絕緣子又分普通型、防污型等多種類(lèi)型。
1.2.1 盤(pán)形懸式瓷質(zhì)絕緣子
國(guó)產(chǎn)瓷質(zhì)絕緣子,存在劣化率很高,需檢測(cè)零值,維護(hù)工作量大。遇到雷擊及污閃容易發(fā)生掉串事故,在南網(wǎng)目前已逐步被淘汰。
1.2.2 盤(pán)形懸式玻璃絕緣子
具有零值自爆,但自爆率很低(一般為萬(wàn)分之幾)。維護(hù)不需檢測(cè),鋼化玻璃件萬(wàn)一發(fā)生自爆后其殘留機(jī)械強(qiáng)度仍達(dá)破壞拉力的80%以上,仍能確保線路的安全運(yùn)行。遇到雷擊及污閃不會(huì)發(fā)生掉串事故。
普通型絕緣子
防污型絕緣子
常見(jiàn)的絕緣子參數(shù)見(jiàn)《盤(pán)形懸式交流玻璃絕緣子主要技術(shù)參數(shù)》。
1.2.3 棒形懸式復(fù)合絕緣子
具有防污閃性能好、重量輕、機(jī)械強(qiáng)度高、少維護(hù)等優(yōu)點(diǎn),
常見(jiàn)的絕緣子型號(hào)見(jiàn)《復(fù)合懸式絕緣子》與《35kV、110kV、220kV交流合成絕緣子主要技術(shù)參數(shù)》。
1.2.4 絕緣子型號(hào)的意義
懸式絕緣子(瓷或玻璃)
棒形懸式復(fù)合絕緣子
在架空輸電線路上,將桿塔、絕緣子、導(dǎo)線、地線及其他電氣設(shè)備按照設(shè)計(jì)要求,連接組裝成完整的送電體系所使用的零件,統(tǒng)稱(chēng)為金具。對(duì)金具的要求是強(qiáng)度高,防腐性能好,連接可靠,轉(zhuǎn)動(dòng)靈活,面接觸,防止點(diǎn)接觸。金具按其主要性能和用途一般分為五大類(lèi):懸垂線夾、耐張線夾、連接金具、接續(xù)金具、防護(hù)金具。
1.4.1 各類(lèi)金具用途
1.4.1.1 懸垂線夾
懸垂線夾懸掛導(dǎo)、地線時(shí),應(yīng)能承受垂直檔距內(nèi)的全部荷載,并且在線路正常運(yùn)行或斷線時(shí)不允許導(dǎo)、地線在線夾內(nèi)滑動(dòng)或脫離絕緣子串。
表中型號(hào)中字母及數(shù)字意義為:
X——懸垂線夾;
G——固定;
U——U形螺絲;
數(shù)字——適用導(dǎo)線組合號(hào);
附加字A——帶碗頭掛板;
B——帶U形掛板。
1.4.1.2 耐張線夾
各類(lèi)耐張線夾的破壞荷載應(yīng)不小于安裝導(dǎo)線或避雷線的計(jì)算拉斷力,其對(duì)導(dǎo)、地線的握力,壓縮性耐張線夾應(yīng)不小于導(dǎo)、地線計(jì)算拉斷力的95%,螺栓型耐張線夾應(yīng)不小于導(dǎo)線計(jì)算拉斷力的90%。耐張線夾有三大類(lèi),即:螺栓式耐張線夾;壓縮型耐張線夾;楔型線夾。
螺栓式耐張線夾是借U型螺絲的垂直壓力與線夾的波浪形線槽所產(chǎn)生的摩擦效應(yīng)來(lái)固定導(dǎo)線。
表中型號(hào)中字母及數(shù)字意義為:
N——耐張;
L——螺栓;
D——倒裝式;
數(shù)字——適用導(dǎo)線組合號(hào)。
壓縮型耐張線夾它是由鋁管與鋼錨組成。鋼錨用來(lái)接續(xù)和錨固鋼芯鋁絞線的鋼芯、然后套上鋁管本體,以壓力使金屬產(chǎn)生塑性變形,從而使線夾與導(dǎo)線結(jié)合為一整體,采用液壓時(shí),應(yīng)用相應(yīng)規(guī)格的鋼模以液壓機(jī)進(jìn)行壓縮。
表中型號(hào)中字母及數(shù)字意義為:
N——耐張;
Y——壓縮;
數(shù)字——適用導(dǎo)線的標(biāo)稱(chēng)截面;分子表示鋁截面;
楔型線夾用來(lái)安裝鋼絞線,緊固架空地線及拉線桿塔的拉線。它利用楔的劈力作用,使鋼絞線鎖緊在線夾內(nèi)。
表中型號(hào)中字母及數(shù)字意義為:
N——耐張
X——楔形
T——可調(diào)
U——U形
數(shù)字——適用鋼絞線 組合號(hào)。
1.4.1.3 連接金具
連接金具分為專(zhuān)用連接金具和通用連接金具。專(zhuān)用連接金具是直接連接絕緣子的,故其連接部位的結(jié)構(gòu)尺寸與絕緣子相配合。通用連接金具是用于將絕緣子組成兩串、三串或更多串?dāng)?shù),并將絕緣子串與桿塔橫擔(dān)或與線夾之間相連接,也用來(lái)將地線緊固或懸掛在桿塔上,或?qū)⒗€固定在桿塔上等。根據(jù)用途不同一般有球頭掛環(huán)、碗頭掛環(huán)、U型掛環(huán)、直角掛板、平行掛板、延長(zhǎng)環(huán)和二聯(lián)板等。
球頭掛環(huán)
碗頭掛環(huán)
U型掛環(huán)
PH掛環(huán)(又稱(chēng)延長(zhǎng)環(huán))、ZH掛環(huán)(又稱(chēng)直角環(huán))
U型螺栓
各類(lèi)掛板
各類(lèi)聯(lián)板
1.4.1.4 接續(xù)金具
用于接續(xù)各種裸導(dǎo)線、地線,接續(xù)金具承擔(dān)與導(dǎo)線相同的電氣負(fù)荷,大部分接續(xù)金具承擔(dān)導(dǎo)、地線的全部張力。按接續(xù)方法的不同,接續(xù)可分為絞接、對(duì)接、搭接、插接和螺接等幾種。定型的接續(xù)金具按施工方法和結(jié)構(gòu)形式的不同分為鉗壓接續(xù)金具、液壓接續(xù)金具、爆壓接續(xù)金具、螺栓接續(xù)金具及預(yù)絞絲纏繞的螺旋接續(xù)金具五類(lèi)。普洱電網(wǎng)架空輸電線路常用的有對(duì)接、搭接、螺接。
接續(xù)金具接續(xù)時(shí)必須滿足以下條件:1、接續(xù)點(diǎn)的機(jī)械強(qiáng)度,應(yīng)不小于被接續(xù)導(dǎo)線計(jì)算拉斷力的90%;2、接續(xù)點(diǎn)的電阻,應(yīng)不大于被接續(xù)等長(zhǎng)導(dǎo)線的電阻;3、接續(xù)點(diǎn)在額定電壓下,長(zhǎng)期通過(guò)最大負(fù)荷電流時(shí),其溫升不得超過(guò)導(dǎo)線的溫升。
并溝線夾
型號(hào)中字母及數(shù)字意義為:
J—接續(xù);
BB—并溝,避雷線;
B——并溝;
數(shù)字——適用導(dǎo)線及鋼絞 線組合號(hào)。
JY型壓接管(液壓)
型號(hào)中字母及數(shù)字意義為:
J——接續(xù)管;Y——圓形;數(shù)字——適用導(dǎo)線的標(biāo)稱(chēng)截面; 分子表示鋁截面;分母表示鋼截面。
鉗壓管
型號(hào)中字母及數(shù)字意義為:
J——接續(xù)管;T——橢圓;數(shù)字——標(biāo)稱(chēng)截面,mm2,分子 表示鋁截面,分母表示鋼截面;數(shù)字后附加字母L——鋁絞線。
1.4.1.5 防護(hù)金具
包括用于導(dǎo)、地線的機(jī)械防護(hù)金具及用于絕緣子的電氣防護(hù)金具兩大類(lèi)。
防振錘
機(jī)械防護(hù)金具有防止導(dǎo)、地線振動(dòng)的護(hù)線條、防振錘、間隔棒及重錘。
型號(hào)中字母及數(shù)字意義為:
F——防振錘;D——導(dǎo)線;G——鋼絞線;數(shù)字——FD型為適用導(dǎo)線組 合號(hào);FG型為適用鋼絞線截面,mm2。
間隔棒
型號(hào)中字母及數(shù)字意義為:
F——防護(hù);
J——間隔棒;
Q——球絞式;
數(shù)字——前二位表示間隔距離 (cm),后一位表示導(dǎo)線組合號(hào)。
護(hù)線條
型號(hào)中字母及數(shù)字意義為:
F——防護(hù);Y——預(yù)絞絲;H——護(hù)線條;B——補(bǔ)修條;數(shù)字——適 用導(dǎo)線截面;分子表示鋁截面;分母表示鋼截面。
均壓屏蔽環(huán)
電氣防護(hù)金具有絕緣子串用的均壓環(huán)、防止產(chǎn)生電暈的屏蔽環(huán)及均壓和屏蔽組成整體的均壓屏蔽環(huán)。
型號(hào)中字母及數(shù)字意義為:
F——防護(hù);
J——均壓環(huán);
P——屏蔽環(huán);
數(shù)字——表示適用電壓。 附加字母
N——耐張絕緣子串用;X——懸垂絕緣子串用;B——變電;
S——雙聯(lián);
L——輪型;
D——單聯(lián)。
桿塔是用來(lái)支承導(dǎo)線和避雷線及其附件的支持物,以保證導(dǎo)線與導(dǎo)線或避雷線、導(dǎo)線與地面或交叉跨越物、導(dǎo)線與桿塔等有足夠的安全距離。
桿塔按材料分,可分為鋼筋混凝土桿和鐵塔兩大類(lèi)。
按作用受力分,桿塔可分為直線桿塔、承力桿塔(承力桿塔分為耐張、轉(zhuǎn)角、終端、分歧桿塔、耐張換位桿塔、耐張跨越桿塔)和懸垂轉(zhuǎn)角桿塔。
1.5.1 根據(jù)線路桿塔的用途分類(lèi)及代號(hào)含義
直線塔
1.5.1.1直線塔(Z)
用于線路的直線中間部分,以懸垂的方式支持導(dǎo)、地線,主要承受導(dǎo)、地線自重或覆冰等垂直荷載和風(fēng)壓及線路方向的不平衡拉力。
1.5.1.2 直線轉(zhuǎn)角塔(Z)
除起直線塔的作用外,還用于小于5°的線路轉(zhuǎn)角。
耐張塔
1.5.1.3 耐張塔(N)
以錨固的方式支承導(dǎo)線和地線,能將線路分段,限制事故范圍,便于施工檢修;其機(jī)械強(qiáng)度較大,除承受直線桿塔承受的荷載外,還承受導(dǎo)、地線的直接拉力,事故情況下承受斷線張力。
轉(zhuǎn)角塔
1.5.1.4 轉(zhuǎn)角桿塔(J)
用于線路轉(zhuǎn)角處,一般是耐張型的。除承受耐張塔承受的荷載外,還承受線路轉(zhuǎn)角造成的合力。
終端塔
1.5.1.5 終端桿塔(D)
用于整個(gè)線路的起止點(diǎn),是耐張桿塔的一種形式,但受力情況較嚴(yán)重,需承受單側(cè)架線時(shí)全部導(dǎo)、地線的拉力。
分支塔
1.5.1.6 分支桿塔(F)
用于線路的分支處。受力類(lèi)型為直線桿塔、耐張桿塔和終端桿塔的總和。
1.5.1.7跨越塔(K)
用于高度較大或檔距較長(zhǎng)的跨越河流、鐵路及電力線路桿塔。
換位塔
1.5.1.8 換位桿塔(H)
用于較長(zhǎng)線路變換導(dǎo)線相位排列的桿塔。
1.5.2 按桿塔外形或?qū)Ь€布置型式代號(hào)含義
S——上字型
C——叉骨型(鳥(niǎo)骨型)
M——貓頭型
V——V字型
J——三角型
G——干字型
Y——羊角型
B——酒杯型
SZ——正傘型
SD——倒傘型
T——田字型
W——王字型
A——A字型
Me——門(mén)型
Gu——鼓型
1.5.3 桿塔材料和結(jié)構(gòu)代號(hào)含義
G——鋼筋混凝土電桿
T——自立式鐵塔
X——拉線式鐵塔
1.5.4 分級(jí)代號(hào)含義
同一種桿塔型式按荷重不同進(jìn)行分級(jí),其分級(jí)代號(hào)用角注1、2、3……表示。
1.5.5 高度代號(hào)含義
桿塔高度是指橫擔(dān)對(duì)地面的距離(m),稱(chēng)為呼稱(chēng)高,一般用數(shù)字表示。
1.5.6 鐵塔型號(hào)表示方法
鐵塔型號(hào)一般由字母及數(shù)字共六個(gè)部分組成
上例中表示,該塔為220kV直線酒杯型自立鐵塔,第一級(jí)呼稱(chēng)高33m。
小編注:實(shí)際工程中桿塔命名請(qǐng)參考國(guó)網(wǎng)、南網(wǎng)的典型設(shè)計(jì)中的命名規(guī)則及《輸電桿塔命名規(guī)則》(DL/T 1252-2013 )。國(guó)網(wǎng)、南網(wǎng)的典型設(shè)計(jì)的命名及使用條件我們將后期做專(zhuān)題與大家分享。
1.5.7 鋼筋混凝土桿型號(hào)表示方法
鋼筋混凝土電桿型號(hào)與鐵塔型號(hào)的表示方法基本相同,通常不寫(xiě)出線路電壓等級(jí)的代號(hào)。
桿塔按回路數(shù)分類(lèi)還可分為單回桿塔,雙回桿塔和多回桿塔。
基礎(chǔ)指桿塔的地下部分,主要是穩(wěn)定桿塔,能承受桿塔、導(dǎo)線、架空地線的各種荷載所產(chǎn)生的上拔力、下壓力和傾覆力矩。
插入式角鋼
地腳螺栓
鐵塔基礎(chǔ)
基礎(chǔ)的分類(lèi)
1、按桿塔型式分,可分為直線桿塔基礎(chǔ)、耐張桿塔基礎(chǔ)、轉(zhuǎn)角桿塔基礎(chǔ)和特種桿塔基礎(chǔ)
2、按基礎(chǔ)受力方式分,可分為下壓基礎(chǔ)、上拔基礎(chǔ)和傾覆基礎(chǔ)。
3、按基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)型式分,可分為:
(1)、常用各種電桿基礎(chǔ)型式:桿根直埋基礎(chǔ)、鋼管套裝基礎(chǔ)、現(xiàn)場(chǎng)澆制鋼筋混凝土基礎(chǔ)、現(xiàn)場(chǎng)澆制重力式混凝土基礎(chǔ)。
(2)、常用各種鐵塔基礎(chǔ)型式:角鋼插入式混凝土基礎(chǔ)、地腳螺栓式混凝土基礎(chǔ)、鋼筋混凝土基礎(chǔ)、重力式混凝土基礎(chǔ)、圓形(方形)鋼筋混凝土預(yù)制基礎(chǔ)、預(yù)制三角架式鋼筋混凝土基礎(chǔ)、混凝土條底板角鋼支架基礎(chǔ)、角鋼插入式金屬基礎(chǔ)、角鋼支架式金屬基礎(chǔ)、灌注式深樁基礎(chǔ)、擴(kuò)底短樁基礎(chǔ)、低樁承臺(tái)基礎(chǔ)、高樁承臺(tái)基礎(chǔ)、高樁框架基礎(chǔ)、直錨式巖石基礎(chǔ)、承臺(tái)式巖石基礎(chǔ)、嵌固式巖石基礎(chǔ)、主角鋼插入式基礎(chǔ)、掏挖式基礎(chǔ)、聯(lián)合基礎(chǔ)。
混凝土桿基礎(chǔ)主要是防止傾覆,鐵塔基礎(chǔ)主要是防上拔、下壓,普洱電網(wǎng)一般采用的是桿根直埋、角鋼插入式混凝土基礎(chǔ)和地腳螺栓式混凝土基礎(chǔ)。
對(duì)電桿及拉線宜采用預(yù)制裝配式基礎(chǔ),即底盤(pán)、卡盤(pán)、拉線盤(pán),俗稱(chēng)“三盤(pán)”。
接地裝置由接地體(極)和接地引下線所組成。
接地體(極)是指埋入地中并直接與大地接觸的金屬導(dǎo)體,其作用是能迅速將雷電流在大地中擴(kuò)散泄導(dǎo),以保持線路有一定的耐雷水平,減少線路雷擊事故。桿塔接地電阻值愈小,其耐雷水平就愈高。分為水平接地體和垂直接地體。
接地引下線指桿塔的接地螺栓與接地體連接用的在正常情況下不載流的金屬導(dǎo)體。
接地電阻指接地體對(duì)地電阻和接地引下線電阻的總和。而工頻接地電阻則是通過(guò)接地體流入地中工頻電流求得的電阻。
土壤電阻率是表征土壤導(dǎo)電能力的參數(shù)。
水泥桿
鐵塔