带电作业的基本原理及方法.doc

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1、一、带电作业的基本原理及方法 （一）带电作业基本原理（二）送电线路与过电压（三）安全距离与组合间隙、绝缘工具最小有效绝缘长度、工作规程、操作导则（500kV单回、双回、四回、紧凑型，750kV单回、双回、紧凑型，500kV）（四）人员安全防护技术（五）加装保护间隙作业方式第一节带电作业的基本原理4一、带电作业方式的划分4二、带电作业工作原理5第二节电路原理8一、电荷、库仑定理8二、电流、电压、电位9三、电阻9四、电场、电场强度10五、电容和电容电流11第三节送电线路与过电压13一、送电线路的主要组成部分13二、带电作业中的过电压18第四节 送电线路安全距离和组合间隙23一、带电作业中的绝缘配合

2、23二、带电作业安全距离和组合间隙25三、带电作业安全距离计算方法30第五节 工作规程及操作导则33500kV同塔双回交流输电线路带电作业技术导则33500kV同塔双回线路带电作业操作导则39500kV交流紧凑型输电线路带电作业技术导则54500kV交流紧凑型输电线路带电作业操作导则60天广四回500kV紧凑型线路带电作业技术规程83天广四回罗平至百色段500kV紧凑型线路带电作业操作导则86750kV线路带电作业安全工作规程91750kV线路带电作业操作导则94750kV同塔双回输电线路带电作业安全工作规程101750kV同塔双回输电线路带电作业操作导则105第六节 送变电带电作业人员的安全

3、防护111一、电场的防护111二、电流的防护117三、静电感应的防护120第七节 加装保护间隙的带电作业123一、带电作业保护间隙的研究123（一）、保护间隙的设计124（二）、保护间隙的电极124（三）、保护间隙的结构124（四）、保护间隙的试验125（五）、保护间隙的安装及放电试验127二、保护范围的计算及校核129三、保护间隙的安装要求129四、保护间隙取值范围129第一节 带电作业的基本原理带电作业是指在带电的情况下，对送变电设备进行测试、维护和更换部件的作业。电对人体的危害作用有两种：一种是人体的不同部位同时接触有电位差的带电体，电流通过人体时发生的；另一种是在带电设备附近工作时，尽

4、管人体并未接触带电体，但却有风吹、针刺、蠕动等不适之感。这是由空间电场引起的。为什么带电作业人员可以在运行的电气设备上安全工作，甚至直接接触高达几十万伏电压的带电体而不遭受触电伤害呢？这就需要了解并掌握带电作业的工作原理。一、带电作业方式的划分1. 按人与带电体的相对位置来划分带电作业方式根据作业人员与带电体的位置分为间接作业与直接作业两种方式。间接作业是作业人员不直接接触带电体，保持一定的安全距离，利用绝缘工具操作高压带电部件的作业。从操作方法来看，地电位作业、中间电位作业、带电水冲洗和带电气吹清扫绝缘子等都属于间接作业。间接作业也称为距离作业。直接作业是作业人员直接接触带电体进行的作业，在

5、送电线路带电作业中，直接作业也称为等电位作业，在国外也称为徒手作业或自由作业。是作业人员穿戴全套屏蔽防护用具，借助绝缘工具进入带电体，人体与带电设备处于同一电位的作业。2. 按作业人员的人体电位来划分按作业人员的自身电位来划分，可分为地电位作业、中间电位作业、等电位作业三种方式。地电位作业是作业人员保持人体与大地（或杆塔）同一电位，通过绝缘工具接触带电体的作业。这时人体与带电体的关系是：大地（杆塔）人绝缘工具带电体。中间电位作业是在地电位法和等电位法不便采用的情况下，介于两者之间的一种作业方法。此时人体的电位是介于地电位和带电体电位之间的某一悬浮电位，它要求作业人员既要保持对带电体有一定的距离

6、，又要保持对地有一定的距离。这时，人体与带电体的关系是：大地（杆塔）绝缘体人体绝缘工具带电体。等电位作业是作业人员保持与带电体（导线）同一电位的作业，此时，人体与带电体的关系是：带电体（人体）绝缘体 大地（杆塔）。三种作业方式的区别及特点见图1-1。 绝缘体 绝缘体 人体 人体 人体 绝缘体 绝缘体 地电位作业 中间电位作业 等电位作业图1-1 三种作业方式的区别及特点二、带电作业工作原理1. 地电位作业工作原理地电位作业的位置示意图及等效电路如图1-2所示。图1-2 地电位作业的位置示意图及等效电路作业人员位于地面或杆塔上，人体电位与大地（杆塔）保持同一电位。此时通过人体的电流有两条通道：一

7、是带电体绝缘操作杆（或其它工具）人体大地，构成电阻通道；二是带电体空气间隙人体大地，构成电容电流回路，这两个回路电流都经过人体流入大地（杆塔）。严格地说，不仅在工作相导线与人体之间存在电容电流，另两相导线与人体之间也存在电容电流。但电容电流与空气间隙的大小有关，距离越远，电容电流越小，所以在分析中可以忽略另两相导线的作用，或者把电容电流作为一个等效的参数来考虑。由于人体电阻远小于绝缘工具的电阻，即RrR绝，人体电阻Rr也远远小于人体与导线之间的容抗，即RrXc,因此在分析流入人体的电流时，人体电阻可忽略不计。图1-2电路可简化为图1-3电路。设I1为流过绝缘杆的泄漏电流，I11为电容电流，那么

8、流过人体总电流是上述两个电流分量的矢量和，即I= I1+I11其中：I1=U0/R带电作业所用的环氧树脂类绝缘材料的电阻率很高，如3640绝缘管材的体积电阻率在常态下均大于1012cm，制作成的工具，其绝缘电阻均在10101012以上。其中：I11=UP/Xc间接作业时，当人体与带电体保持安全距离时，人与带电体之间的电容约为2.210-124.410-12法拉。Xc=1/C=1/2fC0.721091.44109间接作业时，人体电容电流也是微安级，I1+I11的矢量和也是微安级，远远小于人体电流的感知值1mA。以上分析计算说明，在应用地电位作业方式时，只要人体与带电体保持足够的安全距离，且采用

9、绝缘性能良好的工具进行作业，通过人体的泄漏电流和电容电流都非常小（微安级），这样小的电流对人体毫无影响，因此，足以保证作业人员的安全。但是必须指出的是，绝缘工具的性能直接关系到作业人员的安全，如果绝缘工具表面脏污，或者内外表面受潮，泄漏电流将急剧增加。当增加到人体的感知电流以上时，就会出现麻电甚至触电事故。因此在使用时应保持工具表面干燥清洁，并注意妥当保管防止受潮。2. 中间电位工作原理中间电位作业的位置示意图及等效电路图1-3所示。 (a)示意图 (b)等效电路图图1-3 中间电位作业的位置示意图及等效电路当作业人员站在绝缘梯上或绝缘平台上，用绝缘杆进行的作业即属中间电位作业，此时人体电位是

10、低于导电体电位、高于地电位的某一悬浮的中间电位。采用中间电位法作业时，人体与导线之间构成一个电容C1，人体与地（杆塔）之间构成另一个电容C2，绝缘杆的电阻为R1，绝缘平台的绝缘电阻为R2。作业人员通过两部分绝缘体分别与接地体和带电体隔开，这两部分绝缘体共同起着限制流经人体电流的作用，同时人体还要通过组合间隙来防止带电体通过对人体对接地体发生放电。组合间隙由两段空气间隙组成。一般来说，只要绝缘操作工具和绝缘平台的绝缘水平满足规定，由R1和R2组成的绝缘体即可将泄漏电流限制到微安级水平。只要两段空气间隙达到规定的作业间隙，由R1和R2组成的电容回路也可将通过人体的电容电流限制到微安级水平。需要指出

11、的是，在采用中间电位法作业时，带电体对地电压由组合间隙共同承受，人体电位是一悬浮电位，与带电体和接地体是有电位差的，在作业过程中：（a）地面作业人员是不允许直接用手向中间电位作业人员传递物品的。一是若直接接触或传递金属工具，由于二着之间的电位差，将可能出现静电电击现象；二是若地面作业人员直接接触中间电位人员，相当于短接了绝缘平台，使绝缘平台的电阻R2和人与地之间的电容C2趋于零，不仅可能使泄漏电流急剧增大，而且因组合间隙变为单间隙，有可能发生空气间隙击穿，导致作业人员电击伤亡。（b）当系统电压较高时，空间场强较高，中间电位作业人员应穿屏蔽服，避免因场强过大引起人的不适感。（c）绝缘平台和绝缘杆

12、应定期检验，保持良好的绝缘性能，其有效绝缘长度应满足相应电压等级规定的要求，其组合间隙一般应比相应电压等级的单间隙大20%左右。3. 等电位作业的原理由电造成人体有麻电感甚至死亡的原因，不在于人体所处电位的高低，而取决于流经人体的电流的大小。根据欧姆定律，当人体不同时接触有电位差的物体时，人体中就没有电流通过。从理论上讲，与带电体等电位的作业人员全身是同一电位，流经人体的电流为零，所以等电位作业是安全的。当人体与带电体等电位后，假如两手（或两足）同时接触带电导线，且两手间的距离为1.0m，那么作用在人体上的电位差即该段导线上的电压降。假如导线为LGJ150型号，该段电阻为0.00021，当负荷

13、电流为200A时，那么该电位差为0.042V，设人体电阻为1000，那么通过人体的电流为42A，远小于人的感知电流1000A，人体无任何不适感。如果作业人员是穿屏蔽服作业，屏蔽服有旁路电流的作用，那么，流过人体的电流将更小。在等电位作业中，最重要的是进入或脱离等电位过程中的安全防护。我们知道，在带电导线周围的空间中存在着电场，一般来说，距带电导线的距离越近，空间场强越高。当把一个导电体置于电场之中时，在靠近高压带电体的一面将感应出与带电体极性相反的电荷，当作业人员沿绝缘体进入等电位时，由于绝缘体本身的绝缘电阻足够大，通过人体的泄漏电流将很小，但随着人与带电体的逐步靠近，感应作用越来越强烈，人体

14、与导线之间的局部电场越来越高。当人体与带电体之间距离减小到场强足以使空气发生游离时，带电体与人体之间将发生放电。当人手接近带电导线时，就会看见电弧发生并产生啪啪的放电声，这是正负电荷中和过程中电能转化成声、光、热能的缘故。当人体完全接触带电体后，中和过程完成，人体与带电体达到同一电位，在实现等电位的过程中，将发生较大的暂态电容放电电流，其等值电路见图1-4。图1-4 等值电路UC为人体与带电体之间的电位差，这一电位差作用在人体与带电体所形成的电容C上，在等电位的过渡过程中，形成一个放电回路，放电瞬间相当于开关K接通瞬间，此时限制电流的只有人体电阻Rr，冲击电流初始值可由欧姆定律求得：对于110

15、kV或更高等级的输电线路，冲击电流初始值一般约为十几至数十安培。由此可见，冲击电流的初始值较大，因此作业人员必须身穿全套屏蔽服，通过导电手套或等电位转移线（棒）去接触导线。如果直接徒手接触导线，则会对人体产生强烈的刺激，有可能导致电气烧伤或引发二次事故。当然，由于冲击电流是一种脉冲放电电流，持续时间短，衰减快，通过屏蔽服可起到良好的旁路效果，使直接流入人体的冲击电流非常小，而且屏蔽服的持续通流容量较大，暂态冲击电流也不会对屏蔽服造成任何损坏。一般来说，采用导电手套接触带电导线，由于身穿屏蔽服的人体相对距带电导线较近，相当于电容器的两个极板较近，感应电荷增多，因此其冲击电流也较大。如果作业人员用

16、电位转移线（棒）搭接，人体可以对导线保持较大的距离，使感应电荷减小，中间电流也减小，从而避免等电位瞬间冲击电流对人体的影响。在作业人员脱离高电位时，即人与带电体分开并有一空气间隙时，相当于出现了电容器的两个极板，静电感应现象同时出现，电容器复被充电。当这一间隙小到使场强高到足以使空气发生游离时，带电体与人体之间又将发生放电，就会出现电弧并发出啪啪的放电声。所以每次移动作业位置时，若人体没有与带电体保持同电位的话，都要出现充电和放电的过程。当等电位作业人员靠近导线时，如果动作迟缓并与导线保持在空气间隙易被击穿的临界距离，那么空气绝缘时而击穿，时而恢复，就会发生电容C与系统之间的能量反复交换，这些

17、能量部分转化为热能，有可能使导电手套的部分金属丝烧断，因此，进入等电位和脱离等电位都应动作迅速。等电位过渡的时间是非常短的，当人手与导线握紧之后，大约经过零点几微秒，冲击电流就衰减到最大值的1%以下，等电位进入稳态阶段。当人体与带电体等电位后，就好象鸟儿停落在单根导线上一样。即使人体有两点与该带电导线接触，由于两点之间的电压降很小，流过人体的电流是微安级的水平，人体无任何不适感。从以上作业原理的分析来看，等电位作业是安全的，但在等电位的过程中，应注意以下几点：（1）作业人员借助某一绝缘工具（硬梯、软梯、吊篮、吊杆等）进入高电位时，该绝缘工具应性能良好且保持与相应电压等级相适应的有效绝缘长度，使

18、通过人体的泄露电流控制在微安级的水平。（2）其组合间隙的长度必须满足相关规程及标准的规定，使放电概率控制在10-5以下。（3）在进入或脱离等电位时，要防止暂态冲击电流对人体的影响。因此，在等电位作业中，作业人员必须穿戴全套屏蔽用具，实施安全防护。第二节 电路原理一、电荷、库仑定理1. 电荷自然界的一切物质都是由分子组成的，各种分子又是由更小的微粒原子组成的。原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子构成的，这些电子分层围绕原子核作高速的旋转。由于原子核所带的正电荷和核外电子所带的负电荷的总和相等，因此物质不显电性。由于摩擦或者其它原因，可以使某一物体上的电子转移到另一物体上。例如当用丝绸摩擦玻璃

19、棒时，棒中的电子摆脱了它的原子核的束缚而脱离玻璃棒进入丝绸中，失去电子的玻璃棒带上了正电，得到电子的丝绸带上了负电。物体失去电子后带有正电荷，获得电子后带有负电荷。电量是表示带电体所带电荷多少的一个物理量。2. 库仑定律 试验证明，带电体相互靠近时会显示出力的作用，同性电荷相互排斥，异性电荷相互吸引。1785年法国物理学家库仑用实验研究了静止的点电荷的相互作用力，总结出了库仑定律。库仑定律的内容是：在真空中两点电荷之间的作用力和这两点电荷所带电量的乘积成正比，和它们之间的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。库仑定律可用公式表示为： 式中： 两个点电荷的带电量，库仑； r 两点电荷之间

20、的距离，米； K 比例常数； F 两个点电荷之间的相互作用力，牛顿。二、电流、电压、电位1. 电流金属导体中的自由电子在电场力作用下，电荷有规则的定向运动形成电流。习惯上把正电荷流动的方向定为电流的方向。实际上，电流是电子的定向流动，即是负电子的定向流动。电流的大小通常用电流强度表示。单位时间内流过导体截面的电荷量叫电流强度，简称电流，其单位为安培，用符号A表示，简称安。用下式表示： 式中：I电流强度，安培；Q电荷量，库仑；T时间，秒。每秒钟流过导体横截面1库仑的电量时的电流强度为1安培。2. 电位、电压 我们知道一定重量的物体在地球表面上不同高度有不同的位能(势能)，同样，单位正电荷在电场中

21、不同点也具有不同的电位能，叫电位。把电路中的一点当作零电位，则高于零电位的为正电位，低于零电位的为负电位。单位正电荷由电场中A点移到B点，说明A点的电位比B点的电位高，AB间的电位之差叫电位差。 电压是有方向的量(矢量)，电压的方向由高电位指向低电位。电位、电压单位都是伏特，用符号V表示，简称伏。三、电阻1电阻定律 当电流通过导体时，作定向运动的自由电子会与金属正离子发生碰撞，影响自由电子的定向运动速率。这种对电荷定向运动的阻碍作用叫电阻，单位为欧姆，用符号表示，简称欧。任何导体都有电阻，电阻的大小与其本身的物理条件有关。在温度不变时，导体的电阻跟它的长度成正比，跟它的横截面积成反比，这就是电

22、阻定律。该定律表示为： 式中：导体的长度，米；S导体的横截面积，米2；导体的电阻率，欧姆米；R导体的电阻，欧姆。其中导体的电阻率是由导体的材料决定的。2欧姆定律 在电路中，电流、电压、电阻之间的关系由欧姆定律确定。定律的内容是：导体中的电流强度跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比，可用下式表示： 式中：U导体两端的电压，伏特；R导体的电阻，欧姆；I通过导体的电流，安培。欧姆定律适用于线性电阻。以电压U为横坐标，电流强度I为纵坐标画出的曲线叫做导体的伏安特性曲线。如下图所示，其中(a)是一条直线，它是线性电阻的伏安特性，(b)图是非线性电阻的伏安特性。图1-5 （a）线性电阻的伏安特性曲线（b

23、）非线性电阻的伏安特性曲线四、电场、电场强度1电场在带电体的周围，存在着电场。电场是客观存在的，它和物质一样占有空间，如电荷在电场内受到力的作用，电场和磁场相互变化形成电磁场，电场还具有能量。2电场力和电力线单位正电荷q在电场内受到力的作用叫电场力。电场力作用的方向和大小用电力线的箭头和疏密表示，电力线的方向由正电荷指向负电荷。 3电场强度 实验证明，对同一试验电荷q，在非均匀电场中不同点所受电场力是不同的，越近带电体，受电场力也越大。电场强度是从力学角度描述电场性质的物理量。电场中某点电场强度E在数值上等于单位正电荷(q=+1)在该点所受力f的大小，方向即受力的方向。式中：U该点的电位，伏特

24、；q单位正电荷的电量，库仑；E电场强度，牛顿库仑(伏米)。电场内各处电场强度大小、方向相同的叫均匀电场，如一对平行板电极（极板边缘不均匀部分不考虑）；其它都叫不均匀电场。式中：U电极之间的电压，伏特； L电极板之间距离，米。4尖端放电导体放在电场中，由于静电感应，在导体表面感应异性电荷。导体处于静电平衡状态，电荷总是分布在导体表面上，其电荷分布均匀与否和导体表面形状有关，平滑处电荷稀少；尖端、棱角、突出、弯曲度大的部位电荷密集，电场强度很强。即不同曲率半径分布不一，尖端处最强，处在这一区域的空气或其它微粒就极易被强电场电离，形成“电风”，即尖端放电过程。高压电器上尖端部位安装金属球罩，以改善电

25、场不均匀状况，防止尖端放电。5静电屏蔽当一个金属导体接近一个带电体，处在静电场中，起初瞬间导体内自由电子有短暂的定向电流，而导体两端异性电荷形成附加电场与外电场方向相反，所以合成电场很快削减至零，即处在静电平衡状态电荷总是分布在导体表面，形成等势体，内部没有电荷，即金属内部电场强度为零。 利用导体静电平衡时内部场强为零这一现象，可在技术上实现静电屏蔽。 如果把一空腔导体放在静电场中，即空腔内部场强为零。如下图所示，这时放在空腔内的物体，不受外电场影响。图1-6 空腔金属体内外电场分布如果在空腔中放一带正电的导体，如下图（a）所示，由于静电感应，空腔内部感应出负电荷，空腔外部感应出正电荷。此时将

26、金属外壳接地，外表面的正电荷消失了，向外的电力线也消失了，如下图（b）所示，使空腔内电场不会对外面空间有影响。图1-7 空腔金属体内放置点电荷后的电场分布（a）空腔金属体不接地（b）空腔金属体接地由此可见，接地的空腔导体可以隔离内外静电场的影响，这就是静电屏蔽原理。在高压带电自由作业时，操作者所穿的屏蔽服是用铜丝与棉线交织而成的，使人免受超高压电场影响。晶体管常用金属外壳罩起来，也是为了不受外来电场的影响。五、电容和电容电流1电容电容器是任何两个导体中间有绝缘介质的组合体。常用空气、纸、云母、油、塑料作为绝缘介质。电容器的两个极板，总是一个带正电荷，另一个带负电荷，两个极板所带电量相等。电容器

27、能充电、放电，反映它具有储存电荷的能力叫电容量，单位为法拉，用符号F表示，简称法。电容指在单位电压下，电容器容纳的电荷量，可用下式表示：式中：Q电容器上的电量，库仑； U电容器两端所加的电压，伏特； C电容器的电容，法拉。总电容量：电容串联 电容并联 除了电容器外，在电网中许多电气设备和人员在带电设备上或在其邻近工作时不可避免地要遇到电容，如带电导线之间以及导线对地间都有空气绝缘，电缆缆芯对地或缆芯间隔有绝缘材料，都形成电容。高压线路带电断接引线，就要考虑电容电流值和消弧措施。又如人体也有一定的电容量，所以等电位作业时人体接近和脱离带电导线瞬间，有充、放电现象发生。2电容电流的计算(1)架空线

28、路的电容电流架空线路切除空载导线或在单相接地时的电容电流，可用下式计算： 式中：角频率(对工频) C0架空线路平均每相对地电容，法公里；架空线路的长度，公里； Uxg电网运行的最高相电压，伏特； Ic架空线路电容电流，安培。对一般线路，对地电容电流可用简便估算法计算：(a)中性点不接地系统单相接地电容电流估算：式中：Ue额定线电压，千伏； 架空线路的长度，公里； Ic-架空线路电容电流，安培。 (b)空载线路充电电容电流；式中：QC线路正序电容电流产生的充电功率，千乏；Ue额定电压，伏特；Ic-架空线路电容电流，安培。 (2)电缆的电容电流电缆线路在同样电压等级下的每公里的电容电流为架空线路的

29、2550倍。三芯电缆：IC=25IC线单芯电缆：IC=50IC线可用下式计算； IC=0.1Ue式中：Ue额定电压，伏特； 电缆长度，公里；IC电缆电容电流，安培。第三节 送电线路与过电压一、送电线路的主要组成部分架空送电线路的组成部分有基础、杆塔、导线、绝缘子、金具、防雷保护设备（包括架空避雷线、避雷器等）及接地装置。1. 基础架空送电线路的基础主要分为电杆（混凝土电杆及钢杆等）基础、铁塔基础两种。（1）电杆（混凝土电杆及钢脚）基础电杆基础分为承受电杆本体下压的基础（底盘）和起重稳定电杆作用的拉线基础（拉盘或重力式拉线基础）及卡盘等。 电杆本体基础一般110kV220kV线路的底盘规格分为0

30、.8m0.8m2.2m2.2m（每0.2m为一级）8个规格，可以根据上部承载荷重和土质的地耐力选用，如遇土质较差（还可选用2.5m2.5m或3.0m3.0m及以上的大底盘。它是以底层钢筋网用C20级混凝土浇注成的预制构件（大底盘则是在杆位旁浇注）。如遇杆位位于岩石地带，也就在岩石上凿出基面，再凿一个圆洞而代替（称岩石基础）。 拉线基础拉线基础起着稳定电杆和平衡导线张力的作用。它分为拉盘基础，重力式拉线基础和锚杆（岩石）拉线基础三种。a. 一般110kV220kV线路的拉盘规格分为1.0m0.5m2.2m1.2m（每0.2m为一级）7个规格。它是以上层钢筋网用C20级混凝土浇注成的预制构件。b.

31、 重力式拉线基础。当遇较差的土质，而且最大一级的拉盘也满足不了所要求的抗上拔力时，就必须选用重力式拉线基础。它主要是一条30mm拉环用C15级混凝土浇注而成的无筋基础。c. 锚杆（岩石）拉线基础。一般用于微风化或中风化的岩石处，它是将拉线棒同水泥砂浆或细石混凝土直接锚在拉线棒岩空内而成。 卡盘卡盘起着稳定电杆的作用，一般用于35kV110kV不带拉线的混凝土电杆基础上。（2）铁塔基础铁塔基础根据铁塔类型、地形地质、承受的外负荷及施工条件的不同，一般采用的有以下几种类型。 现浇混凝土铁塔基础现浇混凝土铁塔基础又可分为钢筋混凝土基础和无筋混凝土基础两种，这两种基础中又可分为塔腿下段主材直接插入式和

32、通过预先浇制在混凝土内的地脚螺栓与塔座连接式两种。设计时可根据铁塔的外负荷情况和地质、地形情况进行选用。一般多用C15级或C20级混凝土浇制而成。无筋混凝土基础多用于铁塔的上拔腿，它借助混凝土的重力来抵消塔腿的上拔力。无筋基础因其体积大，采用一定措施可掺入大块岩石而节约混凝土。 装配式铁塔基础装配式铁塔基础多用于山区土质较好，无地下水的直线塔基上。它是用角铁设计成格构式的基础，铁塔主材的下段也是基础的一部分。基坑底层浇制C10级混凝土垫层，镀锌用铁格构式基础装配于其上，再回填土夯实即成。 桩式铁塔基础桩式铁塔基础主要是钢筋混凝土灌注桩式基础，桩的直径有0.6m、0.8m、1.0m和1.2m等多

33、种，这种基础多用于河滩及地基为弱土层和淤泥地带的塔基及跨河高塔的基础。它分为桩体和承台两部分。如果按支承形态对桩体进行分类，大致可分为摩擦桩、支承桩及摩擦支承桩。在一般情况下系指桩尖已经到达良好的持力层（岩层），以桩的端承力承担大部分垂直荷载的桩，称为支承桩（或端承桩）。桩尖未到达力层的桩，只依靠桩的侧摩擦阻力支承垂直荷载的桩，称为摩擦桩。介于这上两者之间的桩，称为摩擦支承桩。桩长一般可达15m30m。承台是用C20级钢筋混凝土浇制而成。 锚杆（岩石）基础锚杆（岩石）基础适用于山区岩石地带，它是利用岩石的整体性和坚固性做成的基础，有直锚式、承台式、嵌固式及掏挖式四种。a. 直锚式岩石基础，一般

34、用于裸露或覆盖层薄的类，即未风化或微风化的硬质岩石中，它是将铁塔地脚螺栓用水泥砂浆（或细石混凝土）直接锚入用钻机钻成的岩石孔中，顶部浇以不小于塔脚底板尺寸的混凝土承台。b. 承台式岩石基础，一般用于覆盖层稍厚的轻风化或中风化的、类岩石中，它是将群锚型锚筋锚固在下部基岩中，作为基础底盘，承台即为基础的立柱，地脚螺栓安装在浇制在承台中，锚桩用砂浆或细石混凝土锚固，承台用钢筋混凝土浇成。c. 嵌固式和掏挖式岩石基础，一般用于中风化或强风化的、类岩石地区，采用人工开挖或放小炮开挖成型，安装地脚螺栓和钢筋后进行浇制。2. 杆塔杆塔的作用主要是支持导线、避雷线使导线保持对地面以及其它设施（如建筑物、公路、

35、铁路、船桅、管道、电力线、通信线等）应有的安全距离；它承受着导线、避雷线、其它部件和本身的重力以及冰雪、侧面风的压力等，转角、终端承力杆塔还要承受导、地线角度张力和不平衡张力，因此对杆塔的要求必须有足够的机械强度。（1）杆塔分类 架空送电线路的杆塔外形主要取决于电压等级、线路回数、地形、地质情况及使用条件等，在满足上述要求下根据综合技术经济比较，择优选用。目前各级电压的送电线路常用的有钢筋混凝土电杆和铁塔两种。（2）钢筋混凝土常用杆型 35kV110kV单回路直线杆此类电杆由于其承受的荷载较小，一般设计成单杆，导线呈三角形排列，主杆一般用150mm190mm的拔梢杆（圆锥度为1/75的环形钢筋

36、混凝土杆）或300mm等径环形钢筋混凝土电杆，全长1518m或21m。当杆塔荷载较大（如大截面导线、大挡距等）或较高时，35kV110kV单回路直线杆采用带拉线单杆或双杆。 220kV330kV单回路直线杆 由于这一电压等级的杆塔荷载较大，目前大多采用带横梁或叉梁并带拉线的双杆和带拉线的八字型杆，目前这种杆多采用400mm等径环形钢筋混凝土杆段焊接而成，全长24m及以上。 35kV110kV双回路直线杆这种杆多用于A字形双杆，主杆采用拔梢杆段，荷载较大时还可设置外拉线或采用带拉线门型双杆，主杆采用300mm等径杆段焊接而成。 35kV110kV单回路直线杆35kV110kV单回路直线杆是指直线

37、耐张杆、转角杆、终端杆，它所承受的荷载较大，当采用钢筋混凝土电杆时，一般均需设置拉线，以平衡导、地线的张力，其外形有A字形和门型两种，A字形采用拔梢杆组合而成，门型杆多采用300mm等径杆段组成。当转角度数大、荷载大时，则多采用铁塔。 220kV单回路承力杆这种杆一般采用双杆，主杆常用400mm等径杆，横担用钢结构，拉线视转角大小及荷载而定。转角承力杆一般分为05直线耐张杆和530、3060、6090转角承力杆两类。60以下转角承力杆多用400mm等径杆组成门型杆，60以上转角承力杆多用400mm等径杆三联杆。随着线路的输送容量较大，220kV线路导线也采用双分裂大截面导线，杆塔所承受的外负荷

38、增大，因此目前大承力杆一般均为铁塔所代替。（3）铁塔及常用塔型铁塔是高压输电线路上最常用的支持物，国内外大多采用热轧等肢角钢制造，螺栓组装的空间桁架结构，也有少数国家采用冷弯型钢、钢管或钢管混凝土结构，钢材均采用热浸镀锌防腐。根据结构和受力特点，铁塔可分为拉线塔和自立塔两大类。 拉线塔拉线塔是由塔头立柱和拉线组成。塔头和主柱一般 是由角铁组成的空间桁架构成，有较好的整体稳定性，能承受较大的轴向压力，其拉线一般采用高强度钢绞线，能承受很大拉力，因而使拉线塔能充分利用材料的强度特性减少材料的耗用量。但拉线所占用地面积大，不利于农田机耕，所以也较少地使用。就外形而言，拉线塔可分为导线呈三角形排列的上

39、字型、猫头型以及导线呈水平排列的门型、拉V型等，还有纵向能自立的内拉线门型塔等。 自立式直线塔自立式直线塔也可分为导线呈三角形排列的上字型、鸟骨型、猫头型及导线呈水平排列的酒杯型、门型两大类。 自立式双回路铁塔自立式双回路铁塔有鼓型（中横担长，上下横担稍短）、倒伞型（上横担长，中下横担稍短）、正伞型（上横担短，中下横担稍长）和蝴蝶型等。目前国内外大多采用鼓型，蝴蝶型一般多用于大垮越铁塔。 自立式承力塔（含转角塔和终端塔）自立式承力塔主要有酒杯型、千字型及双回路的鼓型或正伞型等，由于千字型塔中相导线直接挂在塔身上，下横担的长度也比酒杯型塔短，结构也比较简单，因而相对地比较经济。 大跨越塔大跨越塔

40、的高度高、荷载大、结构复杂、耗钢量和投资都较高。目前，国内较多采用组合构建铁塔、钢管塔或独立式钢筋混凝土塔等。组合构建铁塔是指采用几个等肢角钢拼合成组合截面（如十字型、T型、方型）的构件作为主要承力构件。这种结构的材料来源比较方便，加工和施工工艺都与一般铁塔相同，无需特殊加工设备，因而使用较为广泛。钢管结构的空气动力特性较好，断面力学特性也优于角钢，但要求加工部门要有大型卷管、焊接和镀锌设备，加工工艺也比较复杂，因而构件的造价往往较前者成倍增加。钢筋混凝土塔在我国长江大跨越中得到较成功的应用。这种结构外形美观、耗钢量少。在运行维护上有一定的优越性。在超高压线路的特大跨越中已常被采用。带拉线的大

41、跨越塔具有显著的经济意义，由于其柱身断面较小，铁塔自身的风荷载远小于自立式铁塔；塔身部分自上至下多为同一尺寸，加工、施工都较方便，主材既可采用角钢，也可采用钢管制作，材料来源较为方便。在一定的条件下，这种大跨越塔也是一种优秀的塔型。 钢管单杆随着社会不断发展，人民生活不断提高，人均用电量不断增加，使110kV220kV变电所进入市区，并受市区街道走道走廊限制，因此常规塔型因占地面积大，难于进入市区街道，因钢管单杆占地面积小，美观大方，虽加工工艺复杂，投资较大，但它是市区内架设架空送电线路发展的方向。3. 导线导线是送电线路用来传输电流的，因此要求导线具有优良的导电性能。而且，因导线是架设在杆塔

42、上，长期耐受风、冰等外负荷的影响、气温的剧烈变化以及各种环境因素的侵袭，因此对导线材质、结构等的选取考虑下列原则。（1）导线的选用原则 线材料应具有较高的导电率。 导线应具有较高的机械强度和耐振性能。 导线应具有一定的耐化学腐蚀能力。 导线材质和结构的选取应保证线路造价经济。（2）种类及用途 硬铜线硬铜线可分为硬圆铜单线（TY型）和硬铜绞线（TJ型）两种，它们的导电性能虽好，但考虑国家资源问题，架空输电线路一般不采用。 硬铝绞线硬铝绞线（LJ型），导电性能稍差于铜线，但资源较多，造价也低于铜线，35kV线路选取截面不得小于35mm2。 钢芯铝绞线钢芯铝绞线内层（或叫芯线）为单股或多股镀锌钢绞线

43、，主要承受张力；外层为单层或多层硬铝绞线，为导电部分。这是目前架空送电线路普遍选用的一种导线，它可分以下几种。a. 钢芯铝绞线，可分为普通型LGJ、轻型LGJQ和加强型LGJJ三种，其型号后的数字为标称截面（如LGJ-240表示铝线部分的标称截面为240mm2）。LGJ普通型和LGJQ轻型钢芯铝绞线用于一般地区，LGJJ加强型钢芯铝绞线用于重冰区或大跨越地段。b. 防腐型钢芯铝绞线LGJF，其结构形式及机械性能、电气性能与普通钢芯铝绞线相同，它可分为轻防腐型（仅在钢芯上涂防腐剂）、中防腐型（仅在钢芯及内层铝线上涂防腐剂）和重防腐型（在钢芯和内外曾铝线均涂防腐剂）三种。这种导线用于沿海及有腐蚀性

44、气体的地区。c. 钢芯稀土铝绞线（LGJX型），其特点是在工业纯铝中加入少量稀土金属，在一定工艺条件下制成铝导线，目前，稀土铝电线、电缆已用于国内各大电网的送电线路。该产品除电阻率低，在运行中减少电能损耗外，还具有强度高（比普通导线高10以上）、韧性好（比普通导线延伸率高20）、耐磨、耐腐蚀、使用寿命长和外观漂亮等优点。 钢芯铝合金绞线钢芯铝合金绞线（HL4GJ型），是先以铝、镁、硅合金拉制成圆单线，再将这种多股的单线绕着内层钢芯绞制而成。抗拉强度比普通钢芯铝绞线高40左右，它的铝合金线的导电率及质量接近铝线，适用于线路的大跨越地方。 铝包钢绞线铝包钢绞线（GLJ型），是以单股钢线为芯，外面包

45、以铝层，做成单股或多股绞线。铝层厚度及钢芯直径可根据工程实际需要与厂家协商制造，这种导线价格较高，导电率较差，约2630（IACS），适合于线路的大跨越及架空地段高频通信使用。 镀锌钢绞线镀锌钢绞线（GJ型），也是电线的一种，其机械强度高达1078 N/mm21666N/mm2，导电率低至817（IACS），不宜作为送电线路的导线，只用作架空避雷针及杆塔的拉线，它有7股、19股和37股三种组合结构。4. 架空避雷线架空避雷线（也称架空地线）是保护送电线路遭受雷击的设施之一，它是架设在送电线路杆塔顶部，利用铁塔的塔身及混凝土电杆内的钢筋或电杆专用爬梯、接地引下线等引下与接地装置（地网）连接。（1）一般架空避雷线一般架空避雷线主要材料是镀锌钢绞线，为使避雷线有足够的机械强度，其截面的选择是根据导线截面来决定的。（2）绝缘架空避雷线绝缘架空避雷线与一般架空避雷线一样，所不同的就是它利用