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1、1,输电线路基础知识,状态评价中心2012年5月,2,输送电能的线路通称为电力线路，其任务除输送电能外，还起联络各发电厂、变电站使之并列运行的作用。电力线路分为输电线路和配电线路。配电线路：由电力负荷中心向各个电力用户分配电能的线路。输电线路：由发电厂向电力负荷中心输电线路的线路以及电力系统之间的联络线路。,3,交流：35220kV 高压线路；330750kV 超高压线路；750kV以上 特高压线路。直流：500kV 超高压直流线路；800kV 特高压直流线路。,4,1 架空输电线路的组成,导线：用以传导电流，通过绝缘子悬挂在杆塔上。长期受风、冰、雪和温度变化，承受变化拉力的作用，还受环境侵蚀
2、。除具备良好导电性能外，还必须有足够的机械强度和防腐性能。,地线：又称避雷线，主要作用是防止雷电直击导线，同时雷击杆塔时起分流作用。,绝缘子：用来支持或悬挂导线和地线，保证导线与杆塔间的绝缘。它长期经受风雨冰霜及气温变化影响，以及大气环境的污染。必须具有足够的绝缘和机械强度。,金具：输电线路所用金属部件（除塔材、导地线和螺栓外）的总称，起支持、连接、保护导、地线等作用。,杆塔：用来支持导、地线及其它附件，使导线与导线、导线与地线、导线与地面或建筑物之间保证一定安全距离。,基础：支承杆塔，传递杆塔所受荷载至大地。,接地装置：导泄雷电流入地，保证线路具有一定的耐雷水平。,5,杆塔的分类按回路数分，
3、包括单回路、双回路和多回路杆塔。只有一个回路的杆塔称为单回路杆塔，同一个杆塔上安装有两个回路（不一定为同一电压等级）的杆塔称为双回路杆塔。,单回路杆塔,双回路杆塔,2 杆塔,6,按受力性质分,悬垂型杆塔：采用悬垂绝缘子串悬挂导线的杆塔。悬垂直线杆塔用于直线段线路。悬垂转角杆塔用于小或中等角度改变线路方向的杆塔。,耐张型杆塔：采用耐张绝缘子串悬挂导线的杆塔。耐张直线杆塔用于直线段线路。耐张转角杆塔用于改变线路方向的杆塔。终端杆塔用于线路一端承受导线张力的杆塔。,7,悬垂转角杆塔,悬垂直线杆塔,8,耐张转角杆塔,耐张直线杆塔,终端杆塔,9,按杆塔外形特点分类,10,11,几种常见杆塔型式,Z杆（V
4、字型）,12,猫头塔,酒杯塔,13,干字型塔,拉V塔,14,鼓型塔（同塔双回）,15,铁塔结构整个铁塔可分为塔头、塔身和塔腿三部分。对于上字型或鼓型塔，下导线横担以上称为塔头部分；酒杯型塔或猫头塔型塔颈部以上称为塔头部分。一般将与基础连接的那段桁架称为塔腿。塔头与塔腿之间的桁架称为塔身。,16,17,杆塔几个主要部位,18,钢芯铝绞线是目前最常用的导线品种，其内芯为单股或多股镀锌钢绞线，外层为单层或多层的铝绞线。由于交流电的集肤效应，四周电阻率较小的铝部截面主要起载流作用，机械荷载则主要由芯部的钢线承受。因此钢芯铝绞线既有较高的导电率，又有较好的机械强度。,双回路杆塔,1.3 导线,19,导线
5、型号表示法（GB 1179-83）：LGJ-300/50，表示标称截面为铝300mm2,钢50 mm2的钢芯铝绞线。,20,为抑制电晕放电并减少线路电抗以提高输送容量，输电线路常采用分裂导线的方式。一般是将每相导线用2至4根截面较小的导线组成，分导线间相距，可以起到相当于增大导线直径的作用，比总截面相同的大导线，不容易产生电晕，送电能力还高一些。,21,一般架空地线的主要材料是镀锌钢绞线。其型号表示如下：GJ-50表示截面积为50mm2的钢绞线。镀锌钢绞线型号的选择根据所保护的导线型号而定。,1.4 地线,22,目前输电线路上大量使用兼具普通架空地线和光纤通信能力双重功能的OPGW，即光纤复合
6、架空地线。其结构有多种，但基本组成不外乎两个部分，即光单元和外绞合导线所组成的地线单元。,23,24,层绞式OPGW,中心管式OPGW,光单元,25,绝缘子是架空线路的重要组成部分。导线处于高电位，杆塔处于低电位，绝缘子的作用一方面是使导线和杆塔在电气上绝缘，另一方面是使两者在机械上连接。同时还要承受导线自重和导线的风载、覆冰等各种机械力的作用。绝缘子同时要满足电气性能和机械性能二个方面的基本要求。,1.5 绝缘子,26,绝缘子的分类,27,悬式绝缘子,针式绝缘子,横担绝缘子,28,瓷绝缘子,玻璃绝缘子,复合绝缘子,29,瓷绝缘子已有100多年的历史，作为一种传统的无机绝缘材料，能耐受不利的大
7、气环境和酸碱污秽等的长期作用而不受侵蚀，具有良好的绝缘性能、耐候性和耐热性，抗老化性能好，具有足够的电气和机械强度。盘形瓷绝缘子是使用最普遍的一种线路绝缘子。它由瓷件、铁帽和钢脚组成，并用硅酸盐水泥、瓷砂或石英砂胶合剂胶装而成。,30,。,盘形瓷绝缘子结构参考图,31,玻璃绝缘子在电网中的应用已有70余年历史。钢化玻璃绝缘子具有较好的机电性能，其抗拉强度、耐电击穿性能、耐振动疲劳、耐电弧烧伤和耐冷热冲击性能等均优于瓷绝缘子。,32,与瓷绝缘子不同，玻璃绝缘子具有零值自爆的绝缘自我淘汰能力，因此，运行中玻璃绝缘子丧失绝缘性能后很容易被发现，无需对其进行绝缘测试。,33,国外自1970年代，我国自
8、1980年代开始将复合绝缘子应用于电力系统，它具有质量小、强度高、耐污性能好、维护工作量小等诸多优点。硅橡胶复合绝缘子表面具有憎水性，且附着在伞裙表面的污染层也具有憎水性，因此大大提高了复合绝缘子的抗污闪能力。,34,盘形悬式绝缘子组成：1）由铁帽(可锻铸铁)、钢脚(低碳钢)和瓷件(或钢化玻璃)组成。2）金具和绝缘件之间用水泥胶合。3）可方便地组成绝缘子串。组成串时，钢脚的球头插入铁帽的球窝中，成为球绞软连接，使绝缘子串只承受拉力，不承受弯矩和扭矩。特点：结构简单，结构形状有多种选择，可满足不同地区使用的要求。串接成串后可在任意电压等级上使用。,35,。,普通型,钟罩型,空气动力型,常用盘形绝
9、缘子结构示意图,36,棒形悬式绝缘子优点：结构简单，绝缘部件属于不可击穿型，不必检测零值。分类：棒形悬式绝缘子的绝缘部件有电瓷和复合材料二类。其中棒形复合绝缘子具有重量轻、机械强度高、制造工艺简单、耗能小、耐污闪能力强等优点。,37,绝缘子的基本参数绝缘子的基本技术参数有：结构高度、盘径、爬电距离、机械强度等。,38,爬电距离承受运行电压的二电极间沿绝缘件外表面轮廓的最短距离。多元件串接或叠接的绝缘子，其爬电距离为各元件爬电距离之和。爬电距离是绝缘子的重要特性之一。在一定的合理的伞裙布置条件下，绝缘子的污秽闪络电压随其爬电距离的增加而提高。,39,统一爬电比距绝缘子的爬电距离与其两端承担的最高
10、运行电压（对于交流系统，为最高相电压）之比，单位为mm/kV。爬电比距是电力设备外绝缘设计中的重要技术指标。爬电比距值的选取是由绝缘子所在地区的污秽等级所决定的。在一定的污秽环境条件下，要满足相应的爬电比距值。,40,干弧距离（电弧距离）施加运行电压时两电极间沿绝缘子外部空气的最短距离。当绝缘子是由若干元件串接组成时，电弧距离即在二个端部电极之间通过中间介质的最短放电距离，如图路径“E-B-L-F”。连接长度导体和支撑结构之间的直线距离，包括绝缘距离和连接金具的长度，如图中的“H”。,41,绝缘子的选取对输电线路绝缘子的电气性能要求是：1）在工作电压下不发生污闪；2）操作过电压下不发生湿闪；3）具有一定的雷电冲击耐受强度，保证线路有一定的耐雷水平。线路外绝缘设计的一般方法是，首先按绝缘子的耐污闪特性选取绝缘子片数，然后校核该绝缘耐受操作过电压以及耐受雷电过电压的能力。,42,各电压等级输电线路采用的片数,43,1孟遂民，孔伟架空输电线路设计M 中国电力出版社，2007 2GB/T 2900.51-1998 电工术语 架空线路S3GB 50545-2010 110kV750kV架空输电线路设计规范S,参考文献,44,谢 谢！,
