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1、第三章 架空线路与电缆,2015年4月,第一节 电力线路的作用和构成,一、作用（2）： 电能输送：发电厂电力用户 组网：将电厂、变配电站，以及地方电网连接成电力系统,输电线路：又称送电线路，发电厂的升压变电所地区变电所 配电线路：地区变电所用户变电所,作用分类,架空线路：投资小，建设速度快，维护方便 电缆线路：造价高（10倍），供电可靠，占用空间少,架设方式分类,二、架空线路的构成： 导线：线路的主体，传输电流； 杆塔：支撑导线、金具、绝缘子、避雷线 绝缘子：悬挂或支撑导线； 横担：支撑安装绝缘子，保持导线间的距离 金具：固定导线、横担、拉线等所用到的连接件 拉线：平衡杆塔各方向的受力，防倒杆
2、 基础：地面下设施，稳固杆塔，防止下沉、倾斜,简单了解杆塔各部分的名称、作用，认识实物。,避雷线：防雷击； 防震锤：减弱线路震动时的振幅，防线路疲劳断股；,三、架空线路的基本要求（3）： 足够的绝缘强度：耐受工频过电压、大气过电压、操作过电压 足够的机械强度： 良好的导电能力：,四、架空导线的种类： 裸铜线、裸铝线、钢芯铝绞线、镀锌钢绞线、铝合金绞线 最常用：钢芯铝绞线 钢芯铝绞线型号含义： LGJ-240/43 铝绞线，钢芯，加强型，铝线部分截面积240mm2，钢芯截面积43mm2,五、杆塔按材质种类： 木杆：历史上多用，现在绝迹，重量轻，但易腐烂； 水泥杆（钢筋混凝土杆）：锥形杆居多，寿命
3、40-50年，不易腐蚀，笨重，多用于220kV 及以下线路； 金属杆：现在常见的有两类，多用于220kV以上线路； 铁塔：角钢、型钢组成，搬运、拆装方便，造价高，占地面积大； 钢管塔：占地面积较铁塔小,六、杆塔分类（按在线路中的作用）： 直线杆：只支撑导线、金具等，承受侧面风压 耐张杆：承受导线的水平拉力，分段线路，缩小事故影响范围（强度加强，拉线） 转角杆：线路转向，承受导线的侧拉力，又分直线转交杆、耐张转角杆 终端杆：线路的末端，承受一侧导线的全部拉力 分支杆：引出分支线路 跨越杆：跨越道路、河流、其他线路（高，强度） 换位杆：变换线路相位,七、常用绝缘子： 低压针式、低压蝶式 高压针式、
4、高压蝶式 悬式：根据电压等级确定片数，多用于35kV及以上线路,八、横担： 木横担、铁横担、瓷横担，P121略，自学了解,九、金具： 分为：支持金具、连接金具、接续金具、保护金具、拉线金具， P121略，自学了解,十、基础： 杆塔埋入地下的部分 水泥杆的基础：底盘、卡盘、拉线盘，俗称“三盘”,十一、拉线： 作用：平衡杆塔各方向的作用力，抵抗风压、导线拉力等，防倒杆,常见类型：转角拉线、终端拉线、人字拉线、水平拉线（过道拉线）、自身拉线（弓形拉线）,十二、接地装置： 作用：防雷电，避免过电压损伤设备； 避雷线：又称架空地线，一般在进出变电所的750-1500米内安装；沿途特殊雷区可装设避雷器或避
5、雷针； 接地引下线：镀锌钢绞线，不小于25mm2； 接地极：利用角钢或钢管材料制作；,第二节 架空线路的技术要求,一、架空导线的选择原则（2） 足够的导电能力 足够的机械强度 二、导线截面选择的条件（4） 满足发热条件：最高环境温度、最大负荷条件下，保证导线不烧坏； 满足电压损失条件：电压损失不超允许值； 满足机械强度条件：恶劣条件下（大风，暴雪），导线不被拉断； 满足保护条件：保证自动开关、熔断器等设施可靠动作； 注：实际工作计算中，需用四种方法同时计算，选择最大值，以同时满足四个条件。,三、导线排列： 3-10kV、35kV：三角形，水平 多回路线路：三角形和水平混合排列，垂直排列 低压线
6、路：多用水平排列,四、导线的弧垂： 弧垂：相邻两杆导线悬挂点连线的中点，距离导线铅垂线的距离，也叫弛度。 弧垂选择过小：容易断线或受振动断股 弧垂选择过大：影响对地限距，风力影响导致混线短路 档距：两杆之间的水平距离,五、架空导线对地及交叉跨越的允许距离：,六、配电变压器台： 选址安装于负荷中心，方便更换、检修的地方；,柱上变压器台,落地式变压器台,分类,七、高、低压接户线： 接户线定义： 架空线路电杆至用户单位建筑物外墙第一支撑点之间的一段线路； 进户线,第三节 架空线路的施工技术,一、电杆定位、挖坑和根基加固 二、施工时的排杆与组杆 三、竖杆施工方法与埋杆要求 四、拉线的制作 五、杆顶组装
7、 六、导线的安放工艺： 避免出现“死弯”，手动放线时先正放几圈，然后反放几圈，类似“扭麻花” 七、架空导线的连接方法：外线工,第四节 架空线路的运行维护,一、线路命名（2）： 以供电对象名称确定 按线路走线方向命名,杆塔编号顺序从电源端起为1号，依次类推,二、杆号牌：一般包含电压等级、线路名称、电杆编号等信息,化工变炼油厂，号线，6号杆，电压等级110kV,三、架空线路的运行标准：巡线内容，P163略,四、架空线路的常见故障：,倒杆：恶性故障,机械类 电气类,断线,单相接地：一相断线落地、树木碰触、避雷器击穿,两相短路：混线、雷击、外力破坏（落物）,三相短路：严重故障，带地线合闸，线路倒杆,缺
8、相：如熔断器熔断，耐张杆一相跳线接头断开,五、污闪 定义：污垢物积聚在绝缘子表面，在一定条件下（小雨、大雾等），绝缘子表面的电导率上升、绝缘性能下降，发生放电现象。 连续不断的闪络，会形成相对地的击穿事故； 防污闪对策： 定期清扫绝缘子； 提高绝缘子的绝缘水平：加串，高电压等级； 刷防尘涂料：雨水会在表面形成水珠滚下（类似荷叶），不浸润； 硅橡胶复合绝缘子：新型，抗老化，憎水性，不需要清扫、预防性试验淄博泰光 ，全国最大的硅橡胶绝缘子生产基地 定期测试绝缘子：及时更换不良绝缘子；,第五节 电缆线路的敷设与运行,一、与架空线路相比，具有以下优点： 供电可靠，不受外界气候的干扰以及风、鸟害等的扰乱
9、和影响。 隐蔽敷设，不占地面空间，不影响市容美观。 地下敷设，有利于人身安全。 运行简单方便，维护工作量小。 无需电杆，节省材料 补充： 电缆的电容作用有助于提高功率因数。 具有向超高压、大容量发展的更为有利的条件。 因此，电力电缆用于城市的地下电网，发电厂的引出线路，工矿企业、事业单位内部供电以及过江、过海峡的水下输电线路等。 缺点：投资高；线路分支难；故障点难发现；事故处理难,二、电缆构造及型号含义,电缆分类： 电力电缆：用来输送和分配电能 控制电缆：连接测量、保护和控制等二次回路 电缆构造： 通常有缆芯、绝缘层、保护层三部分构成 保护层： 内护层（保护绝缘层） 外护层（如钢铠，用以保护电
10、缆免受外力伤害） 16mm2以下：圆形芯线 25mm2及以上：半圆形或扇形芯线，减小电缆外径，节省绝缘材料、外护层材料,扇形线芯电缆截面图,电缆截面示意图,VV型号电缆,YJV型号电缆,电缆型号中的字母含义：,电缆型号：,字母+数字芯数线径+芯数线径电压等级长度,字母：表示电缆类别、材料、绝缘种类、内护层材料及特征； 数字：铠装层、外被层的类型，芯数、截面、电压等级、长度,电缆型号中外护层代码含义,1、举例1：VV-350+125-10 铜芯，聚氯乙烯绝缘，聚氯乙烯护套，4芯，截面积50mm2+25mm2,电压10kV 2、举例2：YJLV22-3120-10 铝芯，交联聚乙烯绝缘，聚氯乙烯内
11、护套，双钢带铠装，聚氯乙烯外护套，3芯，单芯截面积120mm2,电压等级10kV,三、常用电力电缆 油纸绝缘：成本低，寿命长 塑料绝缘：聚氯乙烯、聚乙烯，65 交联聚乙烯：容许的温升高（90），优良的介电常数（绝缘能力） 橡胶绝缘：柔软性好，易弯曲；但耐热、耐油性能差 结论：一般情况下，优选交联聚乙烯电缆(YJ型号）,四、电缆的允许载流量 允许载流量：电缆运行的稳定温度达到最高允许温度时的载流量，又称安全载流量。 长期允许载流量：电缆导体达到最高长期工作温度时的负载电流。 查手册，得到“长期允许载流量”； 导体工作温度和环境温度影响，校正系数； 与敷设方式有关； 对于直埋电缆，土壤的热阻系数影
12、响，校正系数； 低压电缆导体长期允许的工作温度： 聚氯乙烯绝缘：65 交联聚乙烯：90 橡胶绝缘：65,长期允许载流量：,五、敷设电缆注意事项： 电缆相互交叉：高压电缆应在下，其中一条应在交叉点前后1米范围内穿管保护或者加隔板，交叉电缆之间最小允许距离0.25米； 电缆与热力管线交叉：应加隔热设施，最小距离平行0.5米，交叉0.2米；无隔热设施，平行距离2米，交叉距离0.5米； 电缆过路：应穿管保护，保护管应伸出至路面两侧2米以外； 电缆与建筑物基础的间距：电缆埋在散水坡之外，进入建筑物时应穿管保护，保护管应超出散水之外（不小于250mm）； 直埋电缆与接地体间距：应大于0.250.5米； 直
13、埋电缆埋地深度一般不应小于0.7米，并在冻土层之下； 户内电缆：尽量明敷，埋地应穿管，与普通管线间距不小于0.5米，与热力管线不小于1米；,六、电缆穿管场所及要求： 穿管场所： 穿入、引出建筑物、隧道、沟道、楼板； 与各种管道、沟道交叉，通过道路； 引入、引出地面，地上2米及地下0.1-0.25米必须穿管； 可能受车辆等物件挤压、碰触的场所；,电缆管设计及施工要求： 管口应无毛刺和尖锐棱角，管口宜做成喇叭形。 电缆管在弯制后，不应有裂缝和显著的凹瘪现象，其弯扁程度不宜大于管子外径的10%；电缆管的弯曲半径不应小于所穿入电缆的最小允许弯曲半径。 金属电缆管应在外表涂防腐漆或涂沥青，镀锌管锌层剥落
14、处也应涂以防腐漆。 电缆管的内径与电缆外径之比不得小于1.5；混凝土管、陶土管、石棉水泥管除应满足上述要求外，其内径尚不宜小于100mm。 每根电缆管的弯头不应超过3个，直角弯不应超过2个。,电缆敷设设计与施工要求： 直埋电缆应有铠装保护；电缆敷设前应测试绝缘。 施工中要防止电缆扭曲损伤，弯曲半径不小于允许值（塑料电缆10倍电缆外径） 从电缆盘上放线，应从盘的上端引出（防与地面摩擦）。 电缆各支点之间距离应符合设计规范 支架上：控制电缆，水平0.8米，垂直1米；橡塑电力电缆，水平1米，垂直2米 钢索上：控制电缆，水平0.6米，垂直0.75米；橡塑电力电缆，水平0.75米，垂直1.5米） 电缆的
15、金属外皮、接头、金属护管均应可靠接地。 直埋电缆特殊地段的地面上应设明显的标识：拐弯，接头，交叉，进出建筑物,七、常见的电缆敷设方式及工艺： 敷设方式：直接埋地、电缆沟、电缆桥架、沿墙敷设或吊挂敷设、排管、隧道等 敷设前的绝缘检查： 6-10kV电缆，2500V摇表，每公里不低于100M； 3kV及以下电缆，1000V（500V）摇表，每公里不低于50M；,直接埋地敷设： 施工步骤：,挖电缆沟（深0.8米） 底面铺沙或软土（100mm厚） 敷设电线 盖沙或软土（100mm厚） 盖砖或保护板 回填土（覆土高出地面150-200mm，预留沉陷）,电缆沟敷设： 施工要求：,电缆间平行距离100mm
16、电缆间垂直距离150mm 支架间水平间距符合要求 电缆沟应平整，且有0.5%的坡度，沟内要保持干燥，并防止地下水渗入。沟内应设置适当数量的积水坑，即将沟内的积水排出，一般每隔50米设一个，积水坑尺寸以400*400*400mm为宜。,电缆桥架敷设： 了解各部件名称,八、电缆中间接头和终端头的制作 技术要求： 保证密封：防潮气进入； 保证绝缘强度：不低于电缆本身的绝缘强度； 保证导体接触良好：接触电阻小于同长度正常导体的1.2倍； 保证机械强度：抗拉强度不低于线芯的70%； 保证电气距离：避免短路击穿；,常见故障：电缆终端头和中间接头是故障多发点 短路故障 接地故障 断线故障 混合性故障,九、电缆线路的运行与维护,绝缘击穿的原因： 过电压 超负荷 电缆头漏油 外力破坏 接地或短路事故 保护层失效,线路巡视 检查周期： 1） 敷设在土壤、隧道以及沿桥架敷设的电缆，发电厂、变电所
