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1、1第九章 配电线路器材第一节 电杆一、电杆的作用与分类架空配电线路的电杆是用以支撑导线，利用杆塔的固定和支撑把导线布置在离地面一定的高度。并使导线与地面、建筑物、电力线、通信线以及其他被跨越物之间保持一定的安全距离。架空线路使用的杆塔按使用材斜分类有钢筋混凝土电杆、钢管电杆、铁塔，按受力特点和用途 可分为直线杆塔、耐张杆塔、转角杆塔和终端杆塔。直线杆塔对导线进行支撑，导线伸展后把张力传递到耐张杆塔上，杆塔上的反向拉力又对导线所传递的张力进行平衡，这样整条就线路形成一个索状钢体结构。直线杆用于线路的直线段上，线路正常运行时有垂直荷载及水平荷载，能支持断线或 其他顺线路方向的张力。在顺线路方向张力
2、作用下，直线杆塔的悬垂绝缘子允许偏斜。杆塔也允许有一定的挠度。耐张杆塔除承受垂直荷载和水平荷载之外，还能承受更大的顺线路方间的张力，如支 持断线时的张力，或施工紧线时的张力。耐张杆塔使用耐张绝缘子串，在断线时能耐受断 线张力，限制断线事战范围，起隔离事故的作用。直线杆塔和耐张杆塔，一般均用于线路的直线段上，不兼转角。但在特殊情况下需要兼 转角时，其转角角度对直线杆不应超过 3，耐张杆不应超过5，否则应校转角杆塔设计。转角杆塔用于转角处，其受力特点与耐张杆塔相同，但共水平荷载包括角度合力，所以水平荷载值较大。终端杆塔用于线路首末端，可以是耐张型的或转角型的，受力特点与耐张、转角杆塔相同，但在正常
3、运行情况下需承受侧顺线路张力。1常用直线杆的杆型35110kV 线路，广泛使用带拉线的和不带拉线的上字型钢筋混凝土单杆，有的地区还采用 A 型钢筋混凝土电杆。带拉线的直线杆，一般采用 300mm 等径钢筋混凝土杆段，杆的基础采用浅埋式，杆型如图 10-1、图 10-2 所示。在雷电活动强烈的南方地区使用时，可在上横担反侧加装对称的耦合避雷线横担和吊杆，如图 10-2 虚线所示，以便悬挂耦合避雷线，以提高电杆的耐雷水平。不打拉线的直线单杆，一般采用梢径 190230mm 的拔梢钢筋混凝土电杆,电杆基础采用深埋式。杆型如图 10-3、图 10-4 所示。由于不带位线，电杆的基础采用深埋式，杆高的利
4、用比拉线单杆较差，故档距较小。除上字型单杆外，当导股截面较粗或档距较大时，采用 A 型或门型双杆直线杆，如图10-3、图 10-4 所示。线路常常需要通过山区、跨越铁路、电力线、公路等，往往需要具有更大的便用档距和更高高度的直线杆。因此，除了一般高度的直线杆外，还需要加高直线杆。如 35kV 线路，除了采用 15m 单杆外，可采用 18m 单杆或门型杆。2常用耐张杆的杆型架空线路的杆塔除了大部分直线杆塔外，还需要有耐张、转角、终端等耐张型杆塔。 35110kV 线路的耐张型杆塔，在平地和丘陵地区一般采用门型钢筋混凝土电杆，如图 10-27、图 4-8 所示。不同电压等级线路用的杆型大致相似，只
5、是根开及杆高不同。该杆型一般采用 300mm 等径杆段和平面横担。图 10-7 35kV 耐张杆 图 10-8 110kV 耐张杆35110kV 线路的转角杆与耐张杆相似，只是拉能的方向随转角不同而不同，如图 10-9、图 10-10 所示。图 10-9 35kV 转角杆(a) 15转角杆 (b)30转角杆 (c)60转角杆二、杆塔外形尺寸的确定3杆塔头部尺寸的确定表 4-5 使用绝缘子串杆塔的表 4-6 不同回路的不同相最小垂直线间距离导线间的级小距离wwmh1qfE (kV) 35 110Allft17wow (m) 2.0 3.5-t17 (kV) 35 110-IA-AIJUC.A (
6、m) 3.0 4.034二、电杆的选用选用电杆时要根据线路的电压等级、导线荷载、架设地点、被跨越物、环境要求（是否设承力拉线） 、运输及组立电杆条件等因素，考虑所选用电杆的材质、长度、标准校验弯矩等。并根据架设导线截面的规划、同杆架设双回线路、架设不同电压等级线路以及弱电线路等要求，对电杆的允许弯矩留有裕度。（1）钢筋混凝土电杆是目前应用最为广泛的一种电杆，优点是使用年限长，相对于金属杆维护工作量小；缺点主要是整体较为笨重，又因为是细长构件，在装卸运输及安装过程中稍有不慎，就很容易出现裂缝。按其制造工艺分为普通混凝土电杆、预应力和部分预应力钢筋混凝土电杆。（2）钢管电杆和铁塔的优点是机械强度大
7、，使用年限长，便于运输和组装，有的还可以减少拉线设置；缺点是消耗钢材量大，造价高，需要经常进行防腐维护，基础施工复杂。三、钢筋混凝土电杆（1）钢筋混凝土电杆的构造钢筋混凝土电杆按外形分为等径杆和锥形杆（又称拔梢杆） ，等径杆的直径一般有300、400mm 等，杆的长度一般有 4.5、6、9m 三种。钢筋混凝土电杆的斜率均为 1/75。梢径小于或等于 190mm 的锥形杆，螺旋筋的直径采用 3.0mm；梢径大于或等于300mm 的锥形杆，螺旋筋的直径采用 4.0mm.。螺旋筋必须沿杆段全长布置在主筋外围，对梢径小于或等于 150mm 的杆段，螺距不大于 150mm，对梢径大于或等于 170mm
8、的杆段，螺距不大于 100mm.。固定主筋用的架立圈间距不宜大于 1m，杆端无接头端应设置两个架立圈，并将架立圈与主筋扎结牢固。（2）出厂检验钢筋混凝土电杆出厂检验的项目有：外观质量、尺寸偏差、抗裂检验、混凝土强度校验、裂缝宽度校验和标准校验弯矩下的桡度等。（3）钢筋混凝土电杆的标志分永久标志和临时标志。（4）钢筋混凝土电杆的保管（5）钢筋混凝土电杆的运输四、钢管杆（1）钢管杆的用途5钢管电杆具有能承受较大应力、机械强度大、使用年限长、便于运输和组装、杆形美观等优点，特别适用在城市景观道路、道路狭窄和无法安装拉线的地方架设。但钢管杆造价较高，选用时应进行技术经济比较，一般要将设计安装的受力情况
9、提供生产进行设计。 ；（2）钢管杆的分类与结构钢管杆的材料一般多用 Q235、16Mn 或 ASTMA-572 钢材制造，钢杆有圆形、椭圆形、六边或十二边形，多为锥形。按基础形式分为法兰式和管桩式两种。（3）钢管杆的检验五、电杆基础杆塔埋入地下的部分统称为基础，基础的作用是保证杆塔的稳定，不因杆塔的垂直荷载、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、拉线基础的类型选择和强度稳定设计与线路所通过地区的地质、水文情况有关。（1）钢筋混凝土电杆基础钢筋混凝土电杆基础一般采用底盘、卡盘、拉线盘，统称为“三盘” 。（2）钢杆及钢壁混凝土杆基础用于钢杆、钢壁混凝土杆的基础多为钢管桩基础
10、、套筒基础、现场浇注混凝土杆基础或钢壁混凝土杆基础等，一般根据设计范围确定。（3）铁塔基础铁塔基础的选型应结合线路的地质条件和铁塔型式综合考虑设计，在缺少砂、石、水的地方，一般采用装配式预制基础。第二节 导线与拉线导线功能主要是输送电能。线路导线应具有良好的导电性能，足够的机械强度，耐振动疲劳和抵抗空气中化学杂质腐蚀的能力。线路导线目前常采用钢芯铝绞线或钢芯铝合金绞线。为了提高线路的输送能力，减少电晕、降低对无线电通信的干扰，常采用每相两根或四根导线组成的分裂导线型式。一、裸导线（一）导电材料种类及性能常用导电材料种类有铝线、钢芯铝绞线、铜线、钢线等。作为导线应具备的主要条件有：导电性能好；机
11、械强度高；制造价格低；耐腐蚀。1.铝线型号为 LJ，优点：导电性能好、质量轻。缺点：机械强度小、耐腐蚀性差。2. 钢芯铝绞线型号为 LGJ、LGJX、LGJQ 等，钢芯铝绞线是利用钢的机械强度高、铝的导电性能好的特点，其内部线芯几股线是钢线，而外部几股线是铝线。导线上所受的力主要由钢部分来承受，而导线中的电流几夫全部由铝线部分来承受。优点：导电性能好、机械强度好。广泛地应用在高压输电线路或大跨越配电线路中。3.铜线型号为 TJ，优点：导电性能好、耐腐蚀性强。缺点：价格高。4.镀锌钢绞线6镀锌钢绞线机械强度好，但是导电性能及抗腐蚀性能差，不宜作为电力线路导线，主要作为架空线路的避雷线、拉线及接地
12、引下线。以及用作绝缘集束导线、通信线的承力索。5.铝合金线、稀土铝导线铝合金含有 98%的铝和少量的镁、硅、铁、锌等元素，它的密度与铝基本相同，导电率与铝接近，机械强度与铜接近。但铝合金线的耐振性能比较差，不宜在大档距、风口等易振动的架空线路上使用。6.常用单股镀锌铁线及铝包带常用单股镀锌铁线及铝包带主要作用。（二）导线构造(1)单股导线，就是只有一股线的导线，早期低压架空线路中有所使用。(2)由一种金属制造的合股导线（绞线），即由多根导线绞合的导线。(3)由两种金属制造的合股导线（绞线），如钢芯铝绞线。（三）导线主要参数及计算1.导线直径单股线及绞线外径的测量。计算公式为 dnD)12(式中
13、 计算直径，mm；外层数；每股直径，mm；d2.导线截面积单股线的截面计算公式为 2785.0DS绞线的截面计算公式为 2.n3.导线长度和质量在订货、施工中，如果需要对所架设线路的导线进行质量与长度的换算，可由表格查的并进行换算。4.导线电阻（/m）sr/7式中 导线材料的电阻率， ；m/2导线的截面积， 。S（四）导线检验导线截面积共需检验八项内容。(1)成品绞线表面应光洁，绞合应均匀、紧密，结构尺寸符合要求。(2)7 股铝绞线中的任何一根圆铝线均不允许有接头，成品拉线模前的接头除外。7 股以上铝绞线中或钢芯铝绞线中允许有接头，但接头间的距离不小于 15m，接头处应光滑圆整，铝线接头应采用
14、对焊或电阻冷镦焊接。(3)机械性能，在试验时夹具的移动速度为 25100mm/min 下，圆铝线的抗拉强度应不小于国家标准要求。(4)绞后镀锌钢丝韧性试验，在扭转试验或伸长率试验中任选一种，扭转速度不应超过 60r/min，100 倍线径长度试样上的扭转数应不小于 16 次，伸长率试验时，标距长度为 200mm 试验的伸长率应不小于 35%。(5)铝绞线电阻率在 20时不应大于 0.028264 /m, 硬铜绞线电阻率2m在 20时不应大于 0.0179 /m。2m(6)试验机械性能的绞前取样, 应从任意一批绞线所选用的圆铝线和镀锌钢丝中，在不少于 10%的根数上截取。(7)铝绞线和钢芯铝绞线
15、的最小交货长度可查国标规定，任何一根绞线交货长度的允许偏差为5%。(8)每盘或每圈绞线应附有标签，应标明制造厂名、绞丝型号及规格（）、每根绞线的长度、毛重及净重、制造日期。2m二、绝缘导线架空绝缘配电线路适用于城市人口密集地区，线路走廊狭窄，架设裸导线与建筑物的间距不能满足安全要求的地区，以及风景绿化区、林带区和污秽严重的地区等。（一）绝缘导线分类架空绝缘配电线路绝缘导线按电压等级可分为中压绝缘导线、低压绝缘导线；按架设方式可分为分相架设、集束架设。绝缘导线的类型有中、低压单芯8绝缘导线、低压集束型绝缘导线、中压集束型半导体屏蔽绝缘导线、中压集束型金属屏蔽绝缘导线。（二）绝缘材料目前户外绝缘导
16、线的绝缘材料一般为黑色耐气候型的交联聚乙稀、高密度聚乙稀、聚乙稀、聚氯乙稀等。交联聚乙稀是采用交联的方法将聚乙稀的线性分子结构转化为网状结构而形成的，较大幅度提高了绝缘材料的耐温、耐老化等性能，可避免环境应力开裂等，机械物理性能好，但不阻燃。聚氯乙稀绝缘材料由于耐温及热老化性能较差，绝缘性能稍低于聚乙稀类材料，一般适用于集束型绝缘导线的外护套和低压绝缘导线，或有阻燃要求的场所。（三）绝缘导线结构和技术性能1.单芯中、低压架空绝缘导线中低压架空绝缘线路一般采用单芯绝缘导线、分相式架设方式，它的架设方式与裸导线的架设方法基本相同。中压受雷击的几率较高，所以中压绝缘导线还需考虑采取防止雷击断线的措施。低压绝缘导线的结构为直径在线芯上挤包绝缘层，结构见图所示，中压绝缘导线的结构是在线芯上挤包一层半导体屏蔽层，在半导电层外挤包绝缘层，结构见图所示。绝缘导线的线芯一般采用经紧压的圆形硬铝（LY8 或 LY
