輸電線路基本知識

輸電線路基礎知識風電場輸電線路簡介風電場輸電線路是連接風電機組、變電所與電力網(wǎng)的一個傳送電能的系統(tǒng)。按傳輸媒介分為架空線路和電纜線路。由于架空線路具有線路結構簡單，施工周期短，建設費用低，輸送容量大，維護檢修方便，所以廣泛應用。特殊情況如：地面狹窄、線路擁擠、穿越重要地區(qū)、森林保護等特殊要求除外架空輸電線路是由絕緣子將導線架設在桿塔上，并與風電場或變電站互相連接，構成電力系統(tǒng)或電力網(wǎng)，用以輸送電能。風機690V風機變35KV集電線路配電室主變變電站電力網(wǎng)架空輸電線路的幾種分類1.按電壓等級分為10kV、35kV、66kV、110kV、220kV、500kV輸電線路。風電場集電線路絕大多數(shù)采用35kV的電壓等級。是基于單回輸電線路線路的容量和傳輸距離的最佳性價比的電壓等級。另外，還有高壓直流輸電線路、超高壓交流輸電。2.按桿塔上的回路數(shù)⑴單回路線路桿塔上只有三相導線及架空地線的輸電線路⑵雙回路線路桿塔上有兩回三相導線及架空地線的輸電線路，分為同桿和異桿兩種情況。⑶多回路線路桿塔上有三回及以上的三相導線和架空地線的輸電線路。第一節(jié)輸電線路類型送電線路桿塔的分類1、按用途分類：直線（桿）塔、耐張（桿）塔、分支（桿）塔、直線小轉角（桿）塔、跨越（桿）塔。轉角耐張（桿）塔直線（桿）塔小轉角桿（角度在5°-20°）十字分支桿跨越桿塔2、按回路數(shù)分：單回路雙回路、三回路、四回路、多回路。3.按桿塔材料分類⑴鐵塔線路整條輸電線路是以角鋼或鋼管組合的鐵塔作支持物。鋼材多，占地少，整齊美觀，使用年限較長。⑵混凝土桿線路整條輸電線路是以鋼筋混凝土電桿作支持物，一般有分段焊接式和分段焊接與整根拔梢式的鋼筋混凝土電桿兩種。⑶木桿輸電線路整條輸電線路是以木桿作為支持物。

⑷輕型鋼桿輸電線路

輕型鋼桿是指采用較小的型鋼分段組合成的帶拉線的輕型鋼結構架作支持物。由于其質量較混凝土桿小，便于運輸，故多用于高山大嶺和運輸困難的地方；但隨著電力線路輸送容量大、導線截面大或采用分裂導線等，輕型鋼桿也很少使用。

⑸錐形鋼管單桿輸電線路指輸電線路以分段連接的錐形鋼管單桿作支持物。它占地少，美觀，便于在市區(qū)內架設。⑹混合式桿塔輸電線路混合式桿塔輸電線路是指電力線路的支持物包括有鐵塔、混凝土桿或輕型鋼結構桿等組成的線路。第二節(jié)輸輸電線路主要組組成部分1-避雷線2-防振錘3-線夾4-導線5-絕緣子6-桿塔7-基礎1．導線導線是線路的主主要組成部分，，用以傳輸電流流。架空線路的的導線不僅要有有良好的導電性性能，還應具有有以下特點：機機械強度高、耐耐磨耐折、抗腐腐蝕性強及質輕輕價廉等。常用的導線材料料有銅、鋁、鋼鋼、鋁合金等，，各種材料的物物理性能見表。。材料20℃時的電阻率（10-6Ω·m）比重（N/cm2）抗拉強度（N/mm2）抗化學腐蝕能力及其它銅鋁鋼鋁合金0.01820.0290.1030.03390.0890.0270.07850.0273901601200300銅表面易形成氧化膜，抗腐蝕能力強表面易形成氧化膜可防繼續(xù)氧化，但易受酸堿鹽的腐蝕在空氣中易銹蝕，須鍍鋅抗化學腐蝕性好，受振動時，受振動時易損壞由表1-1可見．銅的導電電性能最好，機機械強度高、耐耐腐蝕性強，是是一種理想的導導線材料。但由由于銅相對于具具它金屬來說用用途較廣而儲量量較少。因此，，架空線路的導導線，除特殊需需要外，一般都都不采用銅導線線。鋁的導電率僅次次于銅。鋁的比比重小，采用鋁鋁線時桿塔受力力較小。但由于于鋁的機械強度度低，允許應力力小，所以鋁導導線只用在檔距距較小的10KV及以下的線路。。此外，鋁的抗抗酸、堿、鹽的的能力較差，故故沿海地區(qū)和化化工廠附近不宜宜采用。鋼的導電率是最最低的，但它的的機械強度很高高，在線路跨越越山谷、江河等等特大檔距中有有時采用鋼導線線。鋼線需要鍍鍍鋅以防銹蝕。。鋁合金是在鋁中中加入少量鎂、、硅、鐵等元素素制成的。它具具有重量輕而機機械強度較高的的優(yōu)點，其電阻阻率比鋁線略高高，但耐振性差差，目前尚未大大量使用。架空線路的導線線結構可分三種種形式.(1)單股線；(2)單金屬多股線；；(3)復合金屬多股絞絞線(包括鋼芯鋁絞線線、擴徑鋼芯鋁鋁絞線、空心導導線、鋼鋁混絞絞線、鋼芯鋁包包鋼絞線、鋁包包鋼絞線、分裂裂導線)。因為高壓架空線線路上不允許采采用單股導線，，所以實際上架架空線路上均采采用多股絞線。。多股絞線的優(yōu)優(yōu)點是比同樣截截面單股線的機機械強度高，柔柔韌性好、可靠靠性高。同時，，它的集膚效應應較弱，截面金金屬利用率高。。a單股導線；b單金屬多股絞線線；c銅芯鋁絞線；d擴徑銅芯鋁絞線線；e穿心導線；f銅鋁混絞線；g銅芯鋁包鋼絞線線；h鋁包鋼絞線避雷雷線；i分裂導線2．避雷線避雷線也稱架空空地線，是把雷雷電流引入大地地，以保護線路路絕緣免遭大氣氣過電壓的破壞壞。架空避雷線線可分為四種：：一般架空避雷雷線、絕緣架空空避雷線、屏蔽蔽架空避雷線和和復合光纖架空空避雷線。輸電線路的避雷雷線一般采用鋼鋼絞線，超高壓壓輸電線路的避避雷線正常運行行時對地是絕緣緣的。絕緣避雷線是通通過具有并聯(lián)放放電間隙的絕緣緣子與桿塔和大大地絕緣，雷擊擊是擊穿放電間間隙將雷電流引引入地下，絕緣緣避雷線主要作作用是載波的通通訊通道、熔冰冰、和減小潛供供電流等。3．桿塔桿塔用來支持導導線和避雷線，，并使導線和導導線間，導線和和避雷線間，導導線和桿塔間以以及導線和大地地、公路、鐵軌軌、水面、通信信線等被跨越物物之間，保持一一定的安全距離離。(1).按桿塔的材質分分為：鐵塔、水水泥桿、木桿。。(2).按桿塔的類型分分為：直線桿塔塔、耐張桿塔、、轉角桿塔、終終端桿塔、跨越越桿塔、換位桿桿塔。直線桿塔：又稱稱中間桿塔，用用于線路直線中中間部分。這種種桿塔在平坦地地區(qū)一般占桿塔塔總數(shù)的80％左右。耐張桿塔：又稱稱承力桿塔，與與直線桿塔相比比，其強度較大大，可承受導線線和地線的拉力力。耐張桿塔將將線路分隔成若若干耐張段，以以便于施工和檢檢修。轉角桿塔：用于于線路的轉彎處處，有直線型和和耐張型兩種。。終端桿塔：它是是耐張桿塔的一一種，用于線路路的首端和終端端，經(jīng)常承受導導線和地線一個個方向的拉力。?？缭綏U塔：用于于線路與鐵路、、河流、湖泊、、山谷及其他交交叉跨越處，要要求有較大對高高度。換位桿塔：用于于線路中導線需需要換位處。(3).按桿塔的回路分分：單回路桿塔塔、雙回路桿塔塔和多回路桿塔塔。(4).按桿塔的型式分分：鐵塔：上字型鐵鐵塔、酒杯型鐵鐵塔、貓頭型鐵鐵塔、干字型鐵鐵塔、蝶型鐵塔塔（一般作為大大跨越）、鼓型型鐵塔（同塔雙雙回）、拉線門門型鐵塔、拉線線V型鐵塔等。水泥桿：上字型型桿、門型桿、、II型桿、A型桿等貓頭型鐵塔鼓鼓型型鐵塔干干字型鐵塔拉拉線V型鐵塔上字型鐵塔拉拉線門型鐵塔酒酒杯型鐵塔4．絕緣子絕緣子可以保證證導線和橫擔、、桿塔有足夠的的絕緣。它還經(jīng)經(jīng)受著日曬、雨雨淋、氣候變化化及化學物質的的腐蝕。因此，，絕緣子既要有有良好的電氣性性能，又要有足足夠的機械強度度。絕緣子的分類：：⑴.按結構分為：支支持絕緣子、懸懸式絕緣子、防防污型絕緣子和和套管絕緣子。。⑵.按型式分為：針針式絕緣子、蝶蝶式絕緣子、懸懸式絕緣子、瓷瓷橫擔、棒式絕絕緣子、拉緊絕絕緣子等。⑶.按材質質分為為：瓷瓷質絕絕緣子子、鋼鋼化玻玻璃絕絕緣子子、復復合（（硅橡橡膠））絕緣緣子。。運行中中良好好絕緣緣子最最少片片數(shù)：：電壓等級（kV）3566110220330500片數(shù)23591623瓷橫擔擔拉拉緊緊絕緣緣子蝶蝶式式絕緣緣子針式絕絕緣子子懸懸式絕絕緣子子棒棒式絕絕緣子子復合絕絕緣子子鋼鋼化化玻璃璃絕緣緣子瓷瓷質絕絕緣子子5.金具線路金金具是是用于于架空空電力力線路路將絕絕緣子子和導導線、、避雷雷線懸懸掛、、拉緊緊在桿桿塔上上，用用于導導線、、避雷雷線的的接續(xù)續(xù)和防防振、、保護護，用用于拉拉線桿桿塔的的拉線線緊固固、調調整等等。線路金金具可可分為為懸垂垂線夾夾、耐耐張線線夾、、連接接金具具、接接續(xù)金金具、、保護護金具具和拉拉線金金具。。⑴.懸垂線線夾懸垂線線夾用用于將將導線線懸掛掛在直直線桿桿塔的的絕緣緣子串串上，，或將將避雷雷線懸懸掛在在直線線桿塔塔上，，也可用于換位位桿塔塔上支支持換換位導導線以以及非非直線線桿塔塔跳線線的固固定。。⑵.耐張線線夾耐張線線夾用用于將將導線線固定定在承力桿桿塔的的耐張張絕緣緣子串串上，，以及及將避避雷器器線固固定在在承力力桿塔塔上。。⑶.連接金金具連接金金具主主要用用于將將懸式式絕緣緣子組組裝成成串，，并將將一串串或數(shù)數(shù)串絕絕緣子子串連連接后后，再再懸掛掛在桿桿塔橫橫擔上上。如如圖1-9(a)所示。。⑷.連續(xù)金金具連續(xù)金金具是是用于于架空空線輸輸電線線路的的裸導導線、、避雷雷線兩兩端頭頭的接接線及及導線線的補補修等等。⑸.保護金金具保護金金具主主要包包括導導線及及避雷雷線用用的防防振金金具（（如防防震錘錘、阻阻尼線線等）），用用于分分裂導導線、、保持持子導導線間間距和和防振振的間間隔棒棒，絕絕緣子子串用用的均均壓屏屏蔽環(huán)環(huán)及預預絞線線護線線條、、懸重重錘、、鋁包包帶等等。如如圖1-9(b)所示6.拉線金金具拉線金金具主主要用用于固固定拉拉線桿桿塔，，它包包括從從桿塔塔頂端端引至至地面面拉線線基礎礎的出出土拉拉環(huán)與與拉線線之間間所有有的零零件。。如圖圖1-10所示。如圖1-10拉線金具具圖1-9（a）連接金金具（（b）保護金金具7．基礎架空送電電線路的的基礎主主要分為為電桿基基礎和鐵鐵塔基礎礎兩種。。1.混凝土桿桿基礎電桿基礎礎分為承承受電桿桿本體下下壓的基基礎（底底盤）和和起著穩(wěn)穩(wěn)定電桿桿作用的的拉線基基礎（拉拉盤或重重力式拉拉線基礎礎）及卡卡盤等。。電桿（混混凝土電電桿及鋼鋼桿）基基礎電桿基礎礎分為承承受電桿桿本體下下壓的基基礎（底底盤）和和起著穩(wěn)穩(wěn)定電桿桿作用的的拉線基基礎。如如圖1-11～1-13所示。拉盤卡盤底盤1-拉環(huán)；2-鋼筋網(wǎng)1-卡盤螺栓栓；2-混凝土電電桿根部部1-鋼筋網(wǎng)2.鐵塔基礎礎鐵塔基礎礎根據(jù)鐵鐵塔類型型、地形形地質、、承受的的外負荷荷及施工工條件的的不同，，一般采采用的有有下列類類型。⑴.現(xiàn)澆混凝凝土鐵塔塔現(xiàn)澆混凝凝土鐵塔塔可分為為鋼筋混混凝土基基礎和無無筋混凝凝土基礎礎兩種。。這兩種種基礎有有可分為為塔腿下下段主菜菜直接出出入式和和通過預預先澆制制在混凝凝土內的的地腳螺螺栓與塔塔座連接接式兩種種。如圖圖1-15所示。圖1-15混凝土鐵鐵塔基礎礎型式（a）主材插插式斜柱柱鋼筋混混凝土基基礎（b）地腳螺螺栓式斜斜柱鋼筋筋混凝土土基礎（c）直階式式無筋混混凝土基基礎（d）無筋混混凝土基基礎⑵.裝配式鐵鐵塔基礎礎裝配式鐵鐵塔基礎礎多用于于山區(qū)土土質較好好，無地地下水的的直線塔塔基上。。如圖1-16所示。⑶.樁式鐵塔塔基礎樁式鐵塔塔基礎主主要是鋼鋼筋混凝凝土灌注注樁式基基礎，它它分樁體體和承臺臺兩個部部分。如如圖1-17所示。圖1-16裝配式鐵鐵塔基礎礎圖1-17樁式鐵塔塔基礎（a）雙柱以以上承臺臺式（（b）單柱帶帶橫梁式式1-地腳螺栓栓；2-樁體；3-單樁體；；4-橫梁；5-承臺4.錨桿（巖巖石）基基礎錨桿（巖巖石）基基礎適用用于山區(qū)區(qū)巖石地地帶，它它是利用用巖石的的整體性性和堅固固性做成成的基礎礎，有直直錨式、、承臺式式、嵌固固式及掏掏挖式四四種。如如圖1-18所示。（a）(b)(c)（d）圖1-18巖石基礎礎的類型型(a)直錨式；；(b)承臺式(c)嵌固式（（d）掏挖式式8、拉線架空線路路的電桿桿在架線線以后，，會發(fā)生生受力不不平衡現(xiàn)現(xiàn)象，因因此必須須用拉線線穩(wěn)固電電桿。此此外，當當電桿的的埋設基基礎不牢牢固時，，也常使使用拉線線來補強強；當負負荷超過過電桿的的安全強強度時，，也常用用拉線來來減少其其彎曲力力矩。拉線按用用途和結結構可分分以下幾幾種：(1)普通拉線線(又叫盡頭頭拉線)，用于線線路的耐耐張終端端桿、轉轉角桿和和分支桿桿，主要要起拉力力平衡的的作用。。(2)轉角拉線線，用于轉轉角桿，，主要起起拉力平平衡作用用。(3)人字拉線線(又叫兩側側拉線)，用于基基礎不堅堅固和交交叉跨越越加高桿桿或較長長的耐張張段(兩根耐張張桿之間間)中間的直直線桿上上，主要要作用是是在狂風風暴雨時時保持電電桿平衡衡，以免免倒桿、、斷桿。。(4)高樁拉線線(又叫水平平拉線)，用于跨跨越道路路、渠道道和交通通要道處處，高樁樁拉線應應保持一一定高度度，以免免妨礙交交通。(5)自身拉線線(又叫弓形形拉線)，為了防防止電桿桿受力不不平衡或或防止電電桿彎曲曲，因地地形限制制不能安安裝普通通拉線時時，可采采用自身身拉線。。8.1拉線長度度的計算算電桿拉線線長度可可采用下下面的近近似公式式計算：：AB=K(AC+BC)式中AB———拉線長度度(見圖)，m；AC———拉線高度度(電桿地面面上高度度)，m；BC———拉線距(拉線出地地面處至至電桿根根的水平平距離)，m；K——拉線系數(shù)數(shù)，取0.71～0.73(當AC與BC相近時，，取0.71；當AC是BC的1.5倍左右或或BC是AC的1.5倍時，取取0.72；當AC是BC的1.7倍或BC是AC的1.7倍時，取取0.73)計算出來來的AB長度，是是拉線裝裝成長度度(包括下部部拉線棒棒露出的的地面部部分)。拉線下料料長度=拉線長度度-（花籃螺螺栓長度度+拉線棒露露出地面面長度)+上把和中中把的扎扎線長度度(對有拉緊緊絕緣子子的拉線線，還應應加上拉拉緊絕緣緣子兩端端的扎線線長度)9．基本知知識1.檔距：指指兩座相相鄰桿塔塔導線懸懸點間的的水平距距離，如如圖1-1所示。檔檔距分為為：(1)水平檔距距：指兩兩相鄰檔檔距的平平均值，，如圖1-2所示，桿桿塔A的水平檔檔距。圖1-1檔距圖圖1-2桿塔A的水平檔檔距(2)垂直檔距距：指兩兩相鄰檔檔距中導導線馳度度最低點點間的水水平距離離。(3)耐張段距距：線路路正常運運行時承承受水平平拉力的的兩相臨臨承受力力桿塔中中心間的的水平距距離，耐耐張段示示意圖如如圖1-3所示。(4)代表檔距距：把長長短不等等的一個個多檔耐耐張段，，用一個個等效的的孤立檔檔來代替替，達到到簡化設設計的目目的。這這個能夠夠表達整整個耐張張段力學學規(guī)律的的假想檔檔距，我我們稱之之為代表表檔距。。(5)臨界檔距距：是指指由一種種導線應應力控制制氣象條條件過渡渡到另一一種控制制氣象條條件臨界界點的檔檔距大小小。(6)標準檔距：經(jīng)過過技術經(jīng)濟比較較后，得出的最最經(jīng)濟的檔距。。圖1-3耐張段長度示意意圖2.架空送電線路的的弧垂（馳度））導線的懸掛點等等高（如圖1-4，a）時，連接兩個個懸掛點的水平平線與導線最低低點的垂直距離離，稱為架空送送電線路的弧垂垂f。導線的懸掛點點不等高（如圖圖1-4，b）時，其弧垂可可以分為兩個，，即導線的兩個個不同高度的懸懸掛點至導線最最低點的兩個垂垂直距離f1和f2，f為架空線兩懸掛掛點連線中點的的垂度，即施工工時的觀測弧垂垂度。3.架空送電線路的的限距（安全距距離）導線各點對地及及其它設施（包包括地面、最高高水面、建筑物物、電力線、通通訊線、樹木等等）之安全垂直直距離、水平距距離及導線對桿桿塔本體的最小小距離，稱為限限距。圖1-4弧垂示意圖線路設計、施工工的順序1、線路初勘、選選定線行、規(guī)劃劃報建（包括市市政規(guī)劃報建、、電力部門審批批確認）。2、測量、定位、、地質勘探、桿桿塔選定、計算算、出相關的圖圖紙。3、復測、定位、、放線。（要注注意復測結果與與設計有沒有偏偏差）4、征地及青賠。。（難度太大的的話可申請設計計變更）5、材料訂購。（（需仔細核對，，尤其是附件及及光纜、金具等等）6、基礎施工及保保養(yǎng)。（要注意意地質情況和設設計有沒有沖突突）7、停電申請。（（考慮好各方面面的因素）8、組塔架線