低壓電工作業(yè)第六章電力線路

低壓電工作業(yè)豐寧職教中心FENGNINGZHIJIAOZHONGXIN低壓電工作業(yè)主講：吳雪峰低壓電工作業(yè)豐寧職教中心FENGNINGZHIJIAOZHONGXIN第六章電力線路主講：吳雪峰

電力用戶要求從電網(wǎng)中得到合乎質(zhì)量要求的電能，因此電力線路的運行必須安全、可靠。電力線路的安全性和可靠性是電力系統(tǒng)管理的一個重要指標，它涉及電力線路的設計、施工的質(zhì)量以及運行管理水平。第一節(jié)電力線路概述現(xiàn)代生產(chǎn)和現(xiàn)代生活，都離不開電力，現(xiàn)代化的電力系統(tǒng)同發(fā)電廠（火電廠、水電廠、核電廠、風力發(fā)電廠、潮汐發(fā)電廠等）、電力網(wǎng)（包括變電站、送配電電力線路、電力調(diào)度系統(tǒng)等）和電力用戶組成。電力系統(tǒng)的容量及覆蓋范圍不斷擴大，送電電壓不斷提高，送電距離越來越遠。另一方面，現(xiàn)代電力用戶對供電的質(zhì)量要求也越來越高，如果電能質(zhì)量不合乎要求或突然停電，造成的損失對用戶來說，是難以接受甚至是災難性的。在電力系統(tǒng)的事故中，電力線路的故障占有相當大的比例。一、電力線路的分類按照電力線路的敷設方式可以分為架空線路和電纜線路；根據(jù)線路的電壓等級以及用戶對象分為送電線路和配電線路，如超高壓送電線路（通常是指發(fā)電廠與樞紐變電站之間或多個樞紐變電站之間的電壓為220KV及以上的線路）、高壓配電線路（35KV、110KV）、中壓配電線路（6KV、10KV)和低壓配電線路（220V/380V）；根據(jù)輸送電流的性質(zhì)分直流送電線路和交流送電線路，目前我國直流超高壓輸電線路最高的電壓等級是500KV；根據(jù)用電的性質(zhì)可分為動力線路和照明線路。電力線路在不同的行業(yè)或不同的領域還有多種劃分，這里不作詳細分類。二、電力線路在電力系統(tǒng)中涉及的范圍電力線路是聯(lián)結發(fā)電廠和用戶之間的一個中間環(huán)節(jié)，它分布地域廣，架空電力線路和電力電纜線路無處不在。電力線路的電壓幾乎包含了電力系統(tǒng)中的所有電壓等級。因此，電力線路在電力系統(tǒng)中是舉足輕重的。

三、電力線路安全運行的重要性電力系統(tǒng)中的送電線路一般都有可靠的繼電保護，然而由于人為事故或自然災害，以及設計和施工的缺陷等原因，送電線路的的故障是難免的，2008年華南地區(qū)電力線路覆冰災害記憶猶新。送電線路故障及其事故擴大，導致電力系統(tǒng)崩潰，造成超大面積停電的災難，在國內(nèi)外均有發(fā)生。配電線路把電能直供到用戶，線路的安全涉及面更廣，特別是低壓線路，安全事故往往造成停電、火災火藥味人員傷亡，重大經(jīng)濟損失或不良的政治影響等，也是屢見不鮮的。

四、電力線路的安全性和可靠性電力線路在電網(wǎng)中的重要位置如上所述，其安全性和可靠性如何保證？可從以下幾個方面考慮：

1、電力線路的施工要嚴格執(zhí)行有關質(zhì)量驗收規(guī)范，無故偏離原設計或施工中偷工減料都是不允許的。

2、電力線路的運行管理規(guī)章制度的落實。

3、電力線路的防護

4、電力線路做作業(yè)人員素質(zhì)的提高第二節(jié)架空電力線路

架空電力線路的定義,有資料診斷是批擋距超過25米,利用電桿塔敷設的高、低電壓電力線路。但從廣義來說，凡導線在絕緣子上固定架空敷設的電力線路，都可以稱之為架空電力線路，街碼敷設的低壓配電線路其擋距不一定超過25米，歸入架空線路，在廣州地區(qū)用街碼敷設的220V/380V低壓架空配電線路還相當普遍.

由于架空線路造價低,施工方便和便于檢修,廣

泛用于電力線路,在我國,超高壓送電線路基本上是架空敷設.

架空電力線路主要由桿塔、導線、絕緣子、橫擔和線路金具等組成。

一、架空線路的桿塔

電桿（塔）是架空線路的重要組成部分，電桿按按材質(zhì)分為木桿、水泥桿和金屬桿三種，高壓和超高壓線路由于其導線線徑大，線路跨越地形相對復雜，多用鐵塔架設。電桿按基在線路中的作用和位置，分為直線桿、耐張桿、終端桿、跨越桿和支桿。

電桿的施工主要是電桿基礎和電桿的組立。電桿基礎的作用是防止電桿受力上拔、下壓、倒桿和塔塌，因此電桿坑和接線坑的深度偏差是架空線路施工質(zhì)量檢查和驗收的主控項目。電桿的組立除了不超過規(guī)范要求的偏差外，在組立的過程中注意安全是非常重要的。橫擔一般是水平安裝，其最大傾斜度不應超過橫擔長度的1%。各種桿型的橫擔，在斷線情況下，允許有偏移，安裝方向如圖：1

二、導線導線是架空電力線路的主體，擔負著輸送電能的責任。由于架空線路主要是在戶外架設，高壓線路通常又是采用裸導線，容易受大自然的影響。電力線路的材質(zhì)有銅、鋁和鋼。銅的導電性最好，機械強度也高；鋁的機械強度較差，耐腐蝕性也不好，但導電性較好；鋼的機械強度高，但導電性能較差，且容易銹蝕，表面要鍍鋅，鋼絞線不作導電線使用，只用于高壓電力線路的架空地線或電桿的拉線。

裸導線按結構可分為單股線、多股絞線。絞線有鋁絞線、銅絞線和鋼芯鋁絞線。

鋁絞線一般由7股或19股鋁線絞制而成，其電阻率較銅稍高，重量輕，對風雨有較強的抵抗力，但抗化學腐蝕能力較差，機械強度小。由于成本低，施工方便，故多用于10KV及以下的線路上，如工廠的10KV進線。為了提高鋁絞線的機械強度，在絞線中心加入鋼芯，構成鋼芯鋁絞線，它廣泛用于高壓架空電力線路中。220V/380V低壓架空線路通常采用絕緣電線或電纜。三、架空導線的選擇

1、導線材料的選擇當前我國用作導電線的材料主要是銅和鋁兩種，

改革開放前由于我國銅資源問題，曾強調(diào)以鋁代銅，隨著國際環(huán)境和國內(nèi)形勢的變化，選擇導線的材料應該以經(jīng)濟技術綜合指標來考慮，不必再強調(diào)以鋁代銅。

2、導線截面的選擇為了保證送配電能的質(zhì)量，同時減少工程費用，要合理選擇導線的截面，主要有

①按持續(xù)工作電流選擇②按經(jīng)濟電流密度選擇。

導線截面影響線路投資和電能損耗，為了節(jié)省投資，要求導線截面小些；但為了降低電能損耗，要求導線截面大些。綜合考慮，確定一個比較合理的導線截面，稱為經(jīng)濟截面積，與其對應的電流密度稱為經(jīng)濟電流密度。

用電設備端子處電壓允許偏差值如下；電動機為±5%；一般工作場所照明為±5%。

30KV及以下三相供電電壓偏差為標稱電壓的±7%.220V單相供電電壓偏差為標稱電壓的+7%，—10%。根據(jù)選定了的導線截面，要校驗線路電壓損失是否在允許范圍內(nèi)。四、導線的架設架空電力線路的架設放線，導線的弧垂是質(zhì)量驗收的主控項目之一，其允許偏差為設計弧垂的±5%，導線間最大弧垂值偏差50mm.架設的導線應無斷股、扭絞和死彎，與絕緣子固定可靠，金具的規(guī)格應與導線的規(guī)格相適配。導線架設時，線路的相序排列應統(tǒng)一，對于高壓線路，面向負荷從左側(cè)起，導線相序是：L1、L2、L3；低壓線路面向負荷，從左側(cè)起，L1、N、L2、L3，中性線（N）應靠近電應靠近電桿，如沿建筑物架設，應靠近建筑物。廣州地區(qū)街碼敷線可以垂直排列，自上至下其相序排列是：L1、L2、L3、N。施工現(xiàn)場臨時用電，同一橫擔上導線的相序排列，面向負荷從左起是L1、N、L2、L3、PE。以下列出規(guī)范中架空線路有關部分的間距：

⑴架空線路的擋距，一般采用表中數(shù)值。⑵架空線路的導線對地面最小距離，應不小于表中所列數(shù)值。⑶架空線路導線在最大風偏時，與街道綠化樹木間的距離不應小于表所列數(shù)值。五、接戶線由配電線路至建筑物第一個支持點之間的一段架空導線，稱為接戶線。低壓進戶裝置由進戶桿、接戶線、進戶線及支持（保護，橫擔，瓷瓶）等組成。由于進戶裝置鄰近用戶，人員碰觸機會多，接戶線除要求使用絕緣線外，更應嚴格遵照安全距離裝設。

⑴接戶線對地距離應不小于下列數(shù)值；6-10KV接戶線4.5米；低壓接戶線2.75米，跨越通車街道6米，通車困難道路、人行道3.5米。⑵接戶線的長度，高壓不應大于25米，低壓不應大于15米。⑶進戶線的進戶管口與接戶線之間的垂直距離，一般應不超過0.5米，低壓進戶線管口對地距離應不小于2.7米；高壓一般應不小于4.5米。第三節(jié)電力電纜線路電力電纜用于電力系統(tǒng)的電力輸送和配電。城市高大建筑群和居民字密集的環(huán)境，不適合架設架空電力線路。特別是高壓架空線路，要在城區(qū)架設是受到一定限制的。同樣，在一些不允許架設送配電架空線路的地段，敷設電力電纜就能解決這個問題。一、電力電纜線路在供電安全方面的優(yōu)缺點電力電纜線路的優(yōu)點：

⑴電力電纜線路一般在地下敷設，基本不受地面建筑物的影響，不需大走廊，占地少。

⑵基本上不受氣候和環(huán)境影響，可靠性高。⑶維護工作量小，維護費用代，安全性好。⑷電力電纜線路有利于防雷，也有利于提高電力系統(tǒng)的功率因數(shù)。⑸可用于架空線路難以通過的地段，如跨海峽送電。電力電纜線路的缺點：⑴與架空線路相比，工程造價高。⑵故障點尋找麻煩。⑶線路分支困難。

⑷電纜終端頭和中間接頭施工要求高。二、電力電纜結構和型號電力電纜由導電電線芯、絕緣層和保護層三個主要部分組成，其直面結構如圖所示。

1、導電線芯導電線芯是用來輸送電流的，必須具有身高的導電性、一定的抗拉強度和伸長率等。電力電纜的導電線芯通常由銅、鋁的多股絞線或多股軟銅線做成。

2、絕緣層絕緣層的作用是將導電線芯對外絕緣的電氣隔離，保證電流沿線芯方向傳輸。絕緣的好壞，直接影響電纜運行的質(zhì)量。絕緣層材料的絕緣水平，決定了電力電纜的電壓等級。

3、保護層

保護層是為了使電纜適應各種使用環(huán)境的要求，在絕緣層外面的保護覆蓋層，其主要作用是保護電纜在敷設和運行過程中，免遭機械損傷和各種環(huán)境因素，如水、日光、生物、火災等的破壞，以保持穩(wěn)定的電氣性能。電纜的保護層直接關系到電纜的壽命。保護層分為內(nèi)層保護層和外層保護層。

三、電力電纜的選擇條件

⑴電力電纜的額定電壓應等于或大于工作線路的電壓。電纜的最高工作電壓不得超過其額定電壓的15%。⑵根據(jù)電纜的敷設方式、工作環(huán)境和使用對象選擇電纜的類別和內(nèi)、外保護層。⑶電纜截面的選擇①按持續(xù)允許電流選擇。②按短路時的熱穩(wěn)定選擇。③按經(jīng)濟電流密度選擇。⑷按電壓損失校驗電纜截面是否符合要求。

四、電力電纜的敷設

⑴電力電纜敷設的方式有以下幾種：直埋敷設、架空敷設、穿管敷設、沿電纜溝或電纜并敷設，在電纜廊道或電纜夾層敷設、沿電纜橋架敷設，過江或海底敷設等。⑵三相四線制系統(tǒng)應采用四心電力電纜，不應采用三心電纜另外加一根單心電纜或以導線、電纜金屬護套作中性線。⑶直埋電纜的上、下部應鋪以不小于100毫米厚的軟土或沙層。第四節(jié)電力網(wǎng)的并聯(lián)電容電網(wǎng)中無功功率是保證電力系統(tǒng)電能質(zhì)量、電壓質(zhì)量、降低網(wǎng)絡損耗及安全運行不可缺少的部分。在電力系統(tǒng)中，由于無功功率不足，將使電力系統(tǒng)電壓下降，嚴重會導致?lián)p壞設備，甚至使系統(tǒng)解列。電網(wǎng)無功功率的補償有多種方法，并聯(lián)電容器是電力電網(wǎng)中用得最多的無功功率補償設備。

一、提高功率因數(shù)的意義

⑴充分利用供電設備的容量，使同樣的供電設備為更多的電氣設備供電。每個供電設備都有額定的容量，即視在功率S=UI。供電設備輸出的總功率S中，一部分為有功功率，另一部分為無功功率。⑵減少供電線路上的電壓降和能量損耗在工業(yè)電力用戶中，電動機所消耗的電能占工業(yè)用電量的60%-70%。感應電動機、感應電爐和電弧爐、變壓器、電焊機，消耗大量無功功率，電網(wǎng)無功功率的不足，增大了電網(wǎng)的電壓損失。

故采用電容補償提高功率因數(shù)后，電壓損失減少了，從而改善電壓的質(zhì)量。二、低壓無功功率補償?shù)膶嵱梅椒?/p>

1、補償電容器組與電動機并聯(lián)低壓電容器組與電動機并聯(lián)，通過電動機的二次回路，與電動機同時投切。為了防止電動機停機時產(chǎn)生過電壓，故補償容量一般?。?/p>

QC=(0.95-0.98)√3UEI0

2、補償電容器組與配電母線將低壓電容器組用無功補償自動投切裝置與低壓配電母線連接。采用無功補償自動投切裝置較好地跟蹤無功負荷的變化，運行方式靈活，運行維護工作量小。這種補償方式適用于容量在100KVA以上專用配變用戶。電容器組和無功補償自動投切裝置的組合，做成低壓配電柜（功率因數(shù)自動補償柜），電容器組的容量可根據(jù)需要查產(chǎn)品樣本選擇。三、并聯(lián)電容器安全運行

電容器雖然是靜止設備，但由于產(chǎn)品自身的缺陷或安裝質(zhì)量問題，運行維護不當?shù)仍颍渤３３霈F(xiàn)異?，F(xiàn)象或事故。以下介紹電力電容器應注意的幾個安全問題。⑴補償電容要加放電負載。因為電容器切除后仍儲存電能，其端電壓很高，自行放電需要很長時間，所以要加放電負載。低壓電容器通常是用220V燈泡分組接成星形做放電負載。應注意放電負載不能裝設熔斷器或開關。⑵電容器避免日光照射，所以電容器室不需要天然采光。⑶電容器組禁止帶電荷合閘。電容器每次切除，必須進行放電，電荷全部放完后才能重新合閘，否則會產(chǎn)生過電壓和過電流。⑷電容器的運行溫度、工作電壓和工作電流是電容器運行要監(jiān)視的重要項目。

⑸并聯(lián)電容器所接的母線停電后，必須斷開電容器組，以免來電時過高電壓使電容器組受到?jīng)_擊。⑥運行中發(fā)現(xiàn)電