送電線路的基本知識
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送電線路是用絕緣子以及相應金具將導線及架空地線懸空架設(shè)在桿塔上,連接發(fā)電廠和變電站,以實現(xiàn)輸送電能為目的的電力設(shè)施。主要由導線、架空地線、絕緣子、金具、桿塔、基礎(chǔ)、接地裝置等組成。
1.導線:其功能主要是輸送電能。線路導線應具有良好的導電性能,足夠的機械強度,耐振動疲勞和抵抗空氣中化學雜質(zhì)腐蝕的能力。線路導線目前常采用鋼芯鋁絞線或鋼芯鋁合金絞線。為了提高線路的輸送能力,減少電暈、降低對無線電通信的干擾,常采用每相兩根或四根導線組成的分裂導線型式。
2.架空地線:主要作用是防雷。由于架空地線對導線的屏蔽,及導線、架空地線間的藕合作用,從而可以減少雷電直接擊于導線的機會。當雷擊桿塔時,雷電流可以通過架空地線分流一部分,從而降低塔頂電位,提高耐雷水平。架空地線常采用鍍鋅鋼絞線。目前常采用鋼芯鋁絞線,鋁包鋼絞線等良導體,可以降低不對稱短路時的工頻過電壓,減少潛供電流。兼有通信功能的采用光纜復合架空地線。
3.絕緣子:是將導線絕緣地固定和懸吊在桿塔上的物件。送電線路常用絕緣子有:盤形瓷質(zhì)絕緣子、盤形玻璃絕緣子、棒形懸式復合絕緣子。
(1)盤形瓷質(zhì)絕緣子:國產(chǎn)瓷質(zhì)絕緣子,存在劣化率很高,需檢測零值,維護工作量大。遇到雷擊及污閃容易發(fā)生掉串事故,目前已逐步被淘汰。
(2)盤形玻璃絕緣子:具有零值自爆,但自爆率很低(一般為萬分之幾)。維護不需檢測,鋼化玻璃件萬一發(fā)生自爆后其殘留機械強度仍達破壞拉力的80%以上,仍能確保線路的安全運行。遇到雷擊及污閃不會發(fā)生掉串事故。在Ⅰ、Ⅱ級污區(qū)已普遍使用。
(3)棒形懸式復合絕緣子:具有防污閃性能好、重量輕、機械強度高、少維護等優(yōu)點,在Ⅲ級及以上污區(qū)已普遍使用。
4.金具
送電線路金具,按其主要性能和用途可分為:線夾類、連接金具類、接續(xù)金具類、防護金具類、拉線金具類。
(1)線夾類:
懸式線夾:用于將導線固定在直線桿塔的懸垂絕緣子串上,或?qū)⒓芸盏鼐€懸掛在直線桿塔的架空地線支架上。
耐張線夾:是用來將導線或架空地線固定在耐張絕緣子串上,起錨固作用。耐張線夾有三大類,即:螺栓式耐張線夾;壓縮型耐張線夾;楔型線夾。
螺栓式耐張線夾:是借U型螺絲的垂直壓力與線夾的波浪形線槽所產(chǎn)生的摩擦效應來固定導線。
壓縮型耐張線夾:它是由鋁管與鋼錨組成。鋼錨用來接續(xù)和錨固鋼芯鋁絞線的鋼芯、然后套上鋁管本體,以壓力使金屬產(chǎn)生塑性變形,從而使線夾與導線結(jié)合為一整體,采用液壓時,應用相應規(guī)格的鋼模以液壓機進行壓縮。采用爆壓時,可采用一次爆壓或二次爆壓的方式,將線夾和導線(架空地線)壓成一個整體。
楔型線夾:用來安裝鋼絞線,緊固架空地線及拉線桿塔的拉線。它利用楔的劈力作用,使鋼絞線鎖緊在線夾內(nèi)。
(2)連接金具類:連接金具是用來將絕緣子串與桿塔之間,線夾與絕緣子串之間,架空地線線夾與桿塔之間進行連接的金具。常用的連接金具有:球頭掛環(huán)、碗頭掛板、U型掛環(huán)、直角掛板等。
(3)接續(xù)金具類:用于導線的接續(xù)及架空地線的接續(xù),耐張桿塔跳線的接續(xù)。定型的接續(xù)金具有:鉗壓接續(xù)金具、液壓接續(xù)金具、螺栓接續(xù)金具、爆壓接續(xù)金具。
(4)防護金具類:用于防護導線,架空地線振動的防震錘、護線條、阻尼線;用于抑制次檔距振動的間隔棒;用于防護絕緣子串產(chǎn)生電暈的屏蔽環(huán)及均壓環(huán)等。
(5)拉線金具類:用于調(diào)整和穩(wěn)固桿塔拉線的金具有:可調(diào)式UT型線夾;鋼線卡子、及雙拉線聯(lián)板等。
5.桿塔:
桿塔是支承架空線路導線和架空地線,并使導線與導線之間,導線和架空地線之間,導線與桿塔之間,以及導線對大地和交叉跨越物之間有足夠的安全距離。
6.基礎(chǔ):
基礎(chǔ)的作用主要是穩(wěn)定桿塔,能承受桿塔、導線、架空地線的各種荷載所產(chǎn)生的上拔力、下壓力和傾覆力矩。
電桿及拉線宜采用預制裝配式基礎(chǔ)。鐵塔宜采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土基礎(chǔ)或混凝土基礎(chǔ)。有條件時,應優(yōu)先采用原狀基礎(chǔ)。包括有:巖石基礎(chǔ)、機擴樁基礎(chǔ)、掏挖(半掏挖)基礎(chǔ)、爆擴樁基礎(chǔ)和鉆孔樁基礎(chǔ)等。
7.接地裝置:
主要由連接架空地線的接地引下線及埋入桿塔地里的接地體(極)所組成。接地裝置的主要作用是,能迅速將雷電流在大地中擴散泄導,以保持線路有一定的耐雷水平。桿塔接地電阻值愈小,其耐雷水平就愈高。
二、送電線路專業(yè)術(shù)語
1.檔距:相鄰兩基桿塔之間的水平直線距離,稱為檔距,一般用L表示。
2.弧垂:對于水平架設(shè)的線路來說,導線相鄰兩個懸掛點之間的水平連線與導線最低點的垂直距離,稱為弧垂或弛度。用f表示。
3.限距:導線對地面或?qū)Ρ豢缭皆O(shè)施的最小距離。一般指導線最低點到地面的最小允許距離,常用h表示。
4.水平檔距:相鄰兩檔距之和的一半,稱為水平檔距,常用 表示,即 。
5.垂直檔距:相鄰兩檔距間導線最低點之間的水平距離,稱為垂直檔距,常用 表示。
6.代表檔距:一個耐張段里,除弧立檔外,往往有多個檔距。由于導線跨越的地形、地物不同,各檔距的大小不相等,導線的懸掛點標高也不一樣,各檔距的導線受力情況也不同。而導線的應力和弧垂跟檔距的關(guān)系非常密切,檔距變化,導線的應力和弧垂也變化,如果每個檔距一個一個計算,會給導線力學計算帶來困難。但一個耐張段里同一相導線,在施工時是一道收緊起來的,因此,導線的水平拉力在整個耐張段里是相等的,即各檔距弧垂最低點的導線應力是相等的。我們把大小不等的一個多檔距的耐張段,用一個等效的假想檔距來代替它,這個能夠表達整個耐張力學規(guī)律的假想檔距,稱之為代表檔距或稱為規(guī)律檔距,用LO表示。
導線懸掛點等高情況:
導線懸掛點不等高情況: 式中:LO?規(guī)律檔距(米)
Ln?各檔檔距(米)
Qn?懸掛點高差角(度)
7.桿塔高度:桿塔最高點至地面的垂直距離,稱為桿塔高度。用H1表示。
8.桿塔呼稱高度:桿塔最下層橫擔至地面的垂直距離稱為桿塔呼稱高度,簡稱呼稱高,用H2表示。
9.懸掛點高度:導線懸掛點至地面的垂直距離,稱為導線懸掛點高度,用H3表示。
10.線間距離:兩相導線之間的水平距離,稱為線間距離,用D表示。
11.根開:兩電桿根部或塔腳之間的水平距離,稱為根開。用A表示。
12.架空地線保護角:架空地線和邊導線的外側(cè)連線與架空地線鉛垂線之間的夾角,稱為架空地線保護角。用 表示。
13.桿塔埋深:電桿(塔基)埋入土壤中的深度稱為桿塔埋深。用h0表示。
14.跳線:連接承力桿塔(耐張、轉(zhuǎn)角和終端桿塔)兩側(cè)導線的引線,稱為跳線,也稱引流線或弓子線。
15.導線的初伸長:當導線初次受到外加拉力而引起的永久性變形(延著導線軸線伸長),稱為導線初伸長。
16.分裂導線:一相導線由多根(有2根、3根、4根)組成型式,稱為分裂導線。它相當于加粗了導線的“等效直徑”,改善導線附近的電場強度,減少電暈損失,降低了對無線電的干擾,及提高送電線路的輸送能力。
17.導線換位:送電線路的導線排列方式,除正三角形排列外,三根導線的線間距離是不相等。而導線的電抗取決于線間距離及導線半徑,因此,導線如不進行換位,三相阻抗是不平衡的,線路愈長,這種不平衡愈嚴重。因而,會產(chǎn)生不平衡電壓和電流,對發(fā)電機的運行及無線電通信產(chǎn)生不良的影響。送電線路設(shè)計規(guī)程規(guī)定“在中性點直接接地的電力網(wǎng)中,長度超過100km的送電線路均應換位”。一般在換位塔進行導線換位。
18.導(地)線振動:在線路檔距中,當架空線受到垂直于線路方向的風力作用時,就會在其背風面形成按一定頻率上下交替的穩(wěn)定渦流(如圖2-3示),在渦流升力分量的作用下,使架空線在其垂直面內(nèi)產(chǎn)生周期性振蕩,稱為架空線振動.
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