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配电线路介绍

时间:2014-02-17 10:28来源: 作者:鄂电电力点击: *** 次

    电能的生产来源于发电厂，发电厂将发出的电能通过升压变压器将电压由lokV、10．5kV升高到35～500kV，然后经电力线路输送到电力网，电力线路是供电系统中的重要组成部分，担负着输送电能和分配电能的重要任务。
电力线路又分为输电线路(供电线路)和配电线路，额定电压在35kV及以上的高压电力线路称为输电线路；额定电压在10kV及以下的电力线路称为配电线路。一般按电力线路电压高低分，1kV以上为高压配电线路，1kv以下为低压配电线路。电力线路按其结构分又可分为架空线路和电缆线路。目前工矿企业及农村中广泛采用的仍为架空线路，因为它造价低，施工方便，易于发现故障和便于检修。但是随着我国工业的现代化发展，工矿企业的配电网络中将越来越多地采用电缆线路。
(一)架空线路的结构
架空线路主要由杆塔、横担、绝缘子、导线、金具、拉线等元，牛组成。
1．杆整、横担和拉线
架空电力线路中架设导线的支持物有木杆和钢筋混凝土杆等，总称为杆塔；杆塔应具有足够的机械强度和耐用、价廉、便于运输和架设等特点。杆塔类型与线路的额定电压、导线及安装方式、回路数、线路所经过的自然条件、线路的重要性有关。一般杆塔有以下几种：
(1)按杆塔的作用分：
    1)直线杆塔。直线杆塔又称为中间杆塔，用于线路直线中间部分，在平坦地区，这种杆塔占总数的80％左右。直线杆塔的导线用线夹和悬式绝缘子串挂在横担上以及用针式绝缘子固定在横担上，它仅承受导线的质量。
    2)耐张杆塔。又称承力杆塔，与直线杆塔相比较，其强度较大，导线用耐张线夹和耐张绝缘子固定在杆塔上，耐张绝缘子串的位置几乎与地面平行。它承受导线的拉力，耐张杆塔将线路分隔成若干耐张段，以便于线路的施工和检修。
    3)转角杆塔。用于线路的转角处，有直线和耐张两种。转角杆塔的型式是根据转角的角度与导线截面的大小而确定的。
    4)终端杆塔。它是耐张杆塔的一种，用于线路的首端和终端，承受导线、地线的拉力和质量，机械强度要求较大。
    5)跨越杆塔。用于线路与铁路、道路、桥梁、河流、湖泊、山谷及其他交叉跨越之处，要求有较大的高度和机械强度。
    6)换位杆塔。用于线路中为改变电容分布，需要更换位置
(2)按架设的回路数分：
    1)单回路杆塔。在杆塔上只架设一回路的三相线路。
    2)双回路杆塔。在同一杆塔上架设两个回路的--*H线路。
    3)多回路杆塔。在同一杆塔上架设两个以上的线路，一般用于出线回路较多、地面拥挤的发电厂、变电所及工矿企业的出线段。
横担安装在电杆的上部，用来安装绝缘子、固定导线之用常用横担有铁横担、木横担和瓷横担等
铁横担用角钢制成，因其坚固耐用而被广泛使用。
瓷横担具有良好的电气性能，同时起到绝缘子的作用，能节省大量木材和钢材，降低线路造价。这种横担在导线断线时能够转动，避免扩大事故。瓷横担表面经雨水冲洗后，污垢减少，可以减少线路维护工作量。
木横担易加工，价格低廉，具有良好的防雷性能。但易腐蚀，维修费用较高，近年来逐渐被铁横担和瓷横担取代。
拉线是为了平衡电杆各方面的作用力，并抵抗风力，以防止电杆倾倒，拉线多采用多股铁拉线绞成或由钢绞线制成，埋人地下。拉线底盘采用预制混凝土拉线盘。木杆拉线中间装设拉线绝缘子，以免雷击时通过拉线对地放电。导线与拉线之间必须保持安全距离。
2．绝缘子及金具
绝缘子又称瓷瓶，用来固定导线用，并使带电导线之间与大地之间绝缘，因为绝缘子要承受高压和机械力的作用，还要受大气变化的影响。所以对于绝缘子不仅应满足绝缘强度和机械强度的要求，还需能承受温度的骤变。绝缘子按其形式可分为针式悬式、蝶式绝缘子和陶瓷横担。
1)针式绝缘子。按使用电压可分为高压针式绝缘子和低压针式绝缘子两种；按针脚的长度分，可分为长脚和短脚两种；长脚针式绝缘子用于木横担，短脚针式绝缘子用于铁横担。
2)蝶式绝缘子。可分为高压蝶式绝缘子和低压蝶式绝缘子两种。
3)悬式绝缘子。它包括悬式钢化玻璃绝缘子和悬式瓷绝缘子。
4)陶瓷横担绝缘子。可分为顶相和边相。
线路金具是用来连接导线，安装横担和绝缘子以及拉线和杆上的其他电力设施的金属辅助元件。
3．导线
导线是架空线路的主要组成部分，它担负着传递电能的作用，导线通过绝缘子架设在杆塔上，它承受着自身的质量和经常受风、雨、雪等外力作用外，还要承受空气中化学杂质的侵蚀，因此，导线必须具备良好的导电性能和足够的机械强度，以及耐腐蚀性能，并应尽可能质量轻、价格低。
导线的材料采用铜、铝等金属，在输电线路中多采用钢芯铝绞线，其特点是机械强度大、质量轻。
1)铜导线。具有良好的导电性能和足够的机械强度并且有很强抗腐蚀能力，新架设的铜导线架空线路运行一段时间，在表面上形成很薄的氧化层，可防止导线进一步受腐蚀，但因我国铜矿资源不足，而造价高，除特殊要求外，一般采用铝导线。
2)铝导线。其导电性能及机械强度仅次于铜导线。铝的导电率为铜的60％左右。铝导线要得到与铜导线相同的导电能力，其截面约为铜导线的1．6倍左右，但铝的质量轻，在同一电阻值下，约为铜质量的50％，铝导线极易氧化，氧化后的薄膜能防止进一步的腐蚀，铝的抗腐蚀能力较差，而且机械强度小，但导线价廉、资源丰富，因此在lOkV及以下的配电线路中广泛使用。
3)钢芯铝绞线。它是一种复合导线。它利用机械强度高的钢线和导电性能好的铝线组合而成，其导线外部为铝线，导线的电流几乎全部由铝线传输，导线的内部是钢线，导线上所承受的力作用主要由钢线承担。复合导线集这两种导线所长满足了架空线路的要求，广泛采用于高压输电线路中。
(二)架空线路电杆高度、埋设深度、线距、档距的确定
1．电杆高度确定
lOkV及以下架空线路的电杆高度，与横担安装位置、高低压横担之间距离导线弧垂、导线对地的允许垂直距离以及电杆的埋设深度有关。
一般电杆高度可用下式计算
    n=L1+L2+L3+L4+L5
式中    n——电杆高度(m)；
    L1 ——横担距杆顶距离(m)；
    L2——高、低压横担之间距离(m)；
    L3——低压线路弧垂(m)；
    L4——低压导线对地最小垂直距离(m)；
       L5——电杆埋设深度(m)。
    一般15m及以下的电杆，其埋设深度为杆长的l／6，但最小不应小l．5m；遇有土质松软、流沙、地下水位较高的地带电杆基础应做加固处理。一般电杆埋设深度见表1-6。
表1-6    电杆埋设深度

杆长(m)	8	9	10	11	12	13	15
埋设深度(m)	1.5	1.6	1.7	1.8	1.9	2	2.3

    2．10lkV及以下架空线路档距的一般规定
    高压架空线路：城市和居民区为40～50m，农村为60～lOOm。
    低压架空线路：城市和居民区为40～50m，农村为40～60m。
    当高、低压同杆架设时，档距的大小应满足低压架空线路的要求。
    3．10kV及以下架空线路导线间距的规定
    线路电压为lOkV，导线间距不应小于0．8m；
    线路电压为0．4kV，导线间距不应小于0．4m，但电杆两侧的导线间距不应小于0．5m。
    lOkV及以下线路同杆架设横担间的最小距离见表1．7所示。
表1-7 lOkV及以下线路同杆架设横担之间的最小距离 (m)

架设方式	直线杆	分支或转角杆
高压与高压	0.8	0.45／O.6
高压与低压	1.2	1.O
低压与低压	0.6	0.3