1.2 输电线路的结构及各部件分 类 - PowerPoint PPT Presentation

slide1 n.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
1.2 输电线路的结构及各部件分 类 PowerPoint Presentation
Download Presentation
1.2 输电线路的结构及各部件分 类

play fullscreen
1 / 32
1.2 输电线路的结构及各部件分 类
153 Views
Download Presentation
hedley-osborn
Download Presentation

1.2 输电线路的结构及各部件分 类

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript

  1. 1.2 输电线路的结构及各部件分类 一、输电线路的构成 • 输电的通路由电力线路、变配电设备构成。 • 输电线路从结构可分为架空线路和电缆线路两类。 • 构成架空输配电线路的主要部件有:导线、避雷线(简称避雷线)、金具、绝缘子、杆塔、拉线和基础、接地装置等,如图。

  2. 架空输电线路的组成

  3. 接地装置俯视图 1-横担;2-横梁;3-避雷线;4-绝缘子;5-砼杆; 6-拉线;7-拉线盘;8-接地引下线;9-接地装置; 10-底盘;11-导线;12-防振锤; 图1-3 输电线路的组成元件(双杆)

  4. 接地装置俯视图 1-避雷线;2-双分裂导线;3-塔头;4-绝缘子; 5-塔身;6-塔腿;7-接地引下线;8-接地装置; 9-基础;10-间隔棒; 图1-4 输电线路的组成元件(猫头塔)

  5. 二、各部件作用及分类 一、导线 导线是固定在杆塔上输送电流用的金属线,由于导线常年在大气中运行,经常承受拉力,并受风、冰、雨、雪和温度变化的影响,以及空气中所含化学杂质的侵蚀。因此,导线的材料除了应有良好的导电率外,还须具有足够的机械强度和防腐性能。目前在输电线路设计中,架空导线和避雷线通常用铝、铝合金、铜和钢材料做成,它们具有导电率高,耐热性能好,机械强度高,耐振、耐腐蚀性能强,重量轻等特点。 现在的输电线路多采用中心为机械强度高的钢线,周围是电导率较高的硬铝绞线的钢芯铝绞线,如图0-2所示。钢芯铝绞线比铜线电导率略小,但是具有机械强度高、重量轻、价格便宜等特点,特别适用于高压输电线。钢芯铝绞线由于其抗拉强度大,弧垂小,所以可以使档距放大。

  6. 钢芯铝绞线按其铝、钢截面比的不同,分为正常型(LGJ)、加强型(LGJJ)、轻型(LGJQ)三种。在高压输电线路中,采用正常型较多。在超高压线路中采用轻型较多。在机械强度高的地区,如大跨越、重冰区等,采用加强型的较多。钢芯铝绞线按其铝、钢截面比的不同,分为正常型(LGJ)、加强型(LGJJ)、轻型(LGJQ)三种。在高压输电线路中,采用正常型较多。在超高压线路中采用轻型较多。在机械强度高的地区,如大跨越、重冰区等,采用加强型的较多。 铝合金线比纯铝线有更高的机械强度,大致与钢芯铝绞线强度相当,但重量比钢芯铝绞线轻,因而弧垂减小,档距可放大,可使杆塔基数减少或降低高度,但导电性能比铝线稍差。因此,铝合金线有一定的优越性,但目前在生产上尚有一定困难,故我国只在个别线路上使用。

  7. 此外,还有以下几种特殊用途的导线: 1、大档距导线 国外大跨越中,要求导线具有特高抗拉强度,采用过硅铜线、镀锌钢线、铝包钢线等。 2、防腐蚀导线 线路经过海边及污秽地区,为提高导线的抗腐蚀能力,延长使用寿命,制造了各种防腐蚀导线,例如镀铝钢线、铝包钢线、钢芯涂防腐油等。北欧一些国家生产钢芯铝线时钢芯就涂以凡士林进行防腐蚀保护。 3、自阻尼导线 又称防振导线,如图所示,加拿大、挪威等国已使用,认为使用它可以提高运行应力而不必加防振措施,已引起各国的重视。

  8. 4、光滑导线 光滑导线由于外径较普通导线略小,可减少导线承受的风和冰荷载,由于表面光滑可减少导线舞动现象。在欧洲,美国,日本都已得到应用。 5、分裂导线 一般,每相2根为水平排列,3根为两上一下倒三角排列,4根为正方形排列。 分裂导线在超高压线路得到广泛应用。它除具有表面电位梯度小,临界电晕电压高的特性外,还有以下优点。 (1)单位电抗小,其电气效果与缩短线路长度相同; (2)单位电纳大,等于增加了无功补偿; (3)用普通标号导线组成,制造较方便; (4)分裂导线装间隔棒可减少导线振动,实测表明双分裂导线比单根导线减小振幅50%,减少振动次数20%,四分裂减少更大。

  9. 二、避雷线 避雷线作用是防止雷电直接击于导线上,并把雷电流引 入大地。避雷线悬挂于杆塔顶部,并在每基杆塔上均通过接 地线与接地体相连接,当雷云放电雷击线路时,因避雷线位 于导线的上方,雷首先击中避雷线,并藉以将雷电流通过接 地体泄入大地,从而减少雷击导线的几率,起到防雷保护作 用。35kV线路一般只在进、出发电厂或变电站两端架设 避雷线,110kV及以上线路一般沿全线架设避雷线,避雷线 常用镀锌钢绞线。

  10. 三、线路金具 通常把输电线路使用的金属部件总称为金具,它的类型繁多。以下简单介绍几种金具,详情可查部颁《电力金具产品样本》等有关技术资料。

  11. 1、连接金具 连接金具是用来连接悬式绝缘子,以构成绝缘子串,如球头挂环,碗头挂板(如图)。

  12. 2、接续金具 接续金具是用来连接导线或避雷线的,主要为导线各种压接方式(钳压、液压、爆压等)所用的接续管及补修管、并沟线夹、预绞丝等。 导线的连接方法主要有钳接和压接,当导线截面小于等于240mm2时,采用钳接管连接,当导线截面大于等于300 mm2时,采用压接管连接,例如用液压或爆压方法连接,避雷线均采用压接法连接。

  13. 3、固定金具 固定金具是用来将导线固定在绝缘子串上,或将避雷线固定在金具串上,如悬垂线夹,耐张线夹。此外,在超高压线路上为了防止和减少电晕的影响,还采用了XGF型防晕悬垂线夹。

  14. 4、保护金具 它包括导线及避雷线的防振金具和绝缘金具。防振金具有:防震锤、护线条、阻尼线、补修条、铝包带等。绝缘金具有:间隔棒、均压环、屏蔽环、重锤等。 1)间隔棒。使用在分裂导线上,作用是防止导线之间的鞭击,抑止微风振动,抑止次档距震荡。

  15. 2)均压环。用来均匀绝缘子上电压分布的环,以使绝缘子每片承受的电压基本均匀。2)均压环。用来均匀绝缘子上电压分布的环,以使绝缘子每片承受的电压基本均匀。 3)屏蔽环。用来降低金具上电晕强度的环称为屏蔽环。 4)重锤。可以抑制悬垂绝缘子串或跳线绝缘子串摇摆过大、直线杆塔上导线和避雷线被上拔。 5)防震锤。可以减少振动的振幅,从而减少导线的振动。

  16. 5、拉线金具 主要用于拉线杆塔拉线的紧固、调整和连接,可分为紧线、调节及连接三类。如图所示为可调式UT型线夹,利用该线夹可调节拉线的松紧;可调式U型螺丝,可以调节拉线的松紧;楔子可以与线夹本体固定拉线。

  17. 6、金具材料及机械强度的计算 (1)线路金具材料。悬垂线夹的线夹本体及压板、楔形线夹本体及楔子以及可调式UT型线夹本体及楔子,均采用KT33-8可锻铸铁,其极限强度不低于370N/mm2。连接金具的U型挂环、挂板、球头挂环,采用极限强度不低于370N/mm2的铸钢浇制。标称破坏荷载小于等于12t的碗头挂板,采用KT33-8牌号的可锻铸铁。标称破坏荷载大于等于16t的碗头挂板,采用QT50-5牌号的球墨铸铁。 (2)金具的机械强度。为了保证线路安全运行,金具的机械强度要有一定的安全系数。根据有关规程规定,金具的强度设计安全系数不应小于表中所列数值。

  18. 四、绝缘子 绝缘子是线路绝缘的主要元件,用来支撑或悬吊导线使之与杆塔绝缘,保证线路具有可靠的电气绝缘强度,用来支持或悬挂导线,并使导线与杆塔间不发生闪络的原件,是支撑导线并使之与杆塔绝缘的物体,它是由硬质陶瓷或玻璃、塑料制成的。

  19. 1、绝缘子的种类和用途 (1)针式绝缘子,如图所示。针式绝缘子主要用于线路电压不超过35kV,导线张力不大的直线杆或小转角杆塔。优点是制造简易、价廉,缺点是耐雷水平不高,容易闪络。

  20. (2)瓷横担绝缘子,如图所示。这种绝缘子已广泛用于110kV及以下线路,它具有许多显著的优点,如:绝缘水平高;同时起到横担和绝缘子的作用,能节约大量钢材,并能(2)瓷横担绝缘子,如图所示。这种绝缘子已广泛用于110kV及以下线路,它具有许多显著的优点,如:绝缘水平高;同时起到横担和绝缘子的作用,能节约大量钢材,并能 提高杆塔悬挂点高度,可节约线路投资25%~30%;运行中便 于雨水冲洗。

  21. (3)悬式绝缘子,如图所示。在35kV及以上架空线路采用。通常把它们组装成绝缘子串使用,每串绝缘子的数目与额定电压有关。(3)悬式绝缘子,如图所示。在35kV及以上架空线路采用。通常把它们组装成绝缘子串使用,每串绝缘子的数目与额定电压有关。 按其制造材料可分为瓷绝缘子和钢化玻璃绝缘子;按其金属附件连接方式分为球形和槽形。按机电破坏荷载可分为4t,6t,7t,10t,16t,21t,30t等7个级别。

  22. (4)、其他类型绝缘子,如图所示。防污绝缘子用于通过污秽地区(如工业、化工区或接近沿海、盐场、盐碱地区等)的线路区段上。因为线路通过这些地区时,绝缘子表面易沉积一层污秽物质,在下雾、毛毛细雨的天气,绝缘子表面沉积的污秽物质受到潮湿后,会使绝缘子的耐压值显著降低,往往引起闪络,即所谓污闪。防污绝缘子的高度与普通绝缘子相同,但泄露距离较大,从而可以防止绝缘子的污闪。(4)、其他类型绝缘子,如图所示。防污绝缘子用于通过污秽地区(如工业、化工区或接近沿海、盐场、盐碱地区等)的线路区段上。因为线路通过这些地区时,绝缘子表面易沉积一层污秽物质,在下雾、毛毛细雨的天气,绝缘子表面沉积的污秽物质受到潮湿后,会使绝缘子的耐压值显著降低,往往引起闪络,即所谓污闪。防污绝缘子的高度与普通绝缘子相同,但泄露距离较大,从而可以防止绝缘子的污闪。

  23. 2、绝缘子的机械强度 3、绝缘子串片数的选择和组装形式

  24. 五、杆塔 1、直线杆塔 直线杆塔是线路中使用最多的一种杆塔,一般占全线杆塔总数的80%以上。在正常情况只承受导线风压和重量,结构比较简单,材料消耗量较少,造价较低。

  25. 2、耐张杆塔 耐张杆塔是用来锚固导线、限制线路故障范围、便利施工与检修的。除承受导线风压和重力外,还承受导线张力,大多数兼有转角,因此,还有角度力。故杆塔强度要求较高,结构也较复杂,钢材消耗量和造价都比较高。 3、终端杆塔 终端杆塔是输电线路进出变电所或发电厂的最后或最初一基杆塔。其特点是一侧(线路侧)承受很大导线张力,而另一侧(变电所侧)承受很小的松弛张力。这是因为变电所门型架的设计只能承受很小的导线、避雷线张力。终端杆一般也兼转角。由于杆塔两侧导线、避雷线的不平衡张力很大,所以材料消耗量大、造价高,塔型与耐张塔相似。

  26. 六、拉线和基础 1、拉线 为了节省杆塔钢材起见,国内外广泛使用了带拉线杆塔。拉线材料一般用镀锌钢绞线。拉线上端是通过拉线抱箍和拉线相连接,下部是通过可调节的拉线金具与埋入地下的拉线棒、拉线盘相连接。 拉线在杆塔上的布置视杆塔型式和它受力情况而定。直线单杆拉线,对地夹角为60°,对横担夹角为45°。拉线在正常大风情况承受导线风压、杆身风压和导线垂直荷载,在事故断线情况拉线承受导线的断线张力。直线双杆用的V形拉线,不能承受导线、避雷线及杆身的风压荷载,而只能承受事故断导线时的断线张力。因此,能节约大量钢材。

  27. 2、基础 杆塔基础是用来支撑杆塔的,一般受到下压力、上拔力和倾覆力等作用。 (1)钢筋混凝土杆塔基础 钢筋混凝土杆塔一般为装配式预制基础,包括底盘、卡盘,其中带拉线杆塔基础包括底盘和拉线盘。底盘承受下压力,卡盘承受倾覆力,拉线盘承受上拔力。

  28. (2)铁塔基础 铁塔基础的种类繁多,有普通混凝土基础,钢筋混凝土基础,装配式混凝土基础,圆锥形薄壳基础,板条式基础,拉V塔基础,金属基础。

  29. 七、接地装置 埋设在基础土壤中的圆钢、扁钢、角钢、钢管或其组合式结构均称接地装置。其与避雷线或杆塔直接相连,当雷击杆塔或避雷线时,能将雷电流引入大地,可防止雷电击穿绝缘子串的事故发生。接地装置主要根据土壤电阻率的大小进行设计,必须满足规程规定的接地电阻值的要求。