2第二章电气主接线
电力工程设计手册一次部分章节汇总
电力工程电气设计手册电气一次部分 四级标题及主要内容
第二章 电气主接线
第2-1节 主接线的设计原则
一、主接线的设计依据 ⒈发电厂、变电所在电力系统中的地位和作用 ⒉发电厂、变电所的分期和最终建设规模 ⒊负荷大小和重要性 ⒋系统备用容量大小 二、主接线设计的基本要求 三、大机组超高压主接线可靠性的特殊要求 ㈠对于单机（或扩大单元）容量为300MW及以上的发电厂 ㈡对于500kV变电所（300kV变电所可参照此要求）
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备 注
65 65 65 67 68 69 69 69 70 71 71 71 71 71 72 72
第2-2节 6～220kV高压配电装置的基本接线及适用范围
6～220kV高压配电装置的接线形式分类 一、单母线接线（优点、缺点、适用范围、接线图） 二、单母线分段接线（优点、缺点、适用范围、接线图） 三、双母线接线（优点、缺点、适用范围、接线图） 四、双母线分段接线（优点、缺点、适用范围、接线图） 五、增设旁路母线或旁路隔离开关的接线 ㈠旁路母线的三种接线方式 ⒈有专用旁路断路器 ⒉母联断路器兼作旁路断路器 ⒊分段断路器兼作旁路断路器 ㈡旁路母线或旁路隔离开关的设置原则 ⒈110kV～220kV配电装置 ⒉35kV～63kV配电装置 ⒊6kV～10kV配电装置 六、变压器线路单元接线（优点、缺点、适用范围、接线图） 七、桥形接线 ㈠内桥形接线（优点、缺点、适用范围、接线图） ㈡外桥形接线（优点、缺点、适用范围、接线图） 八、3～5角形接线（优点、缺点、适用范围、接线图） 九、其它接线 十、6～220kV配电装置接线在220kV／110kV系统中的连接示例 第2-3节 330～500kV超高压配电装置的基本接线及适用范围 一、双母线三分段、四分段带旁路母线接线 二、一台半断路器接线 三、变压器-母线接线 四、3-5角接线、其他接线 2-4 大型电厂的电气主接线 一、发电机-变压器单元接线 二、发电机-变压器扩大单元接线 三、发电机-变压器-线路单元接线 四、一厂两站接线 2-5 中小型电厂的电气主接线 一、发电机的连接方式 二、主变压器的连接方式 三、发电机电压配电装置的接线 四、限流电抗器的连接方式 五、无发电机电压配电装置的中型电厂接线
第二章 电气主接线
3/2接线
第二章 电气主接线
2-2 电气主接线的基本形式
4、4/3接线：
4/3接线
第二章 电气主接线
2-2 电气主接线的基本形式
5、变压器母线接线：变压器 是高可靠设备，可以直 接接入母线。即使变压 器故障，只断开一条母 线，另一条母线继续工 作。出现采用双母线双 断路器和3/2接线。该 接线可靠性很高，适合 远距离大容量、对系统 稳定和供电可靠性要求 较高的变电所。
第二章 电气主接线
2-3 发电厂和变电所主变压器的选择
4、调压方式： 空载调压：调整范围±5%。只能停电调压。大多数场合，不 适合重要场合。 有载调压：调整范围30%。可以带负载改变电压。用于潮流 交换、联络的变压器。 5、冷却方式：油冷、水冷、风冷。具体有： 油循环自然风冷 油循环强迫风冷 强迫油循环风冷 强迫油循环水冷 强迫油循环导向冷却 水内冷 干式变压器
第二章 电气主接线
2-3 发电厂和变电所主变压器的选择
3、降压变电所： 降压变电所直接面对用户，要留有充分的发展裕量。一般按 照5~10年发展规划考虑。 两台原则。重要的变电所，要考虑两台以上原则。 70%原则。其中一台退出运行时，其它变压器要满足一二类 负荷供电和送出70%以上的容量。 总结：发电厂和变电所变压器容量、台数的选择，要综合考虑多 种因素：电压等级、接线方式、传输容量、接入系统方式、 负荷性质等因素有关。一般的，对于较重要负荷，要考虑2台 以上变压器，容量按70%原则确定。
第二章 电气主接线
2-2 电气主接线的基本形式
对单母线接线的改进方式：单母 线分段和单母线加旁路。 单母线分段：用分段断路器QF1 （或采用隔离开关QS）进行分段。 可减少停电范围，可明显提高供 电可靠性和灵活性。重要用户可 采取双电源进线，满足I、II类供 电负荷。 虽然分段越多，停电影响范围越 小，但使用断路器也越多，增加 投资，运行复杂。一般以2~3段 为宜。
电气主接线(综)
■
1-9
第二节 主接线的基本形式
按照主接线母线设置情况，可分如下两大类：
特点：接线简单清晰、运行方 便，便于安装和扩建，但占地 面积较大。适用于进出线数较 多的（所）。
有汇流母线的接线形式
单母线接线系统 双母线接线系统
单母线接线 单母线分段接线 单母线分段带旁路接线
3、直接关系到电力系统的安全、稳定、灵 活和经济运行。
■
1-4
二、对电气主接线的基本要求（三个）
1、可靠性 2、灵活性和方便性 3、经济性
■
1-5
可靠性
①线路、母线【包括母线侧隔离刀闸】等故障或 检修时，停电范围的大小和停电时间的长短，能否保 证对一类、二类负荷的供电。
②断路器QF检修时，停运出线回数的多少和停电 时间的长短，能否保证对重要用户的供电。
QS故障或检修时，整个装置必须停电。 QS4 QS3
②检修任一出线QSL或QF，该线路 必须停电。
QF2
③检修电源及其回路中的QF时，如
果系统电能不充裕时，会产生功率缺
额。
W
④灵活性差。
QS2 QS1
⑤接线简单清晰，设备投资少，操 作方便。
⑥QS只起检修时隔离电压用。
QF1
G1
G2
⑦扩建方便。
图4-1 单母线接线
1）投资省；2）电能损失少；3）占地面积小。
■
1-7
三、主接线的基本组成
电源（发电机、变压器）、母线、出线
出线
出线1 QS3 QSl
出线2
出线3
QF
QS2
W 母线
电源
■ 单母线接线图
电气设备工作原理及主接线
2.3 高压保护电器
1．户内式熔断器
用于保护电力线路和电力 变压器，熔体为一根或几 根并联，额定电流较大。
户内式熔断器常用型号有RN1和RN2两种。
用于保护电压互感器，熔 体为单根，额定电流较小 （0.5A）。
1—瓷熔管 2—金属管帽 3—弹性触座 4—熔断器指示 5—接线端子 6—瓷绝缘子 7—底座
2
一次设备按其功能可分为以下几类：
➢发电设备：同步发电机 ➢变换设备：如电力变压器、电流互感器、电压互 感器等。 ➢开关设备：如断路器、隔离开关、负荷开关等。 ➢保护设备：如熔路器、避雷器、电抗器等。 ➢无功补偿设备：如电力电容器、静止补偿器等。 ➢成套配电装置：如高压开关柜、低压配电屏等。
3
电气设备的文字和图形符号
3—接地刀闸触头 4—支柱绝缘子
5—主闸刀传动轴 6—接地刀闸传动轴
7—轴承座 8—接地刀闸 9—交叉连杆
27
三、高压隔离开关（俗称刀闸）
图5-15 GW5-110D型V形双柱式隔离开关
1—主闸刀底座 2—接地静触头 3—出线座 4—导电带 5—绝缘子 6—轴承座 7—伞齿轮 8—接地刀闸 28
三、高压隔离开关（俗称刀闸）
6
3．交流电弧的基本特性
➢电流过零后，如果暂态恢复电压高于弧隙介质强度，将 发生弧隙击穿，电弧重燃；称为电击穿。 近阴极效应：交流电弧过零的瞬间，阴极附近在极短的时 间内立即出现大约150V～250V的介质强度。当触头两端外 加交流电压小于150V时，电弧将会熄灭。
7
2.2 高压开关电器
3．交流电弧的基本特性
工频续流灭弧过程：
工频续流电弧→电动力和 热气流→使电弧在工频续 流在第一次过零时熄灭。
电气主接线名词解释
电气主接线名词解释
电气主接线是指在发电厂、变电所、电力系统中，为满足预定的功率传送和运行等要求而设计的，表明高压电气设备之间相互连接关系的传送电能的电路。
电气主接线以电源进线和引出线为基本环节，以母线为中间环节构成的电能输配电路。
电气主接线主要包括发、变、输、配、用五个环节，通过这五个部分的协调运行才能将电能源源不断地输送到用户。
同时，为了保证电力系统的安全稳定运行，还需要配备测量、通信、自动化装置、调度、控制与保护等环节。
电气主接线图一般用单线图表示，但对三相接线不完全相同的局部图面则应画成三线图。
电气主接线的基本形式包括单母线接线等，例如在单母线接线中，各电源和出现都接在一条共同母线W上，每条回路中都装有断路器和隔离开关。
电气主接线几种基本类型
1、定义：电气主接线：由高压电器通过连接线，按其功能 定义：电气主接线：由高压电器通过连接线， 要求组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流、 要求组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流、高电 压的网络，又称为一次接线或电气主系统。 压的网络，又称为一次接线或电气主系统。 电气主接线电路图： 电气主接线电路图：用规定的电气设备图形符号和文字 符号，表示设备的连接关系的单线接线图。 符号，表示设备的连接关系的单线接线图。 作用: 电气主接线是发电厂、变电站电气部分的主体。 2、作用: 电气主接线是发电厂、变电站电气部分的主体。 主接线的拟定与设备的选择、配电装置的布置、 主接线的拟定与设备的选择、配电装置的布置、继电保护 和自动装置的确定、运行可靠性、经济性以及电力系统的 和自动装置的确定、运行可靠性、 稳定性和调度灵活性等密切相关。 稳定性和调度灵活性等密切相关。
运行方式多：单母线，固定连接， 运行方式多：单母线，固定连接，两母线分列 特殊功能：系统同期， 特殊功能：系统同期，个别回路试验或熔冰
经济性： 经济性： 一次投资：增加母线侧刀闸。 一次投资：增加母线侧刀闸。
3、双母线接线 （2）适用范围 10KV配电装置中。 KV配电装置中 出线带电抗器的 6~10KV配电装置中。 35～60KV 出线数超过8 或连接电源较大、 35～60KV 出线数超过8回，或连接电源较大、负荷较大 110～220KV出线数5 KV出线数 110～220KV出线数5回以上 4、双母线分段 接线特点分析（与双母线比） （1）接线特点分析（与双母线比） 双母线再分段， 双母线再分段，三分段或四分段 可靠性
防止误操作引起母线故障， 防止误操作引起母线故障，扩大故障范围
防止误操作的措施： 防止误操作的措施：
2电气主接线3主接线及限制短路电流
水力发电厂电气主接线
1、特点 受地形限制，应尽量采用简化的接线，减少变压器和 断路器的数量，使配电装置紧凑，缩小占地面积。
水力发电厂的装机台数和容量大都一次确定，高压配 电装置也一次建成，不考虑扩建问题。这样，除可采 用单母线分段、双母线、双母线带旁路及3/2断路器 接线外，桥型和多角形也应用较多。
2.采用低压分裂绕组变压器
当发电机容量较大时，采用分裂低压绕组变压器 组成扩大单元接线。分裂绕组变压器在正常工作和低 压侧短路时其电抗值不相同，从而起到限制短路电流 效果。
低压分裂绕组正常运行时的电抗值，只相当两分 裂绕组短路电抗的1/4。当一个分裂绕组出线发生短 路时，来自系统的短路电流则遇到限制。
1 变压器台数与容量的确定
1. 单元接线的主变
1） 单元接线中变压器容量 S=（发电机容量－厂用负荷）×1.1
2） 扩大单元接线中变压器容量 尽量采用分裂绕组变压器
按单元接线的原则计算出的两台机容量之和来确定
1.2 具有发电机电压母线接线的主变
选择条件：
1）发电机全部投入运行时，在满足发电机电压供电的最小日负 荷，并扣除厂用负荷后，主变压器应保证能将发电厂全部剩余功 率送入系统。
2 主变型式和结构的选择原则
1、相数 300MW机组和330kV以下的系统，一般应选用三相变压
器。
因为单相变压器组相对投资较大，占地多，运行 损耗大，配电装置复杂。
考虑到制造能力和运输条件时，可以用两台小容 量三相变压器或单相变压器组。
600MW机组和500kV以上的系统，可靠性要求特别高， 应综合考虑，进行技术经济比较来确定，可以采用单 相组成三相变压器。
电气主接线讲解
电气一次的图形符号
避雷器 （F）
电压互感器 （TV）
接地刀闸 隔离开关 （QE） （QS）
断路器 （QF）
有载调压 变压器 （T）
电流互感器 带电显示 （TA）
电气一次的图形符号
过电压保护器 （TBP）
跌落式 熔断器 （FF）
接触器 （KM)
熔断器 （FU)
手车式 断路器 （QF）
电压表 （PV）
4）可靠性是发展的：新设备、先进技术的使用
5）衡量主接线运行可靠性评判标准是：
①线路、母线【包括母线侧隔离刀闸】等故障或 检修时，停电范围的大小和停电时间的长短，能否保 证对一类、二类负荷的供电。
②断路器QF检修时，停运出线回数的多少和停电 时间的长短，能否保证对重要用户的供电。
③发电厂、变电所全停的可能性。
2、电气主接线的作用：
• 是电气运行人员进行各种操作和事故处理 的重要依据。
• 表明了发电机、变压器、断路器和线路等 电气设备的数量、规格、连接方式及可能 的运行方式。
• 直接关系到电力系统的安全、稳定、灵活 和经济运行。
3、电气主接线图： 就是用国家规定的电气设备图形与文字符
号，详细表示电气主接线组成的电路图。电 气主接线图一般用单线图表示(即用单相接线 表示三相系统)，但对三相接线不完全相同的 局部图面 (如各相中电流互感器的配置)则应画 成三线图。
④大型机组突然停电，对电力系统稳定运行的影 响与后果。
2、具有运行、维护的灵活性和方便性 灵活性：运行方式的灵活性。
方便性：①操作的方便性，简便、安全，不易发生误 操作；②调度的方便性；③扩建的方面性。
3、经济性：与可靠性是一对矛盾 在满足技术要求【可靠、灵活】的前提下，采用 最经济的方案。
电力工程基础课件——电气主接线
有汇流母线-单母线接线
优点：简单清晰、设备少、投资小、运行操作方便， 且有利于扩建 。
缺点是：可靠性和灵活性较差 。 应用： 6～10kV配电装置的出线回路数不超过5回； 35～63kV配电装置的出线回路数不超过3回； 110～220kV配电装置的出线回路数不超过2回。 改进： 单母线分段接线 单母线带旁路接线
间隙击穿。
58
屋内配电装置安全净距
59
屋外配电装置安全净距
60
屋内配电装置安全净距
屋内配电装置的布置应注意：
1、同一回路的电器和导体应布置在一 个间隔内；2、尽量将电源进线布置在 每段的中部；3、较重设备布置在下层； 4、充分利用间隔空间；5、布置对称， 便于操作；6、易于扩建；7、要有必要 的操作通道、维护通道防爆通道；
40
三、配电网的接线方式— 放射式接线
41
三、配电网的接线方式— 树干式接线
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第五节 低压配电网接线方式
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一、低压放射式接线
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一、低压树干接线
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一、低压混合式接线
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一、低压链式接线
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一、低压链式接线
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第六节 工厂供电系统的主接线
49
工厂供电系统结构图
50
10kV变电所电气主接线典型方案 -路外供电源
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一、架空线路的结构
优点： 设备简单，建设低；露置在空气中， 易于检修与维护；利用空气绝缘，建 造较为容易。 缺点： 容易遭受雷击和风雨冰雪等自然灾害 的侵袭；需要大片土地作为出线走廊 ；对交通、建筑、市容和人身安全有 影响。
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二、电缆线路的结构
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二、电缆线路的结构
优点： 占地少；整齐美观；受气候条件和周围 环境的影响小；传输性能稳定，故障少， 供电可靠性高；维护工作量少。 缺点：电缆线路的投资大；线路不易变 动；寻测故障点难，检修费用大；电缆 终端的制作工艺要求复杂。
电气主接线
电气主接线发电厂电气主接线是发电厂电气部分的主体，它反映发电厂中电气一次设备的作用、连接方式和回路的相互关系。
电气主接线的连接方式不同，将影响配电装置的布置、供电可靠性、运行的灵活性、二次接线和继电保护等问题。
电气主接线图一般绘制成单相图，只有在局部三相不对称时，用三相图表示。
在发电厂控制室内通常设有电气主接线的模拟图板，反映各种电气设备所显示工作状态，对设备进行倒闸操作时，通常先在此模拟图板上进行模拟操作。
电气主接线可分为有母线和无母线两种型式。
有母线的电气主接线有单母线接线、双母线接线和23线接线，无母线的电气主接线有桥形接线、角形接线和单元接线。
单机容量为600MW 的发电厂，发电机一变压器组采用单元接线，升高的电压母线一般采用双母线接线或23接线。
第一节 单元接线一、发电机一变压器组单元接线发电机和主变压器直接连接成一个单元，经断路器接入高压母线，这种接线形式称为发电机一变压器单元接线，如图5-1所示。
主变压器可以是一台三相双绕组变压器，也可以是三台单相双绕组 变压器600MW 机组一般采用三台单相双绕组变压器。
发电机和变压器 容量配套，两者不能单独运行，所以发电机出口一般不装断路器，只在 变压器的高压侧装设断路器，断路器与变压器之间不装设隔离开关。
对 200MW 及以上机组，由于发电机出口采用封闭母线，发电机与变压器之间不装设隔离开关，而装设可拆的连接片，供发电机时试验。
二、发电机一变压器一线路组单元接线图5-2为发电机一变压器一线路单元接线。
发电机经主变压器 升压后直接与一条输电线路连接，电能直接输送附近的枢纽变电站。
这种接线简单、可靠性高、使用的设备少，不需要高压配电装置。
该接线可用于场地狭窄、附近有枢纽变电站的大型发电厂。
有些大 容量发电厂的一期、二期工程时间间隔较长，为节省投资，一期工程 一般采用发电机一变压器一线路组单元接线。
第二节 双母线接线一、双母线接线每一回路经一组断路器和两组母线隔离开关分别接到两组母线上，两组母线之间通过联络断路器C QF 连接，这种接线方式称为双母线接线，双母线接线如图5-3所示。
电气主接线二-2
2. 大型火电厂 电厂特点：多为区域性电厂，装机容量1000MVA以上，
单机容量200～1300MVA；要求可靠性高，常建在能
源中心，无机端负荷，远距离高电压送电 主接线特点： ①发-变单元接线 ②高压侧主接线用双母线或3/2接线（视电压等级而定） ③若有两个电压等级，常用联络变联系（单机容量较小 时也用三绕组变压器）
中小型火电厂 电气主接线
Ⅲ
具有地方负荷的火力发电厂的能源主要是以煤炭作为燃料，所生产的电能除直 接供电给地方负荷使用之外，其余的电能都将升高电压送往电力系统。目前我 国的中型发电厂，一般指总容量在200MW～1000MW，单机容量为50MW～ 200MW，煤炭主要来源于就近的一些地方煤矿。发电厂一般建设在中小城市附 近或工业中心。 最具代表性的接线形式为热电厂的电气主接线 .由于受供热距离的限制，一般热 电厂的单机容量多为中小型机组。无论是凝汽式火电厂或热电厂，它们的电气 主接线应包括发电机电压接线形式及1～2级升高电压级接线形式的完整接线， 且与电力系统相连。
50%
（2）可靠性、灵活性较好
任一断路器检修不需断电（但接线开环运行） 无母线，接线任一段故障，只切除该段及与其相连的元件，对
系统影响小
（3）断路器数量不能多，进出线回路数受限制(角数一般不
易超过六角 )
（4）开环和闭环时各支路潮流变化大，使保护整定复杂 （5）进出线数比较固定不便扩建
3. “当出线回路数不多，且远景规模比较明确，
无母线接线
main electrical connection without bus
主要内容: 1.单元接线的接线特点,运行特点,适用条件 (1)发电机-变压器单元接线 (2)发电机-变压器-线路单元接线和变压器-线路单元接 线 (3)扩大单元接线 2.桥形接线的接线特点,运行特点,适用条件 (1)内桥接线 (2)外桥接线 3.角形接线的接线特点,运行特点,适用条件 (1)四角形接线 (2)六角形接线
电力系统的接线
2.1 电气主接线－－一台半断路器接线
3/2接线的优点：
1) 运行灵活可靠。 兼有环形和双母接线的优点； 正常运行时成环形供电，任一组母线发生短路故 障，均不影响各回路供电。
2) 操作方便。 任一台断路器或母线检修，只需拉开对应的断路 器及隔离开关，各回路仍可继续运行。 隔离开关仅作检修隔离电压操作，不易误操作。
2.1电气主接线－－单母线接线
单母线接线 线图
QSL
QSW
2.1电气主接线－－单母线接线
单母线接线概述：
仅一组汇流母线； 每个电源和出线回路都通过断路
器和隔离开关接至母线； 尽量使负荷均匀分配在母线上，
减少功率在母线上的传输； 任一回路故障，该回路的断路器
能够切除该回路，而使其他电源和 和线路能继续工作； （QS4－接地刀闸，检修线路或 设备时合上，起安全地线作用。)
2.1 电气主接线－－双母线接线
为了克服双母接线的缺点：
2.1 电气主接线－－双母线接线
特点： 兼具单母分段和双母接线的特点； 运行方式多样、灵活； 但母联、分段断路器均随分段数目而增加。
分段数目：取决于主母线负荷大小及出线回路数（ 如220KV回路数，若10～14回，双母三分段； 15接线－－对电气主接线的基本要求
四、其他 －接线尽可能简单明了，倒闸操作步骤最少。
2.1电气主接线－－主接线的基本形式
主接线的三大基本环节：
电源（发电机或变压器或高压进线） 母线出线（馈线）
母线（汇流排）：中间环节，在进出线较多时帮
助汇集和分配电能。 优点：使接线简单清晰，运行方便，利于安装和
扩建。 缺点：配电装置占地面积增大、使用的开关设备
2.1电气主接线－－主接线的基本形式
电气一次设备和电气主接线讲义全
电⽓⼀次设备和电⽓主接线讲义全电⽓⼀次设备及主接线第⼀章电⽓设备第1节概述发电⼚变电站的电⽓设备，根据其⽤途常分为⼀次设备和⼆次设备。
⼀次设备是指直接⽣产、输送和分配电能的设备，包括有⽣产变换电能的设备（如发电机、变压器），开关设备（如⾼、低压断路器、隔离开关、接触器等），限流限压设备（如避雷器、电抗器），接地装置，载流导体（如母线、电⼒电缆等）。
⼆次设备是对⼀次设备进⾏控制、测量、监视和保护的电⽓设备，包括测量表计（如电压表、电流表、功率表），继电保护及⾃动装置（如各种继电器、端⼦排），直流设备（如直流发电机、蓄电池）。
下⾯主要针对部分⼀次设备的作⽤和⼯作原理进⾏介绍。
第2节母线在发电⼚变电站中，将发电机、变压器和各种电器连接的导线称为母线。
母线是电⽓主接线和各级电压配电装置中的重要环节。
它的作⽤是汇集和分配电能。
母线按所使⽤的材料可分为铜母线、铝母线和钢母线。
铜母线：具有电阻率低、机械强度⾼、抗腐蚀性强等特点，是很好的导电材料。
但铜的储量少，属贵重⾦属，⼀般在含有腐蚀性⽓体的场合采⽤。
铝母线：电阻率⽐铜⾼，但储量丰富，⽐重⼩，加⼯⽅便，价格便宜，通常情况下采⽤铝母线。
钢母线：机械强度⾼，价格便宜，但钢的电阻率是铜的7倍，⽤于交流时会有很强的集肤效应，所以仅⽤于⾼压⼩容量回路（如电压互感器）。
母线按其截⾯形状可分为矩形母线、管形母线和槽形母线。
矩形母线：具有集肤效应系数⼩、散热条件好、安装简单、连接⽅便等优点，在35kV 及以下的户配电装置中多采⽤矩形母线。
管形母线：是空芯导体，集肤效应系数⼩，且电晕放电电压⾼。
在35kV以上的户外配电装置中⼴泛采⽤。
槽形母线：电流分布⽐较均匀，与同截⾯的矩形母线相⽐，具有集肤效应系数⼩、冷却条件好、⾦属材料的利⽤率⾼、机械强度⾼等优点。
当母线的⼯作电流很⼤，每相需要三条以上的矩形母线才能满⾜要求时，⼀般采⽤槽形母线。
第3节⾼压断路器⾼压断路器是电⼒系统最重要的控制和保护设备，是开关电器中最完善的⼀种设备，它的基本功能如下：1、关合状态下为良导体2、开断状态下具有良好绝缘3、能开断额定开断电流以下的电流4、关合短路电流5、⾼的运⾏可靠性3.1 ⾼压断路器的类型⾼压断路器按安装地点分可分为户型和户外型两种；按灭弧介质及灭弧原理可分为SF6断路器、真空断路器、油断路器（⼜分为多油、少油断路器）、空⽓断路器等。
电气主接线基础知识及操作
电气主接线基础知识及操作电气主接线是指将配电电源与用电设备连接起来的线路和设备的总称。
它承担着电能的传输和分配的任务，是电气系统中的重要部分。
掌握电气主接线的基础知识和操作方法对于电气工程师和电气技术人员来说是非常重要的。
下面我将从主接线的定义、分类、组成、要求以及操作方法等方面详细介绍。
首先，电气主接线是指连接电源和用电设备的电气线路和设备。
电气主接线将电源输送到用电设备的过程，它起着桥梁和中介的作用。
根据电力系统的不同规模和分布，电气主接线可以分为高压主接线、低压主接线以及配电室主接线等。
高压主接线一般是指输电线路，主要用于输送发电厂产生的大功率电能到变电站，并将其通过变电设备转换为低压电能。
高压主接线一般采用导线架设于空中，具有输送电能远距离、损耗小的特点。
在高压输电线路中，需要注意保持一定的安全距离，避免与建筑物和大树等发生事故。
低压主接线一般是指从配电室到用电设备的线路，它将低压电源输送到用电设备。
这类主接线一般采用电缆或者裸露导线敷设于地下或者墙壁之间。
低压主接线的选择应根据线路的负载情况、环境条件以及电气设备的要求来确定。
配电室主接线是指从变压器到低压用电设备之间的接线。
配电室主接线的安全性和可靠性对于保障用电设备正常运行和电气系统的安全性至关重要。
电气主接线由导线、绝缘材料、接头、分支箱等组成。
导线是主接线的核心部分，根据工作电流和电气负荷的不同，有不同的导线截面尺寸和材质选择。
绝缘材料是保持导线与外界电气设备隔离的重要部分，绝缘性能的好坏直接影响到电气主接线的安全性。
接头是主接线上常见的连接件，用于连接导线和设备之间。
分支箱则是分支和连接主接线的设备，用于将电源分配到各个用电设备。
在进行电气主接线时，需要遵守一定的安全规范和操作步骤。
首先，应先切断电源，确保安全操作。
其次，根据电气系统的需求，选用合适的导线和材料。
接线时应注意导线的牢固性和绝缘性能，确保电气设备的安全使用。
同时，应保持良好的接触电阻和电气连接，减少电气能量的损耗。
《电力工程基础》习题与解答
《电⼒⼯程基础》习题与解答第⼀章发电⼚概述习题与解答⼀、简答题1、简述⽔⼒发电、⽕⼒发电和风⼒发电的能量转换过程。
答：⽔⼒发电是将⽔流的动能转换为机械能，再将机械能转换为电能的过程。
⽕⼒发电是将燃料的化学能转换为热能，再将热能转换为机械能，然后再将机械能转换为电能的过程。
风⼒发电是将空⽓的动能转换为机械能，再将机械能转换为电能的过程。
2、⽕电⼚按照原动机不同可分哪⼏类⽕电⼚的三⼤主机是什么答：⽕电⼚按照原动机不同可分为汽轮机电⼚、燃⽓轮机电⼚、蒸汽—燃⽓轮机联合循环电⼚。
锅炉、汽轮机、发电机是常规⽕⼒发电⼚的三⼤主机。
3、简述蒸汽动⼒发电⼚的⽣产过程。
答：燃料送⼊锅炉燃烧放出⼤量的热能，锅炉中的⽔吸收热量成为⾼压、⾼温的蒸汽，经管道有控制地送⼊汽轮机，蒸汽在汽轮机内降压降温，其热能转换成汽轮机转轴旋转机械功，⾼速旋转的汽轮机转轴拖动发电机发出电能，电能由升压变压器升压后送⼊电⼒系统，⽽做功后的乏汽（汽轮机的排汽）进⼊凝汽器被冷却⽔冷却，凝结成⽔由给⽔泵重新打回锅炉，如此周⽽复始，不断⽣产出电能。
4、常规燃煤⽕电⼚对环境的污染主要体现在哪些⽅⾯答：主要是烟⽓污染物排放、灰渣排放、废⽔排放，其中烟⽓排放中的粉尘、硫氧化物和氮氧化物经过烟囱排⼊⼤⽓，会给环境造成污染。
5、⽬前⽐较成熟的太阳能发电有哪些形式答：太阳能热发电和太阳能光发电。
6、简述闪蒸地热发电的基本原理。
答：来⾃地热井的热⽔⾸先进⼊减压扩容器，扩容器内维持着⽐热⽔压⼒低的压⼒，因⽽部分热⽔得以闪蒸并将产⽣的蒸汽送往汽轮机膨胀做功。
如地热井⼝流体是湿蒸汽，则先进⼊汽⽔分离器，分离出的蒸汽送往汽轮机做功，分离剩余的⽔再进⼊扩容器（如剩余热⽔直接排放就是汽⽔分离法，热能利⽤不充分），扩容后得到的闪蒸蒸汽也送往汽轮机做功。
7、简述双循环地热发电的基本原理。
答：地下热⽔⽤深井泵加压打到地⾯进⼊蒸发器，加热某种低沸点⼯质，使之变为低沸点⼯质过热蒸汽，然后送⼊汽轮发电机组发电，汽轮机排出的乏汽经凝汽器冷凝成液体，⽤⼯质泵再打回蒸发器重新加热，重复循环使⽤。
2核电厂的电气主接线及厂用电
2.
蓄电池组运行
• 在整流器的主电源故障或电压超出允许范围之外，整 流器不再向逆变器供电，蓄电池立即无中断的向逆变 器供电。 • 蓄电池的电压降是放电过程（时间）和放电电流的大 小呈函数关系，逆变器的输出电压始终是稳定的。 • 当蓄电池放电接近极限时，会发出报警信号，如果此 时主电源恢复，会自动转入正常运行方式，否则，如 旁路电源（柴油机组）在允许的范围之内，则自动切 换到旁路运行。 • 如果旁路电源不可用或在允许范围之外，将自动停机。 • 当主电源恢复后，如果UPS可编程设置成“自启动”， 60秒后自启动，如果UPS没有设置成“手动”则需要 手动启动。
5、电线噪声（electrical line noise）：系指射频干扰(RFI)和 电磁干扰（EFI）以及其它各种高频干扰。马达的运行、继 电器的动作、马达控制器的工作、广播发射、微波辐射、 以及电气风暴等，都会引起线噪声干扰。 6、频率偏移（frequency variation）：系指市电频率的变化 超过3Hz以上。这主要由应急发电机的不稳定运行，或由 频率不稳定的电源供电所致。 7、持续低电压（brownout）指市电电压有效值低于额定值 ，并且持续较长时间。其产生原因包括：大型设备启动和 应用、主电力线切换、启动大型电动机、线路过载。 8、市电中断(power fai1）：指市电中断并且持续至少两个 周期到数小时的情况。
厂用电系统的组成
非1E交流电力系统 厂用交流电力系统 1E交流电力系统 不间断应急交 流电力系统 非1E直流电力系统 厂用直流电力系统 应急交流电力 系统
1E直流电力系统
非1E级电力系统
（１）厂用变压器和启动／备变压器 （２）工作母线Ⅰ、Ⅱ段和公用母线Ⅰ、Ⅱ 段 （３）堆用变压器（５＃６＃）和工作变压 器 （４）相应的配电装置（中压和低压）
电气主接线
实际现场还应用“主接线模拟图”。
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一、电气主接线的重要性
电气主接线的重要性： 电气主接线是发电厂和变电所电气部分的主体。它表 明了各种设备的数量及连接情况。 电气主接线决定了可能存在的运行方式，影响着运行 的可靠性和灵活性。
电气主接线决定了电气设备的选择，配电装臵的布臵。
QS4：线路隔离开关
QS3
WB QS1 QF1 G1
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QF1/QF2：电源断路器
QS2 QF2 G2
QF3：出线断路器
WB：母线
QS5：接地开关
(一)、单母线接线形式
1. 单母线：最原始、最简单的接线
WL1 WL2 WL3
优点： 接线简单、清晰，所用电 气设备少，操作方便，投 资小，便于扩建 QS隔离开关不作为操作 电器，仅用作隔离电压
35~63KV配电，出线回路不 超过8回；
110~220KV配电，出线回路 不超过4回。
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(一)、单母线接线形式
3. 单母线（分段）带旁路接线 为了解决在检修断路器期间该回路必须停电的问题， 可采用加装“旁路母线”的方法。即： 增加一条称为“旁路母线”的母线，该母线由“旁 路断路器”供电。其作用是：检修任一出线断路器时， 由旁路断路器代替该出线断路器工作而使该回路不停 电。
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三、电气主接线的设计程序
1、对原始资料分析
工程情况：包括发电厂类型，设计规划容量，单机容量
及台数，最大负荷利用小时数及可能的运行方式；
电力系统情况：包括电力系统近期及远景发展规划，发
电厂或变电站在电力系统中的位臵和作用，本期工程和远 景与电力系统连接方式以及各级电压中性点接地方式等；
发电厂电气课程设计二电气主接线
适用：超高压远距离大容量输电系统 中，对系统稳定性和供电可靠性要求 较高的变电所主接线。
5、单元接线
结构特点：发电机和变压器直接连接， 中间不设置母线。
优点：结构简、便操作、不易误操作，投资省、占地小， 易扩建。
缺点：可靠性和灵活性都较差
➢ 母线和母线隔离开关检修时，全部回路均需停运； ➢ 母线故障时，继电保护会切除所有电源，全部回路均需停运。 ➢ 任一断路器检修时，其所在回路也将停运 ➢ 只有一种运行方式，电源只能并列运行，不能分列运行。
适用：出线回路少（6~10kV出线一般不超过5回，35~60kV出线不
（3）单母线带旁路母线接线
➢
➢
结构特点： 增加了旁路母线、专用旁路断路器 及旁路回路隔离开关。 各出线回路除通过断路器与汇流母 线连接外，还通过旁路隔离开关与 旁路母线相连接。 优点： 检修任一进出线断路器
时，不中断对该回路的供电， 供电可靠，运行灵活，适用于 向重要用户供电，出线回路较 多的变电所尤为适用。 缺点： 旁路断路器在同一时间 只能代替一个线路断路器的工 作。但母线出现故障或检修时， 仍会造成整个主母线停止工作。
缺点： ➢ 当母线故障或检修时，需使用隔离开关进行倒闸操作，容
易造成误操作； ➢ 工作母线故障时，将造成短时（切换母线时间）全部进出
线停电； ➢ 在任一线路断路器检修时，该回路仍需停电或短时停电； ➢ 使用的母线隔离开关数量较大，同时也增加了母线的长度，
使得配电装置结构复杂，投资和占地面积增大。 适用： 这种接线方式适用于供电要求比较高，出线回路较多的 变电站中，一般6～10kV 出线回路为12回及以上，35kV 出线回路超过8回， 110 ～220kV出线为5回及以上。
电气主接线
以L1线路停电为例，其操作步骤是：断开1QF断 路器，检查1QF确实断开，断开13QS隔离开关， 断开11QS隔离开关。 停电时先断开线路断路器后断开隔离开关，其原 因是断路器有灭弧能力而隔离开关没有灭弧能力， 必须用断路器来切断负荷电流，若直接用隔离开 关来切断电路，则会产生电弧造成短路。停电操 作时隔离开关的操作顺序是先断开负荷侧隔离开 关13QS，后断开母线侧隔离开关11QS。
4
§ 5.1 电气主接线概述 （2）电气主接线表明了发电机、变压器、断路 器和线路等电气设备的数量、规格、连接方式及 可能的运行方式。电气主接线直接关系着全厂电 气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自 动装置的确定，是发电厂、变电站电气部分投资 大小的决定性因素。 （3）电能生产的特点是发电、变电、输电和供、 用电是在同一时刻完成的，所以电气主接线直接 关系着电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行， 也直接影响到工农业生产和人民生活。
电气主接线概述
电气主接线 概述
1
Hale Waihona Puke §5.1 电气主接线概述5.1.1 电气主接线的概念及其重要性
发电厂、变电站的电气主接线是指由发电机、变 压器、断路器、隔离开关、电抗器、电容器、互 感器、避雷器等高压电气设备以及将它们连接在 一起的高压电缆和母线等一次设备，按其功能要 求通过连接线连成的用于表示电能的生产、汇集 和分配的电气主回路电路，通常也称之为电气一 次接线或电气主系统、主电路。
2
§5.1 电气主接线概述
用规定的设备图形和文字符号，按照各电气设备 实际的连接顺序绘成的能够全面表示电气主接线 的电路图，称为电气主接线图。主接线图中还标 注出了各主要设备的型号、规格和数量。因为三 相系统是对称的，所以主接线图常用单线来代表 三相接线（必要时某些局部可绘出三相），也称 为单线图。
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分出来
6、亦可用一组备用母线作为熔冰母线，
7、便于扩建
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有汇流母线—双母线接线
缺点：
1、倒闸操作比较复杂，在运行中隔离开关 作为操作电器，容易发生误操作。
2、尤其当母线出现故障时，须短时切换较 多电源和负荷；当检修出线断路器时， 仍然会使该回路停电。
3、配电装置复杂，投资较多经济性差 改进措施：采用母线分段； 增设旁路母线系统
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有汇流母线接线
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有汇流母线—单母线接线
6
有汇流母线—单母线接线
单母线接线：只有一组母线的接线 ,进出线并
接在这组母线上。 倒闸操作： 隔离开关相对断路器而言先通后断； 母线隔离开关相对线路隔离开关而言先通后断。 例：对馈线1的运行操作 送电倒闸操作顺序：合QS2，合QS3，最后合QF2 停电倒闸操作顺序：断QF2，断QS3，最后合QS2
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有汇流母线—双母线接线
优点：可靠性和灵活性大大提高 ：
1、可以轮流检修母线 ；
2、一组母线故障后，可将接在其上的回路倒闸到
另一组母线上；
3、检修任一回路的母线隔离开关时，只需断开该
回路和与此隔离开关相连的母线，
4、可用母联断路器代替任一回路的需要检修的断
路器，而只需短时停电
5、在个别回路需要单独进行试验时可以将该回路
优点：供电可靠性和运行调度灵活性高 缺点：设备多，投资较大，二次控制接线和
继电保护配置都比较复杂 应用在大型发电厂和变电所超高压配电装置
注意：同名回路应避免接在同一串上
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无汇流母线接线
22
无汇流母线—Βιβλιοθήκη 元接线23无汇流母线—单元接线
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无汇流母线—桥形接线
图2-12 桥形接线
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无汇流母线—角形接线
电气主接线的基本要求
➢可靠性：保证供电可靠是电气主接线最 基 本的要求 ➢灵活性：电气主接线应能适应各种运行 状态，并能灵活地进行运行方式的切换 ➢经济性 ：投资省 、占地面积少，电能损 耗少
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电气主接线基本形式
有汇流母线的接线： 单母线接线 双母线接线
一台半断路器接线
无汇流母线的接线： 单元接线、桥型接线、角型接线
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有汇流母线—双母线接线
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有汇流母线—双母线接线
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有汇流母线—双母线接线
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有汇流母线—一台半断路器接线
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有汇流母线—一台半断路器接线
每两个回路用三台断路器接在两组母线上， 即每一回路经一台断路器接至一组母线，两 条回路间设一台联络断路器，形成一串，故 称为一台半断路器接线，又称二分之三接线
离开关，再合QF2。若QF2不跳开，充电成功； 2，合馈线2的旁路隔离开关QS3（等电位操作）； 3，断QF1，断QS2、QS1。 4，退出QF1检修。
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有汇流母线—单母线接线
图2-4 单母分段线带简旁接线
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有汇流母线—双母线接线
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有汇流母线—单母线接线
双母线接线： 只有一组母线的接线 ,每回线路都经一 台断路器和两组隔离开关分别与两组母 线连接，母线之间通过母线联络断路器 QF（简称母联）连接。
第二章电力电气接线
本章内容重点 电气主接线 发电厂变电站电气主接线实例 高低压配电网接线方式 工厂供电系统及建筑配电系统 接线 配电装置
1
第一节
电气主接线
2
电气主接线
电气主接线:是由高压电器通过连接线，按 其功能要求组成接受和分配电能的电路， 成为传输强电流、高电压的网络，故又称 为一次接线或电气主系统。
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一、架空线路的结构
优点： 设备简单，建设低；露置在空气中， 易于检修与维护；利用空气绝缘，建 造较为容易。 缺点： 容易遭受雷击和风雨冰雪等自然灾害 的侵袭；需要大片土地作为出线走廊 ；对交通、建筑、市容和人身安全有 影响。
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二、电缆线路的结构
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二、电缆线路的结构
优点： 占地少；整齐美观；受气候条件和周围 环境的影响小；传输性能稳定，故障少， 供电可靠性高；维护工作量少。 缺点：电缆线路的投资大；线路不易变 动；寻测故障点难，检修费用大；电缆 终端的制作工艺要求复杂。
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有汇流母线--单母线接线
单母线分段接线：避免单母线接线可能造成 全厂停电的缺点 ，提高供电可靠性及灵活性。
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有汇流母线--单母线接线
单母线分段带旁路接线接线：检修出线断路 器，不致中断该回路供电
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有汇流母线—单母线接线
例：对不停电检修馈线2断路器的运行操作 1，对旁路母线充电： 合旁路断路器QF2两边的隔
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有汇流母线-单母线接线
优点：简单清晰、设备少、投资小、运行操作方便， 且有利于扩建 。
缺点是：可靠性和灵活性较差 。 应用： 6～10kV配电装置的出线回路数不超过5回； 35～63kV配电装置的出线回路数不超过3回； 110～220kV配电装置的出线回路数不超过2回。 改进： 单母线分段接线 单母线带旁路接线
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第七节 建筑配电系统接线
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多层民用建筑配电方式
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民用建筑配电方式：有放射式、 树干式和环式三种。具体应根据 用电负荷的特点、实际分布及供 电要求，在线路设计中，按照安 全、可靠、经济、合理的原则进 行优化组合。
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第八节 配电装置
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1.配电装置的基本要求
分类 ： 按安装地点分为： 屋内式 屋外式 按安装形式分为： 成套式 装配式。
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三、配电网的接线方式—放射式 接线
40
三、配电网的接线方式—树干式 接线
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第五节 低压配电网接线方式
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一、低压放射式接线
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一、低压树干接线
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一、低压混合式接线
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一、低压链式接线
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一、低压链式接线
47
第六节 工厂供电系统的主接线
48
工厂供电系统结构图
49
10kV变电所电气主接线典型方案 -路外供电源
图2-13 角形接线
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第二节 发电厂电气主接线
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一、热电厂接线示例
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二、大型凝汽式火电厂接线示例
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三、水电厂接线示例
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第三节 变电所电气主接线
31
一、地区变电所接线示例
32
二、枢纽变电所接线示例
33
第四节 高压配电网接线方式
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一、架空线路的结构
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一、架空线路的结构
1、导线：是架空线路的主体，它既担负传输电能 的作用，还要承担自身重量和各种外力的作用 。 2、杆塔 ：支撑架空线等。根据杆塔受力的特点 可分为直线杆塔、耐张杆塔、转角杆塔、终端杆 塔和特种杆塔。 3、绝缘子：支承或悬挂导线，具有良好的绝缘性 能和足够的机械强度。 4、金具：连接导线和绝缘子的金属部件。