(2017-3)输电线路基础知识培训讲义

适用范围
现浇混凝土基础：现浇混凝土基础的基本形式为立 柱台阶式，其结构有主柱和底盘（台阶）两个部分， 主柱有直柱和斜柱两种，台阶有一层或多层。 直柱式基础 直柱式基础是一种传统的立柱台阶式基础形式，已 经在电力线路基础及其它工业与民用建筑中广泛使用， 直柱式基础如图2-2所示。 特点：支模、浇制施工方便，但缺点是立柱为直柱， 不便于荷载传递，且立柱部分受弯，易在立柱与底盘 交处折断。
干字型塔（耐张）
双回路（鼓型）铁塔 （耐张，转角）
四回路铁塔（耐张）
四回路铁塔（直位）
直位小转角塔
拉V式直线塔
酒杯塔（直位，自立式）
钢管杆
钢管组合塔
分歧塔
同塔并架多回路输电线路
单回输电线路存在的问题：
在经济发达且人口密集的地区，土地资源非常稀缺，只建设单回输电线 路已不能满足电力需求。 同塔多回线路是提高线路走廊的输送能力的一种有效手段；既能增加线 路单位面积的输送容量，增加电力输送量，又能降低综合造价。 在德国，政府规定凡新建线路必须同塔架设两回以上。在高压超高压线 路中，为同塔四回为常规线路，最多六回。截止1986年，同塔并架多回紧凑 型线路总长就有约2.7万km，已有50多年的运行经验。 在日本110 kV及以上的线路多数为同塔四回，500 kV线路除早期2条为 单回路外，其余均为同塔架双回。目前，日本同塔并架最多回路数为八回。 近年来，随着电网建设速度的加快，广东等地区同塔多回路应用也比较 普遍，并逐渐成为一项成熟的技术。
±800kV特高压直流输电 线路（直位塔，图一）
刚性跳线
±800kV特高压直流输电线路（耐张塔，图二）
地线间距离小于导地线垂直距离的5倍
±800kV特高压直流 输电线路有关交叉距离： 1、与公路，铁路21.5m 2、电力线路10.5m（杆顶15m）
极距22m
3、通航河流15m
（二）杆塔基础
地脚螺栓式基础 主角钢插入式基础
掏挖式基础：属于现浇基础，又称原状土模 基础。在500KV平-武线中推广应用，经济效益 明显。掏挖式基础系将柱的钢筋骨架用混凝土 直接浇入人工掏挖成形的土胎模内。掏挖式基 础与普通大开挖基础相比，土质结构未被破坏， 可充分发挥原状土的承载能力，同样荷载条件 下，基础可减小尺寸，这样一来，土石方量大 量减少，节约钢材、混凝土和模板；施工中没 有支模、撤模及回填土等工序，简化了施工， 掏挖式基础示示意图如图2-4所示。
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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）
（一）送电线路的杆塔
架空线路的杆塔一般根据其材质、用途、导线回路数、结构形式等
3 .直流的“静电吸尘效应” 在直流电压下，空气中的带电微粒会受到恒定方向电 场力的作用被吸附到绝缘子表面，这就是直流的“静电 吸尘效应”。由于它的作用，在相同环境条件下，直流 绝缘子表面积污量可比交流电压下的大一倍以上。随着 污秽量的不断增加，绝缘水平随之下降，在一定天气条 件下就容易发生绝缘子的污秽闪络。因此，由于直流输 电线路的这种技术特性，与交流输电线路相比，其外绝 缘特性更趋复杂。
7.特高压直流输电线路的走廊宽度（线路邻近民房时的房屋拆迁 范围） 特高压直流输电线路的走廊宽度主要依据两个因素确定： （1）导线最大风偏时保证电气间隙的要求； （2）满足电磁环境指标（包括电场强度、离子流密度、无线电干 扰和可听噪声）限值的要求。根据线路架设的特点，在档距中央 影响最为严重。研究表明，对于特高压直流工程，线路邻近民房 时，通过采取拆迁措施，保证工程建成后的电气间隙和环境影响 满足国家规定的要求。通常工程建设初期进行可行性研究时就要 计算电场强度、离子流密度、无线电干扰和可听噪声的指标，只 有这些指标满足国家相关规定时，工程才具备核准条件。
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。
直流输电线路
1 .直流输电线路基本类型 就其基本结构而言，直流输电线路可分为架空线路、电缆线 路以及架空——电缆混合线路三种类型。直流架空线路因其结构 简单、线路造价低、走廊利用率高、运行损耗小、维护便利以及 满足大容量、长距离输电要求的特点，在电网建设中得到越来越 多运用。因此直流输电线路通常采用直流架空线路，只有在架空 线线路受到限制的场合才考虑采用电缆线路。 2. 建设特高压直流输电线路关键技术问题 直流架空线路与交流架空线路相比，在机械结构的设计和计 算方面，并没有显著差别。但在电气方面，则具有许多不同的特 点，需要进行专门研究。对于特高压直流输电线路的建设，尤其 需要重视以下三个方面的研究：
模型图
（二）导线
导线是固定在杆塔上输送受风、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。导线主要作用： （1）传导电流； （2）起着悬链线的作用，将自重很大的导线通过绝缘子悬挂于杆塔或构 架上。 现在架空输电线路导线主要采用钢芯铝绞线，其主要特点： （1）通流能力大，取决于铝股的横截面的大小； （2）允许承受的拉力大，主要取决于钢芯的横截面积。
5 .直流输电线路的绝缘子片数的确定 由于直流线路的静电吸附作用，直流线路的污秽水平要比同样 条件下的交流线路的高，所需的绝缘子片数也比交流的多，其绝 缘水平主要决定于绝缘子串的污秽放电特性。因此，目前在选择 绝缘子片数时主要有两种方法： （1）按照绝缘子人工污秽试验采用绝缘子污耐受法，测量不同盐 密下绝缘子的污闪电压，从而确定绝缘子的片数。 （2）按照运行经验采用爬电比距法，一般地区直流线路的爬电比 距为交流线路的两倍。 两种方法中，前者直观，但需要大量的试验和检测数据，且 试验检测的结果分散性大。后者简便易行，但精确性较差。实际 运用中，通常将两者结合进行。
输电线路基础知识培训讲义
讲课人：姚安林 日期：2017.03
目录
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输电线路简介
输电线路的组成
线路的测量与设计
一、输电线路简介
1、输（送）电线路的概念 输（送）电线路是连接发电厂与变电站（所）的传送电能的电力线路。 2、输电线路的电压等级 国内：35kV，66kV，110kV，220kV，330kV，500kV，750kV,±800kV， 1000kV，。 省内： 35kV，110kV，220kV，500kV ，±800kV 3、输电线路的分类 （1）按照传输电流的性质：交流输电线路、直流输电线路； （2）按照结构形式：架空输电线路、电缆线路。
现浇混凝土基础：主要有地脚螺栓基础和插入式基础两种。 钢筋混凝土基础：混凝土标号不宜低于C15，其优 点：尺寸、形式多样化，满足不同塔型的要求；材 料可零星运至塔位，较预制混凝土基础方便；缺点： 混凝土量大，耗费人工多，存在现场养护的问题， 施工质量难以保证。 适用于土质满足要求 （粘性土、砂土、碎 石等抗压强度较高的 土质），交通方便， 砂、石料来源充足， 水源有保证的地区。
二、架空输电线路的组成
构成架空输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、接地装臵等。
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；
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6 .特高压直流输电线路导线型式的选择 在特高压直流输电工程中，线路导线型式的选择除了要满足 远距离安全传输电能外，还必须满足环境保护的要求。其中，线 路电磁环境限值的要求成为导线选择的最主要因素。同时，从经 济上讲，线路导线型式的选择还直接关系到工程建设投资及运行 成本。因此特高压直流导线截面和分裂型式的研究，除了要满足 经济电流密度和长期允许载流量的要求外，还要在综合考虑电磁 环境限值以及建设投资、运行损耗的情况下，通过对不同结构方 式、不同海拔高度下导线表面场强和起晕电压的计算研究，以及 对电场强度、离子流密度、可听噪声和无线电干扰进行分析，从 而确定最终的导线分裂型式和子导线截面。对于±800千伏特高 压直流工程，为了满足环境影响限值要求，尤其是可听噪声的要 求，应采用6×720平方毫米及以上的导线结构。
4.直流输电线路的绝缘配合设计 直流输电线路的绝缘配合设计就是要解决线路杆塔和 档距中央各种可能的间隙放电，包括导线对杆塔、导线 对避雷线、导线对地、以及不同极导线之间的绝缘选择 和相互配合，其具体内容是：针对不同工程和大气条件 等选择绝缘子型式和确定绝缘子串片数、确定塔头空气 间隙、极导线间距等，以满足直流输电线路合理的绝缘 水平。
(1) 电晕效应。直流输电线路在正常运行情况下允许导线发生一定程度 的电晕放电，由此将会产生电晕损失、电场效应、无线电干扰和可听噪 声等，导致直流输电的运行损耗和环境影响。特高压工程由于电压高， 如果设计不当，其电晕效应可能会比超高压工程的更大。通过对特高压 直流电晕特性的研究，合理选择导线型式和绝缘子串、金具组装型式， 降低电晕效应，减少运行损耗和对环境的影响。
(2) 绝缘配合。直流输电工程的绝缘配合对工程的投资和运行水平有极 大影响。由于直流输电的“静电吸尘效应”，绝缘子的积污和污闪特性 与交流的有很大不同，由此引起的污秽放电比交流的更为严重，合理选 择直流线路的绝缘配合对于提高运行水平非常重要。由于特高压直流输 电在世界上尚属首例，国内外现有的试验数据和研究成果十分有限，因 此有必要对特高压直流输电的绝缘配合问题进行深入的研究。
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桩式基础：适用于输电线路跨越江河或经过湖泊、沼泽地等软弱土质（淤泥、淤 砂）地区时。这种土质通常在不太深处有较厚的坚实土层，且地下水位较高，施工 时排水困难。桩式基础的桩尖部均埋置于原状土中，基础受力后变形小、抗压抗拔 抗倾覆的能力强，且节约土石方。 从埋设深度将桩式基础分为：浅桩基础、深桩基础。 按施工方式不同分为：打入桩式、爆扩桩式、机扩桩式、钻孔灌注桩式基础。