电力系统基础知识-电力线路讲解
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电力线路的结构
电力线路按结构可分为架空线路和 电缆线路两大类。 架空线路：将导线架设在室外的杆塔上。 经济，便于架设和维护，但可靠性差。 电缆线路：一般埋于地下的电缆沟或管 道中。可靠性高，造价高。
电力线路的结构
1．架空线路
架空线路主要由导 线、避雷线（即架空地 线）、杆塔、绝缘子和 金具等部件组成，如图 所示。
（5）地下并列敷设的电缆，中间接头盒位置需相互错开， 其净距不应小于0.5m。
（6）各种电缆敷设于同一沟时，高压电缆位于最底层，低 压电缆在最上层，各种电缆之间用0.05~0.1m厚的细沙隔 开；最上层电缆的上面除细沙以外，还应覆盖坚固的盖板 以防外力损伤。同一沟内的电缆不得相互重叠、交叉、扭 绞。
架空导线的型号有： TJ——铜绞线 LJ——铝绞线，用于10kV及以下线路 GJ——钢绞线，用作避雷线 LGJ——钢芯铝绞线，用于35kV及以上线路
档距：同一线路上相邻两根电杆之间的水平距离称为架空 线路的档距（或跨距）。 弧垂：导线悬挂在杆塔的绝缘子上，自悬挂点至导线最低 点的垂直距离称为弧垂。 线间距离：380V为0.4～0.6m；6～10kV为0.8～1m；35kV 为2～3.5m；110kV 为3～4.5m。
横担的长度取决于线路电压等级的高低、档距的大小、安 装方式和使用地点等。
绝缘子和金具：绝缘子用来使导线与杆塔之间保持足够的绝 缘距离；金具是用来连接导线和绝缘子的金属部件的总称。
常用的绝缘子主要有针式、悬式和棒式三种。
针式绝缘子：用于35kV及以下线路上，用在直线杆塔或小 转角杆塔上。 悬式绝缘子：用于35kV以上的高压线路上，通常组装成绝 缘子串使用（35kV为3片串接；60kV为5片串接；110kV为7 片串接）。 棒式绝缘子：棒式绝缘子多兼作瓷横担使用，在110kV及以 下线路应用比较广泛。
多种电压等级平行的地段。
敷设要求： （1）电缆隧道净高不宜小于1.9m，与其他沟道交叉的局部 段净高，不得小于1.4m。 （2）除控制电缆外，每档支架敷设的电缆不宜超过三段。 （3）电缆固定于建筑物上，水平装置时，电力电缆外径大 于0.05m的，每隔1m宜加支撑。垂直装置时，电力电缆每隔 1~1.5m应加以固定。
图1-6 架空线路的结构
导线和避雷线：导线的作用是传导电流、输送电能；避雷线 的作用是将雷电流引入大地，以保护电力线路免遭雷击。
导线材料：要求电阻率小、机械强度大、质量轻、不易腐蚀、 价格便宜、运行费用低等，常用材料有铜、铝和钢。 导线的结构型式：导线分为裸导线和绝缘导线两大类，高压 线路一般用裸导线，低压线路一般用绝缘导线。
（2）直接埋在地下的电缆，一般应使用铠装电缆。
（3）电缆直埋敷设时，电缆沟底必须具有良好的土层，不 应有石块或其他硬质杂物，否则应铺以0.1m厚的软土或砂 层。电缆敷设好后，上面应铺以0.1m厚细沙或软土，然后 盖以混凝土保护板，覆盖宽度应超过电缆两侧各0.2m。
（4）直埋电缆自土沟引进隧道、工作井及建筑物时，应穿 在管中，并在管口加以堵塞，以防漏水。
•棒式绝缘子：是采用环氧玻璃钢等材料做成的整体型绝缘子， 具有体积小、重量轻、便于运输和安装的特点，可代替悬式绝 缘子串。
复合棒形悬式绝缘子 / 复合针式绝缘子
金具：是组装架空线路的各种金属零件的总称。金具可用于导 线、导线和绝缘子、绝缘子和杆塔之间的联接，有的金具对导 线起保护作用。
（1）线夹，用来将导线固定在绝缘子上。 （2）接续金具，用于导线或避雷线的接续。
（2）电缆护管在敷设电缆前，应进行疏通，清除杂物。管道 内部应无积水，且无杂物堵塞。穿电缆时，不得损伤电缆外 护层，可采用无腐蚀性的润滑剂（粉）。
（3）敷设电缆的管口内径不应小于电缆外径的1.5倍，且不得 小于0.1m，以便于敷设电缆。管子的内壁和端口应光滑， 管口应涨成喇叭口状。管线应在每50~100m处及排管拐弯 或分支处，建筑一个工作井，以便于安装、维护与检修。中 间接头均应设在人孔井内。
电力电缆型号中字母与数字的意义
三芯电缆终端头
美式肘型插头
联通母排及T型接头
电缆分支箱
电缆的敷设方式及要求：
电缆线路的敷设方式应根据电压等级、最终数量、施 工条件和初期投资等因素确定，按不同情况采取以下几种方 式： ■一、直埋敷设
适用于农村、郊区、公园绿地等便于开挖的场所，是最 经济简便的敷设方式。 1、敷设要求 （1）电力电缆的埋设深度不应低于1m，敷设在农田的电力 电缆埋设深度不小于1.4m或冻土层以下，若不能满足上述要 求时，应采取保护措施。
架空线路采用的导线结构型式主要有单股、多股绞线和 钢芯铝绞线三种，如图所示。
图1-7 裸导线的构造
a）单股线 b）多股绞线 c）钢芯铝绞线
1. 多股绞线的性能优于单股线，所以架空 线路一般采用多股钢芯铝绞线。铝线为载 流部分，钢芯承担主要的机械荷载。
2.为减小220kV及以上输电线路的电晕损耗 或线路电抗，多采用分裂导线或扩径导线。
直线杆塔
用来悬挂导线，仅承受导线自
重使、用覆最转多冰重的角一及杆风种杆压塔，塔。是线路上
装设于线路的转角处，必须承
受不平耐衡的张拉杆力。塔
又称分段杆塔或承力杆塔，用
来线承）担 情终线 况路 下端正 导杆常 线及 的塔故 拉障 力（ ，如 对断 强
度设要置求 在较 进高 入。 发电厂或变电所线
（4）电缆隧道的全长应装设有连续的接地线，接地线的两 头和接地极连通。接地线的规格应符合《电力设备接地设 计技术规程》。
（5）装在户外以及装在人井、电缆沟和隧道的金属结构物 均应全部镀锌或涂以防锈漆。
（6）电缆隧道应具有良好的排水设施及防火墙。电缆隧道 还应具有良好的通风设施。
电缆隧道结构示意图
绝缘子：使带电体与接地杆塔之间保持良好的绝缘。
针式绝缘子：针式绝缘子用于电压不超过35kV的线路
高压线路的 针式瓷绝缘子
低压线路的
针式瓷绝缘 子
悬式绝缘子：悬式绝缘子是成串使用，用于35kV及以上电压等级的线 路。
高压线路 盘形悬式瓷绝缘子
通常可根据绝缘子串的片数判断线路的电压等 级：35kV不少于3片；110kV不少于7片； 220kV不少于13片；330kV不少于19片； 500kV不少于28片。 （X—4.5型）
（4）每根管路不超过3个弯头；直角弯不应多于2个。电缆管 在弯制后，不应有裂缝和明显的凹瘪现象，其弯曲程度不宜 大于管子外径的10%，电缆管的弯曲半径不应小区所穿入电 缆的最小允许弯曲半径。
■三、电缆沟敷设 电缆沟敷设适用于不能直接埋入地下且无机动车负载的
通道，如人行道，工厂厂区等处所。
敷设要求： （1）电缆沟深度应按远景规划敷设电缆根数决定，但沟深 不宜大于1.5米。 （2）净深小于0.6m的电缆沟，可把电缆敷设在沟底板上， 不设支架和施工通道。
（3）联接金具，用来将绝缘子组装成串并悬挂在杆塔的 横担上。
（4）保护金具，有防震保护金具和绝缘保护金具两种。防 震金具有护线条、防震锤等；绝缘保护金具有悬重锤等。
2．电缆线路 电缆的结构：包括导体、绝缘层和保护护层三部分。 导体：由多股铜绞线或铝绞线制成。
分为单芯、三芯 和四芯等种类。单芯 电缆的导体截面是圆 形的；三芯或四芯电ห้องสมุดไป่ตู้缆的导体截面除圆形 外，更多是采用扇形， 如图所示。
瓷横担的特点：有良好 的电气绝缘性能，兼有 绝缘子和横担的双重功 能，能节约大量的木材 和钢材，有效地降低杆 塔的高度，可节省线路 投资30%～40%。
线路盘形悬式绝缘子 低压针式绝缘子 高压针式绝缘子
复合针式绝缘子
复合棒式绝缘子
高压线路拉棒绝缘子 高压线路瓷横担绝缘子
线路金具、U型抱箍、挂板 杆顶帽、拉线抱箍
图1-8 扇形三芯电缆
1—导体 2—纸绝缘 3—铅包皮 4—麻衬 5—钢带铠甲 6—麻被
绝缘层：用来使导体与导体之间、导体与保护包皮之间保 持绝缘。绝缘材料一般有油浸纸、橡胶、聚乙烯、交联聚 氯乙烯等。
保护护层：用来保护绝缘层，使其在运输、敷设及运行过 程中免不受机械损伤，并防止水分浸入和绝缘油外渗。常 用的包皮有铝包皮和铅包皮。此外，在电缆的最外层还包 有钢带铠甲，以防止电缆受外界的机械损伤和化学腐蚀。
（3）电缆沟应能实现排水畅通，电缆沟的纵向排水坡度， 不宜小于0.3%。 （4）沿排水方向在标高最低部位应设积水坑。 （5）全长应装设有连续的接地线，接地线的两头和接地极 连通。接地线的规格应符合《电力设备接地设计技术规程》 （6）电缆沟应具有防火墙。
■四、隧道敷设 隧道敷设适用于变电站出线及重要街道，电缆条数多或
路后末一端 个换的 耐杆 张位塔 段杆， 内由 导塔它 线来 的承 拉受 力最 ，
以用减在轻11对0k发V及电以厂上或的变电电力所线建路筑中，
物是导的为线拉 了 的跨力 在 轮。 一 流越定 换杆长 位度 ，塔内 以实 便现 三三 相相 导
线位的于电 线气 路参 跨数 越均 河衡 流而 、设 山计 谷的 等一 地 种方特，殊 因杆 中塔 间。 无法设置杆塔，档 距很大，故其高度较一般杆塔 为高。
2、敷设方法 直埋电缆敷设由两个阶段组成： 1）准备阶段 2）施工阶段
■二、专用电缆保护管敷设 专用电缆保护管敷设适用于与住宅小区等电缆回数相对
较少，以后不方便开挖检修的场所。
敷设要求： （1）电缆护管顶面距地面深度不小于0.7m；与铁路交叉处
距路基不小于1m；距排水沟底不小于0.5m；在人行道下 面敷设时，不应小于0.5m。
杆塔：用来支撑导线和避雷线，并使导线与导线、导线与大 地之间保持一定的安全距离。 杆塔的分类 按材料分：有木杆、钢筋混凝土杆（水泥杆）和铁塔。 按用途分：有直线杆塔（中间杆塔）、转角杆塔、耐张杆 塔（承力杆塔）、终端杆塔、换位杆塔和跨越杆塔等。
横担：电杆上用来安装绝缘子。常用的有木横担、铁横担 和瓷横担三种。
“
导线在杆塔上的排列方式： 三相四线制低压线路的导线，一般都采用水平排列； 三相三线制的导线，可三角排列，也可水平排列； 多回路导线同杆架设时，可三角、水平混合排列，也可全 部垂直排列； 电压不同的线路同杆架设时，电压较高的线路应架设在上 面，电压较低的线路应架设在下面； 架空导线和其他线路交叉跨越时，电力线路应在上面，通 讯线路应在下面。
电力线路按结构可分为架空线路和 电缆线路两大类。 架空线路：将导线架设在室外的杆塔上。 经济，便于架设和维护，但可靠性差。 电缆线路：一般埋于地下的电缆沟或管 道中。可靠性高，造价高。
电力线路的结构
1．架空线路
架空线路主要由导 线、避雷线（即架空地 线）、杆塔、绝缘子和 金具等部件组成，如图 所示。
（5）地下并列敷设的电缆，中间接头盒位置需相互错开， 其净距不应小于0.5m。
（6）各种电缆敷设于同一沟时，高压电缆位于最底层，低 压电缆在最上层，各种电缆之间用0.05~0.1m厚的细沙隔 开；最上层电缆的上面除细沙以外，还应覆盖坚固的盖板 以防外力损伤。同一沟内的电缆不得相互重叠、交叉、扭 绞。
架空导线的型号有： TJ——铜绞线 LJ——铝绞线，用于10kV及以下线路 GJ——钢绞线，用作避雷线 LGJ——钢芯铝绞线，用于35kV及以上线路
档距：同一线路上相邻两根电杆之间的水平距离称为架空 线路的档距（或跨距）。 弧垂：导线悬挂在杆塔的绝缘子上，自悬挂点至导线最低 点的垂直距离称为弧垂。 线间距离：380V为0.4～0.6m；6～10kV为0.8～1m；35kV 为2～3.5m；110kV 为3～4.5m。
横担的长度取决于线路电压等级的高低、档距的大小、安 装方式和使用地点等。
绝缘子和金具：绝缘子用来使导线与杆塔之间保持足够的绝 缘距离；金具是用来连接导线和绝缘子的金属部件的总称。
常用的绝缘子主要有针式、悬式和棒式三种。
针式绝缘子：用于35kV及以下线路上，用在直线杆塔或小 转角杆塔上。 悬式绝缘子：用于35kV以上的高压线路上，通常组装成绝 缘子串使用（35kV为3片串接；60kV为5片串接；110kV为7 片串接）。 棒式绝缘子：棒式绝缘子多兼作瓷横担使用，在110kV及以 下线路应用比较广泛。
多种电压等级平行的地段。
敷设要求： （1）电缆隧道净高不宜小于1.9m，与其他沟道交叉的局部 段净高，不得小于1.4m。 （2）除控制电缆外，每档支架敷设的电缆不宜超过三段。 （3）电缆固定于建筑物上，水平装置时，电力电缆外径大 于0.05m的，每隔1m宜加支撑。垂直装置时，电力电缆每隔 1~1.5m应加以固定。
图1-6 架空线路的结构
导线和避雷线：导线的作用是传导电流、输送电能；避雷线 的作用是将雷电流引入大地，以保护电力线路免遭雷击。
导线材料：要求电阻率小、机械强度大、质量轻、不易腐蚀、 价格便宜、运行费用低等，常用材料有铜、铝和钢。 导线的结构型式：导线分为裸导线和绝缘导线两大类，高压 线路一般用裸导线，低压线路一般用绝缘导线。
（2）直接埋在地下的电缆，一般应使用铠装电缆。
（3）电缆直埋敷设时，电缆沟底必须具有良好的土层，不 应有石块或其他硬质杂物，否则应铺以0.1m厚的软土或砂 层。电缆敷设好后，上面应铺以0.1m厚细沙或软土，然后 盖以混凝土保护板，覆盖宽度应超过电缆两侧各0.2m。
（4）直埋电缆自土沟引进隧道、工作井及建筑物时，应穿 在管中，并在管口加以堵塞，以防漏水。
•棒式绝缘子：是采用环氧玻璃钢等材料做成的整体型绝缘子， 具有体积小、重量轻、便于运输和安装的特点，可代替悬式绝 缘子串。
复合棒形悬式绝缘子 / 复合针式绝缘子
金具：是组装架空线路的各种金属零件的总称。金具可用于导 线、导线和绝缘子、绝缘子和杆塔之间的联接，有的金具对导 线起保护作用。
（1）线夹，用来将导线固定在绝缘子上。 （2）接续金具，用于导线或避雷线的接续。
（2）电缆护管在敷设电缆前，应进行疏通，清除杂物。管道 内部应无积水，且无杂物堵塞。穿电缆时，不得损伤电缆外 护层，可采用无腐蚀性的润滑剂（粉）。
（3）敷设电缆的管口内径不应小于电缆外径的1.5倍，且不得 小于0.1m，以便于敷设电缆。管子的内壁和端口应光滑， 管口应涨成喇叭口状。管线应在每50~100m处及排管拐弯 或分支处，建筑一个工作井，以便于安装、维护与检修。中 间接头均应设在人孔井内。
电力电缆型号中字母与数字的意义
三芯电缆终端头
美式肘型插头
联通母排及T型接头
电缆分支箱
电缆的敷设方式及要求：
电缆线路的敷设方式应根据电压等级、最终数量、施 工条件和初期投资等因素确定，按不同情况采取以下几种方 式： ■一、直埋敷设
适用于农村、郊区、公园绿地等便于开挖的场所，是最 经济简便的敷设方式。 1、敷设要求 （1）电力电缆的埋设深度不应低于1m，敷设在农田的电力 电缆埋设深度不小于1.4m或冻土层以下，若不能满足上述要 求时，应采取保护措施。
架空线路采用的导线结构型式主要有单股、多股绞线和 钢芯铝绞线三种，如图所示。
图1-7 裸导线的构造
a）单股线 b）多股绞线 c）钢芯铝绞线
1. 多股绞线的性能优于单股线，所以架空 线路一般采用多股钢芯铝绞线。铝线为载 流部分，钢芯承担主要的机械荷载。
2.为减小220kV及以上输电线路的电晕损耗 或线路电抗，多采用分裂导线或扩径导线。
直线杆塔
用来悬挂导线，仅承受导线自
重使、用覆最转多冰重的角一及杆风种杆压塔，塔。是线路上
装设于线路的转角处，必须承
受不平耐衡的张拉杆力。塔
又称分段杆塔或承力杆塔，用
来线承）担 情终线 况路 下端正 导杆常 线及 的塔故 拉障 力（ ，如 对断 强
度设要置求 在较 进高 入。 发电厂或变电所线
（4）电缆隧道的全长应装设有连续的接地线，接地线的两 头和接地极连通。接地线的规格应符合《电力设备接地设 计技术规程》。
（5）装在户外以及装在人井、电缆沟和隧道的金属结构物 均应全部镀锌或涂以防锈漆。
（6）电缆隧道应具有良好的排水设施及防火墙。电缆隧道 还应具有良好的通风设施。
电缆隧道结构示意图
绝缘子：使带电体与接地杆塔之间保持良好的绝缘。
针式绝缘子：针式绝缘子用于电压不超过35kV的线路
高压线路的 针式瓷绝缘子
低压线路的
针式瓷绝缘 子
悬式绝缘子：悬式绝缘子是成串使用，用于35kV及以上电压等级的线 路。
高压线路 盘形悬式瓷绝缘子
通常可根据绝缘子串的片数判断线路的电压等 级：35kV不少于3片；110kV不少于7片； 220kV不少于13片；330kV不少于19片； 500kV不少于28片。 （X—4.5型）
（4）每根管路不超过3个弯头；直角弯不应多于2个。电缆管 在弯制后，不应有裂缝和明显的凹瘪现象，其弯曲程度不宜 大于管子外径的10%，电缆管的弯曲半径不应小区所穿入电 缆的最小允许弯曲半径。
■三、电缆沟敷设 电缆沟敷设适用于不能直接埋入地下且无机动车负载的
通道，如人行道，工厂厂区等处所。
敷设要求： （1）电缆沟深度应按远景规划敷设电缆根数决定，但沟深 不宜大于1.5米。 （2）净深小于0.6m的电缆沟，可把电缆敷设在沟底板上， 不设支架和施工通道。
（3）联接金具，用来将绝缘子组装成串并悬挂在杆塔的 横担上。
（4）保护金具，有防震保护金具和绝缘保护金具两种。防 震金具有护线条、防震锤等；绝缘保护金具有悬重锤等。
2．电缆线路 电缆的结构：包括导体、绝缘层和保护护层三部分。 导体：由多股铜绞线或铝绞线制成。
分为单芯、三芯 和四芯等种类。单芯 电缆的导体截面是圆 形的；三芯或四芯电ห้องสมุดไป่ตู้缆的导体截面除圆形 外，更多是采用扇形， 如图所示。
瓷横担的特点：有良好 的电气绝缘性能，兼有 绝缘子和横担的双重功 能，能节约大量的木材 和钢材，有效地降低杆 塔的高度，可节省线路 投资30%～40%。
线路盘形悬式绝缘子 低压针式绝缘子 高压针式绝缘子
复合针式绝缘子
复合棒式绝缘子
高压线路拉棒绝缘子 高压线路瓷横担绝缘子
线路金具、U型抱箍、挂板 杆顶帽、拉线抱箍
图1-8 扇形三芯电缆
1—导体 2—纸绝缘 3—铅包皮 4—麻衬 5—钢带铠甲 6—麻被
绝缘层：用来使导体与导体之间、导体与保护包皮之间保 持绝缘。绝缘材料一般有油浸纸、橡胶、聚乙烯、交联聚 氯乙烯等。
保护护层：用来保护绝缘层，使其在运输、敷设及运行过 程中免不受机械损伤，并防止水分浸入和绝缘油外渗。常 用的包皮有铝包皮和铅包皮。此外，在电缆的最外层还包 有钢带铠甲，以防止电缆受外界的机械损伤和化学腐蚀。
（3）电缆沟应能实现排水畅通，电缆沟的纵向排水坡度， 不宜小于0.3%。 （4）沿排水方向在标高最低部位应设积水坑。 （5）全长应装设有连续的接地线，接地线的两头和接地极 连通。接地线的规格应符合《电力设备接地设计技术规程》 （6）电缆沟应具有防火墙。
■四、隧道敷设 隧道敷设适用于变电站出线及重要街道，电缆条数多或
路后末一端 个换的 耐杆 张位塔 段杆， 内由 导塔它 线来 的承 拉受 力最 ，
以用减在轻11对0k发V及电以厂上或的变电电力所线建路筑中，
物是导的为线拉 了 的跨力 在 轮。 一 流越定 换杆长 位度 ，塔内 以实 便现 三三 相相 导
线位的于电 线气 路参 跨数 越均 河衡 流而 、设 山计 谷的 等一 地 种方特，殊 因杆 中塔 间。 无法设置杆塔，档 距很大，故其高度较一般杆塔 为高。
2、敷设方法 直埋电缆敷设由两个阶段组成： 1）准备阶段 2）施工阶段
■二、专用电缆保护管敷设 专用电缆保护管敷设适用于与住宅小区等电缆回数相对
较少，以后不方便开挖检修的场所。
敷设要求： （1）电缆护管顶面距地面深度不小于0.7m；与铁路交叉处
距路基不小于1m；距排水沟底不小于0.5m；在人行道下 面敷设时，不应小于0.5m。
杆塔：用来支撑导线和避雷线，并使导线与导线、导线与大 地之间保持一定的安全距离。 杆塔的分类 按材料分：有木杆、钢筋混凝土杆（水泥杆）和铁塔。 按用途分：有直线杆塔（中间杆塔）、转角杆塔、耐张杆 塔（承力杆塔）、终端杆塔、换位杆塔和跨越杆塔等。
横担：电杆上用来安装绝缘子。常用的有木横担、铁横担 和瓷横担三种。
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导线在杆塔上的排列方式： 三相四线制低压线路的导线，一般都采用水平排列； 三相三线制的导线，可三角排列，也可水平排列； 多回路导线同杆架设时，可三角、水平混合排列，也可全 部垂直排列； 电压不同的线路同杆架设时，电压较高的线路应架设在上 面，电压较低的线路应架设在下面； 架空导线和其他线路交叉跨越时，电力线路应在上面，通 讯线路应在下面。