电力线路的基本结构解析

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500kV四分裂导线
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间隔棒
悬式绝缘子片数与电压等级关系
220kV不少于13片。有15 片防污型悬式绝缘子
此为耐张塔
压接20式21/3耐/29张线夹和引流线
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5、拉线和基础
（四）电力电缆线路 ☺ 电力电缆作用是传输和分配电能。 ☺ 主要用于城区、厂区、国防工程和电站等必须 采用地下输电的场合。 ☺ 一般设在地下的廊道内。 ☺ 电缆线路的结构主要由电缆线、电缆接头与封 端头、电缆支架与电缆夹等组成。
避雷线 绝缘子 导线 杆塔
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1．导线的结构 导线的功能是用于输送电能，是电力线路的主
要组成部分，它不但要具有良好的导电性能，同时 还应具备机械强度高、抗腐蚀性强、质轻价廉等特 点。
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（1）按导线的结构可分为单股导线、多股导线和空 心导线。
单股线
一种金属的多股导线
两种金属的多 股导线
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（2）绝缘子种类
架空线常用的绝缘子有针式绝缘子、瓷横担绝缘子、悬式绝缘子、棒式绝缘 子等形式。
绝缘子还有高压绝缘子和低压绝缘子之分。
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球头挂孔
M销插孔
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铝帽
球头
高压线路耐污悬式绝缘子
高压线路盘形悬式绝缘子
高压线路盘型悬式绝缘子
♛ 电力线路从其担负的输送电能的能力可分为 输电线路、高压配电线路、低压配电线路。
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线路的基本概念
♛ 从发电厂或变电站升压，把电力输送到降压变电站 的高压电力线路，叫输电线路。电压一般在35kV以上。
♛ 降压变电站把电力送到配电变压器的电力线路，叫 高压配电线路。电压一般在3kV，6kV，10kV。
高压线路棒型悬式复合绝缘子
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绝缘子
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瓷横担绝缘子
• 瓷横担绝缘子 起到绝缘和横担 的作用，主要 应用于配电网。
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瓷横担绝缘子
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悬式绝缘子片数与电压等级关系
额定 电压 35 等级
60 110 220 330 500
（钢芯铝导线广泛采用在35kV及以上的线路中）
☺220kV及以上的线路，采用分裂导线或扩径导线。 （为减少电晕和干扰，提高线路的输电能力）
☺架空线一般采用裸露导线。
☺低压配电线路一般使用外包绝缘导线。
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避雷线
避雷线的作用是将雷电吸引到自身来，并将雷电流安 全引入大地，从而保护架空线路免受雷击。
1、直线杆塔 （中间杆塔） 直线杆塔位于线路的直线段上，用于支撑线 路的垂直荷载（如重力）和水平荷载（如风 荷），因为安装在两个耐张杆塔之间又称中间 杆塔。 直线杆塔上的导线是用线夹和悬式绝缘子串 挂在横担上。 直线杆塔在正常情况下，支撑线路的垂直和 水平荷载；当杆塔一侧发生断线时，它要承受 相邻两档导线的不平衡张力。 直线杆塔在架空线路中用的最多，约占杆塔数
防震锤
在架空线路运行期间，由于受到风力的作用，在导线 （包括地线）的背风面产生涡流。在一定的条件下，导线会 产生周期性的振荡。
导线的振动危害性很大，除了引起导线断股外，还可能 使金具配件磨损、松动，造成杆塔的损坏。
微风振动是导线振动的主要形式，国内普遍安装防振锤 等来达到防振的目的。
如果选用设计正确的防振锤，一般可以使架空导线的振 动应力减少90 %以上。
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电缆的构造
电力电缆主要由三大部分组成：线芯、绝 缘层、保护覆盖层。
线芯 绝缘
填充 绝缘
铅包 护层 钢带铠装
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1、线芯
线芯起传导电流的作用，一般由铜或铝的多股 线绞合而成。
电缆线芯的断面形状有圆形、半圆形、扇形、空 心形和同心形圆筒等。 电缆可分单芯、双芯、三芯、四芯等多种。
楔型线夹（拉线用）
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螺旋型线夹
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（2）连接金具 将绝缘子连接成串，或将线夹、绝缘子串、杆塔横担之间
相互连接。
球头挂环
直角挂板
碗头挂板
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U形挂环
（3）接续金具 • 将两段导线和避雷线连接起来。
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（4）保护金具
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电力电缆线路的优点
1）运行可靠。所以发生故障的几率较少。 2）供电安全，不会对人身造成各种危害。 3）维护工作量小，无需频繁地巡视检查。 4）不需要架设杆塔，使市容整洁，交通方便，还
能节省钢材。 5）电力电缆的充电功率为电容性功率，有助于提
高功率因数。 缺点是成本高，价格昂贵（约为架空线路的10 倍）。
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（3）导线的型号
架空线路导线的型号由导线材料、结构、载流截面积三 部分表示。
例如：LGJJ-300表示加强型钢芯铝绞线，截面积300mm2。
L G J J – 300
导线截面积300mm2 加强型 绞线 钢芯 铝导线
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（4）导线的适用
☺输配电线路采用多股裸导线，若输送功率大，对导线的机 械强度要求高，应采用钢芯铝导线。
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（2）按导线使用的材料可分为： ☺铝绞线（LJ）：
导电率高，质轻价廉。 但机械强度差，耐腐蚀性差，多用于档距不大 的10kV以下的架空线路。 ☺钢芯铝绞线（LGJ）：
多股铝线绕在钢芯外层。 由于集肤效应电流主要从铝导线通过，而机械 载荷主要由钢芯承担。因其机械强度大，在架空线 路中广泛应用。
绝缘
子片 3
5
7 13 19 28
数
耐张绝缘子串一般要多用1～2串，小型号导线采用单串耐张 绝缘子串，大型号导线（如220kV）线路上要多用双串。 330-~500kV线路常采用均压措施。
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悬式绝缘子片数与电压等级关系
500kV绝缘子不少于 24片，有28片
均压环
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耐张杆塔
3、转角杆塔 线路所经的路径尽量走直线，在需要改变线路走向的
转弯处设置的杆塔叫转角杆塔。 由于两侧导线的张力不在一条直线上，因而除承受线
路的垂直和水平荷载外，还有角度力。
角度力 线路拉力
线路拉力 转角
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4、终端杆塔 终端杆塔用于线路的首端和终端，由于杆塔上只有一侧
耐张杆塔在正常情况下，承受与直线杆塔相同的 荷载，承受导线和避雷线的不平衡张力。
当杆塔一侧发生断线时，它要承受断线张力，防 止整个线路杆塔顺线路方向倾倒，将线路故障（如断 线、倒杆）限制在一个耐张段内。
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耐张杆塔
直跳Hale Waihona Puke Baidu用并沟线夹， 其耐张线夹为螺栓式
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第一节 电力线路的基本结构
（一）什么是电力线路 输送电能的线路统称为电力线路。 电力线路分为输电线路和配电线路。 由发电厂向电力负荷中心输送电能的线路及电
力系统之间的联络线称为输（送）电线路。 由电力负荷中心向各个电力用户分配电能的线
路称为配电线路。
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♛ 电力线路由导线和杆塔及其它器件构成，将 发电厂、变电站、用户互相连接，构成电力 系统或电力网，用以输送电能。
有导线，所以承受线路单侧全部的拉力。
5、分支杆塔 分支杆塔设置在分支线路与干线相连接的地方。
6、跨越杆塔 跨越杆塔用于线路跨越铁路、河流、山谷及其他交叉跨
越的地方。当跨越档距较大时，采用特殊设计的跨越杆塔。
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V字型拉线铁塔
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750千伏青海官亭至兰州东输电线路
避雷线又称架空地线，一般采用钢绞线。
避雷线
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避雷线
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2、杆塔
在架空电力线路中杆塔的作用是架设固定导线。 根据杆塔在电力线路中的位置和受力情况，又分为不同类型。
按承受荷载状况分类
直线杆 塔
承力杆 塔
转角杆
耐张杆 塔
转角杆 塔
终端杆 塔
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防振锤有两个锤头，用一根钢绞线连接。在钢绞线中部 有个线夹，以利于安装在导线上。钢绞线与锤头组成了弹簧、 阻尼、质量系统，振动时通过钢绞线内摩擦和股间摩擦消耗 能量，达到抑制导线振动之目的。当导线振动时，重锤因惯 性不断上下甩动，使钢绞线上下弯曲，造成股间及绞线内部 分子之间的摩擦而消耗一部分能量，从而削弱导线振动的能 量，使导线在一定的振幅下达到能量平衡。
♛ 从配电变压器把电力送到一般用户的线路，叫低压 配电线路，电压一般为380V，220V。
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（二）电力线路的类型 根据电力线路架设的方式不同，电力线路可
分为架空电力线路和电力电缆。
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（三）架空电力线路 架空电力线路由导线、杆塔、绝缘子、防震锤、
避雷线及金具等主要器件构成。
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3．保护层
保护层是用于保护电缆的绝缘层使其在运输、敷设和 运行中不受外力的损伤和水分的侵入。
保护层又分为内护层和外护层。
内护层直接挤包在绝缘层上，保护绝缘不与空气、水分 或其他物质接触。
外护层是保护内护层不受外界机械损伤和腐蚀。为了防 止外力破坏，在电缆外层以钢带绕包钢带铠装，并在铅包与 钢带铠装之间，用浸沥青的麻布做衬垫隔开，以防止铅皮被 钢带扎破，钢甲的外面再用麻带浸渍沥青作保护层，以防腐 蚀。
导线以及非直线杆塔上跳线的固定。
悬垂绝缘子串
悬垂线夹
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耐张线夹——主要作用是将导线固定在非直线杆塔 的耐张绝缘子串上或将避雷线固定在直线杆塔上。
耐张绝缘子串
耐张线夹
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金具－线夹
正装螺栓型线夹
楔型线夹（地线用）
倒装螺栓型线夹
悬垂式 线夹
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压缩型线夹
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（5）拉线金具 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。
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4、绝缘子
（1）绝缘子的作用 固定导线。起着支撑和悬挂导线并使导线与杆塔绝缘的
作用。 绝缘子同时也承受导线的垂直荷重和水平荷重，所以它
应具有足够的绝缘强度和机械强度，同时对化学杂质的侵蚀 具有足够的抗御能力；还能适应周围大气条件的变化，如温 度和湿度变化对它本身的影响。
2芯
3芯
4芯
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2．绝缘层 绝缘层承受电压，起绝缘作用。 电缆的绝缘可分为相绝缘和带绝缘，相绝缘
是每个线芯的绝缘，带绝缘是将多芯电缆的绝 缘线合在一起，然后再于其上施加绝缘，这样 可使线芯相互绝缘，并与外皮隔开。
绝缘层所用的材料很多，如橡胶、聚氯乙烯、 聚乙烯、交联聚乙烯、棉、麻、纸、矿物油等。
机械载荷：机械设备所承担的负载及意外冲击的影 响，如力，扭矩等
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☺铝合金绞线（LHJ）： 机械强度大，防腐蚀性能好，导电率高，应用于一般
输配电线路。 ☺铜绞线（TJ）：
导电率高于铝绞线，机械强度大，防腐蚀性能好，但 是成本高。 ☺钢绞线（GJ）：
机械强度高，但导电率差，且易生锈、集肤效应严重， 只用于电流小、年利用率低的线路及避雷线。
的80%。
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直线杆塔
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直线杆塔π型杆塔
均压环
直线杆
防振锤
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2、耐张杆塔 线路在运行中可能发生断线事故，为了防止事故
的扩大，在一定距离内安装耐张杆塔。 耐张杆塔承受线路正常纵向张力和事故时的断线
张力。耐张杆塔上的导线是用耐张绝缘子串（或碟式 绝缘子）和耐张线夹固定在杆塔上。
酒杯型铁塔
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中间相采用 V形绝缘子
是我国 首条电压等 级最高、世 界海拔最高 的输变电工 程，线路全 长156公里， 有308座铁 塔，直线塔 248座，耐 张塔60座。
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猫头型杆塔 两分裂导线
三角形布置方式，但中间 相未用“V”形绝缘子串
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• 按导线在杆塔上的排列方式 • 三角形、上字形、水平形、伞形、倒伞形、干字形、鼓形。
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3、金具
金具的作用 金具是用于固定导线、绝缘子、横担等的金属部件，是用于组装架空 线路的各种金属零件的总称。
常用的几种金具： （1）线夹 悬垂线夹——将导线固定在直线杆塔的悬垂绝缘子串上或将 避雷线悬挂在直线杆塔上，也可以用于换位杆塔上支持换位
分支杆 塔
换位杆 塔
耐张杆
直线杆
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输电线路的术语
f
h
L
档距——相邻杆塔导线悬挂点之间的水平距离称为档距，用字母L表示。 弧垂——导线上任意点到悬挂点连线之间在铅垂方向的距离，用字母 f表示。 限距——导线到地面的最小距离，用字母h表示。 耐张段——两个耐张杆塔之间的距离。
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