10kV架空配电线路介绍

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跌落式熔断器是高压配电线路上最常用过负荷及短路保护设备,它具有 结构简单、价格便宜、操作方便、适应户外环境性强等特点,被广泛应用 于10kV配电线路和配电变压器一次侧作为保护用。它安装在10kV配电线 路分支线上,可缩小停电范围,因其有一个明显的断开点,具备了隔离开 关的功能,给线路检修创造了一个安全作业环境。安装在配电变压器上, 可以作为配电变压器的主保护,所以,在10kV配电线路和配电变压器中得 到了普及。其工作原理是:将熔丝穿入熔管内,两端拧紧,并使熔丝位于熔管 中间偏上方,上动触头由于熔丝拉紧的张力而垂直于熔丝管向上翘起,用绝缘 拉杆将上动触头推入上静触头内,成闭合状态(合闸状态)并保持这一状态。 当被保护线路发生故障,故障电流使熔丝熔断时,形成电弧,消弧管在电弧高 温作用下分解出大量气体,使管内压力急剧增大,气体向外高速喷出,对电弧 形成强有力的纵向吹弧,使电弧迅速拉长而熄灭.与此同时,由于熔丝熔断,熔 丝的拉力消失,使锁紧机构释放,熔丝管在上静触头的弹力及其自重的作用下, 绕下轴翻转跌落,形成明显的断开距离。使电路断开,切除故障段线路或者 故障设备
10kV架空配电线路介绍
一、送电线路的主要设备:
送电线路是用绝缘子以及相应金具将导线及架空地线悬空 架设在杆塔上,连接发电厂和变电站,以实现输送电能为 目的的电力设施。主要由导线、架空地线、绝缘子、金具、 杆塔、基础、接地装置等组成。 1.导线:其功能主要是输送电能。线路导线应具有良好 的导电性能,足够的机械强度,耐振动疲劳和抵抗空气中 化学杂质腐蚀的能力。线路导线目前常采用钢芯铝绞线或 钢芯铝合金绞线。为了提高线路的输送能力,减少电晕、 降低对无线电通信的干扰,常采用每相两根或四根导线组 成的分裂导线型式。 2.架空地线:主要作用是防雷。由于架空地线对导线的 屏蔽,及导线、架空地线间的藕合作用,从而可以减少雷 电直接击于导线的机会。当雷击杆塔时,雷电流可以通过 架空地线分流一部分,从而降低塔顶电位,提高耐雷水平。 架空地线常采用镀锌钢绞线。目前常采用钢芯铝绞线,铝 包钢绞线等良导体,可以降低不对称短路时的工频过电压, 减少潜供电流。兼有通信功能的采用光缆复合架空地线。
一、跌落式熔断器主要故障 1、烧保险管
常见熔断器的烧管故障都在熔丝熔断后发生,由于熔丝熔断后不能自动跌落,这时 电弧在管子内未被切断形成了连续电弧而将管子烧坏,保险管常因上下转动轴安装 不正,被杂物阻塞,以及转轴部分粗糙,因而阻力过大,不灵活等原因,以致当熔丝熔断 时,保险管仍短时保持原状态Leabharlann 能很快跌落,灭弧时间延长而造成烧管。
线最低点的垂直距离,称为弧垂或弛度。用f表示。 3.限距:导线对地面或对被跨越设施的最小距离。一般指导线最低点到地面的 最小允许距离,常用h表示。 4.水平档距:相邻两档距之和的一半,称为水平档距 5.垂直档距:相邻两档距间导线最低点之间的水平距离,称为垂直档距,
6.代表档距:一个耐张段里,除弧立档外,往往有多个档距。由于导 线跨越的地形、地物不同,各档距的大小不相等,导线的悬挂点标高也不 一样,各档距的导线受力情况也不同。而导线的应力和弧垂跟档距的关系 非常密切,档距变化,导线的应力和弧垂也变化,如果每个档距一个一个 计算,会给导线力学计算带来困难。但一个耐张段里同一相导线,在施工 时是一道收紧起来的,因此,导线的水平拉力在整个耐张段里是相等的, 即各档距弧垂最低点的导线应力是相等的。我们把大小不等的一个多档距 的耐张段,用一个等效的假想档距来代替它,这个能够表达整个耐张力学 规律的假想档距,称之为代表档距或称为规律档距,用LO表示。 导线悬挂点等高情况: 导线悬挂点不等高情况: 式中:LO—规律档距(米) Ln—各档档距(米) Qn—悬挂点高差角(度)
2.保险管误跌落故障
保险管不正常跌落的主要原因是: 有些开关保险管尺寸与保险器固定接触部分尺寸 匹配不合适,极易松动,一旦遇到大风就会被吹落,有时由于操作后未进行检查,稍 一振动便自行跌落;熔断器上部触头的弹簧压力过小,且在鸭嘴(保险器上盖)内之直 角突起处被烧伤或磨损,不能挡住管子也是造成保险器误跌落的原因;熔断器安装的 角度(即保险器轴线与垂直线之间的夹角)不合适时,也会影响管子跌落的时间。有时 由于熔丝附件太粗,保险管孔太细,即使熔丝熔断,熔丝元件也不易从管中脱出使管子 不能迅速跌落。
二、防止跌落式熔断器故障的主要措施 1、 合理选择跌落式熔断器
10kV跌落式熔断器适用于环境空气无导电粉尘、无腐蚀性气体及易燃、易爆等危险 性环境,年度温差变比在±40℃以内的户外场所。其选择是按照额定电压和额定电 流两项参数进行,也就是熔断器的额定电压必须与被保护设备(线路)的额定电压相 匹配。熔断器的额定电流应大于或等于熔体的额定电流。而熔体的额定电流可选为 额定负荷电流的1.5~2倍。此外,应按被保护系统三相短路容量,对所选定的熔断 器进行校核。保证被保护系统三相短路容量小于熔断器额定断开容量的上限,但必 须大于额定断开容量的下限。若熔断器的额定断开容量(一般是指其上限)过大,很 可能使被保护系统三相短路容量小于熔断器额定断开容量的下限,造成在熔体熔断 时难以灭弧,最终引起熔管烧毁,爆炸等事故。
4)防护金具类:用于防护导线,架空地线振动的防震锤、护线条、阻尼线; 用于抑制次档距振动的间隔棒;用于防护绝缘子串产生电晕的屏蔽环及均压环 等。 (5)拉线金具类:用于调整和稳固杆塔拉线的金具有:可调式UT型线夹;钢 线卡子、及双拉线联板等。
5.杆塔:
杆塔是支承架空线路导线和架空地线,并使导线与导线之间,导线和架空地线之 间,导线与杆塔之间,以及导线对大地和交叉跨越物之间有足够的安全距离。 6.基础: 基础的作用主要是稳定杆塔,能承受杆塔、导线、架空地线的各种荷载所产生的 上拔力、下压力和倾覆力矩。 电杆及拉线宜采用预制装配式基础。铁塔宜采用现浇钢筋混凝土基础或混凝土基 础。有条件时,应优先采用原状基础。包括有:岩石基础、机扩桩基础、掏挖 (半掏挖)基础、爆扩桩基础和钻孔桩基础等。
架空线路常用的导线型号及符号的含义 架空线路常用的导线有裸导线和绝缘导线.按导线的结构 可分为单股,多股及空芯导线.按导线使用材料分为铜导线, 铝导线.钢芯铝导线,铝合金导线和钢导线等. 送,配电架空电力线路采用多股裸导线,低压配电架空线路 可使用单股裸铜导线. 常用的裸导线有以下几种: 1裸铜导线(TJ),2裸铝导线(LJ),3钢芯铝导线 (LGJ,LGJQ,LGJJ)4铝合金导线(HLJ)5钢导线(GJ) • 导线型号中的拼音字母的含义 T-铜导线 J-绞线 L-铝导线 G-钢芯 Q-轻型 H-合金 型号中一字线后的数字表示导线的截面积平方毫米
D——终端杆塔
F——分支杆塔 K——跨越杆塔 H——换位杆塔 SZ——正伞型 SD——倒伞型
(2)按杆塔外形或导线布置型式代号含义:
M——猫头型
V——V字型 J——三角型 G——干字型 Y——羊角型
B——酒杯型
T——田字型
W——王字型 A——A字型 Me——门型 Gu——鼓型
跌落式熔断器常见故障及防范措施
3.熔断器熔丝误断
熔断器额定断开容量小,其下限值小于被保护系统的三相短路容量,保险丝误熔断。 如果重复发生,常常是因为熔丝选择得过小或与下一级熔丝容量配合不当,发生越级 误断熔断。这类事故,可能是因为换用大容量的变压器后,未随之更换大容量的保险 丝所致。保险熔丝质量不良,其焊接处受到温度及机械力的作用后脱开,也会发生误 断。另外,锡合金焊接的和带丝弦或弹簧的旧式保险熔丝,因受到温度影响后会改变 性能,又易氧化生锈,最易发生误熔断。
7.杆塔高度:杆塔最高点至地面的垂直距离,称为杆塔高度。用H1
表示。
8.杆塔呼称高度:杆塔最下层横担至地面的垂直距离称为杆塔呼称
高度,简称呼称高,用H2表示。 9.悬挂点高度:导线悬挂点至地面的垂直距离,称为导线悬挂点高 度,用H3表示。 10.线间距离:两相导线之间的水平距离,称为线间距离,用D表示。 11.根开:两电杆根部或塔脚之间的水平距离,称为根开。用A表示。 12.架空地线保护角:架空地线和边导线的外侧连线与架空地线铅 垂线之间的夹角,称为架空地线保护角。 13.杆塔埋深:电杆(塔基)埋入土壤中的深度称为杆塔埋深。用 h0表示。 14.跳线:连接承力杆塔(耐张、转角和终端杆塔)两侧导线的引线, 称为跳线,也称引流线或弓子线。
15.导线的初伸长:当导线初次受到外加拉力而引起的永久性变形
(延着导线轴线伸长),称为导线初伸长。 16.分裂导线:一相导线由多根(有2根、3根、4根)组成型式,称为 分裂导线。它相当于加粗了导线的“等效直径”,改善导线附近的电场 强度,减少电晕损失,降低了对无线电的干扰,及提高送电线路的输送 能力。 17.导线换位:送电线路的导线排列方式,除正三角形排列外,三根 导线的线间距离是不相等。而导线的电抗取决于线间距离及导线半径, 因此,导线如不进行换位,三相阻抗是不平衡的,线路愈长,这种不平 衡愈严重。因而,会产生不平衡电压和电流,对发电机的运行及无线电 通信产生不良的影响。送电线路设计规程规定“在中性点直接接地的电 力网中,长度超过100km的送电线路均应换位”。一般在换位塔进行导 线换位。 18.导(地)线振动:在线路档距中,当架空线受到垂直于线路方向 的风力作用时,就会在其背风面形成按一定频率上下交替的稳定涡流 (如图2-3示),在涡流升力分量的作用下,使架空线在其垂直面内产生 周期性振荡,称为架空线振动。
.杆塔:
杆塔是支承架空线路导线和架空地线,并使导线与导线之间,导线和架空地线之 间,导线与杆塔之间,以及导线对大地和交叉跨越物之间有足够的安全距离。 常规杆塔型号表示方法: (1)按杆塔用途分类代号含义:
Z——直线杆塔
ZJ——直线转角杆塔 N——耐张杆塔 J——转角杆塔 S——上字型 C——叉骨型(鸟骨型)
4.金具
送电线路金具,按其主要性能和用途可分为:线夹类、连接金具类、接续金 具类、防护金具类、拉线金具类。 (1)线夹类: 悬式线夹:用于将导线固定在直线杆塔的悬垂绝缘子串上,或将架空地线悬 挂在直线杆塔的架空地线支架上。 耐张线夹:是用来将导线或架空地线固定在耐张绝缘子串上,起锚固作用。 耐张线夹有三大类,即:螺栓式耐张线夹;压缩型耐张线夹;楔型线夹。 螺栓式耐张线夹:是借U型螺丝的垂直压力与线夹的波浪形线槽所产生的摩擦 效应来固定导线。 压缩型耐张线夹:它是由铝管与钢锚组成。钢锚用来接续和锚固钢芯铝绞线 的钢芯、然后套上铝管本体,以压力使金属产生塑性变形,从而使线夹与导 线结合为一整体,采用液压时,应用相应规格的钢模以液压机进行压缩。采 用爆压时,可采用一次爆压或二次爆压的方式,将线夹和导线(架空地线) 压成一个整体。 楔型线夹:用来安装钢绞线,紧固架空地线及拉线杆塔的拉线。它利用楔的 劈力作用,使钢绞线锁紧在线夹内。 (2)连接金具类:连接金具是用来将绝缘子串与杆塔之间,线夹与绝缘子串 之间,架空地线线夹与杆塔之间进行连接的金具。常用的连接金具有:球头 挂环、碗头挂板、U型挂环、直角挂板等。 (3)接续金具类:用于导线的接续及架空地线的接续,耐张杆塔跳线的接续。 定型的接续金具有:钳压接续金具、液压接续金具、螺栓接续金具、爆压接 续金具。
3.绝缘子:是将导线绝缘地固定和悬吊在杆塔上的物件。送电线
路常用绝缘子有:盘形瓷质绝缘子、盘形玻璃绝缘子、棒形悬式复 合绝缘子。 (1)盘形瓷质绝缘子:国产瓷质绝缘子,存在劣化率很高,需检测 零值,维护工作量大。遇到雷击及污闪容易发生掉串事故,目前已 逐步被淘汰。 (2)盘形玻璃绝缘子:具有零值自爆,但自爆率很低(一般为万分 之几)。维护不需检测,钢化玻璃件万一发生自爆后其残留机械强 度仍达破坏拉力的80%以上,仍能确保线路的安全运行。遇到雷击 及污闪不会发生掉串事故。在Ⅰ、Ⅱ级污区已普遍使用。 (3)棒形悬式复合绝缘子:具有防污闪性能好、重量轻、机械强度 高、少维护等优点,在Ⅲ级及以上污区已普遍使用。
7.接地装置:
主要由连接架空地线的接地引下线及埋入杆塔地里的接地体(极)所组成。接地 装置的主要作用是,能迅速将雷电流在大地中扩散泄导,以保持线路有一定的耐 雷水平。杆塔接地电阻值愈小,其耐雷水平就愈高。
二、送电线路专业术语
1.档距:相邻两基杆塔之间的水平直线距离,称为档距,一般用L表示。 2.弧垂:对于水平架设的线路来说,导线相邻两个悬挂点之间的水平连线与导
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