架空输电线路主要由导线、避雷线、绝缘子、金具、杆塔、基础以及接地装置等部分组成。
1.1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,导线是架设在杆塔上,长期处于野外,承受各种气象条件和各种荷载,因此对导线除要求导电性能好外,还要求具有较高的机械强度、耐震性能,一定的耐化学腐蚀能力,且价格经济合理。任何导线故障,均能引起或发展为断线事故。
线路导线目前常采用钢芯铝绞线、铝包钢芯铝绞线、钢芯铝合金绞线、防腐钢芯铝绞线。
1.1.1 钢芯铝绞线
国产钢芯铝绞线的标准先后有(D)57-1962、JB·649-1965、GB1179-1974、GB1179-1983《铝绞线及钢芯铝绞线》、GB/T1179-1999《圆线同心绞架空导线》(等同于IEC6089-1991)和GB/T1179-2008《圆线同心绞架空导线》五种。目前后三种应用较为广泛。
1.1.2 常用架空导地线的型号及其意义
L—铝;
G—钢;
J—绞;
Q—轻型;
J—加强;
F—防腐;
X—稀土;
LJ—硬铝绞线
LGJ—钢芯铝绞线
LGJQ—轻型钢芯铝绞线
LGJJ—加强型钢芯铝绞线
LGJF—防腐型钢芯铝绞线
GJ—钢绞线
注:以上为GB1179-1983标准
JL/G1A、JL/G1B、JL/G2A、JL/G2B、JL/G3A--钢芯铝绞线
JL/G1AF、JL/G2AF、JL/G3AF--防腐性钢芯铝绞线
G1A、G1B--普通强度钢线(单线金属的电阻率为191.57nΩ·m,对应于9%IACS)
G2A、G2B--高强度钢线(单线金属的电阻率为191.57nΩ·m,对应于9%IACS)
G3A--特高强度钢线(单线金属的电阻率为191.57nΩ·m,对应于9%IACS)
注:以上为GB1179-2008标准
1.2.3 钢芯铝绞线型号
常用的GB 1179-83标准
现用用的GB 1179-2008标准
防腐钢芯铝绞线。防腐钢芯铝绞线的规范、结构和机电性能与普通钢芯铝绞线完全相同,所不同的是表面涂抹防腐剂,并在型号中加“F”,即“LGJF”以示区别,该线共分轻防腐、中防腐和重防腐三种。常见型号可以见《钢芯铝绞线老规程(GB1179-74)主要技术参》与《钢芯铝绞线老规程(GB1179-83)主要技术参》。
现在南方电网导线主要采用铝包钢芯铝绞线,铝包钢芯铝绞线的表示的意义见《输电线路常用架空导、地线型号表示及含义》,铝包钢芯铝绞线的详细参数见《【资料】电力线路中常用铝包钢芯铝绞线参数》。
1.2地线
地线又称架空避雷线,地线架设在导线的上空,其作用是保护导线不受直接雷击,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。避雷线根数视线路电压等级、杆塔型式和雷电活动程度而定,可采用双地线和单地线。
目前110kV及以上电压等级的送电线路一般为双架空地线。如果地线发生故障,造成断线。避雷线断线后可能碰在导线上,即能造成导线间的短路,影响正常供电。
另外架空地线有绝缘、不绝缘和部分绝缘之分。架空地线常采用镀锌钢绞线,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(OPGW)。
1.3绝缘子
是输电线路绝缘的主体,其作用是悬挂导线并使导线与杆塔、大地保持绝缘。绝缘子不但要承受导线的垂直荷重,水平荷重和导线张力。因此,绝缘子必须有良好的绝缘性能和足够的机械强度。输电线路常用绝缘子有:盘形悬式瓷质绝缘子、盘形悬式玻璃绝缘子、棒形悬式复合绝缘子。按承载能力大小分为70、100、160、210、300kN等。每种绝缘子又分普通型、防污型等多种类型。
1.2.1 盘形悬式瓷质绝缘子
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,在南网目前已逐步被淘汰。
1.2.2 盘形悬式玻璃绝缘子
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。
普通型绝缘子
防污型绝缘子
常见的绝缘子参数见《盘形悬式交流玻璃绝缘子主要技术参数》。
1.2.3 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,
常见的绝缘子型号见《复合悬式绝缘子》与《35kV、110kV、220kV交流合成绝缘子主要技术参数》。
1.2.4 绝缘子型号的意义
悬式绝缘子(瓷或玻璃)
棒形悬式复合绝缘子
1.4金具
在架空输电线路上,将杆塔、绝缘子、导线、地线及其他电气设备按照设计要求,连接组装成完整的送电体系所使用的零件,统称为金具。对金具的要求是强度高,防腐性能好,连接可靠,转动灵活,面接触,防止点接触。金具按其主要性能和用途一般分为五大类:悬垂线夹、耐张线夹、连接金具、接续金具、防护金具。
1.4.1 各类金具用途
1.4.1.1 悬垂线夹
悬垂线夹悬挂导、地线时,应能承受垂直档距内的全部荷载,并且在线路正常运行或断线时不允许导、地线在线夹内滑动或脱离绝缘子串。
表中型号中字母及数字意义为:
X——悬垂线夹;
G——固定;
U——U形螺丝;
数字——适用导线组合号;
附加字A——带碗头挂板;
B——带U形挂板。
1.4.1.2 耐张线夹
各类耐张线夹的破坏荷载应不小于安装导线或避雷线的计算拉断力,其对导、地线的握力,压缩性耐张线夹应不小于导、地线计算拉断力的95%,螺栓型耐张线夹应不小于导线计算拉断力的90%。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。
表中型号中字母及数字意义为:
N——耐张;
L——螺栓;
D——倒装式;
数字——适用导线组合号。
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。
表中型号中字母及数字意义为:
N——耐张;
Y——压缩;
数字——适用导线的标称截面;分子表示铝截面;
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。
表中型号中字母及数字意义为:
N——耐张
X——楔形
T——可调
U——U形
数字——适用钢绞线 组合号。
1.4.1.3 连接金具
连接金具分为专用连接金具和通用连接金具。专用连接金具是直接连接绝缘子的,故其连接部位的结构尺寸与绝缘子相配合。通用连接金具是用于将绝缘子组成两串、三串或