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架空线路的基本知识

2023-05-10 14:56:27

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一、配电线路的概念

 在电力系统中担负着分配电能任务的电力网称为配电网。

通常是指电力系统中二次降压变压器低压侧直接或降压后向用户供电的网络。从地区变电所到用户变电所或城乡电力变压器之间的线路,是用于分配电能的,称为配电线路

二、配电线路的基本要求

1供电可靠要保证对用户可靠地供电、不间断地供电,就要求保证线路架设的质量,加强运行维护、管理和检修工作,防止发生事故。(线路供电的安全程度,一般以每年每百公里线路平均发生事故次数即事故频率来表示)

(2)电压质量:电压的好坏直接影响着用电设备的安全经济运行,电压过低不仅使电动机的出力和效率降低,而且常常造成电动机过热烧毁。所以规程规定:供电电压10kV及以下高压供电和低压电力用户的电压变动范围为±7%,低压照明用户为﹣10%、+5%,仅就电力线路本身的电压损耗来讲,高压配电线路为+5%,低压配电线路为+4%。

(3)经济供电:配电过程中,架空线路上必定有电能损失,线路损失在全部输送电能中所占百分数叫损失率(线损率),它是衡量供电经济性的重要指标。配电线路应在现有基础上不断采取各种措施降低线损,提高输电效率,降低输电成本,节约维修费用,来提高供电经济性。

三、配电线路的分类

架空线路:
  架空线路主要指架空明线,架设在地面之上,是用绝缘子将输电导线固定在直立于地面的杆塔上以传输电能的输电线路。架空线路造价低、机动性强,便于检修。但是架空线路妨碍交通和建设,易受空气中杂物的污染;而且,架空线路可能碰撞或过分接近树木及其他高大设施或物件,导致电击、短路等事故。

电缆线路:

   电缆线路的特点是造价高,不便分支,施工和维修难度大。与架空线路相比,电缆线路就不妨碍市容和交通外,更重要的是供电可靠,不受外界影响,不易发生因雷击、风害、冰雪等自然灾害造成的故障。在现代企业中,电缆线路得到了广泛的应用,特别是在有腐蚀性气体或蒸气,或易燃、易爆的场所应用最为广泛。

    通过绝缘子悬挂导线的支持结构的统称,杆塔是电杆和铁塔的总称。

杆塔在架空线路中的作用:

  杆塔的用途是支持导线、避雷线和其他附件。以使导线之间、导线与避、导线与地面及交叉跨越物之间保持一定的安全距离。

杆塔的使用要求:

  杆塔的型式和尺寸应能使导线与导线之间、导线与避雷线之间、导线与杆塔本身之间以及导线对大地和交叉跨越物之间,有足够的电气安全距离。

一、杆塔在用途上的分类

       按用途分类:直线杆塔、耐张杆塔、分歧杆塔、转角杆塔、跨越杆塔和换位杆塔。

       铜是导电性能很好的金属,能抗腐蚀,但比重大,价格高,且机械强度不能满足大档距的强度要求,现在的架空输电线路一般都不采用。

         铝的导电率比铜的低,质量轻,价格低,在电阻值相等的条件下,铝线的质量只有铜线的一半左右,但缺点是机械强度较低,运行中表面形成氧化铝薄膜后,导电性能降低,抗腐蚀性差,故在高压配电线路用得较多,输电线路一般不用铝绞线;

       钢的机械强度虽高,但导电性能差,抗腐蚀性也差,易生锈,一般都只用作地线或拉线,不用作导线。

       钢的机械强度高,铝的导电性能好,导线的内部有几股是钢线,以承受拉力;外部为多股铝线,以传导电流。由于交流电的集肤效应,电流主要在导体外层通过,这就充分利用了铝的导电能力和钢的机械强度,取长补短,互相配合。目前架空输电线路导线几乎全部使用钢芯铝线。作为良导体地线和载波通道用的地线,也采用钢芯铝线。

3. 架空导线的选择

1)架空线路适用的导线种类

从10kV线路到配电变压器高压侧套管的高压引下线应用绝缘导线,不能用裸导线。

由配电变压器低压配电箱(盘)引到抵押架空线路上的低压 引上线采用绝缘导线。低压进户、接户线也必须采用硬绝缘导线。

2)架空线路最小允许截面

        架空线路导线运行中,处受自身重量的载荷之外,还承受温度变化及覆冰、风压等产生的载荷。这些载荷可能使导线承受的拉力大大增加,甚至造成断线事故。导线截面愈小,承受外载荷的能力愈低。为了保证安全,使导线有一定的抗拉强度,在大风、覆冰或低温等不利气象条件下,不致发生断线事故,因而需要规定各种情况下架空导线的最小允许截面。

我国规定架空导线允许使用的最小截面如表1-4所示。如计算出截面低于表中规定数值,也必须按表上数值选用。

3)导线截面选择的条件

选择导线电缆的截面时应满足的条件:

发热条件:导线中通过电流时,导线的电阻消耗能量并使导线发热。导线中流过的电流越大,温升越高。导线温度过高可能造成导线绝缘的损坏,裸导线机械强度降低,甚至烧断导线造成事故。为在最高环境温度和最大负荷情况下,保证导线不被烧坏,导线中通过的电流始终不应超过允许电流(安全电流)

满足电压损失条件:根据“电力工业技术管理法规”规定,用户受电端的电压变动幅度应不超过下列额定电压的百分数。

      满足机械强度条件:架空导线在运行中除了承受自身重量和温度变化时内部拉力增加的荷载外,还承覆冰、风压等外荷载。这,些荷载在不利气候条件时使导线承受的拉力大大增加,甚至逢成断线事故。为保证袈空导线在大风、覆冰或低温等不利气候条件下不致发生断线事故,因此规定了使用导线的最小截面,以满足机械强度的要求。

       ④ 满足保护条件:保证自动开关或熔断器能对导线起到保护作用。

      根据以上4个条件选择出的截面即为最舍适的导线截面。除此之外,也可根据初资和运行费用,综合经济性最好的条件选择导线截面,按经济电流密度选择线截面。





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