【文章內(nèi)容簡介】 根據(jù)上述公式，Z、R、X在數(shù)值上可以構(gòu)成一個三角形，如圖14所示，我們稱為阻抗三角形。圖中角為阻抗角。圖14 阻抗三角形12 有功功率交流電路中，電阻所消耗的功率叫有功功率，用字母P來表示，計算單位用瓦（W）表示：單相：式中：P—有功功率（W）； U—相電壓（伏）； I—相電流（安）； cos—功率因數(shù)。三相：P=UI cos式中：P—有功功率（W）； U—線電壓（伏）； I—線電流（安）； cos—功率因數(shù)。功率因數(shù)的大小與電路的負荷性質(zhì)有關(guān)，如白熾燈泡，電阻爐等電阻性質(zhì)的負荷，其功率因數(shù)為1；一般具有電感性質(zhì)的負載，其功率因數(shù)小于1；電容性質(zhì)的負載，功率因數(shù)大于1；功率因數(shù)反應(yīng)了做有用功的電力在總電力所占的比率。13 無功功率在交流電路中，電感（電容）是不消耗功率的，它只是與電源之間進行能量交換，而并沒有真正消耗能量，我們把與電源交換能量的功率叫無功功率，用符號Q表示，計算單位用乏（var）表示。單相：Q=UIsin式中：Q—無功功率（var）； U—相電壓（伏）； I—相電流（安）。三相：Q=UIsin式中：Q—無功功率（var）； U—線電壓（伏）； I—線電流（安）。14 視在功率：視在功率是指電路中電壓與電流的乘積，用符號S表示，計算單位：伏安（vA）、千伏安（KvA）。變壓器的容量是用視在功率表示。單相：S=UI式中：S—容量（伏安）U—相電壓（伏）； I—相電流（安）。三相：S=UI式中：S—容量（伏安）U—線電壓（伏）； I—線電流（安）。視在功率與有功功率、無功功率的關(guān)系為： 或功率三角形為圖15所示。其中：S是三角形的斜邊、P和Q是三角形兩個直角邊。 S Q P 圖15 功率三角形第二部分 送電線路的基本知識一、送電線路的主要設(shè)備：送電線路是用絕緣子以及相應(yīng)金具將導(dǎo)線及架空地線懸空架設(shè)在桿塔上，連接發(fā)電廠和變電站，以實現(xiàn)輸送電能為目的的電力設(shè)施。主要由導(dǎo)線、架空地線、絕緣子、金具、桿塔、基礎(chǔ)、接地裝置等組成。1．導(dǎo)線：其功能主要是輸送電能。線路導(dǎo)線應(yīng)具有良好的導(dǎo)電性能，足夠的機械強度，耐振動疲勞和抵抗空氣中化學(xué)雜質(zhì)腐蝕的能力。線路導(dǎo)線目前常采用鋼芯鋁絞線或鋼芯鋁合金絞線。為了提高線路的輸送能力，減少電暈、降低對無線電通信的干擾，常采用每相兩根或四根導(dǎo)線組成的分裂導(dǎo)線型式。2．架空地線：主要作用是防雷。由于架空地線對導(dǎo)線的屏蔽，及導(dǎo)線、架空地線間的藕合作用，從而可以減少雷電直接擊于導(dǎo)線的機會。當雷擊桿塔時，雷電流可以通過架空地線分流一部分，從而降低塔頂電位，提高耐雷水平。架空地線常采用鍍鋅鋼絞線。目前常采用鋼芯鋁絞線，鋁包鋼絞線等良導(dǎo)體，可以降低不對稱短路時的工頻過電壓，減少潛供電流。兼有通信功能的采用光纜復(fù)合架空地線。3．絕緣子：是將導(dǎo)線絕緣地固定和懸吊在桿塔上的物件。送電線路常用絕緣子有：盤形瓷質(zhì)絕緣子、盤形玻璃絕緣子、棒形懸式復(fù)合絕緣子。（1）盤形瓷質(zhì)絕緣子：國產(chǎn)瓷質(zhì)絕緣子，存在劣化率很高，需檢測零值，維護工作量大。遇到雷擊及污閃容易發(fā)生掉串事故，目前已逐步被淘汰。（2）盤形玻璃絕緣子：具有零值自爆，但自爆率很低（一般為萬分之幾）。維護不需檢測，鋼化玻璃件萬一發(fā)生自爆后其殘留機械強度仍達破壞拉力的80%以上，仍能確保線路的安全運行。遇到雷擊及污閃不會發(fā)生掉串事故。在Ⅰ、Ⅱ級污區(qū)已普遍使用。（3）棒形懸式復(fù)合絕緣子：具有防污閃性能好、重量輕、機械強度高、少維護等優(yōu)點，在Ⅲ級及以上污區(qū)已普遍使用。4．金具送電線路金具，按其主要性能和用途可分為：線夾類、連接金具類、接續(xù)金具類、防護金具類、拉線金具類。（1）線夾類：懸式線夾：用于將導(dǎo)線固定在直線桿塔的懸垂絕緣子串上，或?qū)⒓芸盏鼐€懸掛在直線桿塔的架空地線支架上。耐張線夾：是用來將導(dǎo)線或架空地線固定在耐張絕緣子串上，起錨固作用。耐張線夾有三大類，即：螺栓式耐張線夾；壓縮型耐張線夾；楔型線夾。螺栓式耐張線夾：是借U型螺絲的垂直壓力與線夾的波浪形線槽所產(chǎn)生的摩擦效應(yīng)來固定導(dǎo)線。壓縮型耐張線夾：它是由鋁管與鋼錨組成。鋼錨用來接續(xù)和錨固鋼芯鋁絞線的鋼芯、然后套上鋁管本體，以壓力使金屬產(chǎn)生塑性變形，從而使線夾與導(dǎo)線結(jié)合為一整體，采用液壓時，應(yīng)用相應(yīng)規(guī)格的鋼模以液壓機進行壓縮。采用爆壓時，可采用一次爆壓或二次爆壓的方式，將線夾和導(dǎo)線（架空地線）壓成一個整體。楔型線夾：用來安裝鋼絞線，緊固架空地線及拉線桿塔的拉線。它利用楔的劈力作用，使鋼絞線鎖緊在線夾內(nèi)。（2）連接金具類：連接金具是用來將絕緣子串與桿塔之間，線夾與絕緣子串之間，架空地線線夾與桿塔之間進行連接的金具。常用的連接金具有：球頭掛環(huán)、碗頭掛板、U型掛環(huán)、直角掛板等。（3）接續(xù)金具類：用于導(dǎo)線的接續(xù)及架空地線的接續(xù)，耐張桿塔跳線的接續(xù)。定型的接續(xù)金具有：鉗壓接續(xù)金具、液壓接續(xù)金具、螺栓接續(xù)金具、爆壓接續(xù)金具。（4）防護金具類：用于防護導(dǎo)線，架空地線振動的防震錘、護線條、阻尼線；用于抑制次檔距振動的間隔棒；用于防護絕緣子串產(chǎn)生電暈的屏蔽環(huán)及均壓環(huán)等。（5）拉線金具類：用于調(diào)整和穩(wěn)固桿塔拉線的金具有：可調(diào)式UT型線夾；鋼線卡子、及雙拉線聯(lián)板等。5．桿塔：桿塔是支承架空線路導(dǎo)線和架空地線，并使導(dǎo)線與導(dǎo)線之間，導(dǎo)線和架空地線之間，導(dǎo)線與桿塔之間，以及導(dǎo)線對大地和交叉跨越物之間有足夠的安全距離。常規(guī)桿塔型號表示方法：（1）按桿塔用途分類代號含義：Z——直線桿塔D——終端桿塔ZJ——直線轉(zhuǎn)角桿塔F——分支桿塔N——耐張桿塔K——跨越桿塔J——轉(zhuǎn)角桿塔H——換位桿塔（2）按桿塔外形或?qū)Ь€布置型式代號含義：S——上字型SZ——正傘型C——叉骨型（鳥骨型）SD——倒傘型M——貓頭型T——田字型V——V字型W——王字型J——三角型A——A字型G——干字型Me——門型Y——羊角型Gu——鼓型B——酒杯型（3）桿塔材料和結(jié)構(gòu)代號含義：G——鋼筋混凝土電桿T——自立式鐵塔X——拉線式鐵塔（4）分級代號含義同一種桿塔型式按荷重不同進行分級，其分級代號用角注3……表示。（5）高度代號含義桿塔高度是指橫擔對地面的距離（m），稱為呼稱高，一般用數(shù)字表示。（6）鐵塔型號表示方法鐵塔型號由字母及數(shù)字共六個部分組成：220ZBT331種類代號分級高度（m）型式代號用途代號電壓等級（kV）上例中表示，該塔為220kV直線酒杯型自立鐵塔，第一級呼稱高33m。（7）鋼筋混凝土桿型號表示方法鋼筋混凝土電桿型號與鐵塔型號的表示方法基本相同，通常不寫出線路電壓等級的代號。例：NMeG2—21，表示無拉線耐張門型鋼筋混凝土電桿，第二級呼稱高為21m。6．基礎(chǔ)：基礎(chǔ)的作用主要是穩(wěn)定桿塔，能承受桿塔、導(dǎo)線、架空地線的各種荷載所產(chǎn)生的上拔力、下壓力和傾覆力矩。電桿及拉線宜采用預(yù)制裝配式基礎(chǔ)。鐵塔宜采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土基礎(chǔ)或混凝土基礎(chǔ)。有條件時，應(yīng)優(yōu)先采用原狀基礎(chǔ)。包括有：巖石基礎(chǔ)、機擴樁基礎(chǔ)、掏挖（半掏挖）基礎(chǔ)、爆擴樁基礎(chǔ)和鉆孔樁基礎(chǔ)等。7．接地裝置：主要由連接架空地線的接地引下線及埋入桿塔地里的接地體（極）所組成。接地裝置的主要作用是，能迅速將雷電流在大地中擴散泄導(dǎo)，以保持線路有一定的耐雷水平。桿塔接地電阻值愈小，其耐雷水平就愈高。二、送電線路專業(yè)術(shù)語1．檔距：相鄰兩基桿塔之間的水平直線距離，稱為檔距，一般用L表示。2．弧垂：對于水平架設(shè)的線路來說，導(dǎo)線相鄰兩個懸掛點之間的水平連線與導(dǎo)線最低點的垂直距離，稱為弧垂或弛度。用f表示。3．限距：導(dǎo)線對地面或?qū)Ρ豢缭皆O(shè)施的最小距離。一般指導(dǎo)線最低點到地面的最小允許距離，常用h表示。4．水平檔距：相鄰兩檔距之和的一半，稱為水平檔距，常用表示，即。5．垂直檔距：相鄰兩檔距間導(dǎo)線最低點之間的水平距離，稱為垂直檔距，常用表示，如圖21所示。圖21 檔距、限距、弛度等示意圖6．代表檔距：一個耐張段里，除弧立檔外，往往有多個檔距。由于導(dǎo)線跨越的地形、地物不同，各檔距的大小不相等，導(dǎo)線的懸掛點標高也不一樣，各檔距的導(dǎo)線受力情況也不同。而導(dǎo)線的應(yīng)力和弧垂跟檔距的關(guān)系非常密切，檔距變化，導(dǎo)線的應(yīng)力和弧垂也變化，如果每個檔距一個一個計算，會給導(dǎo)線力學(xué)計算帶來困難。但一個耐張段里同一相導(dǎo)線，在施工時是一道收緊起來的，因此，導(dǎo)線的水平拉力在整個耐張段里是相等的，即各檔距弧垂最低點的導(dǎo)線應(yīng)力是相等的。我們把大小不等的一個多檔距的耐張段，用一個等效的假想檔距來代替它，這個能夠表達整個耐張力學(xué)規(guī)律的假想檔距，稱之為代表檔距或稱為規(guī)律檔距，用LO表示。導(dǎo)線懸掛點等高情況：導(dǎo)線懸掛點不等高情況： 式中：LO—規(guī)律檔距（米）Ln—各檔檔距（米）Qn—懸掛點高差角（度）7．桿塔高度：桿塔最高點至地面的垂直距離，稱為桿塔高度。用H1表示。8．桿塔呼稱高度：桿塔最下層橫擔至地面的垂直距離稱為桿塔呼稱高度，簡稱呼稱高，用H2表示。9．懸掛點高度：導(dǎo)線懸掛點至地面的垂直距離，稱為導(dǎo)線懸掛點高度，用H3表示。10．線間距離：兩相導(dǎo)線之間的水平距離，稱為線間距離，用D表示。11．根開：兩電桿根部或塔腳之間的水平距離，稱為根開。用A表示。12．架空地線保護角：架空地線和邊導(dǎo)線的外側(cè)連線與架空地線鉛垂線之間的夾角，稱為架空地線保護角。用表示。13．桿塔埋深：電桿（塔基）埋入土壤中的深度稱為桿塔埋深。用h0表示，如圖22所示。圖22 桿塔高度、線間距離、根開、避雷線保護角等示意圖14．跳線：連接承力桿塔（耐張、轉(zhuǎn)角和終端桿塔）兩側(cè)導(dǎo)線的引線，稱為跳線，也稱引流線或弓子線。15．導(dǎo)線的初伸長：當導(dǎo)線初次受到外加拉力而引起的永久性變形（延著導(dǎo)線軸線伸長），稱為導(dǎo)線初伸長。16．分裂導(dǎo)線：一相導(dǎo)線由多根（有2根、3根、4根）組成型式，稱為分裂導(dǎo)線。它相當于加粗了導(dǎo)線的“等效直徑”，改善導(dǎo)線附近的電場強度，減少電暈損失，降低了對無線電的干擾，及提高送電線路的輸送能力。17．導(dǎo)線換位：送電線路的導(dǎo)線排列方式，除正三角形排列外，三根導(dǎo)線的線間距離是不相等。而導(dǎo)線的電抗取決于線間距離及導(dǎo)線半徑，因此，導(dǎo)線如不進行換位，三相阻抗是不平衡的，線路愈長，這種不平衡愈嚴重。因而，會產(chǎn)生不平衡電壓和電流，對發(fā)電機的運行及無線電通信產(chǎn)生不良的影響。送電線路設(shè)計規(guī)程規(guī)定“在中性點直接接地的電力網(wǎng)中，長度超過100km的送電線路均應(yīng)換位”。一般在換位塔進行導(dǎo)線換位。18．導(dǎo)（地）線振動：在線路檔距中，當架空線受到垂直于線路方向的風(fēng)力作用時，就會在其背風(fēng)面形成按一定頻率上下交替的穩(wěn)定渦流（如圖23示），在渦流升力分量的作用下，使架空線在其垂直面內(nèi)產(chǎn)生周期性振蕩，稱為架空線振動。當渦流的頻率恰好與架空線的自振頻率相同時，將會形成架空線的穩(wěn)定振動波，這種穩(wěn)定的振動波將在架空線內(nèi)部產(chǎn)生交變應(yīng)力，長期作用會造成架空線的損傷。最嚴重的地方是架空線線夾出口處。架空線振動時的最高點（如圖24中1點）叫做波峰，當導(dǎo)線鄰近的另外的一點停留在原有位置（如2點）時，便形成了所謂的波節(jié)。兩個相鄰波節(jié)之間的距離叫做振動的半波長。兩個相鄰的半波則稱為振動全波長。兩個波峰之間的垂直距離稱為波幅（振幅）。因風(fēng)力作用而引起的周期性振蕩，一般每秒幾到幾十個周波。振幅一般不超過幾個厘米的“靜止波”。均勻的風(fēng)速和風(fēng)向是引起架空線振動的基本因素，其振動的頻率，波長和振幅還與架空線的檔距長度，年平均運行應(yīng)力及架空線的材料、直徑和張力等因素有關(guān)。架空線的防振措施，主要是安裝防振錘，護條線、阻尼線等，用其來吸收振動能量。以達到減輕架空線振動的效果。防振錘的安裝位置最好在“波峰”點處，使其上下甩動幅度最大，從而起到消耗最大振動能量的作用。其公式如下示：式中：S—防震錘安裝距離（線夾中心線至防震錘夾板中心線距離）—振動的最小半波長 —振動的最大半波長三、送電線路過電壓保護專業(yè)術(shù)語：1． 雷暴日：一天內(nèi)只要聽到雷聲就算一個雷暴日。2． 少雷區(qū)：平均年雷暴日數(shù)不超過15的地區(qū)。3． 中雷區(qū)：平均年雷暴日數(shù)超過15但不超過40的地區(qū)。4． 多雷區(qū)：平均年雷暴日數(shù)超過40但不超過90的地區(qū)。5． 雷電活動特殊強烈地區(qū)：平均年雷暴日數(shù)超過90的地區(qū)。6．反擊：雷電直擊于線路架空地線或桿塔時，雷電流一部分經(jīng)架空地線流向線路兩側(cè)，大部分經(jīng)桿塔及接地裝置流入大地，引起塔頂電位升高，而造成絕緣子串的閃絡(luò)放電，這種現(xiàn)象稱為反擊。雷電反擊過電壓與雷電參數(shù)，桿塔型式、高度和接地電阻等有關(guān)。7．繞擊：雷電繞過架空地線直擊于導(dǎo)