【正文】 端桿和特種桿 五種 直線桿塔 :直線桿塔用于線路的直線走向段內(nèi) ,其數(shù)量約占桿塔總數(shù)的 80％左右 .按設(shè)計(jì)要求正常時(shí)只承受導(dǎo)線、避雷線的自重、冰重和風(fēng)壓，不承受順線路方向的水平張力，故強(qiáng)度要求低、造價(jià)也便宜 .直線桿塔上 ,絕緣子串和導(dǎo)線相互垂直 . 耐張桿塔 耐張桿塔 .耐張桿塔又稱承力桿塔或錨桿 .耐張桿塔按設(shè)計(jì)要求除承受導(dǎo)線、避雷線的自重、冰重和風(fēng)壓外，還能承受順線路方向的水平張力，故強(qiáng)度高、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、造價(jià)也相對(duì)較高。按使用材料的不同可分為木桿、鋼筋混凝土桿 (或稱水泥桿 )和鐵塔三種類型 。 ，減少桿塔根部的彎矩。按照桿塔材料分類有木桿、鋼筋混凝土桿和鐵塔三種。 ，及導(dǎo)線、架空地線間的耦合作用，從而可以減少雷電直接擊于導(dǎo)線的機(jī)會(huì)。一般采用鋼絞線。TJ銅絞線； LJ鋁絞線； GJ鋼絞線； HLJ鋁合金絞線； LGJ鋼芯鋁絞線。 (LQJJ)的鋁鋼截面比為 . 超高壓架空線路的導(dǎo)線 為了防止電暈并減小線路感抗，超高壓架空線路的導(dǎo)線一般采用擴(kuò)徑導(dǎo)線、空心導(dǎo)線和分裂導(dǎo)線 。 (LGJQ)的鋁鋼截面 。 ，則廣泛使用鋼芯鋁絞線 ，由于集膚效應(yīng)，電流主要從鋁線部分通過，而導(dǎo)線的機(jī)械負(fù)荷則主要由鋼線負(fù)擔(dān)，由于它結(jié)合了鋁和鋼兩者的優(yōu)點(diǎn)，在某些方面甚至較銅線的性能更為優(yōu)越，故目前在架空線路上應(yīng)用最廣，是架空線路導(dǎo)線的主要型式 . 鋼芯鋁絞線 ,可分為普通型、輕型和加強(qiáng)型三種 .三者在結(jié)構(gòu)上的主要差別在于鋁鋼截面比 .鋁鋼截面比越小 ,機(jī)械強(qiáng)度越大 。 ，所以架空線路一般均采用多股絞線。 ，導(dǎo)線還必須有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和防腐性能，并要質(zhì)輕價(jià)廉。第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路 第一節(jié) 電力線路參數(shù)和等值電路 電力線路 ? 1架空線路 ? 2電纜線路 架空輸電線路 主要由導(dǎo)線、避雷線 (地線）、絕緣子 (串 )、金具、桿塔和拉線、基礎(chǔ)以及接地裝置等組成 導(dǎo)線 、輸送電能，它通過絕緣子串長期懸掛在桿塔上。 ，長期受風(fēng)、冰、雪和溫度變化等氣象條件的影響，承受著變化拉力的作用，同時(shí)還受到空氣中污物的侵蝕。 4導(dǎo)線種類有：銅絞線、鋁絞線、鋼芯鋁絞線 ,這種導(dǎo)線使用較廣泛 .還有擴(kuò)徑導(dǎo)線和分裂導(dǎo)線 .這兩種導(dǎo)線一般用在 220kV及以上線路中 . 架空線路導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)型式 、多股絞線和鋼芯鋁絞線三種。 ，所以只有 l0kV及以下的線路因?qū)Ь€受力小而多使用鋁絞線 LJ。 ,機(jī)械強(qiáng)度越小 ,導(dǎo)線就越輕 。 (LGJ)的鋁鋼截面比為 ～ 。 擴(kuò)徑導(dǎo)線和空心導(dǎo)線不易制作和安裝 ,故目前多采用分裂導(dǎo)線 .分裂導(dǎo)線每一相由若干根鋼芯鋁絞線作為子導(dǎo)線 (或稱次導(dǎo)線 )組成，子導(dǎo)線間用金屬間隔棒支撐 . 圖 l11 架空線路各種導(dǎo)線截面結(jié)構(gòu) (a)單股導(dǎo)線； (b)單金屬多股絞線； (c)鋼芯鋁絞線； (d)擴(kuò)徑鋼芯鋁絞線； (e)空心導(dǎo)線； (f)分裂導(dǎo)線 導(dǎo)線和避雷線的型號(hào) 導(dǎo)線和避雷線的型號(hào)是由表示導(dǎo)線、避雷線的材料、結(jié)構(gòu)的字母符號(hào)和表示載流截面積的數(shù)字三部分組成 .例如： T銅線； L鋁線； G鋼線； J多股絞線 。 LGJ120表示標(biāo)稱截面積為 120mm2的鋼芯鋁絞線 . 避雷線 (地線 ) 。 、懸掛于導(dǎo)線上方。當(dāng)雷擊桿塔時(shí)，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 . 、鋁包鋼絞線等良導(dǎo)體，可以降低不對(duì)稱短路時(shí)的工頻過電壓，減少潛供電流 . . 桿塔和拉線 。 2. 桿塔按照受力特點(diǎn)分類，有耐張桿塔、直線桿塔、轉(zhuǎn)角桿塔、終端桿塔、跨越桿塔和換位桿塔。使用拉線可減少桿塔材料的消耗量，降低線路的造價(jià) . 桿塔的型式 ，可按不同的方法分類。 ； 、大跨越段的線路以及某些受力較大的耐張、轉(zhuǎn)角桿塔上 。在線路較長時(shí)，每隔 35km就需設(shè)立一基耐張桿塔 ,以便把斷線故障的影響范圍限制在耐張段內(nèi) .一個(gè)耐張段內(nèi)一般有若干個(gè)直線桿塔，如圖所示。 :當(dāng)線路需要跨越河流、山谷、鐵路、公路、居民區(qū)等地形時(shí) ,若跨距很大就得采用跨越桿塔 ,其高度比一般桿塔高得多 ,根據(jù)跨越檔距的大小也可采用耐張型跨越桿塔或直線型跨越桿塔； ，以便使三相導(dǎo)線的電氣參數(shù)均衡。有針式和懸式絕緣子兩種。 ? ，保證導(dǎo)線與桿塔間不發(fā)生閃絡(luò)，保證地線與桿塔間絕緣。 ? 、盤形玻璃絕緣子、棒形懸式復(fù)合絕緣子 . 架空線路的絕緣子 架空線路的絕緣子 ? (a)針式絕緣子； (b)懸式絕緣子； ? (c)棒式絕緣子； (d)瓷橫擔(dān)絕緣子 架空線路的絕緣子 (1)針式絕緣子 :制造簡易、價(jià)格低廉 ,但耐雷水平不高、易閃絡(luò) ,主要用于 35kV下的線路中的直線桿塔及小轉(zhuǎn)角桿塔上； (2)懸式絕緣子 :主要用于 35kV及以上的線路中 .通常將它們組裝成絕緣子串來用 ,在直線型桿塔上組合成懸垂串，在耐張型桿塔上組合成耐張串。 。按其用途可分為線夾、連接金具、續(xù)金具、保護(hù)金具、拉線金具等幾類 . 塔上，在直線型桿塔的懸垂串下用的懸垂線夾，在耐張型桿塔的耐張串上用的是耐張線夾 . ,或?qū)⒕€夾、絕緣子串、桿塔橫擔(dān)等相互連接 ,球頭掛環(huán)、碗頭掛板、直角掛板、延長環(huán)、 U型掛環(huán)等 . 、避雷線的接續(xù)與修補(bǔ)等，如壓接管、鉗接管、并溝線夾等 . 各種金具 圖 l17 各種金具 (a)懸垂線夾； (b)連接金具 (U型掛環(huán) )； (c)接續(xù)金具(鉗壓管 )； (d)保護(hù)金具 (防震錘 )； (e)鋼線卡子 桿塔基礎(chǔ) ，傳遞桿塔所受荷載至大地 . ，應(yīng)根據(jù)所用桿塔的形式、沿線地形、工程地質(zhì)、水文和施工運(yùn)輸?shù)葪l件綜合考慮確定 . 接地裝置 ，保證線路具有一定的耐雷水平 . ，接地裝置可采用桿塔自然接地或人工設(shè)置接地體 . . 電纜線路 電纜線路主要由電纜本體、電纜接頭與電纜終端等組成 . 電纜結(jié)構(gòu)示意圖 電纜結(jié)構(gòu)示意圖 (a)單芯電纜； (b)三芯電纜 (三相統(tǒng)包型 )； (c)三芯電纜 (分相鉛包型 ) 1導(dǎo)體 。3紙絕緣 。5。 ，通常用多股銅絞線或鋁絞線，以增加電纜的柔性，便于彎曲電纜 。 、瀝青、聚乙烯、交聯(lián)聚乙烯、聚氯乙烯、聚丁烯、棉、麻、綢緞、紙、浸漬紙、油、植物油等 。 ，用以保護(hù)絕緣不受損傷，防止浸漬劑的外溢和水分的侵入； 、鎧裝層和外被層組成，用于防止外界的機(jī)械損傷和化學(xué)腐蝕 。 B鎧裝層一般由鋼帶或鋼絲包繞而成 ,是外護(hù)層的主要部分 .外被層的制作與內(nèi)襯層相同 ,作用是防止鎧裝層的銹蝕 . 電纜的附件 (盒 )和終端頭 (盒 )，對(duì)充油電纜則還有一套供油系統(tǒng) . .電纜終端頭則是電纜線路末端用以保護(hù)纜芯絕緣并將纜芯導(dǎo)體與其他電氣設(shè)備相連的部件 .連接頭和終端頭都是電纜線路的薄弱環(huán)節(jié) ,應(yīng)特別注意維護(hù) . 電力系統(tǒng)各元件的參數(shù)和等值電路 電力系統(tǒng)中 元件 :同步發(fā)電機(jī)、變壓器、電力線路、負(fù)荷的 參數(shù)和 等值電路 . 電力系統(tǒng)各元件參數(shù)和等值電路 內(nèi)容 : 電力線路、變壓器、同步發(fā)電機(jī)、負(fù)荷的等值電路模型及其中的各等值參數(shù)的含義和計(jì)算公式 。 ? (2)標(biāo)幺制的基本概念、基準(zhǔn)值的選擇和標(biāo)幺值的計(jì)算 . 難點(diǎn) : (1)對(duì)同步發(fā)電機(jī)各參數(shù)含義的理解 。 :反映載流導(dǎo)體周圍的 磁場效應(yīng) 。 :反映帶電導(dǎo)線周圍的 電場效應(yīng) . 架空線路的參數(shù)計(jì)算 電阻 架空線路等效電阻用于反映線路通過電流時(shí)產(chǎn)生有功功率損失效應(yīng) . 有色金屬導(dǎo)線單位長度的直流電阻計(jì)算公式為 ? r1=ρ/S (Ω/km) (21) 式中 :ρ為導(dǎo)線的電阻率 ,單位為 Ωmm2/km 和mm2/km和 d1n ? 式中 r每根導(dǎo)線半徑， mm； ? D1m第一根導(dǎo)線與第 m根導(dǎo)線間的幾何均距。在干燥或晴朗的天氣 m2=1。在最惡劣的情況下 ,m2=. ? δ空氣的相對(duì)密度 . ? P大氣壓力 ,Pa. ? t大氣溫度 ,0C. 避免導(dǎo)線發(fā)生全面電暈的措施 1 當(dāng)架空線路運(yùn)行電壓小于電暈臨界電壓時(shí) ,全線路不會(huì)發(fā)生電暈 .因此 ,在設(shè)計(jì)架空輸電線路時(shí) ,應(yīng)使電暈臨界電壓大于最高運(yùn)行電壓 . 式 (210)僅適用于三相三角排列導(dǎo)線 .三相水平排列時(shí) ,邊相的電暈臨界電壓較式 (210)求出的高 6％ ,中間相電暈臨界電壓則低 4％ .為提高電暈臨界電壓 ,避免導(dǎo)線發(fā)生全面電暈有以下幾項(xiàng)措施 . (1)施工時(shí)盡量避免磨損導(dǎo)線 ,要保持導(dǎo)線及金屬元件表面光滑 ,以防電場不均勻 . (2)增大導(dǎo)線半徑 ,是減小導(dǎo)線表面附近電場強(qiáng)度 ,避免發(fā)生全面電暈的重要措施 .為此 ,可以采用分裂導(dǎo)線、擴(kuò)徑導(dǎo)線和空心導(dǎo)線等 . 雖然增加線間距離也可以提高臨界電壓 ,但試驗(yàn)表明 ,效果不明顯 .增加線間距離使桿塔造價(jià)迅速增大 ,因此 ,用增加線間距離來提高電暈臨界電壓是十分不經(jīng)濟(jì)的 . 避免導(dǎo)線發(fā)生全面電暈的措施 2 當(dāng)架空線路實(shí)際運(yùn)行電壓大于電暈臨界電壓時(shí) ,可通過實(shí)測(cè)方法求取電導(dǎo) ,與電暈對(duì)應(yīng)的電導(dǎo)為 ? g1=(ΔPg/U2)103 (212) ? 式中 g1導(dǎo)線每相單位長度電導(dǎo) ,S／ km ? Δ Pg實(shí)測(cè)三相電暈損耗總功率 ,kW/km； ? U線路電壓 ,kV. 為避免過大的電暈損耗 ,架空線路導(dǎo)線的直徑應(yīng)選擇得使其在天氣晴朗時(shí)不發(fā)生電暈 ,在雨雪天氣時(shí)允許略有電暈 .由于一年中雨雪天氣時(shí)間不長 ,全年電暈損耗不會(huì)顯著增加線路運(yùn)行費(fèi)用 . 由實(shí)驗(yàn)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明 ,一般 110kV以下電壓的架空線路以及 35kV以下電壓的電纜線路 ,由于電壓低 ,不會(huì)發(fā)生全面電暈 ,因此也不必考慮電暈損耗和絕緣介質(zhì)損耗 . 各級(jí)電壓下晴天不發(fā)生電暈的部分最小導(dǎo)線半徑和相應(yīng)的導(dǎo)線型號(hào) 額定電壓 (kV) 110 220 330 500 單分裂 雙分裂 四分裂 相應(yīng)導(dǎo)線型號(hào) LGJ50 LGJ240 LGJ600 2XLGJ 240 4XLGJQ300 架空線路的參數(shù)計(jì)算 容納 電力線路運(yùn)行時(shí) ,相與相之間及相與地之間都存在電位差 ,因而導(dǎo)線間以及導(dǎo)線與大地間有電容存在 ,也即存在容性電納 .容納大小與相間距離、導(dǎo)線截面、桿塔結(jié)構(gòu)等因素有關(guān) .如果三相線路參數(shù)相同時(shí) ,每相導(dǎo)線的等值電容可由下式計(jì)算 ? C1=[(Dm/r)] 106(F/km) (27) ? 當(dāng) f=50Hz時(shí) ,單位長度容納為 ? b1=ωC=2πfC=[(Dm/r) 106(S/km) (28) ? 若導(dǎo)線長度為 L(km)，則每相導(dǎo)線容納 B為 ? B=b1L 當(dāng)采用分裂導(dǎo)線 ,仍可按 B=b1L式計(jì)算容納 ,只是這時(shí)導(dǎo)線的半徑 r應(yīng)由式 (28)計(jì)算得的等效半徑 r代替 ,可見分裂導(dǎo)線的容納要比普通導(dǎo)線的大 ,一般雙分裂導(dǎo)線線路容納要比同樣截面的單導(dǎo)線容納增大 20％左右 . 【 例 2l】 某三相單回輸電線路，采用 LGJ300型導(dǎo)線，已知導(dǎo)線的相間距離D=6m，試求： (1)每相每千米線路的電阻； (2)三相導(dǎo)線水平布置 ,且完全換位時(shí) ,每相每千米線路的感抗和容納值； (3)三相導(dǎo)線按等邊三角形布置時(shí) ,每相每千米線路的感抗和容納值 . 解 (1)LGJ300的截面積為 300mm2，代人式 (21)可得導(dǎo)線 20℃ 時(shí)單位長度的電阻為 r0=ρ/S= 104(Ω/km) (21) 查手冊(cè)可知 LGJ300的計(jì)算外徑為 ，因而計(jì)算半徑為 : r=(mm) (2)當(dāng)三相導(dǎo)線水平布置時(shí)，導(dǎo)線間幾何均距為 ? Dm=3√Dab Dbc 2Dca =3√2D== 6=(m) 代入式 (25),可得導(dǎo)線每千米感抗 x0=(Dm/r)+ (24) ? = lg( 103/)+=(／ km) 代入式 (28)，可得導(dǎo)線每千米容納 ? b0=(Dm/r) 106=[lg( 103/)] 106= 106(S／ km) (3)當(dāng)三相導(dǎo)線按等邊三角形布置時(shí)，有 ? Dm=3√D D D