架空线路的优点是成本低、投资少、施工快、维护检修方便、易于发现和排除故障等;它的缺点是易受外界条件(雷雨、风雪及工业粉尘、气体等)影响,受厂区建筑布局限制,不能普遍采用。由于架空线路比电缆线路节省1/2~4/5的成本,因此在工业企业中凡有可能都优先采用架空线路。
1.导线
架空线路所采用的主要导电材料是铜绞线、铝绞线和钢芯铝绞线。铜绞线是较好的导电材料,它具有较好的电导率[γ=53(MS/m=m/Ω·mm2)],机械强度高,抗拉强度为
铝绞线的电导率较小[γ=32(MS/m=m/Ω·mm2)],抗拉强度也低,为
铝的资源比铜丰富,因此应尽量采用铝绞线。为了弥补铝绞线机械强度低的不足,在高压大挡距的架空线路上,可以采用钢芯铝绞线。
各电压级电力网的输送容量与距离都有一定的范围,例如0.38kV输送功率在100kW以下,输送距离不超过0.6km;10kV输送功率为200~2000kW,输送距离为6~22km;35kV输送功率为2000~10000kW,输送距离为20~50km。
导线敷设应保持相互的足够距离,以保证在风吹摇摆下仍能可靠绝缘。线间距离与线路电压、线路挡距有关,并考虑所在地区的气候区类别,具体可查阅有关资料。架空线路的挡距,指相邻两电杆的距离。不同电压的架空线路的挡距是不同的,如35kV一般在150m以上,6~10kV为80~120m,380V为50~60m。
架空线路与地面、水面以及其他跨越物均应保持足够的安全距离,并应按最大弧垂(导线下垂距离)校验。此外,架空线路对房屋建筑物以及与其他线路交叉时的最小距离也有要求,具体可查规程。
2.杆塔及绝缘子
杆塔按材质划分,有木杆、水泥杆和铁塔3种,工业企业中常用水泥杆。杆塔从作用上可划分为6种形式,见表3-4,其应用示例如图3-14所示。
表3-4 各种类型杆塔的用途和杆顶结构
图3-14 各种杆塔的应用地点
各种电杆上的横担,目前多用70mm×70mm×6mm的角钢制成,并根据线路电压以及杆型决定其长度。如10kV线路直线杆横担长为2.3~2.4m,低压横担长为1.5~1.7m。10kV大挡距耐张杆,如果用双杆组成的Ⅱ型杆,则应用两根4m长的铁横担夹固于两根电杆上。高压线路中常用的横担形式及支撑种类如图3-15和图3-16所示。
图3-15 高压线路中常用的横担形式
(a)“丁”字形;(b)叉股形;(c)“之”字形;(d)弓箭形
图3-16 高压线路中常用的横担支撑种类(www.xing528.com)
(a)扁形支撑;(b)元铁支撑;(c)三角铁元宝支撑
敷设导线用的瓷瓶常用以下几种:
1kV以下线路,用PD-1、PD1-1型低压针式瓷瓶;
6~10kV线路,用P-6、P-10M型高压针式瓷瓶;
10~35kV线路,用P-15M、P-35M型针式瓷瓶;
35kV以上的线路,用X-4.5型悬式瓷瓶串。各种瓷瓶的外形和结构如图3-17所示。
图3-17 各种瓷瓶的外形和结构
(a)低压针式;(b)高压针式;(c)悬式和碟式
3.架空线路设计
架空线路设计的内容包括确定路径、选定杆位、选择导线、确定杆型、绘制图纸、开列清单和做出预算等几项工作。
路径的选择应力求使线路最短,并尽可能避免交叉跨越,避开污秽环境。选定杆位时,首先确定首端、末端电杆及转角杆位置,并在它们之间按适当挡距确定中间位置。应设法使线路与跨越物保持尽可能大的距离。
确定杆高,以规程要求的导线对地距离为基础,加上最高温度便得到弧垂,进而得到横担对地高度,再加横担至杆顶的距离,便得到电杆在地面上部分的长度。电杆埋深约占电杆总长度的1/6,按此比例求得电杆总长。
目前常用的离心式钢筋混凝土圆杆有下列几种规格,可根据需要选用:
(1)拔梢整杆:梢径φ150mm,杆长分7m、8m、9m、10m等几种;梢径φ190mm,杆长分10m、11m、12m、15m等几种。
(2)分段梢杆:上段梢径φ190mm,段长分6m、9m等几种;下段梢径φ310mm,段长分6m、9m等几种。
(3)等径杆:上段直径φ300mm,段长分6m、9m等几种;下段直径φ300mm,段长分6m、9m等几种。
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