架空配电线路主要由基础、电杆、导线、金具、绝缘子和拉线等组成。
电杆装置的结构示意图如图5-1所示。
图5-1 钢筋混凝土电杆装置示意图
1—低压五线横担;2—高压二线横担;3—拉线抱箍;4—双横担;5—高压杆顶支座;6—低压针式绝缘子;7—高压针式绝缘子;8—蝶式绝缘子;9—悬式绝缘子或高压蝶式绝缘子;10—花篮螺丝;11—卡盘;12—底盘;13—拉线盘
(一)电杆基础
电杆基础是指电杆的地下部分,包括底盘、卡盘和拉线盘。电杆基础的作用是防止电杆因承受垂直荷重和水平荷重及事故荷重而发生上拔、下弦或者倾倒。底盘、卡盘和拉线盘一般是钢筋混凝土预制件,起形状如图5-2所示。
图5-2 底盘、卡盘和拉线盘
(a)底盘;(b)卡盘;(c)拉线盘
(二)电杆及杆型
电杆用来架设导线,必须要有足够的机械强度和使用寿命,而且要求造价低。
电杆按其材质分有木电杆、钢筋混凝土电杆和金属电杆三种。木电杆重量较轻,施工方便而且耐压水平较高,但容易腐烂,而且木材供应紧张,因此目前很少使用。金属电杆俗称铁塔,其机械强度很高,但由于耗用金属多,造价较高。因此一般用在线路的特殊位置。钢筋混凝土电杆坚固耐久,使用寿命长,维护工作量少,而且能节省木材和钢材,所以目前在低压架空配电线路上用得最广;但钢筋混凝土电杆较笨重,运输和施工不方便。钢筋混凝土电杆在施工前必须认真检查,不能有露筋、裂纹的水泥脱落,质量不合格的电杆不能安装到线路上去。
电杆在线路中所处的位置不同,它的作用和受力情况就不同,电杆的结构情况也就不同。根据电杆在线路中的作用不同,电杆分为下列六种,如图5-3所示。
图5-3 各种杆型在线路中的特征及应用
(a)各种电杆的特征;(b)各种杆型在线路中的应用
1.直线杆(中间杆)
直线杆位于线路的直线段上,仅作为支持导线、绝缘子和金具用。它只能在正常情况承受导线的垂直荷重、风吹导线的水平荷重及冬天覆冰荷重,不能承受顺线路方向的导线拉力。当发生一侧导线断线时,它就可能向另一侧倾倒。在架空线路中直线杆数量最多,约占全线电杆总数的80%以上。
2.耐张杆
为防止架空线路发生断线事故时引起成批电杆倒杆,每隔几根直线杆要设置一根耐张杆。
耐张杆是加强型电杆(如电杆两侧装设拉线等),具有较强的机械强度,它能承受电杆两侧不平衡拉力而不致倾倒。
3.转角杆
转角杆位于线路改变方向,即转角的地方。
转角杆承受线路转角时很大的两侧导线合力,必须有很高的机械强度。因此转角杆也是加强型电杆(有拉线等措施),有时也用金属杆。它能承受线路两侧导线的合力而不致倾倒。
4.终端杆
终端杆是指线路首端与终端的两根电杆。终端杆一侧受力,所以要求机械强度很高。是加强型电杆(有拉线等措施)或用金属杆作为终端杆。
5.分支杆
分支杆位于线路的分路处。有直线分支和转角分支两种情况,应尽量避免在转角杆上分支。对分支杆,它相当于分支线的终端杆,同时又起着直线杆的作用,所以分支杆也是加强型电杆。
6.跨越杆(www.xing528.com)
当架空线路与公路、铁路、江河、通信线路及其他电力线路等交叉时,必须满足规范规定的交叉跨越要求,要保证足够的安全距离。一般直线杆高度太低,大多数情况不能满足要求,这就要加高电杆的高度和增大机械强度。这种用作跨越公路、铁路、江河和其他线路或建筑物的电杆称为跨越杆。跨越杆要求有很高的机械强度(尤其是跨越大江及河道的跨越杆)和相当高的高度。一般常用金属杆作为跨越杆,也可用加高加强的钢筋混凝土电杆,主要根据地形环境和机械强度要求而定。
(三)导线
架空线路的导线用来传输电能,因此要有足够截面积,以满足发热和电压损失不超过允许值的规定。导线截面确定时还要考虑到机械强度,不能因为气候条件或导线自重拉力而断线。
架空配电线路常用的导线的型号是:LGJ、LJ。前者是钢芯铝绞线,这种导线的中心是钢线,具有较高的机械强度,在高压输电线路上广泛使用。后者是铝绞线,适用在气候条件好,线路挡距较小的线路上,其机械强度与钢芯铝绞线相比差得很多。在工矿企业有时就有用铝绞线作为线路的导线。LGJ和LJ两种导线的规格和技术特性见表5-1和表5-2。
表5-1和表5-2中导线允许载流量是按环境温度+25℃,导线最高发热温度为70℃时定的数值。若环境温度不是+25℃时,则导线允许载流量应作修正,应乘以温度校正系数。温度校正系数见表5-3。
表5-1 硬铝绞线技术规格
表5-2 钢芯铝绞线技术规格
表5-3 铝导线载流量温度校正系数
(四)横担
横担装在电杆的上部,用来安装绝缘子或固定开关设备及避雷器等,具有一定的长度和机械强度。横担按使用材质分有木横担、铁横担和瓷横担。木横担因易腐烂,使用寿命短,一般很少使用。铁横担是用镀锌角钢制成,规格有50mm×50mm×5mm、40mm×40mm×4mm等,它坚固耐用,目前应用最广。瓷横担它同时起横担和绝缘子两种作用,具有较高的绝缘水平,而且能在一侧线路导线发生断线事故时,自动转动,使电杆不会倾倒,并且节约木材、钢材、使线路造价可降低。瓷横担的外形如图5-4所示。
图5-4 陶瓷横担
瓷横担在施工安装过程中需特别注意防止冲击碰撞,以免破碎损坏。
(五)绝缘子
绝缘子俗称瓷瓶,是用来固定导线,并使导线与导线之间,导线与横担之间,导线与电杆之间保持绝缘;同时也承受导线的垂直荷重和水平荷重。因此要求绝缘子必须具有良好的绝缘性能和足够的机械强度。
绝缘子按工作电压分有低压绝缘子和高压绝缘子两种;按外形分有针式绝缘子、蝶式绝缘子、悬式绝缘子和拉线绝缘子等。
绝缘子在安装前必须按有关电气试验规程要求,进行耐压试验并合格,使用的每个绝缘子不能有裂痕及脏污,釉面要完好光洁,以防在运行中发生闪络放电。
架空配电线路常用的绝缘子外形如图5-5所示。
图5-5 绝缘子外形
(a)针式瓷绝缘子;(b)蝴蝶形瓷绝缘子;(c)悬式瓷绝缘子;(d)拉紧绝缘子
(六)金具
在架空线路中,用来固定横担、绝缘子、拉线和导线的各种金属联结件称为线路金具,如抱箍、线夹、花篮螺丝、球头挂环、穿心螺丝等。镏金具应镀锌防腐,质量必须符合要求,安装时应牢固可靠。
(七)拉线
如前所述,在架空线路中终端电杆、转角电杆、分支电杆和耐张电杆等电杆,在架线后会发生受力不平衡现象,为了使电杆能稳固,常用拉线来帮助实现。另外,拉线还可起补强电杆强度等作用。
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