安防之家讯：[摘要]架空线路作为电力输送最为普通的形式,为国家电网调配发挥了至关重要的作用。本文阐述了架空线路基本组成、设计的基本要求和架空线路的设计原则(以10kV为例),并对防范具体故障作出了设计要求。
[关键词]架空线路设计要求

一、架空线路基本组成和设计的基本要求
1.架空线路的基本组成。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,它由导线、架空地线、绝缘子串、杆塔、接地装置等组成。导线由导电良好的金属制成,有足够粗的截面(以保持适当的通流密度)和较大曲率半径(以减小电晕放电);架空地线(又称避雷线)设置于输电导线的上方,用于保护线路免遭雷击,重要的输电线路通常用两根架空地线。绝缘子串由单个悬式(或棒式)绝缘子串接而成,需满足绝缘强度和机械强度的要求,每串绝缘子个数由输电电压等级决定;杆塔多由钢材或钢筋混凝土制成,是架空输电线路的主要支撑结构;超高压输电则多采用分裂导线。
2.架空线路设计要求。架空输电线路在设计时要考虑它受到的气温变化、强风暴侵袭、雷闪、雨淋、结冰、洪水、湿雾等各种自然条件的影响,还要考虑电磁环境干扰问题。架空输电线路所经路径还要有足够的地面宽度和净空走廊。(1)TT系统供电时,其相序排列:面向负荷从左向右为L1、L2、L3;(2)TN-S系统或TN-C-S系统供电时,和保护零线在同一横担架设时的相序排列:面向负荷从左至右为L1、N、L2、L3、PE;(3)TN-S系统或TN-C-S系统供电时,动力线、照明线同杆架设上、下两层横担,相序排列方法:上层横担,面向负荷从左至右为L1、L2、L3,下层横担,面向负荷从左至右为L1、(L2、L3)、N、PE。当照明线在两个横担上架设时,最下层横担面向负荷,最右边的导线为保护零线PE。
二、架空线路的设计原则(以66kV为例)
1.必须先进行实地勘察,详细了解现场情况,并尽可能考虑多种设计方案。
2.在可能的条件下,应使路径长度最短、转角少、特殊跨越少,水文地质条件好,投资少。
3.沿线交通便利,便于施工、运行。
4.线路应尽可能避开森林、绿化区、防护林、建筑物、不良地质地段、良田、沼泽地、水草地、易积水地、盐碱地、污染地区、洪水淹没的地段和陡坡、滑坡、崩塌、不稳定岩堆、泥石流等不良地质地段等。
5.线路转角点不宜选在高山顶、深沟、河岸、堤坝、悬崖、陡坡或易被洪水冲刷、淹没之处。
6.矿区路径选择,应尽量避开塌陷及可能塌陷的地方,避开爆破开采或火药库事故爆炸可能波及的范围。应避免通过富矿区,尽量绕行于矿区边沿。如线路必须通过开采区或采空区时,应根据矿区开采情况、地质及下沉情况,计算和判断地表稳定度。保证基础的下沉不影响线路的安全运行。
7.应该遵守架空线路的拉线施工工艺标准依据:《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001,《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303-2002。本施工工艺标准适用于10kV及以下架空配电线路的拉线安装工程。

三、架空线路设计防范
1.防雷击设计。保护线路导线不遭受直接雷击,可采用避雷线、避雷针或将架空线路改为电缆线路。(1)架设避雷线是架空线路防雷保护的最基本和最有效的措施。避雷线的主要作用是防止雷电直击导线。(2)在无避雷线的线路段,且多雷区及易击点或在山顶高位的杆塔,可在杆塔顶部装设避雷针,作为防雷保护,但应改善杆塔的接地。(3)避雷线受雷击后不应使线路绝缘发生闪络,需降低线路杆塔的接地电阻,或适当加强线路绝缘,对个别杆塔可使用避雷器,雷区活动频繁的线路地段应架设耦合架空地线。
2.架空绝缘导线的设计。架空绝缘导线适用于多树木地方、多飞飘金属灰尘及多污染的区域、盐雾地区、雷电较多的区域、旧城区改造地段和台风频发地域,所以架空绝缘导线的设计应该满足这些地域的环境、气候和地质的要求。(1)绝缘导线。设计选型时,绝缘导线要选大一档。同时,耐张线夹直接夹在导线绝缘子上,为防止导线拉力过大,使绝缘层产生裂纹或退皮,一般绝缘导线的最大使用应力均取用41n/mm2左右。(2)架空绝缘线路的档距应控制在50m为宜。(3)绝缘导线的相间距离比裸导线线路要小,但垂直、三角排列的相间距离不小于0.3m;水平排列的相间距离不小于0.4m。(4)绝缘线的连接不允许缠绕,绝缘导线尽可能不要在档距内连接,可在耐张杆跳线时连接。(5)导线架设后考虑到塑性伸长率对弧垂的影响,应采用减少弧垂法补偿。(6)绝缘导线与绝缘子的固定采用绝缘扎线。(7)施工中要注意对绝缘层的保护,尽量避免导线绝缘层和地面及杆塔附件的接触摩擦。(8)跨接线连接可采用并沟线夹或接续管进行连接。引落线可采用并沟线夹或t型线夹进行连接。
3.导线的断股、损伤和闪络烧伤预防上设计。刮风会使导线、架空地线发生震动或摆动造成断股,甚至发生导线之互相碰撞而形成相间短路,烧伤导线造成跳闸而使线路停电。导线的断股、损伤和闪络烧伤预防上设计:(1)对于风吹摆动较大的导线,应进行调整,松的应调紧,或在两杆塔中间加装一根杆塔,以缩短挡距,使导线稳定。(2)在线夹附近的导线上加装防震锤、护线条,以防止导线振动。(3)对耐张塔上的跳线,应注意其摆动的情况,在最大摆度时应不至于对杆塔、横担或拉线发生放电,如有这种可能,一般可用绝缘子串来固定,亦可在跳线上附加一铁棍,这样就能有效的解决跳线因受风而摆动。
4.架空线路安全运行设计要求。水泥电杆无混凝土脱落、露筋现象。线路上使用的器材,不应有松股、交叉、拆叠和破损等缺陷。导线载面和弛度应符合要求。金具应光洁,无裂纹、砂眼、气孔等缺陷。绝缘子瓷件与铁件应结合紧密,铁件镀锌良好;绝缘子瓷釉光滑,无裂纹、斑点,无损坏,歪斜,绑线未松脱。横担应符合规程要求,上下歪斜和左右扭斜不得超过20毫米。拉线未严重锈蚀和严重断股。线间、交叉、跨越和对地距离,均应符合规程要求。防雷、防振设施良好,运行标志完整醒目。运行资料齐全,数据正确,且与现场情况相符。

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