架空线路讲师手册剖析.docx

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架空线路讲师手册剖析

国网技术学院标准化课程

讲师手册

课程名称：

输配电线路

课程编码：

ZYYW20120205

培训对象：

非电专业新员工

开发人：

彭玉金赵莹王旭

认证时间：

2012年08月

1架空线路

★教学目标：

1．介绍架空线路的作用

2．陈述架空线路的分类

3．描述架空线路的组成部件

4.介绍架空线路的相关术语

★讲解1：

引起注意

★播放幻灯片：

第2页

★教学事件：

电能是一种应用广泛的能源,架空线路是用绝缘子以及其他金具将导线悬空架设在支持杆塔上，主要用于连接发电厂和变电站以及电力用户，是以实现输送电能为目的的电力设施,在现实生活中架空线路的故障将会严重影响人们的生产生活。

★讲解2：

1.1架空线路的概述

★播放幻灯片：

第3-15页

★教学事件：

电能是一种应用广泛的能源，其生产（发电厂）、输送（输配电线路）、分配（变配电所）和消费（电力用户）的各个环节有机地构成了一个系统，如图所示。

它包括：

1.动力系统

由发电厂的动力部分（如火力发电的锅炉、汽轮机，水力发电的水轮机和水库，核力发电的核反应堆和汽轮机等）以及发电、输电、变电、配电、用电组成的整体。

2.电力系统

由发电、输电、变电、配电和用电组成的整体，它是动力系统的一部分。

3.电力网

电力系统中输送、变换和分配电能的部分，它包括升、降压变压器和各种电压等级的输配电线路，它是电力系统的一部分。

电力网按其电力系统的作用不同分为输电网和配电网。

①输电网。

以高电压（220kV、330kV）、超（特）高电压（500kV、750kV、1000kV）输电线路将发电厂、变电站连接起来的输电网络，是电力网中的主干网络；

②配电网。

从输电网接受电能分配到配电变电站后，再向用户供电的网络。

配电网包括多个电压等级，这些不同电压等级的配电网之间通过变压器连接成一个整体配电系统。

对配电网的基本要求主要是供电的连续可靠性、合格的电能质量和运行的经济性等。

写出电力系统各组成部分的名称并拼制电力系统构架图（排列顺序）

★讲解3：

架空线路的分类

★播放幻灯片：

第16、17页

★教学事件：

按照电压等级架空电力线路可分为输电线路、配电线路。

输电线路按电压等级的不同，可分为高电压（220kV、330kV）、超（特）高电压（500kV、750kV、1000kV）

配电网按电压等级的不同，可又分为高压配电网（110kV、35kV）、中压配电网（20kV、10kV、6kV、3kV）和低压配电网（220V/380V）；

2.按照输电性质不同架空电力线路可分为交流线路、直流线路。

区分交直流输电

★讲解4：

架空线路的组成部分

★播放幻灯片：

第18-31页

★教学事件：

架空线路的组成：

由杆塔、绝缘子、金具、避雷线、导线、基础等主要元件组成。

1．杆塔

作用是支撑导线和避雷线，使其对大地、树木、建筑物以及被跨越的电力线路、通信线路等保持足够的安全距离要求，并在各种气象条件下，保证电力线路能够安全可靠地运行。

杆塔按其在架空线路中的用途可分为直线杆、耐张杆、转角杆、终端杆、分支杆、跨越杆和其他特殊杆等。

直线杆

用在线路的直线段上，以支持导线、绝缘子、金具等重量，并能够承受导线的重量和水平风力荷载，但不能承受线路方向的导线张力；它的导线用线夹和悬式绝缘子串挂在横担下或用针式绝缘子固定在横担上。

耐张杆

主要承受导线或架空地线的水平张力，同时将线路分隔成若干耐张段（耐张段长度一般不超过2km），以便于线路的施工和检修，并可在事故情况下限制倒杆断线的范围；导线用耐张线夹和耐张绝缘子串或用蝶式绝缘子固定在电杆上，电杆两边的导线用引流线连接起来。

转角杆

用在线路方向需要改变的转角处，正常情况下除承受导线等垂直载荷和内角平分线方向的水平风力荷载外，还要还要承受内角平分线方向导线全部拉力的合力，在事故情况下还要能承受线路方向导线的重量，它有直线型和耐张型两种型式，具体采用哪种型式可根据转角的大小来确定。

终端杆

用在线路的首末的两终端处，是耐张杆的一种，正常情况下除承受导线的重量和水平风力荷载外，还要承受顺线路方向导线全部拉力的合力。

分支杆

用在分支线路与主配电线路的连接处，在主干线方向上它可以是直线型或耐张型杆，在分支线方向上时则是终端杆；分支杆除承受直线杆塔所承受的载荷外，还要分支导线等垂直荷重、水平风力荷重和分支方向导线全部拉力。

跨越杆

用在跨越公路、铁路、河流和其他电力线等大跨越的地方；为保证导线具有必要的悬挂高度，一般要加高电杆；为加强线路安全，保证足够的强度，还需加装拉线。

用基本塔型搭建最简单的输电线路（排列顺序）

2.绝缘子

用于支持和悬挂导线，并使导线和杆塔等接地部分形成电气绝缘的组件。

架空电力线路的导线，是利用绝缘子和金具连接固定在杆塔上的。

用于导线与杆塔绝缘的绝缘子，在运行中不但要承受工作电压的作用，还要受到过电压的作用，同时还要承受机械力的作用及气温变化和周围环境的影响，所以绝缘子必须有良好的绝缘性能和一定的机械强度。

通常，绝缘子的表面被做成波纹形的。

这是因为：

一是可以增加绝缘子的泄漏距离（又称爬电距离），同时每个波纹又能起到阻断电弧的作用；二是当下雨时，从绝缘子上流下的污水不会直接从绝缘子上部流到下部，避免形成污水柱造成短路事故，起到阻断污水水流的作用；三是当空气中的污秽物质落到绝缘子上时，由于绝缘子波纹的凹凸不平，污秽物质将不能均匀地附在绝缘子上，在一定程度上提高了绝缘子的抗污能力。

绝缘子按照材质分为瓷绝缘子、玻璃绝缘子和合成绝缘子三种。

（1）瓷绝缘子具有良好的绝缘性能、适应气候的变化性能、耐热性和组装灵活等优点，被广泛用于各种电压等级的线路。

金属附件连接方式分球型和槽型两种。

在球型连接构件中用弹簧销子锁紧；在槽型结构中用销钉加用开口销锁紧。

瓷绝缘子是属于可击穿型的绝缘子。

（2）玻璃绝缘子。

用钢化玻璃制成，具有产品尺寸小、重量轻、机电强度高、电容大、热稳定性好、老化较慢寿命长“零值自破”维护方便等特点。

（3）合成绝缘子。

又名复合绝缘子，它是由棒芯、伞盘及金属端头铁帽三个部分组成。

①棒芯：

一般由环氧玻璃纤维棒玻璃钢棒制成,抗张强度很高。

棒芯是合成绝缘子机械负荷的承载部件，同时又是内绝缘的主要部件。

②伞盘：

以高分子聚合物如聚四氯乙烯、硅橡胶等为基体添加其他成分，经特殊工艺制成。

伞盘表面为外绝缘给绝缘子提供所需要的爬电距离。

③金属端头：

用于导线杆塔与合成绝缘子的连接根据负载能力的大小采用可锻铸铁、球墨铸铁或钢等材料制造而成。

为使棒芯与伞盘间结合紧密，在它们之间加一层粘接剂和橡胶护套。

合成绝缘子具有抗污闪性强、强度大、质量轻、抗老化性好、体积小、质量轻等优点。

但承受的径向（垂直于中心线）应力很小，因此，使用于耐张杆的绝缘子严禁踩踏，或任何形式的径向荷重，否则将导致折断。

运行数年后还会出现伞裙变硬、变脆的现象，也容易发生鼠。

此外：

按结构分有盘形和棒形；

按造型分有普通型、防污型（盘形防污型有双伞型和防雾型；棒形防污型有大小伞型和伞下带棱型）。

3.金具

金具在架空电力线路及配电装置中，主要用于支持、固定和接续裸导线、导体及绝缘子连接成串，亦用于保护导线和绝缘体。

（1）支持金具类

用来将导线固定在绝缘子串上或将避雷线固定在杆塔上。

主要有：

悬垂式线夹、螺栓式耐张线夹、压缩型耐张线夹、楔型线夹。

（2）连接金具类

用来将绝缘子串与杆塔之间，线夹与绝缘子串之间，避雷线线夹与杆塔之间进行连接的金具。

常用的有：

球头挂环、碗头挂板、U型挂环等。

（3）接续金具类

用于导线、避雷线的接续、耐张杆塔跳线的接续。

定型的有：

钳压接续金具、液压接续金具等。

（4）防护金具类

防震锤、护线条、间隔棒、屏蔽环、均压环等。

（5）拉线金具类

用于调整和稳固杆塔。

主要有：

可调式UT型线夹、钢线卡子及双拉线联板等。

4.导线

用于传导电流，输送电能，是线路重要组成部分。

由于架设在电杆上面，要承受自重、风、冰、雨、空气温度变化等的作用，要求具有良好的电气性能和足够的机械强度。

导线种类有很多种，应用最多的是钢芯铝绞线，内部几股是钢线，承受机械受力；外部由多股铝线绞制而成，传输大部分电流。

例如：

LGJ-400/50。

在超高压电网中，由于输送容量大、电压等级高，为了提高输送能力，减少电晕以及对高频通讯的干扰，常采用每相两根或多根导线组成的分裂导线。

避雷线

又称架空地线，由于避雷线对导线的屏蔽，及导线、避雷线间的耦合作用，从而可以减少雷电直接击于导线的机会。

当雷击杆塔时，雷电流可以通过避雷线分流一部分，从而降低塔顶电位，提高耐雷水平。

架空地线常采用镀锌钢绞线。

近年来，OPGW地线获得了广泛应用，OPGW，全称是光缆复合架空地线，是综合利用架空地线的一种新型光纤通信方式的产品。

它具有通信容量大、损耗低、频带宽、抗强电磁场干扰等优点，又有架空地线所必须的机械强度和电性能。

5.基础

是指杆塔埋置于土壤之中（如电杆用的三盘）或露出地面以上（铁塔基础）的部分，其作用是将杆塔及拉线固定于土壤中。

能承受杆塔、导线、架空地线的各种荷载所产生的上拔力、下压力和倾覆力矩。

主要有混凝土电杆基础和铁塔基础。

基础的型式应根据送电线路路径的地形、地貌、杆塔结构型式和施工条件等特点，本着确保杆塔安全可靠、节约材料、降低工程造价的原则经综合比较后确定。

大体可分为现浇基础、装配式基础、灌注桩式基础、岩石基础和底、拉、卡盘基础等型式。

从图中选取建设架空杆塔所需部分。

★讲解5：

专业术语

★播放幻灯片：

第32、33页

★教学事件：

1.档距：

相邻两基杆塔之间的水平直线距离称为档距,L1。

2.驰度（弧垂）：

线路相邻两基杆塔导线悬挂点连线与导线任一点（或最低点）之间的垂直距离称为驰度，也称为弧垂,f。

3.限距：

导线对地面或对被跨越设施的最小距离，一般是指导线最低点到地面的最小允许距离,h。

4.水平档距：

相邻两档距之和的一半称为水平档距，主要用于计算杆塔结构所承受的导线横向（风）荷载,L=（L1+L2）/2。

5..杆塔埋深：

电杆（基础）埋入土壤中的深度称为杆塔埋深。

在架空线路模拟图上标注专业术语

★讲解6：

学员共享、学员总结

★播放幻灯片：

第34页

★教学事件：

组织学员讨论，并进行自我评价。

在三个方面达到目标。

★评估：

总结性评价：

1．概述架空线路

2.了解架空线路的相关术语

形成性评价：

1．总结架空线路的作用、分类、组成部件

2.描述架空线路的相关术语

★时间：

总共90分钟

1、引起注意10分钟

1）看视频讲师提问：

如何认识输电网络在电力系统中的作用？

（6分钟）

2）学员发言：

针对讲师的问题，学员自由发言。

（2分钟）

3）讲师讲解：

陈述课程目标、学员的收获，并帮助学员建立学习的信心。

（2分钟）

2、学员参与学习活动、学员分享70分钟

模块1：

架空线路基本知识25分钟）

活动1：

简介电力系统的组成

1）看系统图提问：

讲师结合演示文稿介绍电力系统，引入架空线路。

（2分钟）

2）讲师讲解：

电力系统的组成（3分钟）

3）小组讨论：

如何绘制电力系统构成图。

☆（10分钟）

活动2：

练习

1）学员练习：

拼制电力系统构架图★（10分钟）

模块2：

架空线路的分类及组成（30分钟）

活动1：

简介架空线路的分类及组成

1）看图片提问：

讲师结合演示文稿介绍。

（2分钟）

2）讲师讲解：

架空线路的分类及组成（6分钟）

3）小组讨论：

如何组成架空线路。

☆（10分钟）

活动2：

练习

1）学员练习：

区分直流和交流输电方式并拼制架空线路及杆塔图★（12分钟）

模块3：

架空线路的专业术语（15分钟）

活动1：

简介架空线路的专业术语

2）讲师讲解：

架空线路的专业术语（6分钟）

活动2：

练习

1）学员练习：

在架空线路模拟图上标注专业术语★（9分钟）

3、学员总结10分钟

学员练习，总结架空线路的作用、分类、组成部件，拼制电力系统构架图，拼制架空线路图，标注专业术语。