输电线路基础输电线路的基本知识第三节避雷线架空地线
电力线路基础知识
电力线路基础知识电力线路基础知识输电线路的基本构成架空输电线路主要由避雷线、导线、金具、绝缘子、杆塔、拉线、基础、接地体等元素组成。
一、避雷线1.避雷线悬挂于杆塔顶部，作为防雷保护，减少雷击导线的机会，提高线路的耐雷水平，降低雷击跳闸率，保证线路安全送电。
避雷线大多数采用镀锌钢绞线，部分线路采用铝包钢绞线（JL/LB1-95/55）或以OPGW光缆作为避雷线。
2.220KV架空线路常见避雷线为两根GJ-70钢绞线，220KV线路要求全线架设避雷线。
降低接地电阻可以提高线路的耐雷水平；减少雷击跳闸率。
因此每基杆塔的接地电阻都不应大于运行规范要求。
110kV及35kV架空线路多采用GJ-50钢绞线做架空地线，目前运行线路绝大部分都是全线架设双根架空地线，35kV单回水泥杆为一根架空地线。
3.避雷线对于线路除了有防雷的作用，对于杆塔本体受力也有很大的影响，导线、避雷线的配合使用需按照设计要求进行。
二、导线1.导线用于线路传输电流，目前青岛地区220KV线路导线型号主要有LGJ-400/50；LGJQF-400/50；LGJ-300/40；2*LGJ-300/40；2*LGJ-400/35，110kV及35kV架空线路导线基本型号为LGJ-240/30；LGJ-185/30；市区内35kV线路有很大一部分为2*LGJ-185/10双分裂导线。
导线在运行中应有足够的载流量及机械强度，导线一旦被磨损，表面出现毛刺或棱角，容易引起导线电晕现象，影响线路的电气性能，同时断股及磨损影响导线机械强度，影响线路的安全运行。
2.LGJ正常钢芯铝绞线；LGJQ轻型钢芯铝绞线；LGJJ加强型钢芯铝绞线；LGJQF轻型防腐钢芯铝绞线。
300/40铝/钢截面比，一般钢芯为7股钢绞线，LGJ-240铝绞一般为19股2层，LGJ-300；LGJ-400铝绞一般为37股3层，4层为61股。
3.导线的使用型号由设计决定，根据不同的具体条件各不相同，对于污秽严重或腐蚀严重的地区采用抗腐蚀导线，双分裂导线一般采用钢芯截面小的导线，以减轻杆塔受力。
输电线路防雷措施
输电线路防雷措施在输电线路遭受雷击时，雷电会对输电线路造成过电压冲击，破坏输电线路的绝缘层使其出现闪络或产生涉漏电弧的现象，严重时可能会导致输电线路发生相间短路或者对地短路的故障，进而导致事故跳闸，如果不能在受到雷击的输电线路进行有效的处理措施，则会导致电力系统的供电中断，影响人们的日常生产和生活。
输电线路的防雷措施有：（1）避雷线（架空地线）：沿全线装设避雷线是目前为止110KV及其以上架空线最重要和最有效的防雷措施。
35KV及以下一般不全线架设避雷器，因为其绝缘水平较低，即使增加绝缘水平仍很难防止直击雷，可以靠增加绝缘水平使线路在短时间故障情况运行，主要靠消弧线圈和自动重合闸装置。
（2）降低杆塔接地电阻：这是提高线路耐雷水平和减少反击概率的主要措施，措施有采用多根放射状水平接地体、降阻模块等。
反击是当雷电击到避雷针时，雷电流经过接地装置通入大地。
若接地装置的接地电阻过大，它通过雷电流时电位将升的很高，作用在线路或设备的绝缘体，可使绝缘发生击穿。
接地导体由于地电位升高可以反过来向带电导体放电的这种现象叫“雷电反击”。
（3）加强线路的绝缘：如增加绝缘子的片数、改用大爬距悬式绝缘子、增大塔头空气距离。
在实施上有很大的难度，一般为提高线路的耐雷水平，均优先采用降低杆塔接地电阻的方法。
（4）耦合地线：在导线的下方加装一条耦合地线，具有一定的分流作用和增大导地线之间的耦合系数，可提高线路的耐雷水平和降低雷击跳闸率。
（5）消弧线圈：能使雷电过电压所引起的单相对地冲击闪络不转变为稳定的工频电弧，即大大减少建弧率和断路器的跳闸次数。
（6）避雷器：不作密集安装，仅用作线路上雷电过电压特别大或绝缘薄弱的防雷保护。
能免除线路的冲击闪络，使建弧率降为零。
（7）不平和绝缘：为了避免线路落雷时双回路同事闪络跳闸而造成的完全停电的严重局面，当采用通常的防雷措施都不能满足要求时，在雷击线路时绝缘水平较低的线路首先跳闸，保护了其他线路。
输电线路防雷技术基础知识讲解
此时雷电流 iL=αt =αL/Vb 间隙S承受的最大电压:
Us
UA
kUA
L b
Z0Zb 2Z0 Zb
(1 K)
感应过电压与下列因素有关:
①雷电波陡度;②档距长度;③耦合系数.
S最短间隙距离从Us的50％击穿电压得到。
Zb/2
A
Z0
❖ U50% 750SkV
❖ S (1 k) Z0Zs
750vs 2Z0 Zs
输电线路防雷技术 基础知识讲解
雷击输电线路的方式
大气过电压：
直击雷过电压：① 、②、 ③
感应雷过电压：④、②、①
其中④只对35KV以下线路有 危害
大气过电压带来的后果： 发生短路接地故障 雷电波侵入变电所，破坏设 备绝缘，造成停电事故 衡量线路防雷性能的优劣：
耐雷水平：线路遭受雷击 所能耐受不至于引起闪络 的最大雷电流（kA） 雷击跳闸率：每100km 线路每年因雷击引起的跳 闸次数
= Utd – KUtd + αhd(1-k) =(Utd +αhd) (1-K)
=[βIL(Rch+Lgt/2.6) + IL hd /2.6](1-K) =IL[β(Rch+Lgt/2.6) + hd /2.6](1-K)
4、线路绝缘子耐雷水平
当作用在线路绝缘子上的电压Uj>绝缘子串冲击闪络电压Uj50% 绝缘子将发生闪络，由于塔顶电位高于导线电位，闪络将从杆塔向 导线发展，故称为反击。 耐雷水平: 雷击杆塔时绝缘子串上承受最大雷电冲击电压所对应的雷电流:
输电线路基础知识
二、杆塔
1.杆塔按材料分类 一般可以按原材料分为水泥杆和铁塔两种。
2.杆塔按用途分类 按用途分为直线杆、耐张杆、转角杆、终端杆和特种 杆五种
三、绝缘子
绝缘子是一种隔电产品，一般是用电工陶瓷制成的， 又叫瓷瓶。另外还有钢化玻璃制作玻璃绝缘子和用 硅橡胶制作的合成绝缘子。
绝缘子的用途是使导线之间以及导线和大地之间绝 缘，保证线路具有可靠的电气绝缘强度，并用来固 定导线，承受导线的垂直荷重和水平荷重。换句话 说，绝缘子既要能满足电气性能的要求，又要能满 足机械强度的要求。
三、绝缘子
悬式钢化玻璃绝缘子
瓷横担绝缘子
合成绝缘子
四、电力线路金具
输电线路导线的自身连接及绝缘子连接成串，导线、 绝缘子自身保护等所用附件称为线路金具。
线路金具在气候复杂、污秽程度不一的环境条件下 运行，故要求金具应有足够的机械强度、耐磨和耐 腐蚀性。
金具在架空电力线路中，主要用于支持、固定和接 续导线及绝缘子连接成串，亦用于保护导线和绝缘 子。
耐张线夹
悬垂线夹
四、电力线路金具
2、联结金具类
联结金具主要用于将悬式绝缘子组装成串，并将绝 缘子串连接、悬挂在杆塔横担上。线夹与绝缘子串的连 接，拉线金具与杆塔的连接，均要使用联结金具。 常用的联结金具有球头挂环、碗头挂板，分别用于联结 悬式绝缘子上端钢帽及下端钢脚，还有直角挂板（一种 转向金具，可按要求改变绝缘子串的连接方向），U形 挂环（直接将绝缘子串固定在横担上）、延长环（用于 组装双联耐张绝缘子串等）、二联板（用于将两串绝缘 子组装成双联绝缘子串）等。
输电线路基础
输电线路有架空线路和电缆线路之分。 按电能性质分类有交流输电线路和直流输电线路。 按电压等级有输电线路和配电线路之分。
输电线路基础知识
输电线路基础知识输电线路基础知识回顾输电线路是电力系统中的重要组成部分，用于将电能从发电厂输送到用户。
在学习输电线路基础知识前，我们先来了解一些相关的基本概念。
1. 输电线路的分类：- 按电压等级分类：超高压、高压、中压和低压线路；- 按导线形式分类：裸导线、绝缘导线、电缆和光缆；- 按线路结构分类：架空线路和地下线路。
2. 输电线路的主要组成部分：- 导线（也称为导体）：负责输送电能的电流；- 绝缘子：将导线与支柱（塔、杆）绝缘，防止电流漏流； - 支柱（塔、杆）：用于支撑和固定导线和绝缘子；- 地线：用于导电故障时将电流引入地面，确保人身安全和设备正常运行；- 接地装置：将输电线路的金属结构与地面连接，确保信号的良好接地。
3. 输电线路的特点：- 输电线路中的电流很大，因此线路中会存在较大的线路电阻和电压降；- 输电线路的电流通常是交流电流，其频率一般为50Hz或60Hz；- 输电线路一般以直线或近似直线的方式连接，以确保电力传输的效率。
4. 输电线路的损耗：- 输电线路会因为线路电阻而发生功率损耗；- 功率损耗会导致线路温度升高，因此需要采取相应的散热措施；- 输电线路的损耗还可能包括电磁辐射损耗和绝缘介质损耗等。
5. 输电线路的安全性：- 输电线路需要具备良好的绝缘性能，以防止电流漏流和接地故障；- 输电线路需要经过科学合理的设计，以确保其可靠性和稳定性；- 输电线路需要进行定期的检修和维护，以防止设备老化和故障发生。
这些是输电线路基础知识的一部分，对于电力系统的学习和应用具有重要意义。
通过了解这些基本概念，我们可以更好地理解和应用输电线路相关的知识。
输电线路基础知识
运行方式本站电气主接线为单元接线，1F、2F机组分别并列于10kVⅠ、Ⅱ段母线，经1B、2B主变接入220kV Ⅰ母，斜卡电站电量通过斜塔线汇聚于220kv母线上，通过一回220kV踏九线送入500kV九龙变电站。
1CB、2CB厂变分别接于10kVⅠ、Ⅱ段母线，3CB厂变接于35kV斜塔线上。
线路构成架空输配电线路的主要部件有:导线、避雷线、金具、绝缘子、杆塔、拉线和基础、接地装置等，如下图所示：各部件作用及分类1、导线导线是固定在杆塔上输送电流用的金属线，由于导线常年在大气中运行，经常承受拉力，并受风、冰、雨、雪和温度变化的影响，以及空气中所含化学杂质的侵蚀。
因此，导线的材料除了应有良好的导电率外，还须具有足够的机械强度和防腐性能。
目前在输电线路设计中，架空导线和避雷线通常用铝、铝合金、铜和钢材料做成，它们具有导电率高，耐热性能好，机械强度高，耐振、耐腐蚀性能强，重量轻等特点。
一般输电线每相采用单根导线，对于超高压容量输电线路，为了减小电晕以降低电能损耗，并减小对无线电、电视的干扰，多采用相分裂导线，即每相采用两根、三根或更多跟导线。
2.避雷线（架空地线）避雷线作用是防止雷电直接击于导线上，并把雷电流引入大地。
避雷线悬挂于杆塔顶部，并在每基杆塔上均通过接地线与接地体相连接，当雷云放电雷击线路时，因避雷线位于导线的上方，雷首先击中避雷线，并藉以将雷电流通过接地体泄入大地，从而减少雷击导线的几率，保护线路绝缘免遭雷电过电压的破坏，起到防雷保护作用。
在架空地线中通以通信用的光纤，这种架空地线称为光纤复合架空地线。
3.线路金具通常把输电线路使用的金属部件总称为金具，输电线路金具主要起支持、固定、接续导地线的作用，是连接导线与绝缘子、绝缘子与杆塔以及地线与杆塔的重要部件。
金具种类繁多，按照性能和用途可分为：线夹、连接金具、接续金具、保护金具和拉线金具。
4.绝缘子绝缘子是线路绝缘的主要元件，用来支撑或悬吊导线使之与杆塔绝缘，保证线路具有可靠的电气绝缘强度，用来支持或悬挂导线，并使导线与杆塔间不发生闪络的原件，是支撑导线并使之与杆塔绝缘的物体。
输电线路入门必备基础知识
输电线路入门必备基础知识一、输电线路简介1.定义输电线路是用变压器将发电机发出的电能升压后，再经断路器等控制设备接入输电线路来实现。
按结构形式，输电线路分为架空输电线路和电缆线路。
按照输送电流的性质，输电分为交流输电和直流输电。
19世纪80年代首先成功地实现了直流输电。
但由于直流输电的电压在当时技术条件下难于继续提高，以致输电能力和效益受到限制。
19世纪末，直流输电逐步为交流输电所代替。
交流输电的成功，迎来了20世纪电气化社会的新时代。
1.电压等级输电的基本过程是创造条件使电磁能量沿着输电线路的方向传输。
线路输电能力受到电磁场及电路的各种规律的支配。
以大地电位作为参考点(零电位）,线路导线均需处于由电源所施加的高电压下,称为输电电压。
国内一般将电压等级分为35kV，66 kV，110 kV，220 kV，330 kV，500 kV，750 kV，±800 kV，1000 kV等。
欧洲采用110kV，220 kV，330 kV，400（380）kV等电压等级。
从发展过程看，输电电压等级大约以两倍的关系增长。
当发电量增至4倍左右时，即出现一个新的更高的电压等级。
通常将35 kV -220 kV的输电线路称为高压线路（HV）,330 kV -750KV的输电线路称为超高压线路（EHV）,750KV以上的输电线路称为特高压线路（UHV）。
一般地说，输送电能容量越大，线路采用的电压等级就越高。
采用超高压输电，可有效的减少线损，降低线路单位造价，少占土地，使线路走廊得到充分利用。
2.如何快速确定输电线路电压等级总体来说，如果看不到线路中铁塔上标示的铭牌，区分电压等级最容易看的是导线分裂数，最准确能判断的是绝缘子。
（1）绝缘子的数量1片绝缘子可以承受1-1.5万伏特的电压。
不过不同地区不同环境，或者不同类型的绝缘子，要求的片数也不同。
如高海拔地区或者重要的塔，片数一般要增加。
合成绝缘子基本可按照绝缘子长度进行区分。
输电线路基础知识
输电线路基础知识输电线路是一种将电力从发电站传输到用电站的电力传输系统。
电线、杆塔、绝缘子、地线以及其他元件组成了输电线路的主要构成部分。
由于电线必须悬挂在高空中，因此输电线路的设计和建造都要特别注意安全问题，遵从相关的规范和标准。
输电线路的基础知识主要包括以下几个方面:1.输电线路的分类输电线路根据不同的电压级别可分为三种：高压输电线路、中压输电线路和低压输电线路。
其中，高压输电线路用于长距离传输电力，一般采用交流电，输电电压一般为110千伏及以上。
中压输电线路用于城镇和农村传输电力，一般采用交流电，输电电压一般在10千伏至110千伏之间。
低压输电线路用于低压电力传输，一般用于城市和农村，输电电压一般在220伏或以下。
2.输电线路的材料输电线路的材料一般包括导线、绝缘子、地线、杆塔和附件等。
导线通常采用铝及其合金，也有少量的铜线。
绝缘子是将导线与杆塔隔离的元件，通常由瓷、玻璃钢或聚合物制成。
地线是用于保护导线和绝缘子的，一般由铜、铝合金或镀锌钢丝制成。
钢塔是将导线和绝缘子固定在空中的重要支撑结构，常用的材料有钢材、混凝土和木材。
附件一般包括挂具、保护装置、接地装置等。
3.输电线路的电性参数输电线路的电性参数主要包括电压、电流、功率、电阻和电感等。
电压是指导线两端的电压差，它随导线长度、导线截面积和电阻而变化。
电流则是指在导线中的电流强度，由发电站产生的电能经过变电站和输电线路转化为电流输送到不同的用电站。
功率是通过功率公式计算出来的，指单位时间内输送电能的数量。
电阻是指导线的单位长度内电阻值，通常用欧姆/千米表示。
电感则是指导线中电流的变化导致的电场的感应作用，是导线的基本特性之一。
4.输电线路的安全问题输电线路是高危行业，需要遵守相关的安全规定。
在输电线路的工作过程中，注意电线和杆塔同时整洁，防止线路接触到建筑物或者交通工具；确保粘贴在桥梁或者高架上的标识牌牢固，以便及时知道其所悬挂线路的电压等级；对于接触电线的情况，需要立即中断电源，以确保人员和设备的安全等等。
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几种无金属自承式架空光缆（ADSS）的结构图见图所示
3、缠绕式光缆是GWWOP 是一种直接缠绕在架空地线上的光缆，它沿着输电线路以地线 为中轴螺旋状地缠绕在地线上，形成了一种依附于输电线支承的光 传输媒介。 4、捆绑式光缆AL-Lash(ADL) 是一种通过一条或两条抗风化的胶带捆绑在地线或相线上，减 少了光缆由于弯曲缠绕而引起的衰减和增加的长期应力。该光缆的 缆径和柔性介于ADSS和GWWOP之间，有一定的抗张强度，与GWWOP一 样依附于输电线架设，所不同的是光缆是与输电线平行架设的，用 金属线或非金属线螺旋形地将光缆捆在地线上。 5、复合相线OPPC（Optical Fiber Composition Phase Conductor 以下简称OPPC） 是将光纤单元复合在相线中的光缆。 在架空输电线路上架设光缆主要有三种形式
2、ADSS是AllDielectr光缆所用的是全介质材料 自承式是指光缆自身加强构件能承受自重及外界负荷。 ADSS光缆有三个关键技术： •光缆机械设计 •悬挂点的确定 •配套金具的选择与安装 全介质自承式光缆ADSS——除具有一般光缆的优点外，还有其独 特的优点： ⑴具有良好的经济性： ⑵具有建设的灵活性： ⑶具有维护的方便性： ⑷具有较强的抗冲击性：
钢绞线按断面结构
钢绞线结构
钢绞线的主要用途
钢绞线主要用途推荐表
用 途 结 构 规格／mm 横截面积／mm2
1×7 1×7 1×7 l×19 110kV～500kV高压和超高压输电 线路架空地线及杆搭用拉线 1×19 1×19 l×37 1×37 1×37 1×7 l×7 邮电线杆架空拉线 l×7 1×7
主讲:赵先德
第一章 输电线路的基本知识
第三节 避雷线（架空地线）
避雷线的作用 防止雷直击导线；雷击塔顶时对雷电流有分流作用，减少流入 杆塔的雷电流，使塔顶电位降低；对导线有耦合作用，降低雷击塔 顶时导线绝缘上的电压；对导线有屏蔽作用，降低导线上的感应过 电压；平时作为电力通讯线。 避雷线安装 避雷线悬挂于杆塔顶部，并在每基杆塔上均通过接地线与接地 体相连接，当雷云放电雷击线路时，因避雷线位于导线的上方，雷 首先击中避雷线，并藉以将雷电流通过接地体泄人大地，从而减少 雷击导线的机率，保护线路绝缘免遭雷电过电压的破坏，起到防雷 镀锌钢绞线 保护作用。 避雷线的材料 光纤复合架空地线
7.8 9.0 10.5 11.0 13.0 15.0 15.5 16.8 17.5 5.4 6.0 6.6 9.0
35 50 70 70 100 135 150 165 180 — — — —
二、电力架空光缆 光纤通讯在国民经济发展中的作用 电力特种光缆 电力特种光缆与普通光缆相比，具有以下特点： •经济可靠 •有特殊的要求 电力架空光缆：与架空导线平行的架空光缆。 按材料 分类
金属光缆
介质光缆 复合地线OPGW （电力线）复用型 （杆塔）添加型 按敷设形式 附加型
复合相线OPPC 金属自承光缆MASS 全介质自承光缆ADSS
缠绕光缆GWWOP 捆绑光缆ADL
电力架空光缆的分类表
1、OPGW光缆，Optical Fiber Composite Overhead Ground Wire （也称光纤复合架空地线）。把光纤放置在架空高压输电线的地线 中，用以构成输电线路上的光纤通信网，这种结构形式兼具地线与 通信双重功能，一般称作OPGW光缆。
架空地线复合光缆OPGW光缆突出的特点：
是将通信光缆和高压输电线上的架空地线结合成一个整体， 将光缆技术和输电线技术相融合，成为多功能的架空地线，既是避 雷线，又是架空光缆，同时还是屏蔽线，在完成高压输电线路施工 的同时，也完成了通信线路的建设，非常适用于新建的输电线路。
结构见图所示。
几种OPGW光缆结构示意图 1—光纤；2—不锈钢钢管(铝管／塑管)；3—铝包钢线； 4—铝合金线；5—螺旋型带槽铝合金骨架；6—镀锌钢管
一、镀锌钢绞线 钢绞线内钢丝要求 应为同一直径、同一强度、同一锌层级别，钢绞线内钢丝锌层 级别分为三级：特A、A、B。 钢绞线的直径和捻距应均匀,切断后 制作要求 不松散，钢绞线内钢丝应紧密,不应有交 错、断裂和折弯现象。 钢绞线要求 应符合国家标准力学性能之要求 力学性能要求 见附录C。钢绞线按公称抗拉强度分为 五级：1175MPa、1270 MPa、1370 MPa、 1470 MPa和1570 MPa。 镀层质量要求 热镀锌钢丝表面应镀上均匀连续的锌层,不得有裂纹和露斑。