第一章-架空电力线路基本知识(共27页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上第一章 电力线路基本知识 第一节 概述一、电力线路的作用电能是现代社会必不可少的二次能源，可由水力、风力等机械能，煤炭、石油等燃烧产生的热能，太阳的光能和原子核裂变时产生的原子能等多种一次能源转化而来。受资源或环境条件的制约，发电厂和负荷中心往往相距很远。如水力发电厂建在江河流域中上游水位落差大的地方，风力发电厂建在风力强劲的人烟稀少的空旷地区，火力发电厂建在煤炭、石油和其它能源的产地，核电站则需要建在有比较稳定的地质结构、有充足的冷却水和淡水供应、具有稳定的气象环境、低人口密度、与空中、水上航道有足够的安全距离等条件的地方。大的电力负荷中心则多集中在工业区和大城市，

2、我国多集中于江河的中下游和沿海地带。因此必须用送电线路来把电能从发电厂输送到电力负荷中心。另一方面，为了保证安全可靠、经济合理地供电，需将使用不同能源的孤立运行的发电厂用输电线路连接起来，组成统一的电力系统。要把电能送达电力用户的用电设备，还需要建设配电线路。简言之，电力线路在电力系统中起着输送和分配电能的作用。 二、电力线路的分类电力线路的分类方法因侧重点不同而异，常见有如下几种方法。（一）按输送电能的性质分为交流输电线路和直流输电线路。直流输电与交流输电相比的优点是线路建设费用较低，没有稳定性的问题，可将非同期或异周波的电网联系起来，不增大电力系统的短路容量。目前，发电和用电设备主要用交流

3、电，而由交流电变为直流电及其逆变所需的换流设备造价较高，故直流输电仅用于高电压长距离送电线路。（二）按电压等级分为输电线路和配电线路。从发电厂将电能输送到变电所的高压电力线路叫做输(送)电线路，电压等级一般为35kV及以上。其中，又分为高压输电线路，超高压输电线路和特高压输电线路。在我国，通常称35220kV的线路为高压输电线路，330750kV的线路为超高压输电线路， 750kV以上线路为特高压输电线路。电压等级越高，输送能量越大，输送距离越远。担负分配电能任务的电力线路称为配电线路。其中，120kV的线路称为高压配电线路，用于从变电所将电能送至配电变压器，电压等级一般为20kV、10 kV

4、或6 kV。1 kV以下的线路称为低压配电线路，用于将电能从配电变压器送至各用电点，按我国标准，其电压等级一般为0.38、0.22kV。（三）按结构分为架空线路和绝缘线路，绝缘线路又分为架空绝缘线路和地下电缆线路。架空线路是指用绝缘子和杆塔将裸导线架设于地面上的线路。用裸导线架设的架空线路，与绝缘线路相比，具有结构简单、加工制造容易、施工简便、建设速度快、施工周期短，投资少、经济效益高，散热条件好、输送容量大，容易发现运行线路中的故障并易于修复等优点。其缺点一是在发生断线事故时，未跳闸前电线的电压对外界有很大的危险性；二是短路时可能因电动力造成混线；三是在穿越树林时易引起短路或接地故障。绝缘线

5、路采用绝缘导线或电缆建设。与架空明线相比，采用绝缘线路的显著优点，一是在发生断线事故时，仅在电线断头处有电，线路其它部分对外无电，从而降低了对外界的危险性；二是使用架空绝缘导线即可避免架空明线可能由电动力造成混线，在穿越树林时易引起短路或接地故障之类的事故。因此，采用绝缘线路有利于降低线路事故率，提高城市供电网的安全可靠性。在城市中采用地下电缆线路将使街道更加美观。绝缘线路的缺点，一是散热条件差、输送容量较小；二是建设成本较高，电压越高，绝缘部分所占成本的比例越大；三是地下电缆线路不易检修。三、架空输电线路的结构和组成元件图1-1 架空输电线路的结构（一）输电线路的结构每一条架空输电线路都有若

6、干基杆塔，在杆塔上部用绝缘子金具串支撑着导线，如图1-1所示。相邻杆塔中心线之间的水平距离l称为档距。相邻两基承力杆塔之间的几个档距组成一个耐张段，如图中#1#5杆塔为一个耐张段，该耐张段由4个档距组成。如果耐张段中只有一个档距，如图中#5和#6杆塔之间，则称为孤立档。一条输电线路总是由多个耐张段组成的，其中包括孤立档。线路跨越通航大河流、湖泊或海峡等，因档距较大(在1000m以上)或杆塔较高(在100m以上)，导线选型或杆塔设计需特殊考虑，且发生故障时严重影响航运或修复特别困难的耐张段称为大跨越。 （二）输电线路的组成元件架空输电线路的组成元件主要有导线、架空地线（或称避雷线，简称地线）、金

7、具、绝缘子、杆塔、拉线和基础，如图1-2所示。导线用来传输电流、输送电能。一般输电线路每相采用单根导线，对于超高压大容量输电线路，为了减小电晕以降低电能损耗，并减小对无线电、电视等的干扰，多采用相分裂导线，即每相采用两根、三根、四根或更多根子导线，子导线间的间距用间隔棒控制。地线悬挂于杆塔顶部，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，因地线位于导线的上方，雷首先击中地线，并借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，保证线路安全运行。杆塔用来支持导线和地线及其附件，并使导线、地线、杆塔之间，以及导线和地面及

8、交叉跨越物或其它建筑物之间保持一定的安全距离。 图1-2 输电线路的组成元件绝缘子是线路绝缘的主要元件，用来支承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。金具在架空线路中起着支持、固定、接续、保护导线和地线及紧固拉线的作用。杆塔基础是将杆塔固定在地面上，以保证杆塔不发生倾斜、倒塌、下沉等的设施。 第二节 导线和地线的型式和截面的选择一、导线型式的选择架空电力线路常用导线是铝绞线和钢芯铝绞线，其中铝绞线只用于小档距的配电线路。钢芯铝绞线是在镀锌钢绞线的外层再扭绞若干层铝股线而成的。由于交流电的集肤效应，电流的大部分集中在导线外层通过，导线中心基本不通过电流，所以钢芯铝绞线外层用导

9、电性能好的铝，内层用机械强度高的钢，从而充分利用了两种材料的优点，在输电线路工程中得到普遍使用。通过改变铝股和钢芯的截面比，还可以制造出不同强度的导线以适应多种设计条件的需要。例如按输送电流选择的导线的标称截面为150mm,档距不大的耐张段用LGJ-150/20，遇到大档距或大高差时用LGJ-150/35。在钢芯铝绞线的某一层间均匀地涂敷防腐材料，即为防腐型钢芯铝绞线，它具有对酸、碱、盐等气体腐蚀的抵抗力，用于沿海及有腐蚀的环境中。常用导线的型号和名称如表1-1。其中，LJ、LGJ、LGJF、GJ为GB1194-83、GB1179-83、GB1200-75和GB/T1200-1988标准的表示

10、法，JL、JL/G、JFL/G为GB/T1179-1999标准的表示法。表1-1 导线型号和名称型号名称举例LJ、JLLGJ、JL/GLGJF、JFL/GGJ铝绞线钢芯铝绞线防腐型钢芯铝绞线钢绞线LJ-70表示铝绞线标称截面70 mmLGJ-120/20表示钢芯铝绞线，铝股标称截面120 mm，钢芯标称截面20 mm JFL/G-100/17，表示防腐型钢芯铝绞线，铝股截面100 mm，钢芯截面17 mmGJ-35表示钢绞线，标称截面35 mm（新标准为17-7.8-1270-A-GB1200-88）在导线的型号中，其汉语拼音字母的代表意义为：L铝，G钢，F防腐，J绞线，其排列顺序和方式因标准

11、的颁发时间不同而有不同。二、导线截面选择的要求导线是用来传输电能的载体，导线截面的大小直接影响到线路运行的安全和经济性。因此，电力线路导线截面选择必须满足如下条件：1. 线路年运行费低，符合总的经济利益。线路年运行费是指每年为维持线路正常运行而支出的费用，包括电能损失费、折旧费、修理费、维护费等。其中电能损失费、折旧费及修理费是与导线截面有关的。例如，导线截面越大，导线中的电能损耗就越小，但线路的初建投资会增加，线路的折旧费和修理费也随之增加；反之，导线截面越小，线路的初建投资减小，线路的折旧费和修理费也随之减小，但导线中的电能损耗必将增加。因此，必须综合考虑各方面的因素，进行必要的技术经济比

12、较，进行合理选择。2. 导线在运行中的温度不应超过其最高允许温度。导线有电阻，在其中通过电流，必定要消耗电能，使导线温度升高，增加导线运行中的强度损失。工作温度越高，运行时间越长，导线的强度损失越大。为了保证导线长期运行的强度，必须限制导线的最高工作温度。我国现行规程规定，钢芯铝绞线的最高允许温度一般采用+70（大跨越可采用+90），钢绞线的最高允许温度一般采用+125。3. 所选用的导线截面必须大于按机械强度所要求的最小截面。4. 110kV及以上电压等级的输电线路，导线截面应按电晕条件进行验算。电晕是导线表面的空气在强电场作用下被电离而发生淡蓝光辉的一种现象。导线发生电晕将损耗电能和干扰无

13、线电。5. 配电线路导线截面要结合地区配电网规划确定，每个地区导线规格宜采用34种。无配电网规划地区不宜小于表1-2所列数值。表1-2 配电线路导线截面 mm 导线种类1kV10kV1kV以下主干线分干线分支线主干线分干线分支线铝绞线及铝合金线120（125）70（63）50（40）95（100）70（63）50（40）钢芯铝绞线120（125）70（63）50（40）95（100）70（63）50（40）铜绞线16503516绝缘铝绞线1509550957050绝缘铜绞线705035注：（ ）为圆线同心绞线（见GB/T1179-1999）三、导线截面选择与校验的方法对于架空输电线路，首先是按

14、经济电流密度选择导线截面，再校验导线热稳定条件、电压降、电晕条件、机械强度条件。对于架空配电线路，则先按电压降来选择导线截面，然后再校验其它条件。大跨越的导线截面，一般按载流量选择，再通过技术经济比较确定。（一）按经济电流密度选择导线截面。经济电流密度应根据各个时期的电线价格、电能成本及线路工程特点等因素分析决定，一般表现为最大负荷利用小时数的函数，如图1-3所示。 图1-3 铝导体的经济电流密度 采用经济电流密度选择导线截面可以使线路运行有最好的经济效果。根据给定的线路在正常运行方式下的最大负荷电流Imax和年最大负荷利用小时数tmax，即可按经济电流密度J计算出导线的经济截面A为 (mm)

15、 （1-1） 从相关手册中选取一种与A最接近的标准截面的导线，然后再按其它的技术条件校验截面是否满足要求。（二）按载流量选择或校验导线截面。导线的载流量是按导线的发热条件计算的最大持续电流。所选的最大容许持续电流应当大于该线路在正常或故障后可能提供的最大持续电流。 1. 裸导线载流量的计算导线的载流量与导线的电阻、直径、表面状况、温升和环境温度、日照强度、风速等因素有关，其计算公式为 （A） （1-2）式中 单位长度导线的辐射散热功率，W/m； （1） D，d分别为以m和mm为单位计量的导线外径；E导线表面的辐射散热系数，光亮的新线为0.230.40，旧线或涂黑色防腐剂的线为0.90.95；导

16、线表面的平均温升，；a环境温度，；对流散热功率， ，W/m； （2） 导线表面空气层的传热系数， ，W/m. ； （3）雷诺数，； （4）V垂直于导线的风速，m/s； 导线表面空气层的运动粘度， ，m/s； （5）日照吸热功率， ，W/m； （6）导线表面的吸热系数，光亮的新线为0.350.46，旧线或涂黑色防腐剂的线为0.90.95；JS日光对导线的日照强度，W/ m。当天晴、日光直射导线时，可采用1000 W/ m。每米导线的交流电阻， ，/m； （7）每米导线的直流电阻， ，/m； （8）导线在20时的电阻，；导电金属线在20时的电阻温度系数，硬铝线为0.00403 1/；集肤效应和邻近

17、效应增大的电阻， ，/m； （9）Ys集肤效应系数，导线截面为400 mm及以下时取0.0025，导线截面大于400 mm时取0.01；磁滞损耗和涡流损耗增大的电阻， ，/m； （10）图1-4 钢线的、tg及.tg与H的关系 频率，Hz；As钢芯线总截面，m；钢芯的综合磁导率；磁损耗角，tg为磁损耗角正切；N导电金属绞线的总根数；单位长度内第m层导电金属绞线的总圈数，； （11）单位长度内导电金属线对钢芯产生磁场强度的有效总圈数，因为绞线中各相邻层的绞向相反，在钢芯上产生的磁场的方向也是相反的，故该有效总圈数为奇数与偶数层导电金属绞线的总圈数之差的绝对值； nm第m层导电金属线的根数； lm

18、第m层导电金属线的扭绞节距，m。各层导电金属线对钢芯产生的磁场强度H可按下式计算 （12 ）式中 H磁场强度，A/m； I导线上通过的电流，载流量的计算结果应与该电流相等，A；I/N每根导电金属线通过的平均电流，A；计算出磁场强度H值后，可以根据单根钢芯的直径从图1-4的曲线上查得相近的.tg值。验算裸导线的载流量时，导线的允许温度：铝绞线、钢芯铝绞线和钢芯铝合金绞线可采用+70（大跨越可采用+90）；铝包钢绞线和钢芯铝包钢绞线可采用+80（大跨越可采用+100）；镀锌钢绞线可采用+125。环境气温应采用最高气温月的最高平均气温；风速应采用0.5m/s（大跨越采用0.6m/s）；太阳辐射功率密

19、度应采用1000W/ m。导线的吸热系数和散热系数一般都取为0.9。绝缘导线的载流量计算除了要考虑导体的发热条件外，还要考虑绝缘层的导热和安装方式与环境条件的影响。绝缘导线的允许温度，聚乙烯和聚氯乙烯绝缘导线采用+70，交联聚乙烯绝缘导线采用+90。为了减少繁复的计算，一些手册针对不同型号的导线，假设一些环境温度和导线温升条件，计算编制为相应的载流量表供设计时查用。 2. 按载流量选择导线截面的近似计算。导线的发热主要是电阻消耗的电能，而其电阻与导线的截面积的0.5次方成正比，取近似计算公式的基本形式为I=Ab和A=cId。根据有关资料的载流量表的数据，取其中两组载流量Im和In及与之对应的线

20、芯截面积Am和An，求参数、b和c、d的计算公式为 , 和 ， 或，。 以此求得如下一些近似计算公式：在空气中明敷设，计算环境温度 c=40裸导线 LJ、LGJ型 一般线路 I=16A0.602 A =0.01 I 1.661 （e =70）大跨越线路 I=20A0.635 A =0.009 I 1.575 （e =90）公式的误差，铝绞线不大于2%，钢芯铝绞线除个别铝股线为一层的误差较大外，其余的误差不大于5%。架空绝缘电缆 JKV-0.6/1.0型 I=13.2A0.675 A =0.027 I 1.45 （e =70） JKLV-0.6/1.0型 I=10.2A0.675 A =0.03

21、9 I 1.45 （e =70） JKLHV-0.6/1.0型 I=9.4A0.675 A =0.0435 I 1.45 （e =70）JKY-0.6/1.0型 I=13.4A0.68 A =0.027 I 1.44 （e =70） JKLY-0.6/1.0型 I=10.4A0.68 A =0.039 I 1.44 （e =70） JKLHY-0.6/1.0型 I=9.3A0.686 A =0.0435 I 1.43 （e =70）JKYJ-10型 I=19.5A0.64 A =0.012 I 1.53 （e =90） JKLYJ-10型 I=13.2A0.675 A =0.018 I 1.5

22、3 （e =90） JKLHYJ-10型 I=11.9A0.675 A =0.02 I 1.53 （e =90）注：由近似公式求得的是单根电缆的长期允许载流量，集束型电缆的长期允许载流量为单根电缆的70%，相应地，载流量相同时，集束型电缆的截面积应为单根电缆的1.67倍（铝芯）或1.73倍（铜芯）。式中 I按发热条件计算的载流量，A； A导电线芯的截面积，mm； e导电线芯允许最高温度，。 3. 导线载流量的校正 在利用导线的载流量表和上列近似计算公式时，如果计算用环境温度c和设计用环境温度a不同时，需将载流量乘以校正系数KtI，而将截面积乘以校正系数KtA： ， （d即I的指数）。 （三）按

23、电晕校验导线。电晕现象的发生与大气环境和导线截面有关，为了降低电能损耗，防止产生电晕干扰，对于110kV及以上电压等级的线路，应按电晕条件校验导线截面。在海拔不超过1000m的地区，所选导线的直径应不小于表1-4所列数值。表1-4 可不验算电晕的导线最小外径（海拔不超过1000m）标称电压（kV） 110220330500750导线外径（mm）9.621.633.6 221.6236.24 326.82 421.6436.90 530.20 625.50（四）按导线的允许电压降选择和校核导线。1kV10kV配电线路，自供电的变电所二次侧出口至线路末端变压器或末端受电变电所一次侧入口的允许电压降

24、为供电变电所二次侧额定电压的5%。1kV以下配电线路，自配电变压器二次侧出口至线路末端（不包括接户线）的允许电压降为额定低压电压的4%。配电线路有许多分支，低压配电线路还有三相、两相和单相等配电方式，一回线路的最大电压降需要选用不同支路分段计算后进行累加和比较才能得出正确结果。（五）按机械强度校验导线。为了保证电力系统运行安全可靠，一切电压等级的电力线路都要具有必要的机械强度。对于跨越铁路、通航河流和运河、公路、通信线路和居民区的线路，其导线截面应不小于35mm。通过其它地区的线路最小允许截面，35kV以上线路为25 mm，35kV及以下线路为16 mm。任何线路都不允许使用单股导线。四、地线

25、的选择1.对于各级电压的线路架设地线的要求有如下规定：35kV线路不宜沿全线架设地线，而在变电所或发电厂的进线段架设12km地线。110kV线路宜沿全线架设地线，在年平均雷暴日数不超过15或运行经验证明雷电活动轻微的地区，可不架设地线。无地线的输电线路应在变电所或发电厂的进线段架设12km地线。年平均雷暴日数超过15的地区，220330kV线路应沿全线架设地线；在山区，宜架设双地线。500750kV线路应沿全线架设双地线。2. 地线应满足电气和机械使用条件要求，可选用镀锌钢绞线或复合型绞线。验算短路热稳定时，地线的允许温度：钢芯铝绞线和钢芯铝合金绞线可采用+200；钢芯铝包钢绞线(包括铝包钢绞

26、线)可采用+300；镀锌钢绞线可采用+400；光纤复合地线应采用产品保证值。计算时间和相应的短路电流值应根据系统情况决定。地线与导线应按表1-5的规定配合。表1-5 导线与地线配合表导线型号LGJ-185/30及以下LGJ-185/45LGJ-400/35LGJ-400/50及以上镀锌钢绞线最小标称截面（mm）无冰区段355080覆冰区段50801003. 近年来，在110kV及以上架空线路上广泛架设OPGW地线复合光缆(光纤架空地线)，它在电力传输线路的地线中含有供通信用的光纤单元，具有两种功能。其一是作为输电线路的防雷线，对输电导线抗雷击放电提供屏蔽保护；其二是通过复合在地线中的光纤，作为

27、传送光信号的介质，可以传送音频、视频、数据和各种控制信号，组建多路宽带通信网。OPGW光缆一般有骨架式、中心管式和层绞式等几种。 OPGW光缆的特点，一是光缆铠装层有很好的机械强度特性，使光纤能得到最好的保护(不受磨损、不受拉伸的应力、不受侧向压力)，在根本上保证了光纤不受外力损害；二是光缆铠装层有很好的抗雷击放电性能和短路电流过载能力，在雷电和短路电流过载的情况下，光纤仍可正常运行；三是正常运行温度与导线一致，同为-40+70。OPGW光缆，可直接作为架空地线安装在任意跨距的电力杆塔的地线挂点上。特殊设计的OPGW光缆可直接替换原有高压线路的架空地线，不用更换原有塔头。与高压线路同步建设光缆

28、通信系统，可节省光缆施工费用，降低通信工程造价；缆径小，重量轻，不会给铁塔带来大的额外荷载。 选择使用OPGW光缆应注意的问题 (1)合理选择光纤外护套。光纤外护套有3种管材：塑料管(有机合成材料)、铝管、钢管。塑料管造价低。为满足塑料管护套对紫外线的防护要求，最少要使用两层铠装。塑料管OPGW承受短路电流引起的短时温升能力180；铝管造价较低。由于铝材阻抗小，因此能加大OPGW铠装层承受短路电流的能力。铝管OPGW承受短路电流引起短时温升能力300；不锈钢管造价高。但是由于钢管的管壁薄，在相同截面条件下装入不锈钢管的光纤芯数比塑料管和铝管都要多，因此在多芯条件下单位光芯造价并不高。钢管OPG

29、W承受短时温升的能力可达450。用户可根据工程具体情况，合理选择光纤外护套。 (2)当用OPGW光缆更换老线路地线时，必须选择与原有架空地线的机械特性和电气特性相当的OPGW。即OPGW的外径、单位长度重量、极限拉力、弹性模量、线膨胀系数、短路电流等参数与现有地线参数相接近，这样既可以不改变现有的塔头，减少改造工程量，又可以保证OPGW与现有相导线的安全距离，确保电力系统安全运行。 (3)安装施工OPGW光缆需要专用金具，一般由光缆的生产厂配套供应。光缆线路的中间接头位置必须通过配盘落在耐张杆塔上。 在以上几种光缆的选择应用中，还需要共同注意的一点是：选择松套结构光缆，不要选用紧套结构光缆。因

30、为光纤在松套管内可以留有一定的余长，控制范围在0.0%1.0%之间(典型数值为0.5%0.7%)。当光缆在施工时，或在重力和风力的作用下发生拉伸时，只要光缆的拉伸长度在余长范围内，光纤则具有应变能力而不承受张力，从而保证光纤的传输质量不受外力影响。第三节 架空电力线路的绝缘子和金具绝缘子按其结构不同分为悬式绝缘子、针式绝缘子、瓷横担绝缘子、蝴蝶式绝缘子和拉紧绝缘子等。随着科技的进步，棒形悬式复合（合成）绝缘子在高压送电线路上正在逐步推广应用。一、盘形悬式绝缘子悬式分为交流系统用和直流系统用两种。高电阻绝缘材料配方、特殊的伞形结构和金属附件的防腐蚀设计都需要满足交流和直流输电对产品老化的性能的苛

31、刻要求。1、盘形悬式绝缘子的结构。盘形悬式绝缘子也称为悬瓶，由绝缘件（如瓷件、玻璃件）和金属附件（钢脚、铁帽）用胶合剂胶合而成。将瓷体与附件胶合连接的材料，一般利用高标号的硅酸盐水泥，配合瓷粉瓷砂作为填充材料，如图1-5左图所示。盘形悬式绝缘子有多种承受张力级别，最大机电破坏负荷已达到500kN以上，可分别满足不同导线的荷载要求；有多种伞型结构以适应不同的电流种类和环境，因此可以根据不同电压、不同荷载和环境条件的需要组装成串，而在输电线路中普遍使用。 盘形悬式绝缘子的结构 球型连接 槽型(C型)连接 混合型(T型)连接图1-5盘形悬式绝缘子的结构和连接方式图2、盘形悬式绝缘子的连接方式。盘形悬

32、式绝缘子的连接方式有球窝型连接和槽型连接，如图1-5所示。球窝型连接的铁帽上端为碗头（球窝），钢脚下端为球头，绝缘子与绝缘子之间或绝缘子与金具之间连接时，将球头套入球窝后穿入W型或R型钢销防止脱落。球窝连接没有方向性，挠度大，可转动，并且装卸方便，有利于带电作业，通常多采用这种连接结构。槽型的铁帽上端为双联板，钢脚下端为单联板(法兰)，绝缘子与绝缘子之间或绝缘子与金具之间用带开口销孔的圆柱销或螺栓连接。槽型结构金具较简单，一般用在架空地线和配电线路上。为了适应特殊情况的需要，许多厂家还生产一种混合型的绝缘子，其铁帽上端为碗头，钢脚下端为法兰。为了防止金属附件的腐蚀，铁帽和钢脚等铁件都采用热镀锌

33、处理，大负荷绝缘子的R型钢销用不锈钢制造。3、绝缘件的伞型。当线路通过污秽地区时，绝缘子表面易沉积一层污秽物质，在雾天或毛毛雨的天气，绝缘子表面沉积的污秽物质受潮后会使绝缘子的耐压值显著降低，因而往往引起闪络，即所谓污闪。为了给各种不同地区和不同电流种类线路的使用提供合理的选择方案，悬式有多种伞形结构设计。 普通型 鈡罩型(H型) 草帽型(M型)(空气动力型(A型) 双伞型 三伞型 悬垂式地线 耐张式地线图1-6盘形悬式绝缘子的伞型和地线绝缘子图普通型悬式。该伞形的是使用历史最悠久的一种悬式，它的特点是结构形状简单，造价低，适合清洁地区选择使用。它们通常被使用在交流输电线路上。 钟罩型（H型）

34、悬式。该伞形有着较长的伞下棱，产品可以实现较大的爬电距离，伞下的内腔不易受潮，有较高的污秽耐受电压，更适合在沿海、多雾潮湿和盐碱地区的交、直流输电线路上使用。耐污型钢化玻璃多采用这种伞型。草帽型（M型）悬式。这种伞形的也被称作“空气动力型(A型)”， 伞下光滑无棱，流线型结构，自洁性很好，积污量小，它们适应各种运行条件尤其是重污秽、高海拔和沙漠干燥地区的交、直流输电线路。该种产品的伞盘直径特别的大，使用特点是将其穿插在交、直流线路悬垂串的上部和中部，特大的盘径结构可以起到抑制冰溜和鸟粪造成的线路污闪络情况发生。双伞型、三伞型（W型）悬式。这两种形状的产品因伞下平滑无棱并成开放形，因此其风雨自洁

35、性能好，自然积污率低，再加上较大的爬电距离，使产品具有良好的污耐压水平，在多粉尘的环境下使用更能发挥伞形结构的优越性。耐污型瓷多采用这两种伞型。 4、盘形悬式绝缘子的型号。中国现行的盘形悬式绝缘子的型号由字母和数字组成，其代表意义如表1-6所示。表1-6 盘形悬式绝缘子的型号 绝缘材料型式伞型额定负荷类别设计序号-额定负荷连接方式L-钢化玻璃瓷不表示X-悬式XD-地线用悬式W-双、三伞型H-鈡罩型M-草帽型普通型不表示P-按机电破坏负荷值表示数字，首次设计不表示kN数C-槽形球窝形不表示T-铁帽球窝铁脚法兰例如，XP-70表示普通型悬式瓷绝缘子，机电破坏负荷不小于70kN。LYHP-100表示

36、鈡罩型悬式钢化玻璃绝缘子，机电破坏负荷不小于100kN。由于生产厂不同，所编制的产品型号也有所变化。近年来，绝缘子生产厂引进了不同的钢化玻璃绝缘子生产线，使钢化玻璃绝缘子的产品型号呈现多样化的现象，可根据厂家提供的资料选用。5、地线。地线用于支持架空线路中的地线，由盘形悬式和保护间隙两部分组成。当线路正常运行时保护地线与铁塔绝缘，减少输电能量损耗和开通地线载波通讯；当地线出现过电压时，保护间隙放电，地线与铁塔导通，发挥各种防护作用。地线根据安装形式和电极结构可分为悬垂式和耐张式两种，如图1-6所示。 6、绝缘子串的组装形式基本分为悬垂绝缘子串和耐张绝缘子串两大类。图1-7 悬垂绝缘子串和耐张绝

37、缘子串悬垂绝缘子串用于直线杆塔上。在一般情况下，采用单串悬垂绝缘子串就能满足设计要求，其组装形式如图1-7(a)所示。当线路跨越山谷、河流、重冰区或重要交通道路以及线路导线的综合荷载很大，超过了单串绝缘子串所允许的荷载范围，在这种情况下需采用双串悬垂绝缘子串，如图1-7(b)所示。V形绝缘子串用以控制绝缘子串的风偏角，可以解决摇摆角过大的问题，如图1-7(c)所示。耐张绝缘子串用于耐张、转角和终端杆塔，承受导线的全部张力。当导线截面在185mm及以下时，普遍采用单串耐张绝缘子串，如图1-7(d)所示。当导线截面较大或遇到特大档距，导线张力很大时，可采用双串或三串耐张绝缘子串，如图1-7(e)和

38、(f)所示。耐张、转角和终端杆塔两侧导线用跳线连接，如图1-7(g)所示。图中跳线绝缘子串，用以限制跳线的风偏角，保证跳线对杆塔各部分空气间隙的要求。表1-7 悬垂绝缘子串的最少片数标称电压（kV)35110220330500750单片绝缘子高度（mm）146146146146155170绝缘子片数（片）3713172532在海拔高度1000m以下地区，操作过电压及雷电过电压要求的悬垂绝缘子串绝缘子片数，不应少于表1-7的数值。耐张绝缘子串的绝缘子片数应在表1-7的基础上增加，对330kV及以下送电线路增加1片，对500kV送电线路增加2片，对750kV送电线路不需增加。为保持高杆塔的耐雷性能

39、，全高超过40m有地线的杆塔，高度每增加10m，应比表1-7所列值增加1片同型绝缘子，全高超过100m的杆塔，绝缘子片数应根据运行经验结合计算确定。由于高杆塔而增加绝缘子片数时，雷电过电压最小间隙也应相应增大。绝缘配合设计可采用爬电比距法，也可采用污耐压法，选择合适的绝缘子型式和片数。当采用爬电比距法时，绝缘子片数应按下式计算：式中 n海拔高度1000m时绝缘子所需片数； 爬电比距，cm/kV； U系统标称电压，kV； L01单片绝缘子的几何爬电距离，cm； K0绝缘子爬电距离的有效系数，主要由各种绝缘子几何爬电距离在试验和运行中污耐压的有效性来确定，并以XP-70、XP-160型绝缘子为基础

40、，其K0值取为1。 高海拔地区悬垂绝缘子串的片数，宜按式（1-3）计算 （1-3）式中 nh高海拔地区每联绝缘子数量，片；n海拔1000m以下地区绝缘子数量，片； H海拔高度，km；m1反映气压对于污闪电压的影响程度的特征指数，数值由试验确定。表1-8 各种绝缘子的m1参考值试品材料m1试品尺寸盐密0.05mg/cm盐密0.2mg/cm平均值盘径(mm)结构高度(mm)爬电距离(cm)表面积(cm)重量(kg)机械强度(kN)1#瓷0.660.640.6528017033.21730.278.52102#0.420.340.3830017045.92784.8611.52103#0.280.3

41、50.3232019545.93025.9813.53004#0.220.400.3134017053.03627.0412.12105#玻璃0.540.370.4528017040.52283.397.22106#0.360.360.3628019549.23087.6410.63007#0.450.590.5232019549.33147.411.33008#0.300.190.2538014536.52476.675.21209#复合0.180.420.30二、棒形悬式复合（合成）绝缘子1、概述。棒形悬式复合绝缘子由芯棒、伞裙护套(粘接层)、联接金具几部分组成。芯棒和金属端头有很强的抗张和抗弯强度，用有机材料制作的伞盘具有良好的憎水性和抗污闪能力。适用于高压输电线路，尤其适用于污秽地区，能有效地防止污闪事故。在线路电压和破坏负荷相同时，棒形复合绝缘子的重量只有悬式绝缘子串的1/61/10，安装和更换都比较容易。这些优点使之成为目前广泛使用的瓷绝缘子的换代产品。棒形复合绝缘子比强度（拉伸强度与质量之比）高，具有优良的耐污闪特性，但存在界面内击穿和芯棒脆断的可能，而且有机复合材料的使用寿命和端部连接区的长期可靠性尚未取得共识。芯棒是由树脂粘接上百万根玻璃纤维沿轴线平