第2章 输配电
2.1 架空线路的架设
2.1.1 架空线路材料、器材的检验
①架空线路使用的线材,架设前应进行外观检查,且应符合以下规定:
a.不应有松股、交叉、折叠、断裂及破损等缺陷。
b.不应有严重腐蚀现象。
c.钢绞线、镀锌铁线表面镀锌层应良好,无锈蚀。
d.绝缘线表面应平整、光滑、色泽均匀,绝缘层厚度应符合规定。绝缘线的绝缘层应挤包紧密,且易剥离,绝缘线端部应有密封措施。
②由黑色金属制造的附件和紧固件,除地脚螺栓外,应采用热浸镀锌制品。
③各种连接螺栓应有防松装置。防松装置弹力应适宜,厚度应符合规定。
④金属附件及螺栓表面不应有裂纹、砂眼、锌皮剥落及锈蚀等现象。螺杆与螺母的配合应良好。
⑤金具组装配合应良好,安装前应进行外观检查,且应符合以下规定:
a.表面光洁,无裂纹、毛刺、飞边、砂眼、气泡等缺陷。
b.线夹转动灵活,与导线接触面符合要求。
c.镀锌良好,无锌皮剥落、锈蚀现象。
⑥绝缘子及瓷横担绝缘子安装前应进行外观检查,且应符合以下规定:
a.瓷件与铁件组合无歪斜现象,且结合紧密,铁件镀锌良好。
b.瓷釉光滑,无裂纹、缺釉、斑点、烧痕、气泡或瓷釉烧坏等缺陷。
c.弹簧销、弹簧垫的弹力适宜。
⑦环形钢筋混凝土电杆制造质量应符合现行国家标准《环形钢筋混凝土电杆》的规定。安装前应进行外观检查,且应符合以下规定:
a.表面光洁平整,壁厚均匀,无露筋、跑浆等现象。
b.放置在地平面检查时,应无纵向裂缝,横向裂缝的宽度不应超过0.1mm。
c.杆身弯曲不应超过杆长的1/1000。
⑧预应力混凝土电杆制造质量应符合现行国家标准《环形预应力混凝土电杆》的规定。安装前应进行外观检查,且应符合以下规定:
a.表面光洁平整,壁厚均匀,无露筋、跑浆等现象。
b.应无纵、横向裂缝。
c.杆身弯曲不应超过杆长的1/1000。
⑨混凝土预制构件的制造质量应符合设计要求。表面不应有蜂窝、露筋、纵向裂缝等缺陷。
⑩采用岩石制造的底盘、卡盘、拉线盘,其强度应符合设计要求。安装时不应使岩石结构的整体性受到破坏。
2.1.2 电杆基坑及基础埋设
1)基坑(杆坑)施工前的定位应符合以下规定:
①直线杆顺线路方向位移,35kV架空电力线路不应超过设计档距的1%;10kV及以下架空电力线路不应超过设计档距的3%。直线杆横线路方向位移不应超过50mm。
②转角杆、分支杆的横线路、顺线路方向的位移均不应超过50mm。
③基坑位置应使电杆根部与各种管道及沟边的最小距离不小于1m,距消火栓、储水池不小于2m。
2)对电杆基坑有以下要求:
①如果坑基土质松软,可先挖深一些,然后加土夯实。必要时还要加设地横木或底盘、卡盘。
②电杆基础采用底盘时,底盘的圆槽面应与电杆中心线垂直,找正后应填土夯实至底盘表面。底盘安装允许偏差,应使电杆组立后满足电杆允许偏差的规定。
③电杆基础采用卡盘时,应符合以下规定:
a.安装前应将其下部土壤分层回填夯实。
b.安装位置、方向、深度应符合设计要求。深度允许偏差为±50mm。当设计无要求时,上平面距地面不应小于500mm。
c.与电杆连接应紧密。
3)基坑及拉线坑的尺寸如图2-1所示。图中B为坑口尺寸(m),h为电杆坑深度(m),a为坑底尺寸,取a=B-0.4(m)。木杆坑口尺寸一般为宽0.8m、长1m。
图2-1 电杆基坑及拉线坑尺寸图
为了防止坑壁塌方和保证施工方便,坑口尺寸要比坑底尺寸大,加大数值应视土质情况,按表2-1中的公式计算。
表2-1 坑口尺寸加大的计算公式
注:不带地横木、卡盘或底盘者,a为杆根宽度(m);带地横木或卡盘者,a为地横木或卡盘的长度(m);带底盘者,a为底盘宽度(m)。
当电杆埋深大于1.8m时,可采用阶梯形杆坑。
电杆基坑深度的允许偏差应为+100mm、-50mm。同基基坑在允许偏差范围内应按最深一坑操平。
岩石基坑的深度不应小于设计规定的数值。
4)双杆基坑应符合以下规定:
①根开的中心偏差不应超过±30mm。
②两杆坑深度宜一致。
5)架空线路电杆的埋设深度决定于电杆的规格(主要是杆长)和土壤地质的情况。无底盘、卡盘的电杆埋设深度不小于1.2m,一般可按0.7m加1/10的杆长(m)或者以杆长的1/10左右考虑为宜,具体见表2-2。
表2-2 各种电杆规格及埋设深度表
低压架空线路直线杆埋设深度还可参见表2-3。
表2-3 低压架空线路直线杆埋设深度 m
注:终端杆及转角杆的埋没深度较表中的数值增加5%~20%。
通信电杆的埋设深度见表2-4。
表2-4 通信电杆的埋设深度 m
6)基坑回填土应符合以下规定:
①土块应打碎。
②35kV架空电力线路基坑每回填300mm应夯实一次;10kV及以下架空电力线路基坑每回填500mm应夯实一次。
③松软土质的基坑,回填土时应增加夯实次数或采取加固措施。
④回填土后的电杆基坑宜设置防沉土层。土层上部面积不宜小于坑口面积;培土高度应超出地面300mm。
⑤当采用抱杆立杆留有滑坡时,滑坡(马道)回填土应夯实,并留有防沉土层。
2.1.3 横担和绝缘子的安装
(1)横担的安装
1)横担的安装位置应符合以下要求:
①直线杆横担应装在负荷侧。
②终端杆、转角杆、分支杆以及导线张力不平衡处的横担,应装在张力的反向侧。
③直线杆多层横担应装在同一侧。
2)支持铁拉板的安装应符合以下要求:
①高压线路横担应两侧安装铁拉板。
②低压线路横担可以一侧安装铁拉板。两线、四线横担装设垫铁时,可以装设铁拉板。一侧铁拉板应装设在V、W相一侧。
3)横担安装应平正,安装偏差应符合以下规定:
①横担端部上下歪斜不应大于20mm。
②横担端部左右扭斜不应大于20mm。
③双杆的横担,横担与电杆连接处的高差不应大于连接距离的5/1000,左右扭斜不应大于横担总长度的1/100。
(2)瓷横担绝缘子的安装
瓷横担绝缘子的组装方式如图2-2所示。
图2-2 瓷横担绝缘子的组装
瓷横担绝缘子的安装应符合以下规定:
①当直立安装时,顶端顺线路歪斜不应大于10mm。
②当水平安装时,顶端宜向上翘起5°~15°;顶端顺线路歪斜不应大于20mm。
③当安装于转角杆时,顶端竖直安装的瓷横担绝缘子支架应安装在转角的内角侧(瓷横担绝缘子应装在支架的外角侧)。
④全瓷式瓷横担绝缘子的固定处应加软垫。
(3)绝缘子的安装
1)安装应牢固,连接可靠,防止积水。
2)安装时应清除表面灰垢、附着物及不应有的涂料。
3)悬式绝缘子的安装,应符合以下规定:
①与电杆、导线金具连接处,无卡压现象。
②耐张串上的弹簧销子、螺栓及穿钉应由上向下穿。当有特殊困难时可由内向外或由左向右穿入。
③悬垂串上的弹簧销子、螺栓及穿钉应向受电侧穿入。两边线应由内向外,中间线应由左向右穿入。
④绝缘子裙边与带电部位的间隙不应小于50mm。
⑤采用的闭口销或开口销不应有折断、裂纹等现象。当采用开口销时应对称开口,开口角度应为30°~60°。
严禁用线材或其他材料代替闭口销、开口销。
⑥35kV架空电力线路的瓷悬式绝缘子,安装前应采用不低于5000V的兆欧表逐个进行绝缘电阻测定。在干燥情况下,绝缘电阻值不得小于500MΩ。
2.1.4 拉线安装
拉线的安装应符合以下规定:
①拉线盘的埋设深度和方向,应符合设计要求。尺寸规格不宜小于100mm×300mm×800mm,埋深为1.2~1.6m。
②拉线棒与拉线盘应垂直,连接处应采用双螺母,其外露地面部分的长度应为500~700mm。
拉线坑应有斜坡,回填土时应将土块打碎后夯实。拉线坑宜设防沉层。
③拉线安装后对地平面夹角与设计值的允许偏差,应符合下列规定:
a. 35kV架空电力线路不应大于1°。
b. 10kV及以下架空电力线路不应大于3°。
④承力拉线应与线路方向的中心线对正;分角拉线应与线路分角线方向对正;防风拉线应与线路方向垂直。
⑤拉线的结构如图2-3所示。
图2-3 拉线的结构
1—拉线抱箍;2—上把;3—拉线绝缘子;4—中把;5—花篮螺栓;6—底把;7—加包混凝土;8—拉盘
⑥采用镀锌铁线合股组成的拉线,其股数不应少于3股。镀锌铁线的单股直径不应小于4.0mm,绞合应均匀、受力相等,不应出现抽筋现象。
合股组成的镀锌铁线的拉线,可采用直径不小于3.2mm的镀锌铁线绑扎固定,绑扎应整齐紧密,缠绕长度为:5股及以下者,上把200mm;中把有绝缘子的两端200mm;与拉棒连接处,下端150mm,花缠250mm,上端100mm。
当合股组成的镀锌铁线拉线采用自身缠绕固定时,缠绕应整齐紧密,缠绕长度:3股线不应小于80mm,5股线不应小于150mm。
⑦采用钢绞线拉线时,拉线两端应设置心形环。拉线的绑扎固定应采用直径不大于3.2mm的镀锌铁线。绑扎应整齐、紧密,最小缠绕长度应符合表2-5的规定。
表2-5 最小缠绕长度
⑧当采用UT型线夹及楔形线夹固定安装时,应符合以下规定:
a.安装前螺纹上应涂润滑剂。
b.线夹舌板与拉线接触应紧密,受力后无滑动现象,线夹凸肚在尾线侧,安装时不应损伤线股。
c.拉线弯曲部分不应有明显松股,拉线断头处与拉线主线应固定可靠,线夹处露出的尾线长度为300~500mm,尾线回头后与本线应扎牢。
d.当同一组拉线使用双线夹并采用连板时,其尾线端的方向应统一。
e. UT型线夹或花篮螺栓的螺杆应露扣,并应有不小于1/2螺杆螺纹长度可供调紧,调整后,UT型线夹的双螺母应并紧,花篮螺栓应封固。
⑨钢筋混凝土电杆的拉线不宜装设拉线绝缘子。如拉线从导线之间穿过,应装设拉线绝缘子。在断拉线的情况下,拉线绝缘子距地面不应小于2.5m。拉线绝缘子的型号应根据拉线截面积的大小选择,见表2-6。
表2-6 拉线绝缘子型号选择
2.1.5 导线架设
(1)放线
为了防止导线磨损、金钩及断股等,对于盘绕在木盘或铁盘上的导线应采用放线车放线,也可用一铁管穿入线盘中心孔,用木架支起放线。
放线时由人拉着导线的一端往前拉,线路长时,可由数人或牲畜拉线,放线架旁由一人转动线盘放线。当拉线受到阻力时(有时导线会在线圈内卡住,有时导线会被地面物体挂住),不可硬拉,以免损伤导线。拉线人员与放线人员之间应保持着联系。
在无挡碍的开阔地带放线,可以先将导线从起始端一直拉到耐张杆为止,然后上杆逐一将导线挂到各电杆上架线。
在有挡碍的地段放线,最好先将开口滑轮挂在各电杆上,导线放入滑轮里,由人或牲畜拉着导线的一端往前拉。利用滑轮不会磨损导线。
不要将导线挂在横担上放线,这样很容易磨损导线。
(2)紧线
紧线采取一个耐张段一个耐张段地进行。通常用紧线器紧线。耐张段很长或导线很重时,可用卷扬机紧线。紧线时应注意以下事项:
①紧线前要认真检查全段导线是否有损坏、金钩等现象,有金钩要纠直,有损坏应根据损坏程度进行修补。
②紧线前必须安装好耐张杆、终端杆和转角杆的拉线。
③在紧线过程中要设专人监视,特别在道口和地形复杂的地段,必须设人监视,并用信号旗等与指挥人员进行联络。
④用紧线器叼住导线时,紧线器嘴所卡导线部分要缠铝包带,以保护铝导线。
⑤为了防止横担扭转,一般先紧两边线,再紧中间线,或三线同时紧线。
⑥初步调整好弛度(弧垂)后,再按弛度表进行细调。调好后方可将导线绑扎在绝缘子上。
(3)弧垂的观测
弧垂的观测通常是与紧线工作配合进行的,如图2-4所示。用等长法(也称平行四边形法)观测弧垂时,其步骤如下:
图2-4 用等长法观测导线弧垂
首先计算观测档的弧垂fg,然后在悬挂点A、B的下方A0、B0处装设弧垂板尺,且使AA0=BB0=fg。最后调整架空线拉力,使架空线与视线相切,则该档中点的弧垂就是所求fg值。
弛度误差要求如下:
①架设或更换新导线时,应考虑其初伸长,对其他度应按设计值减小一百分数考虑,一般钢芯铝绞线为12%,铜线为7%,镀锌钢绞线为5%。
②35kV架空电力线路的紧线弧垂应在挂线后随即检查。弧垂误差不应大于+5%、-2.5%,且正误差不应超过500mm。
③10kV及以下架空电力线路的导线紧好后,弧垂的误差不应超过设计弧垂的+5%。同档内各相导线弧垂应一致,水平排列的导线弧垂相差不应大于50mm。
④35kV架空电力线路导线或避雷线各相间的弧垂宜一致,在满足弧垂允许误差规定时,各相间弧垂的相对误差不应超过200mm。
⑤导线紧好后,同档内各相导线的弛度力求一致,水平排列的导线弛度相差不应大于50mm。线上不应有树枝等杂物。
2.1.6 常用架空导线的弛度
常用架空导线的弛度见表2-7。
表2-7 常用架空导线的弛度
2.1.7 10kV架空绝缘线路的架设
架空绝缘线路绝缘性能好,防腐蚀性能强,对外力破坏有一定的防护作用,能降低树木、台风、灰尘等外界因素的影响,因此能更好地提高供电的可靠性、稳定性和安全性,节约线路的维护管理费用。
架设10kV架空绝缘线路应符合以下要求:
①架空绝缘导线线路的档距一般控制在50m左右。
②相间距离比裸导线线路要小。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。同杆架设的两回路导线垂直距离及水平距离不小于0.5m。跨接搭头、引下线与邻相的过引线及低压线路的净空距离,以及架空绝缘导线与电杆拉线或构架的净空距离不小于0.2m。
③由于耐张线夹直接夹在导线绝缘子上,为防止导线应力过大损坏绝缘层,一般绝缘导线的最大使用应力取41N/mm2左右。
④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。如果确实需要在档距内连接,接头距导线的固定点不应小于0.5m。不同金属、不同规格、不同绞向的绝缘导线严禁在档距内做承力连接。绝缘导线的连接点应使用绝缘罩或自粘绝缘胶带进行包扎。
⑤考虑到绝缘层塑性伸长率对弧垂的影响,导线架设后应采用减少弧垂法补偿。各类导线减少弧垂的百分数分别为:铝芯或铝合金芯绝缘线为20%,铜芯绝缘线为7%~8%。
⑥绝缘导线与绝缘子的固定应采用绝缘扎线。
⑦要注意对绝缘层的保护,施工中应尽量避免导线绝缘层与地面及杆塔附件的接触摩擦。
⑧跨接线可采用并沟线夹或接续管连接;引落线可采用并沟线夹或T形线夹连接。连接时要将接口处用绝缘罩或绝缘自粘胶带包扎。
⑨架空绝缘导线可使用专用的线路金具配件,好处是能进一步加强全线绝缘,也可使用普通的线路金具配件,好处是能降低线路造价,但导线固定金具和连接金具要用大一号产品。
2.1.8 常用裸绞线和架空绝缘导线的安全载流量
(1)常用裸绞线的安全载流量
铜绞线和铝绞线的安全载流量见表2-8,钢芯铝绞线的安全载流量见表2-9。
表2-8 TJ、LJ型裸铜、裸铝绞线的安全载流量(70℃) A
注:在《工业建筑和民用建筑电力设计导则》中规定架空电力线路铝线允许温度为90℃,则导线的载流量比表中所列数值约提高1.2倍,可供参考。
表2-9 LGJ型钢芯铝绞线的安全载流量(70℃) A
(2)常用架空绝缘导线的型号、规格(表2-10)
表2-10 常用10kV架空绝缘导线的型号、规格
(3)常用架空绝缘导线的最大允许载流量(表2-11)
表2-11 常用架空绝缘导线的最大允许载流量
从表中可以看出,绝缘导线由于外层有绝缘层,导线散热较差,其载流能力比裸导线大约低一挡。因此,在设计选型时,绝缘导线要比裸导线选大一挡。
2.1.9 临时线的架设
由于排灌、建筑施工等生产急需架设(或敷设)临时线路时,必须遵照以下要求,以确保安全。
①架设临时线路,必须得到有关部门的批准,并按规定办理好允许使用期限手续后方可进行,期满后立即拆除。
②虽然是临时线路,但也要重视安装质量,如架设要牢固,防止倒杆和导线断落,尤其在刮风季节更应充分注意。
③使用的导线尽可能采用绝缘导线或电缆,以防发生触电。对于非架空的临时线,严禁使用裸导线。
④临时线路要尽可能短。架设高度必须充分考虑行人安全和农具、拖拉机等能否碰及而造成断线、触电等事故。
导线跨越通车地面时高度不得小于6m,跨越非通车地面时高度不得小于3.5m。
⑤对于容易损坏导线绝缘的部位,如墙角处、导线进户处、跨人行道处、导线从地下引出处等,都要采取绝缘、穿保护钢管等措施。
⑥临时线在电源侧应有开关控制,不得从电源上直接引出;临时线的用电侧一般应安装闸刀开关和熔断器。
⑦重要的临时线应尽量安装漏电保护器。
⑧要注意检查巡视,发现问题及时处理。
⑨拆除临时线时,应先切断电源,从电源一端拆向负荷。
⑩临时线导线应具有足够的机械强度,档距一般不要超过25m。临时线导线截面积可按传输容量、传输距离由表2-12和表2-13查得。
表2-12 铜绝缘导线电能传输距离
表2-13 铝绝缘导线输送距离 m