1杆塔基础

null架空送电线路架空送电线路基础知识丁淑萍目录目录第一节 概述 第二节 杆塔基础 第三节 接地装置 第四节 杆塔 第五节 绝缘子 第六节 金具 第七节 导地线第一节 概述第一节 概述 一、电力系统和电力网 电力系统：发电厂、变电所、用电设备之间用电 力线路连接起来的整体，叫做电力系统。 电力网：电力系统中除去发电机和用电设备，即 变电设备和各种电压等级的电力线路所组成的部 分叫做电力网。 第一节 概述第一节 概述联网：电力系统之间采用高压输电线路进行联络（联网）。 联网的优点：可以减少系统备用容量，错开高峰负荷，实现跨区域跨流域调节，增强系统稳定性，提高抗冲击负荷的能力，在电力系统之间采用高压输电线路进行联络（联网）。起系统联络作用的输电线路可进行电能的双向传输，实现系统间电能交换和调节。第一节 概述第一节 概述二、电力网的分类 1、按供电范围分：为地方电力网和区域电力网。 地方电力网：一般指电压在63kV以下，送电距 离较短，输送容量较小的电网。 区域电力网：一般指电压在110kV或63kV以上，送电距离较长，输送容量较大的电网。第一节 概述第一节 概述 2、按电压等级分：有低压网、高压网、超高压网、特高压网。 低压网：通常指1kV以下的电网。 高压网：1~330kV之间的电网。 超高压网：≥330小于1000kV的电网。 特高压网：交流≥1000kV、直流为±800kV以上的电网。 第一节 概述第一节 概述 3、按电网结构来分：为开式电网和闭式电网。 开式电网：凡是用户只能从单方向得到电能的电 网。 闭式电网：凡是用户可从两个以上的方向得到 电能的电网。第一节 概述第一节 概述第一节 概述第一节 概述三、电力网的基本要求 1、电能生产的特点 ①电能的生产、供电、用电是同时进行的。 电能的生产、输送、分配和使用都是在同一时间 内完成的，电能不能储备，送电量与用电量必须随 时平衡。如果一条线路出了故障，电能送不出去， 就造成电厂窝电，工厂缺电，国家蒙受经济损失。第一节 概述第一节 概述②自动化程度高。 电网运行情况瞬息万变，电网的电磁过程也是极 其迅速、极其短促的，线路故障的切除必须在零点 几秒或零点零几秒内完成的，这是靠人工不可能完 成的，必须采取自动装置。 ③不允许停电或限电。 电力工业与国民经济各部门和人民生活息息相 关，线路停电或非限电，都会直接影响国民经 济总产值的完成，同时也给人民生活带来不便。第一节 概述第一节 概述2、电力网的基本要求 ①保证供电可靠性。 为了保证电力系统对用户供电的可靠性，首先必须保证电 力系统每个设备和元件运行可靠。因此，要求对电力系统中 各个设备均要经常进行监视、维护、定期运行试验和检修， 使设备处于完好的运行状态，并应在系统中建立必要的备用 容量以备急需。 由于电力工业与各行各业紧密相连，供电的中断将会引起 生产的停顿和人民生活秩序的破坏，甚至会造成人身和设备 的损伤。因此，电力系统应尽可能保证对用户连续不断的供 电。 第一节 概述第一节 概述衡量供电可靠性指标，一般以全部用户平均供电时间占全年时间（8760h）百分数来表示。例如用户每年平均停电（包括事故和检修停电）时间为17.52h，则停电时间占全年的0.2%，即供电可靠性为99.8%。 电力负荷应根据供电可靠性及中断供电在政治上所造成的损失或影响的程度分为一级负荷、二级负荷及三级负荷。 一级负荷：中断供电将造成人身伤亡、重大政治影响、重大经济损失及公共场所秩序严重混乱。第一节 概述第一节 概述中断供电将在政治上、经济上造成重大损失，例如：重大设备损坏、重大产品报废、用重要原料生产的产品大量报废、国民经济中重点企业的连续生产过程被打乱需要长时间才能恢复等； 中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作，例如：重要交通枢纽、重要通信枢纽、重要宾馆、大型体育场馆、经常用于国际活动的大量人员集中的公共场所等用电单位中的重要电力负荷。 在一级负荷中，当中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷，应视为特别重要的负荷。第一节 概述第一节 概述二级负荷：中断供电将造成较大政治影响、较大经济损失、公共场所秩序混乱。 中断供电将在政治、经济上造成较大损失，例如：主要设备损坏、大量产品报废、连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复、重点企业大量减产等； 中断供电将影响重要用电单位的正常工作，例如：交通枢纽、通信枢纽等用电单位中的重要电力负荷，以及中断供电将造成大型影剧院、大型商场等较多人员集中的重要的公共场所秩序混乱。 三级负荷：所有不属于一级和二级的电力负荷。第一节 概述第一节 概述对于一级负荷，应由两个电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源应不会同时受到损坏。一级负荷中特别重要负荷除上述两个电源外，还必须增设应急电源。为保证对特别重要负荷的供电，严禁将其他负荷接入应急供电系统。 对于二级负荷，应尽量由不同变压器或两段母线供电。 三级负荷对供电无特殊要求。第一节 概述第一节 概述②保证良好的电能质量。 所谓电能质量是指电压、频率、波形三个技术指 标，我国规定的标准： 各级电压应维持在额定值附近，但允许有一个偏 差。 35kV及以上供电电压正、负极偏差的绝对值之和不超过标称系统电压的10%。如电压上下偏差同号时，按较大的偏差绝对值作为衡量依据。 10kV及以下三相供电电压允许偏差为标称系统电压的±7%；第一节 概述第一节 概述380V低压配电网和电力用户为±7%； 220V单相供电电压为标称系统电压-10%~+7%。 对供电电压允许偏差有特殊要求的用户，由供用电双方确定。 频率：根据规定，电力系统正常条件下频率偏差 限值为±0.2Hz。当系统容量较小时，偏差限值可 以放宽到±0.5Hz。 null 波形：三相电压和三相电流的波形应该是对称 的正弦波形。由于现代用电设备，如轧钢机、电弧 炉、电焊机、晶闸管控制的电动机、整流装置、电 气化铁路、彩电等，都是电网的谐波源，对电网的 电能质量影响很大，会造成电网电压的畸变，即谐 波超过规定的极限值时，将对发供电设备、继电保 护及自动装置、用户的用电设备、通信线路产生不 同程度的危害，严重影响用户的正常生产，并危及 电力系统的安全、经济运行。 第一节 概述第一节 概述第一节 概述③保证电力系统的经济性（多供少损）。 提高电力系统运行的经济性，就是使电力系统在运行中耗 费少、效率高、成本低，主要以如下三个经济指标来衡量： 标准耗煤量（每千瓦时电能所消耗的标准煤量 29310kJ/kg）。 厂用电率（发电厂在电力生产过程中耗用的电量与发电 量之百分比。我国火电厂的厂用电率为6%~10%）。 线路损耗率。电能在各级电网环节中的损耗量占供电量之 百分比。目前我国各级电网的损耗率约为3%~10%。 在运行中应该力争将全电力系统的各项经济指标降低到最 小。第一节 概述第一节 概述四、电力线路及其分类 电力线路：输送电能的线路统称为电力线路。 电力线路的分类：电力线路分输（送）电线路 和配电线路。 目前，我国采用的电压等级有：380/220V、 10、35、66、110、220、330、500、750、 1000kV。 第一节 概述第一节 概述 输电线路：由发电厂向电力负荷中心输送电能 的线路以及电力系统之间的联络线路称为输（送） 电线路。 高压输电线路：110、220 输电线路：超高压输电线路：330、500、±500 ±660、750kV 特高压输电线路：±800、1000kV 直流±500、±660、±800kV。 第一节 概述第一节 概述 配电线路：由电力负荷中心向各个电力用户分配 电能的线路。 低压配电线路：1kV以下的线路。 配电线路：中压配电线路：10、20kV称为中压配电线路。 高压配电线路：35、66、110kV的线路 第一节 概述第一节 概述五、输电线路的分类 1、按电压等级分:有110、220、330、500、750、1000kV等几个等级。 2、按结构特点分：架空线路和电缆线路。 架空线路的优点：结构简单，施工方便，建设 费用低，施工周期短，检修维护方便，技术要求低 等优点。 第一节 概述第一节 概述 电缆线路的特点：受外界环境因素影响小，但 需特殊加工的电力电缆，费用高，施工及运行检修 的技术要求高，目前仅用于城市居民稠密区和跨海 输电等特殊情况。 3、输电线路按电流的性质分：交流线路和直流线路。 最常见的是:三相交流输电线路。 在输送功率相同的情况下，直流线路的投资较 少，主要材料消耗低，线路的走廊宽度较小。第一节 概述第一节 概述六、送电线路的组成 架空输电线路主要有杆塔基础、杆塔、导线、避 雷线、绝缘子、拉线、金具及接地装置等部件组成。 1－导线； 2－架空地线； 3－防振锤； 4－线夹； 5－绝缘子； 6－杆塔； 7－基础； 8－接地装置； 第一节 概述第一节 概述导线：用来传导电流，输送电能。 架空地线：当雷击线路时，把雷电流引入大地，以保护线路绝缘免遭大气过电压的破坏。 杆塔：用来支撑导线和地线，并使导线和导线之间，导线和杆塔之间以及其他被跨越物之间，保持一定的安全距离。 绝缘子：用来固定导线，并使导线与杆塔之间保持绝缘状态。 金具：在架空线路中主要用于固定、连接、接续、调节及保护作用。 拉线：用来加强杆塔强度，承担外部荷载的作用力，减少杆塔的材料消耗量，降低杆塔的造价。 杆塔基础：将杆塔固定于地下，以保证杆塔不发生倾斜、下沉、上拔及倒塌。第二节 杆塔基础第二节 杆塔基础一、基础的作用 杆塔基础的作用是稳定杆塔，防止杆塔因承受导 线、风、冰、断线张力等垂直荷载、水平荷载和其 他外力的作用而产生的上拔、下压或倾覆。 二、基础的种类 杆塔基础主要有钢筋混凝土电杆基础和铁塔基础。 null（一）电杆基础 电杆基础分为底盘、拉线基础及卡盘。 作用：稳定钢筋混凝土电杆，防止电杆下沉。1、底盘 底盘一般是钢筋混凝土预制构件，根据上部承载荷重和土质的 地耐力选用。null（一）电杆基础 作用：稳定钢筋混凝土电杆，防止电杆下沉。1、底盘 底盘一般是钢筋混凝土预制构件，根据上部承载荷重和土质的 地耐力选用。null（一）电杆基础 电杆基础分为底盘、拉线基础及卡盘。 作用：用于带有拉线杆塔，起着稳定电杆和平衡导线张力的作用。2、拉线基础 拉线基础分为拉盘基础、重力式拉线基础和锚杆（岩石）拉线 基础三种。拉线盘null（一）电杆基础 2、拉线基础 作用：用于带有拉线的杆塔，起着稳定电杆和平衡导线张力的作用。 拉线基础分为拉盘基础、重力式拉线基础和锚杆（岩石）拉线基础三种。 重力式拉线基础锚杆（岩石）拉线基础1――拉环null 电杆基础分为底盘、拉线基础及卡盘。 作用：卡盘起着稳定电杆的作用，一般用于35～110kV不带拉 线的混凝土电杆基础上。3、卡盘（一）电杆基础null（一）电杆基础 作用：卡盘起着稳定电杆的作用，一般用于35～110kV不带拉 线的混凝土电杆基础上。2、卡盘（一）电杆基础（一）电杆基础null（二）铁塔基础 铁塔基础类型较多，根据铁塔类型、地形地质、承受的外荷载 及施工条件的不同，分为不同种类。 按承载力的特性分1、大开挖基础类 指埋置于预先挖好的基坑内并将回填土夯实的基础。是以扰 动的回填土构成抗坺土体保持基础的上拔稳定。由于扰动的粘性 回填土，虽经夯实亦难恢复原状土的结构强度，因而就其抗拔性 能而言不够理想。这类基础的主要尺寸均由其抗坺稳定性能所决 定，为了满足上拔稳定性的要求，必须加大基础尺寸，从而提高 了基础造价。但这类基础具有施工简便的特点，是中最常用 的基础型式，主要有混凝土基础、普通钢筋混凝土基础和装配式 基础等。null（二）铁塔基础 铁塔基础类型较多，根据铁塔类型、地形地质、承受的外荷载 及施工条件的不同，分为不同种类。 按承载力的特性分1、大开挖基础类nullnull（二）铁塔基础2、掏挖扩底基础类 指以混凝土和钢筋骨架灌注于以机械或人工掏挖成的土胎内的基础。它是以原状土构成的抗坺土体保持基础的上拔稳定，适用于在施工中掏挖和浇注混凝土时无水渗入基坑的粘性土中。它能充分发挥原状土的特性，不仅具有良好的抗拔性能，而且具有较大的横向承载力。这类基础具有节省材料、取消模板及回填土工序、加快工程施工进度、降低等优点。但存在施工质量难以控制的缺点，浇筑时易出现漏浆现象，在验收时应特别注意这一点。null（二）铁塔基础3、爆扩桩基础类 指以混凝土和钢筋骨架灌注于以爆扩成型的土胎内的扩大端 的短桩基础。它适用于可爆扩成型的硬塑和可塑状态的粘性土中， 在中密的、密实的砂土以及碎石土中也可应用。由于其抗坺土体 基本接近于未扰动的天然土，因而它也具有较好的抗拔性能，同 时扩大端接触的持力层为一空间曲面，其下压承载力也比一般平 面底板有所提高。爆扩桩基础也具有掏挖扩底基础的优点，只是 施工中成型的工艺和尺寸检查尚有一定困难。null（二）铁塔基础4、岩石锚桩基础类 指以水泥砂浆或细石混凝土和锚筋灌注于钻凿成型的岩孔内 的锚桩或墩基础。它具有较好的抗拔性能，特别是上拔和下压地 基的变形比其它类基础都小。适用于山区岩石覆盖层较浅的塔位。 这类基础由于充分发挥了岩石的力学性能，从而大量的降低了基础材料的耗用量，特别在运输困难的高山地区更具有明显的经济效益。但岩石地基的工程地质鉴定工作比较复杂。null 地脚 螺栓地脚螺栓null（二）铁塔基础5、钻孔灌注桩基础类 指用专用的机具钻（冲）成较深的孔，以水头压力或水头压 力加泥浆护壁，放入钢筋骨架和水下浇筑混凝土的桩基。它是一 种深型的基础型式，适用于地下水位高的粘性土和砂土等地基、 特别是跨河塔位。nullnull 6、预制类装配式基础 指现将基础在工厂预先制作好，然后运至现场安装在基坑中 的一种基础。预制基础单件重量不宜过大，否则人力运输比较困 难。预制基础适合缺少砂石、水或冬季不宜现场浇制混凝土时 使用。 一般有预制混凝土基础、板条基础、金属基础等。（二）铁塔基础null（二）铁塔基础7、预制类装配式基础null（二）铁塔基础 （1）地脚螺栓类基础 地脚螺栓基础是在现浇混凝土基础时，埋设地脚螺栓，通过 地脚螺栓与塔腿相连，塔腿与基础是分开的。 （2）插入式基础 插入式基础特点是铁塔主材直接斜插入基础，与混凝土浇成 一体，可省去地脚螺栓、塔脚等，节约钢材，受力合理。按基础与铁塔连接方式不同分null（二）铁塔基础其它 高低腿基础： 系指铁塔的四个塔腿基础不在同一个平面内，而是根据地形 的不同分别设计不同的高度。这种基础最大优点就是可以减少基 础施工的土方开挖量，减小植被的破坏，保护环境。第三节 接地装置 一、接地装置及其作用 1、接地装置的作用 接地装置是防止因绝缘损坏危急人身和设备的安全；向大地泄放雷电流；向大地泄放各种绝缘闪络引起的工频续流，并保证设备热稳定满足要求；防止感应电引起的杆塔电位升高，牵制杆塔电位为零电位。第三节 接地装置null第三节 接地装置一、接地装置及其作用 2、接地装置：为接地线和接地极的总和。 接地极：埋入地中并直接与大地接触的金属导体。 接地线：把接地极与杆塔连接起来的部分。 3、接地极的类型 接地极分为 自然接地极 人工接地极垂直接地极 水平接地极null接地线自然接地体第三节 接地装置垂直接地极：接地极垂直埋设于地面以下。 用于土壤电阻率较高或接地极易打入地下的情况，一般由两根以上的钢管或角钢组成，可成排一字形布置或环形布置。 水平接地极：接地极水平埋设于地面以下，一般呈放射状。 水平接地极：适于土壤电阻率较低，不用打入垂直接地极就能满足接地电阻值要求，通常采用放射形布置。第三节 接地装置null第三节 接地装置二、接地装置的安装要求 1. 接地极和接地引下线的材料要求 接地极的截面积及断面形状对接地电阻值影响不大，因此，接 地极材料规格的选择主要考虑腐蚀和机械强度的需要。 接地极的材料一般采用钢材。人工接地极，水平敷设的可采用 圆钢、扁钢，垂直敷设的可采用角钢、钢管、圆钢等。 接地装置（包括接地极和接地引下线）的导体截面，应符合热 稳定与均压的要求。敷设在腐蚀性较强场所的接地装置，应根据 腐蚀的性质采用热镀锡、热镀锌等防腐措施，或适当加大截面。null第三节 接地装置二、接地装置的安装要求 1. 接地极和接地引下线的材料要求null第三节 接地装置二、接地装置安装要求 2. 对接地极的敷设要求 接地极不得有明显弯曲、裂纹等缺陷。为了避免接地极受到机 械损伤，以及减少气象条件对接地电阻的影响，人工接地极应埋 设在冻土层以下。采用打入式垂直接地极应尽量垂直打入并防止 晃动，以保证接地极与土壤接触良好。为减少相邻接地极的屏蔽 作用，垂直接地极的间距不应小于其长度的两倍，水平接地极的 间距可视具体情况确定，但不宜小于5m。 在接地极敷设完毕回填土时，应每埋厚200mm夯实一次，山 区的回填应清除石块并更换好土回填。回填土应高出地面200mm， 作为防沉层。null第三节 接地装置二、接地装置的安装要求 3. 接地装置的连接要求 接地装置至少应保证有两处与塔腿可靠连接，与塔腿连接应为 双螺丝。接地装置的连接除必须断开处以螺栓连接外，均需焊接。 焊接应采用搭接焊，其搭接长度为：圆钢之间应大于圆钢直径的6 倍，圆钢与扁钢连接，其长度为圆钢直径的6倍。 接地装置采用接地模块或接地极（线）为铜与铜或铜与钢的连 接工艺应采用热剂焊，连接的导体必须完全包在接头内，并且连接 部位的金属完全熔化，连接牢固，表面应平滑无贯穿性的气孔。 接地体引出线的垂直部分和接地装置连接（焊接）部位外侧 100mm范围内应做防腐处理；在做防腐处理前，表面必须除锈并 去掉焊接处残留的焊药。null第三节 接地装置三、接地电阻 接地电阻是接地极的对地电阻和接地线电阻的总和，数值等于 接地装置对地电压与通过接地极流人地中电流的比值。 工频接地电阻：通过接地极流入地中为工频交流电流求得的电阻。 冲击接地电阻：通过接地极流入地中为冲击电流或雷电流求得的 电阻。 由于冲击电流的幅值可能很大，强大的冲击电流流入土壤后会 形成很强的电场，使土壤发生强烈的局部放电现象，相当于加大 了接地体的直径，其结果是冲击接地电阻比工频接地电阻要小； 但冲击电流的等效频率又比工频高得多，对长度很大的延长接地 极来说，由于电感效应冲击接地电阻也可能大。null第三节 接地装置三、接地电阻 冲击系数:指冲击接地电阻与工频接地电阻的比值。 通过大量的试验和综合分析得出，冲击系数随冲击电流幅值的 增加而减小，随接地极几何尺寸的增加而增加，随土壤电阻率增 加而减小。通常所说的接地电阻没有特殊说明，均指工频接地电阻。 接地电阻是直接反映接地情况是否符合规范要求的一个重要指 标。对于接地装置而言，要求其接地电阻越小越好，因为接地电阻 越小，散流越快，跨步电压、接触电压也越小。而影响接地电阻的 主要因素有土壤电阻率，接地体的尺寸、形状及埋入深度，接地线 与接地体的连接等。其中土壤电阻率对接地电阻的大小起着决定性 作用。null注：如土壤电阻率超过2000Ω•m，接地电阻很难降低到30Ω时，可采用6～8根总长不超过500m的放射形接地体，或采用连续伸长接地体，接地电阻不受限制。有避雷线的输电线路杆塔的工频接地电阻null第三节 接地装置四、土壤电阻率 土壤电阻率是土壤的一种基本物理特性，是土壤在单位体积内 的正方体相对两面间在一定电场作用下，对电流的导电性能。一 般取1m3的正方体土壤电阻值为该土壤电阻率ρ，单位为Ω•m。 土壤电阻率的影响因素很多主要有土壤类型、含水量、含盐量、 温度、土壤的紧密程度等化学和物理性质，同时土壤电阻率随深 度变化较横向变化要大很多。