电力线路包括输电线路和配电线路。按结构分,主要有架空线路和电缆线路。
架空线路将导线架设在杆塔上,由导线、避雷线(或架空地线)、杆塔、绝缘子和金具等组成,电缆线路则将电缆敷设于地下。
导线的作用是传导电流、输送电能,而避雷线的作用是把雷电流引入大地,以保护电力线路免遭雷击而引起过电压的破坏。
架空线路的导线和避雷线在露天工作,要受到风力、覆冰、温度变化的影响,而且还会受到空气中各种化学杂质的侵蚀。因此,导线和避雷线除了要求有良好的导电性能外,还应有较高的机械强度和耐化学腐蚀的性能。
目前常用的导线材料有铜、铝、铝合金等。在导线的型号上,材料以相应的拉丁字母表示,
如铝—L、钢—G、铜T、铝合金—HL等。避雷线一般用钢线,在特殊情况下也有用钢芯铝线的。
导线除在低压(380/220V)配电线路采用绝缘线以外,一般均用裸线。为了充分利用导线,减少趋肤效应的影响并增加导线的柔韧性及强度,架空线路多采用绞合的多股导线,在型号上用J表示。由于单纯的多股铝线的机械强度较低,目前电压在 10kV以上的输电线路上广泛采用钢芯铝(绞)线。这种导线是将铝线绕在单股或多股钢绞线的外层作为主要载流部分,而机械荷载主要由钢线承担。
钢芯铝线又根据其铝线与钢线的截面积比值不同(因而机械强度也不同)分为三类:
①普通钢芯铝线:型号为LGJ,它的铝截面SL和钢截面Sc的比值为SL/S =5.3~6.1;
②轻型钢芯铝线:型号为LGJQ,它的截面比 SL /S=7.6~8.3;
③加强钢芯铝线:型号为LGTJJ,它的截面比SL/Sc=4~4.5;
导线型号后面的数字代表主要载流体的标称面积,其单位为mm2,例如,LGJ-240表示普通钢芯铝线,铝线部分的标称面积为240mm2。
输电线路电压超过220kV时,为了减小电晕损耗和线路电抗,常常采用分裂导线。分裂导线是用保持一定距离的几根导线组成。例如可分裂为2~4根,导线之间距离为400~450mm。这种导线排列可使其周围的电磁场发生变化,从而可以减少沿面的电场强度和磁场强度。
集肤效应又叫趋肤效应,当交变电流通过导体时,电流将集中在导体表面流过,这种现象叫集肤效应。是电流或电压以频率较高的电子在导体中传导时,会聚集于总导体表层,而非平均分布于整个导体的截面积中。
利用趋肤效应,在高频电路中可用空心铜导线代替实心铜导线以节约铜材。架空输电线中心部分改用抗拉强度大的钢丝。虽然其电阻率大一些,但是并不影响输电性能,又可增大输电线的抗拉强度。利用趋肤效应还可对金属表面淬火,使某些钢件表皮坚硬、耐磨,而内部却有一定柔性,防止钢件脆裂。
电晕[ (electronic) corona],指带电体表面在气体或液体介质中发生局部放电的现象,常发生在高压导线的周围和带电体的尖端附近,能产生臭氧、氧化氮等物质。
在110kV以上的变电所和线路上,时常出现与日晕相似的光层,发出"嗤嗤""陛哩"的声音。电晕能消耗电能,并干扰无线电波。电晕是极不均匀电场中所特有的电子崩--流注形式的稳定放电。
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