建筑电气系统识图与安装-线缆与线管

建筑设备专业课件电力电缆线路电力电缆线路电力电缆作用是传输和分配电能。主要用于城区、厂区、国防工程和电站等必须采用地下输电的场合。一般设在地下的廊道内。电缆线路的结构主要由电缆线、电缆接头与封端头、电缆支架与电缆夹等组成。电力电缆线路的优点1）运行可靠。所以发生故障的几率较少。2）供电安全，不会对人身造成各种危害。3）维护工作量小，无需频繁地巡视检查。4）不需要架设杆塔，使市容整洁，交通方便，还能节省钢材。5）电力电缆的充电功率为电容性功率，有助于提高功率因数。缺点是成本高，价格昂贵（约为架空线路的10倍）。电缆的构造

电力电缆主要由三大部分组成：线芯、绝缘层、保护覆盖层。线芯绝缘填充绝缘铅包护层钢带铠装

线芯起传导电流的作用，一般由铜或铝的多股线绞合而成。电缆线芯的断面形状有圆形、半圆形、扇形、空心形和同心形圆筒等。电缆可分单芯、双芯、三芯、四芯等多种。线芯

2芯3芯4芯绝缘层

绝缘层承受电压，起绝缘作用。电缆的绝缘可分为相绝缘和带绝缘，相绝缘是每个线芯的绝缘，带绝缘是将多芯电缆的绝缘线合在一起，然后再于其上施加绝缘，这样可使线芯相互绝缘，并与外皮隔开。绝缘层所用的材料很多，如橡胶、聚氯乙烯、聚乙烯、交联聚乙烯、棉、麻、纸、矿物油等。保护层

保护层是用于保护电缆的绝缘层使其在运输、敷设和运行中不受外力的损伤和水分的侵入。保护层又分为内护层和外护层。

内护层直接挤包在绝缘层上，保护绝缘不与空气、水分或其他物质接触。外护层是保护内护层不受外界机械损伤和腐蚀。为了防止外力破坏，在电缆外层以钢带绕包钢带铠装，并在铅包与钢带铠装之间，用浸沥青的麻布做衬垫隔开，以防止铅皮被钢带扎破，钢甲的外面再用麻带浸渍沥青作保护层，以防腐蚀。电缆接头与电缆终端头

电缆敷设完毕以后，必须将各段连接起来，使之成为一个连续的线路。这些起到连续作用的接点叫做电缆接头。一条电缆线路首端或末端用一个盒子来保护电缆芯的绝缘，并把内导线与外面的电气设备相连接，这个盒子叫终端头。建筑设备专业课件电力线路的基本结构电力线路的基本结构一、什么是电力线路

输送电能的线路统称为电力线路。电力线路分为输电线路和配电线路。由发电厂向电力负荷中心输送电能的线路及电力系统之间的联络线称为输（送）电线路。由电力负荷中心向各个电力用户分配电能的线路称为配电线路。电力线路由导线和杆塔及其它器件构成，将发电厂、变电站、用户互相连接，构成电力系统或电力网，用以输送电能。

电力线路从其担负的输送电能的能力可分为输电线路、高压配电线路、低压配电线路。

从发电厂或变电站升压，把电力输送到降压变电站的高压电力线路，叫输电线路。电压一般在35kV以上。降压变电站把电力送到配电变压器的电力线路，叫高压配电线路。电压一般在3kV，6kV，10kV。从配电变压器把电力送到一般用户的线路，叫低压配电线路，电压一般为380V，220V。线路的基本概念

高压配电线路

高压输电线路

高压配电线路检修

建筑设备专业课件电力线路的类型电力线路的类型

二、电力线路的类型

根据电力线路架设的方式不同，电力线路可分为架空电力线路和电力电缆。

架空电力线路

架空电力线路由导线、杆塔、绝缘子、防震锤、避雷线及金具等主要器件构成。导线杆塔绝缘子避雷线三、导线的结构

导线的功能是用于输送电能，是电力线路的主要组成部分，它不但要具有良好的导电性能，同时还应具备机械强度高、抗腐蚀性强、质轻价廉等特点。（1）按导线的结构可分为单股导线、多股导线和空心导线。单股线一种金属的多股导线两种金属的多股导线（2）按导线使用的材料可分为：铝绞线（LJ）：导电率高，质轻价廉。但机械强度差，耐腐蚀性差，多用于档距不大的10kV以下的架空线路。钢芯铝绞线（LGJ）：多股铝线绕在钢芯外层。由于集肤效应电流主要从铝导线通过，而机械载荷主要由钢芯承担。因其机械强度大，在架空线路中广泛应用。

机械载荷：机械设备所承担的负载及意外冲击的影响，

如力，扭矩等铝合金绞线（LHJ）：机械强度大，防腐蚀性能好，导电率高，应用于一般输配电线路。铜绞线（TJ）：导电率高于铝绞线，机械强度大，防腐蚀性能好，但是成本高。钢绞线（GJ）：机械强度高，但导电率差，且易生锈、集肤效应严重，只用于电流小、年利用率低的线路及避雷线。

架空线路导线的型号由导线材料、结构、载流截面积三部分表示。例如：LGJJ-300表示加强型钢芯铝绞线，截面积300mm2。导线截面积300mm2加强型绞线钢芯铝导线LGJJ–300

（4）导线的适用输配电线路采用多股裸导线，若输送功率大，对导线的机械强度要求高，应采用钢芯铝导线。（钢芯铝导线广泛采用在35kV及以上的线路中）220kV及以上的线路，采用分裂导线或扩径导线。（为减少电晕和干扰，提高线路的输电能力）架空线一般采用裸露导线。低压配电线路一般使用外包绝缘导线。

避雷线的作用是将雷电吸引到自身来，并将雷电流安全引入大地，从而保护架空线路免受雷击。避雷线又称架空地线，一般采用钢绞线。避雷线建筑设备专业课件架空线路架空线路概述

架空线路是室外架空导线借助于杆塔输送电能的装置的总称。架空线路电力线路电缆线路输电线路按结构分为架空线路和电缆线路。架空线路的的显著优点：线路结构简单、施工周期短、建设费用低、输送容量大、维护检修方便。架空线路由导线、避雷线、金具、绝缘子、横担、杆塔、拉线和基础等组成。架空线路

我国国家标准规定的电力网额定电压有3、6、10、35、60、110、220、330、500kV。防震锤导线避雷线绝缘子杆塔线夹基础接地装置常用导线材料有四种：铝、铝合金、铜、钢架空线路的导线结构的三种形式：（1）单股导线（2）多股绞线（3）复合材料多股绞线如钢芯铝绞线高压架空线路不允许采用单股导线，所以实际上架空线路上均采用多股绞线。其优点是：钢芯铝绞线有较好的机械强度，并且有较高的电导率。所以，钢芯铝绞线被广泛应用在35KV及以上的线路中。1.导线导线的种类常用的架空导线有钢芯铝绞线（LGJ）、铝绞线（LJ）、铜绞线（TJ）钢绞线（GJ）等，有时也采用绝缘导线。钢芯铝绞线分为：LJ—120LGJ—300/50LGJJ、LGJQ导线的型号由导线材料、结构和载流截面积三部分组成。架空线的截面选择(1)根据经济电流密度选用导线截面(2)根据电压损失选择导线截面(3)根据发热条件选择导线截面(4)根据机械强度选择导线截面架空线路的安全距离(1)架空线路对跨越物的安全距离(2)架空线路的线间安全距离2.避雷线避雷线架设于导线上方，用来保护架空线路免遭大气过电压的损害。一般采用有较高强度的镀锌钢绞线。3.金具

在架空输电线路中起着支持、紧固、连接、保护导线和避雷线的作用，并且能使拉线紧固。可分为：（1）连接金具分类：专用连接金具和通用连接金具专用连接金具用于连接绝缘子，其连接部位的结构和尺必须与绝缘子相同。有球头挂环和碗头挂板。通用连接金具适用于各种情况下的连接，以负荷大小划分等级。分类：直角挂板、U型挂环、连板等。（2）固定金具如耐张线夹，用于将导线和避雷线固定在非直线杆塔（如耐张、转角、终端杆塔等）的绝缘子串上，承受导线和避雷线的拉力。绝缘子是用来支承和悬吊导线，并使导线与杆塔绝缘。绝缘子的形式：针式绝缘子、蝶式绝缘子、悬式绝缘子、瓷横担绝缘子等4.绝缘子5、横担按材质不同，横担可分为铁横担、木横担和瓷横担三种。6、杆塔按材质不同分有木杆、钢筋混凝土杆、金属杆，总称为杆塔。按杆塔的作用分：

直线杆——又称中间杆，用于线路直线中间部分。这种杆塔在平坦地区，一般占杆塔总数的80％左右。

耐张杆——又称承力杆，与直线杆塔相比，其强度较大，可承受导线和地线的拉力。耐张杆塔将线路分隔成若干耐张段，以便于施工和检修。转角杆——用于线路的转弯处，有直线型和耐张型两种。

6—10kv线路<30°

直线型

>30°

耐张型终端杆——位于线路的首、末端。即发电厂或变电站进线、出线的第一基杆塔。跨越杆——

位于线路与河流、山谷、铁路等交叉跨越的地方。分为直线型和耐张型。换位杆——用来进行导线换位的。分为滚式换位用的直线型换位杆塔和耐张型换位杆塔。6、杆塔各种杆型在线路中的特征及应用示例如图所示。建筑设备专业课件架空线路杆塔介绍按承受荷载状况分类直线杆塔承力杆塔耐张杆塔转角杆塔分支杆塔终端杆塔换位杆塔

在架空电力线路中杆塔的作用是架设固定导线。根据杆塔在电力线路中的位置和受力情况，又分为不同类型。1.杆塔转角杆耐张杆直线杆输电线路的术语档距——相邻杆塔导线悬挂点之间的水平距离称为档距，用字母L表示。弧垂——导线上任意点到悬挂点连线之间在铅垂方向的距离，用字母f表示。限距——导线到地面的最小距离，用字母h表示。耐张段——两个耐张杆塔之间的距离。hLf1、直线杆塔（中间杆塔）

直线杆塔位于线路的直线段上，用于支撑线路的垂直荷载（如重力）和水平荷载（如风荷），因为安装在两个耐张杆塔之间又称中间杆塔。直线杆塔上的导线是用线夹和悬式绝缘子串挂在横担上。直线杆塔在正常情况下，支撑线路的垂直和水平荷载；当杆塔一侧发生断线时，它要承受相邻两档导线的不平衡张力。直线杆塔在架空线路中用的最多，约占杆塔数的80%。直线杆塔2.耐张杆塔线路在运行中可能发生断线事故，为了防止事故的扩大，在一定距离内安装耐张杆塔。耐张杆塔承受线路正常纵向张力和事故时的断线张力。耐张杆塔上的导线是用耐张绝缘子串（或碟式绝缘子）和耐张线夹固定在杆塔上。耐张杆塔在正常情况下，承受与直线杆塔相同的荷载，承受导线和避雷线的不平衡张力。当杆塔一侧发生断线时，它要承受断线张力，防止整个线路杆塔顺线路方向倾倒，将线路故障（如断线、倒杆）限制在一个耐张段内。耐张杆塔直跳式用并沟线夹，其耐张线夹为螺栓式耐张杆塔3、转角杆塔

线路所经的路径尽量走直线，在需要改变线路走向的转弯处设置的杆塔叫转角杆塔。由于两侧导线的张力不在一条直线上，因而除承受线路的垂直和水平荷载外，还有角度力。线路拉力线路拉力角度力转角4、终端杆塔终端杆塔用于线路的首端和终端，由于杆塔上只有一侧有导线，所以承受线路单侧全部的拉力。5、分支杆塔分支杆塔设置在分支线路与干线相连接的地方。6、跨越杆塔跨越杆塔用于线路跨越铁路、河流、山谷及其他交叉跨越的地方。当跨越档距较大时，采用特殊设计的跨越杆塔。建筑设备专业课件金具介绍金具是用于固定导线、绝缘子、横担等的金属部件，是用于组装架空线路的各种金属零件的总称。常用的几种金具：（1）线夹悬垂线夹——将导线固定在直线杆塔的悬垂绝缘子串上或将避雷线悬挂在直线杆塔上，也可以用于换位杆塔上支持换位导线以及非直线杆塔上跳线的固定。金具悬垂绝缘子串悬垂线夹耐张线夹——主要作用是将导线固定在非直线杆塔的耐张绝缘子串上或将避雷线固定在直线杆塔上。耐张绝缘子串耐张线夹悬垂式线夹正装螺栓型线夹倒装螺栓型线夹压缩型线夹楔型线夹（地线用）螺旋型线夹（2）连接金具

将绝缘子连接成串，或将线夹、绝缘子串、杆塔横担之间相互连接。球头挂环碗头挂板直角挂板U形挂环（3）接续金具

将两段导线和避雷线连接起来。

在架空线路运行期间，由于受到风力的作用，在导线（包括地线）的背风面产生涡流。在一定的条件下，导线会产生周期性的振荡。

导线的振动危害性很大，除了引起导线断股外，还可能使金具配件磨损、松动，造成杆塔的损坏。

微风振动是导线振动的主要形式，国内普遍安装防振锤等来达到防振的目的。如果选用设计正确的防振锤，一般可以使架空导线的振动应力减少90%以上。（4）保护金具

防震锤

防振锤有两个锤头，用一根钢绞线连接。在钢绞线中部有个线夹，以利于安装在导线上。钢绞线与锤头组成了弹簧、阻尼、质量系统，振动时通过钢绞线内摩擦和股间摩擦消耗能量，达到抑制导线振动之目的。当导线振动时，重锤因惯性不断上下甩动，使钢绞线上下弯曲，造成股间及绞线内部分子之间的摩擦而消耗一部分能量，从而削弱导线振动的能量，使导线在一定的振幅下达到能量平衡。（5）拉线金具

用于拉线杆塔拉线的紧固、调整和连接，可分为紧线、调节及连接三类。

建筑设备专业课件绝缘子介绍（1）绝缘子的作用固定导线。起着支撑和悬挂导线并使导线与杆塔绝缘的作用。绝缘子同时也承受导线的垂直荷重和水平荷重，所以它应具有足够的绝缘强度和机械强度，同时对化学杂质的侵蚀具有足够的抗御能力；还能适应周围大气条件的变化，如温度和湿度变化对它本身的影响。绝缘子（2）绝缘子种类

架空线常用的绝缘子有针式绝缘子、瓷横担绝缘子、悬式绝缘子、棒式绝缘子等形式。绝缘子还有高压绝缘子和低压绝缘子之分。M销插孔球头挂孔高压线路耐污悬式绝缘子高压线路盘形悬式绝缘子高压线路盘型悬式绝缘子高压线路棒型悬式复合绝缘子

铝帽球头绝缘子瓷横担绝缘子

起到绝缘和横担的作用，主要应用于配电网。瓷横担绝缘子悬式绝缘子片数与电压等级关系额定电压等级3560110220330500绝缘子片数357131928耐张绝缘子串一般要多用1～2串，小型号导线采用单串耐张绝缘子串，大型号导线（如220kV）线路上要多用双串。330-~500kV线路常采用均压措施。悬式绝缘子片数与电压等级关系均压环500kV四分裂导线间隔棒500kV绝缘子不少于24片，有28片悬式绝缘子片数与电压等级关系220kV不少于13片。有15片防污型悬式绝缘子压接式耐张线夹和引流线此为耐张塔建筑设备专业课件线缆与线管二、线缆与线管电缆的种类与结构（一）组成：主要三部分即导电线芯、绝缘层和保护层。其结构如图所示。电力电缆的导电线芯是用来传导大功率的，其所用材料通常是铜和铝。我国制造的的电缆线芯的标称截面有2.5～800m㎡多种规格。交联聚乙烯绝缘电力电缆1－缆芯（铜芯或铝芯）；2－交联聚乙烯绝缘层；3－聚氯乙烯护套（内护层）；4－钢铠或铝铠（外护层）；5－聚氯乙烯外套（外护层）电线芯电力电缆导电芯线有1～5芯5种。单芯电缆用于传送单相交流电、直流电及特殊场合（高压电机引出线）。60kV及其以上电压等级的充油、充气高压电缆多为单芯。二芯电缆多用于传送单相交流电或直流电。三芯电缆用于三相交流电网中，广泛用于35kV以下