输电线路设计基础概念题

1、简述输电线路各组成部分及其作用。

1、导线

导线用来传输电流，输送电能

2、避雷线

（1）起到防雷保护作用，使线路绝缘免遭雷电过电压的破坏，保证线路安全运行。

（2）当采用带有放电间隙的避雷线绝缘子时，可用作载流线，起熔冰、检修电源、载波通信通道等。

3、杆塔

杆塔用来支持导线和避雷线及其附件，并使导线、避雷线、杆塔之间，以及导线和地面及交叉跨越物或其他建筑物之间保持一定的安全距离。

4、绝缘子和绝缘子串

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。

5、金具

架空线路上使用的金属部件，统称为线路金具。起支持、紧固、连接、保护导线和避雷线作用。

2、简述输电线路的任务和作用

输电线路的任务是：

把发电厂、变电站及用户有机的联系起来，是输送电能的纽带，是电力系统的大动脉，起着输送分配和交换功率的作用。作用如下：

1、输电线路解决了发电厂远离用电中心的问题，能充分利用动力能源，特别是水力资源，减少了煤耗和运输压力

2、把若干个孤立的发电厂及地方电力网连接成较大的电力系统，可以减少系统中总的装置容量；可以安装大容量的机组来代替小机组，减少单位容量建设投资，提高机组效率，减少消耗；

3、能把若干个孤立的地区电力网连接成为大的电力系统，有效地提高了运行的经济性和供电

3、输电线路研究对象是什么？为何架空线路比电缆线路应用广泛？

   研究对象：

1、架空线路导线和避雷线的机械计算；

2、杆塔及其基础计算；

3、线路选线与杆塔定位以及施工计算。

架空线路优点：

结构简单、施工周期短、建设费用低、技术要求低、检修维护方便。散热性能好、输送容量大等。

4.什么叫档距，弧垂及限距？三者有何关系？

基本概念：

1、档距：相邻两直线杆塔中心线间的水平距离称为档距。

2、弧垂：导线悬挂点到导线最低点的垂直距离称为弧垂。

3、限距：导线到地面或其他被跨越物之间的垂直距离称

为限距。

5、气象条件对架空线路的影响？

风的影响

1、增加导线和杆塔的荷载；

2、使导线偏离，改变导线与横担、杆塔及地面的距离；

3、微风引起导线的振动。

覆冰影响

1、荷载增大，引起断线、倒杆等；

2、使导线弧垂增大，造成安全距离不足，引起闪络事故；

3、不同时脱冰使导线跳跃，造成导线与避雷线闪络。

气温的影响

气温的变化，引起导线热胀冷缩，影响输电线路的应力和弧垂。

6、架空线路的振动类型有哪些？目前的防振措施有哪些？机理如何？

振动的类型：

1、微风振动：频高、振幅小，驻波；

2、舞动：频低、振幅大，进行波；

3、次档距振动：采用导线时振动，振幅介于微风振动

和舞动之间；

4、电晕振动：由电晕引起。

防振措施：

a、在架空线上加装防振装置用以吸收振动能量减弱振动幅度；

如防振垂和阻尼线。

b、提高架空线的耐振强度，防止因振动而引起的损坏；

如护线条及降低架空线的运行应力。

7、什么叫设计用气象条件的三要素？他们在设计中如何选取？

风速、覆冰厚度和气温，称之为设计用气象条件的三要素。

一、最大风速的选取

输电线路设计所采用的风速是：

330kV及以下离地面15m高处15年一遇10min平均的最大风速。

500kV及以下离地面20m高处30年一遇10min平均的最大风速。

二、覆冰厚度的选择

1、测水重  2、测总重法  3、椭圆法

三、气温的选取

1、最高气温一般取＋40度；

2、最低气温就取5的整数倍数值；

3、年平均气温，取逐年的年平均气温的平均值。

8、架空线路气象条件组合？

在大风、覆冰和低温下，仍能正常运行；

在断线事故情况下，不倒杆，事故不扩大；

在安装施工过程中，不发生人身、设备损坏事故；

在正常运行情况下，保持足够的安全距离；

在长期运行中，具有足够的耐振性能。

1、线路正常运行气象组合

最大设计风速，无冰，相应的月平均气温；

最厚覆冰，相应风速，气温－5度；

最低气温，无冰，无风；

最高气温，无冰，无风。

2、线路断线事故气象组合

一般地区，无风，无冰，历年最低气温月的日最低

气温平均值；

重冰区，无风，有冰，气温为－5度。

3、线路安装检修气象组合

    风速10m/s，无冰，最低气温月的平均气温。

4、线路耐振气象组合

   无风，无冰，年平均气温。

5、外过电压气象组合

气温15度，相应风速，无冰；

气温15度，无风，无冰。(紧限于档距重导线和避雷线距离)

6、内过电压气象组合

年平均气温，无冰，0.5倍最大风速（不低于15m/s）

9、什么叫水平档距、垂直档距、代表档距和临界档距？他们在输电线路设计中有何意义？

临界档距：在此档距下，最大比载和最低温时架空线得应力相等，该档距即称为此两种气象条件得临界档距。

水平档距：决定杆塔水平荷载的档距叫水平档距

垂直档距：决定杆塔垂直荷载的档距叫垂直档距。

代表档距：耐张段中各档距导线应力在气象条件变化时，张力随着变化，并最终趋于相等，对应这个张力的应力成为代表应力，与此应力相对应的档距称为代表档距

10、简述架空线最大使用应力控制气象条件的判定方法（p24）

架空线最大应力控制条件仍需借助临界档距来判别：

1）若为虚数，则由      大者控制；

2）若为无穷大，则由        较小者控制；

3）若为不定值，则两种情况同时控制。

11、架空线最大弧垂一般出现在什么气象？简述最大弧垂的判别方法。

    最大弧垂出现的条件：

（1）最高温度；

（2）最大垂直比载。

1、最大弧垂法

2、临界温度法

3、临界比载法

12、架空线路采用衰减系数法求取断线张力时，断线前应力、计算档距和剩余档距数如何确定？

（1）剩余档距数的确定。杆塔设计：5档考虑，校验：实际剩余档距。 

（2）计算档距的确定。相邻第一档的三分之二加第二档的三分之一。 

（3）断线前导线应力的确定。杆塔设计：事故应力，校验时取最大弧垂时应力。

13、避雷线支持力大小与哪些因数有关？什么情况最大、最小？

避雷线支持力的大小与耐张段中档数及断线档的位置有关。

当断线发生在耐张段时，则断线档两侧的直线杆向相反方向偏移，此时避雷线的支持力最大。当断线档紧靠耐张杆塔是，则避雷线支持力最小。

14、简述如何选择弧垂的观测档。

在线路架设新导线时，必须对架空线的弧垂作补偿或将架空线施行预拉，使其在长期运行后，不致因塑蠕伸长而使导线对地面和被跨越物的安全距离变小。在互不相等的连续档架线时，一般选择耐张段中最大的一档为观测弧垂档。

15、简述杆塔的分类及用途（按受力特点分）。

（1）直线杆塔：数量多，80％。 

（2）耐张杆塔：承力杆，控制故障范围。 

（3）转角杆塔：用于转角处。 

（4）终端杆塔：线路起点和终点。 

（5）换位杆塔：用于换位。

16、确定杆塔外形尺寸有哪些要求？

1、确定杆塔高度时，应满足导线对地面机交叉跨越物的距离的要求。

2、在内过电压、外过电压、运行电压三种情况下，各相导线之间机各相导线与杆塔构件接地部分之间的空气间隙应满足电气绝缘的要求。

3、满足在档塔（+15℃、无风时），导线与避雷线接近距离不小于（0.012l+1）m的要求。

4、满足防雷保护角的要求。

5、各相导线在档距中所需线间距离的要求。

6、适当考虑带电作业安全距离的要求。

17、杆塔荷载分哪几类，各类包括哪些荷载？

1、垂直荷载G

即垂直于地面方向的荷载，包括：

（1）导线、避雷线的重量（包括绝缘子串和金具重量）和冰重。

（2）杆塔自重及由拉线产生的垂直分力。

（3）安装或检修时，工人与工具及附件的重量。

2、横向水平荷载P

沿横担方向的荷载，包括：

（1）导线和避雷线风压（包括绝缘子串和金具风压）。

（2）杆塔风压。

（3）转角杆塔上导线及避雷线张力产生的横向水平分力。

3、纵向水平荷载T

顺线路方向的荷载，包括：

（1）导线、避雷线的不平衡张力。

（2）导线、避雷线的断线张力及断导线的同时避雷线对杆塔产生的支持力。

（3）安装时的紧线张力等。

18、简述杆塔定位方法。

1、现场定位法。

2、现场室内定位法。

19、路径选择原则。

路径选择的原则：

（1）选择输电线路的路径，应认真做好调查研究，少占农田，综合考虑运行、施工、交通运输条件和路径长度等因素，与有关单位或部门协商，本着统筹兼顾，全面安排的原则进行方案选择和比较，做到技术经济合理，安全适用。

（2）选择路径应尽量避开重冰区，地质不良地带，原始森林区以及严重影响安全运行的其它地区，并应考虑对临近设施如电台、飞机场、弱电线路等的相互影响。

（3）发电厂或变电所的进出线走廊，应根据厂、所的总体布置图统一规划，进出线宜采用双回路或多回路共杆塔。

（4）耐张段的长度，一般采用3～5km。对于超高压输电线路和运行、施工条件许可时，可适当延长。高差或档距相差非常悬殊的山区和重冰区，应适当缩短。

（5）有大跨越的输电线路，其路径方案应结合大跨越的情况，通过综合技术经济比较确定。跨越点应避开河道不稳定、河岸受冲刷、地质不良、地震断裂、崩塌滑坡、海潮或山洪冲击、土地容易流失及其他影响安全运行的地带，否则应采取可靠措施。

20、简述弧垂模板的制作与使用方法。

1、制作定位弧垂模板 

根据弧垂公式，当比载和应力一定时，弧垂形状相同，因此可按不同K值，以档距为横坐标，弧垂为纵坐标，档距为坐标原点刻制出一组弧垂曲线。 

2、使用方法： 

（1）、根据杆塔呼称高度确定杆塔的定位高度。定位裕度取值 如下：档距700 米以下取1.0m，大于700 米及孤立档取1.5m， 大跨越档取2－3m。 

定位时，用弧垂模板绘制的弧垂曲线只要不和地面相交，则满足安全要求。 

（2）、根据杆型、导线排列方式及尺寸估算代表档距。 

（3）、根据估算的代表档距，初步排定杆位。 

（4）、排杆校验和调整。排定后，计算实际代表档距和其对应的K 值，若误差很小，说明排位合适。

21、杆塔定位后要进行哪些校验？

1、各种杆塔的设计条件检查。

2、直线杆塔摇摆角的校验。

3、直线杆塔的上拔校验。

4、耐张绝缘子倒挂校验。

5、杆塔基础的倾覆校验。

6、悬垂串垂直荷重的检验。

7、导线悬挂点应力的校验。

8、悬挂角校验。

9、交叉跨越间距的校验。

10、导线风偏后对地、物距离的校验。