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第三章矿山供电线路
供电线路的任务是输送和分配电能。按线路结构不同,供电线路分架空线路和电缆线路两大类。
架空线路与电缆线路相比,具有投资费用低、发现故障容易、维护检修方便等优点,因而被广泛应用。只有在特殊条件下,如高压线路通过居民区和建筑物稠密区,架空线敷设有困难或室内、井下不能使用架空线时,才采用电缆线路。
第一节架空线路
一、架空线路的结构
由于架空线路受自然条件(如风、雪、雷、电等)影响较大,因而,架空线路应具有机械强度高、抗腐蚀能力强、绝缘性能好等特点。架空线路主要由导线、绝缘子、金具、电杆、横担、拉线以及避雷线等部分组成,如图3-1所示。
图3-1 架空线路的结构
a-低压杆塔;b-高压杆塔
1-导线;2-针式绝缘子;3-横担;4-电杆;5-悬式绝缘子;
6--线夹;7-避雷线;8-斜撑

导线按其有无绝缘分绝缘导线和裸导线两种,按结构可分为单股导线和多股绞线,架空线路一般采用多股裸绞线。绞线按材料又可分为铜绞线、铝绞线、钢绞线和钢芯铝绞线等。
铜绞线( TJ ):导电性能好,机械强度高,耐腐蚀,易焊接。但较贵重,一般只用于腐蚀严重的地区。
铝绞线(LJ):导电性能较好,质轻,价格低,机械强度较差,不耐腐蚀。一般用在
10 kV及以下线路。
钢绞线(GJ):导电性能差,易生锈,但其机械强度高。只用于小功率的架空线路,或作避雷线与接地装置的地线。为避免生锈常用镀锌钢绞线。
钢芯铝绞线(LGJ ):用钢线和铝线绞合而成,集中了钢绞线和铝绞线的优点。其芯部是几股钢线用以增强机械强度,其外围是铝线用以导电。钢芯铝绞线型号中的截面是指其铝线部分的截面积。这种绞线又分为轻型、一般型和加强型等几种,以适应不同输电线路的要求。其结构如图3-2所示。
工矿企业10 kV及以下配电线路常采用铝绞线,机械强度要求高的配电线路和35 kV及以上的送电线路上一般采用钢芯铝绞线。
图3-2钢心铝绞线的结构
1-钢质心线;2-铝质导线

电杆也称为杆塔,其作用是支撑架空导线,使导线和大地之间保持一定距离,以确保人身和架空线路的安全。因此,要求电杆必须具有足够的机械强度。
电杆按材料的不同可分为木杆、水泥杆和铁塔。其中,水泥杆由钢筋混凝土制成,具有经久耐用、造价低、维修量小等优点,被广泛应用在35kV以下的架空线路中。
铁塔由型钢加工而成,具有机械强度高、使用年限长的特点,但它的结构复杂、造价高,故多用于跨越距离大及110kV以上的高压架空线路。
根据电杆在架空线路中的作用和装设位置的不同,电杆又分为多种类型。图3-3所示为各种电杆在不同位置时的示意图。
图3-3各种杆塔在架空线路上的应用
1-终端塔杆; 2-分支杆;3-转角杆;4-直线杆、5-分段杆;6-跨越杆
终端杆:用于线路的始端和终端,承受沿线路方向的拉力和导线的重力。
耐张杆:用于线路直线段、数根直线杆之间,能承受沿线路方向的拉力,断线时能限制事故范围,架线施工中可在两耐张杆之间紧线。因此,电杆机械强度较直线杆大。
直线杆:用于线路的直线段,起支撑导线的作用,不承受沿线路方向的导线拉力,断线时不能限制事故范围。
分支杆:用于线路的分支处,承受分支线路方向的导线拉力和杆上导线的重力。其特点同耐张杆。
转角杆:用于线路转弯处,其特点与耐张杆相同,转角的角度通常为30°、45°、60°、90°等。
跨越杆:用于河流、道路、山谷等跨越处的两侧,其特点是跨距大、电杆高、受力大。

拉线的作用是为了平衡电杆各方向上的拉力,用于稳固电杆、防止电杆倾倒。其结构如图3-4所示。
电杆由拉线包箍、拉线绝缘子、花兰螺栓、拉线地盘和拉线等组成。拉线的断面大小取决于电杆所受作用力的大小。
图3-4拉线结构
1-杆塔;2-拉线包箍;3-上把;4-拉线绝缘子;5-中把;6-花兰螺栓;7-下把;8-拉线地盘

横担安装在电杆的上部,用于固定绝缘子及导线,使导线保持一定的距离,以防止风吹导线或其他作用力使导线产生摆动而造成相间短路。
根据横担质材的不同,可分为铁质横担和瓷质横担2种。铁横担具有经久耐用、机械强度高的特点而被广泛应用;瓷横担具有绝缘性能好和节省钢材的特点,多应用于高压输电线路上。

,又是导线和横担之间的绝缘物,因而要求它不仅具有很好的电气绝缘性能,而且还要具有较高的机械强度,以保证绝缘子在各种气象条件下不破裂。
绝缘子按电压不同可分为高压绝缘子和低压绝缘子;按结构和作用的不同又可分为针式绝缘子、蝶式绝缘子和旋式绝缘子。其外形结构如图3-5所示。
(a) (b) (c) (d) (e)
图3-5 绝缘子外形结构
a-低压针式绝缘子;b