2.8 配電線路

電力線路按結構可以分為架空線路和電纜線路兩大類別。

2.8.1 架空線路

架空線路由導線、避雷線、桿塔、絕緣子和金具等構成，它們的作用：①導線——傳輸電能；②避雷線——將雷電流引入大地以保護電力線路免受雷擊；③桿塔——支持導線和避雷線；④絕緣子——使導線和桿塔間保持絕緣；⑤金具——支持、保護導線和避雷線，連接和保護絕緣子。

架空線路的導線和避雷線都架設在空中，要承受自重、風力、冰雪荷載等機械力的作用和空氣中有害氣體的侵蝕，同時還受溫度變化的影響，運行條件相當惡劣。因此，它們的材料應有相當高的機械強度和抗化學腐蝕能力，而且，導線還應有良好的導電性能。

導線主要由鋁、鋼、銅等材料制成，在特殊條件下也使用鋁合金，避雷線則一般用鋼導線。導線和避雷線的材料標號以不同的字母表示，如鋁為L、鋼為G、銅為T、鋁合金為HL。

由于多股線優于單股線，架空線路多半采用絞合的多股導線，多股導線的標號為J，由于多股鋁線的機械性能差，往往將鋁和鋼組合起來制成鋼芯鋁線。它是將鋁線繞在單股或多股鋼線外層作主要載流部分，機械荷載則由鋼線和鋁線共同承擔的導線。鋼芯鋁線中，因鋁線部分與鋼線部分截面積比值的不同，機械強度也不同，又可將其分成以下3類：

1）普通鋼芯鋁線，標號為LGJ，鋁線和鋼線部分截面積的比值為5.3~6.0。

2）加強型鋼芯鋁線，標號為LGJJ，鋁線和鋼線部分截面積的比值為4.3~4.4。

3）輕型鋼芯鋁線，標號為LGJQ，鋁線和鋼線部分截面積的比值為8.0~8.1。

無論單股或多股、一種或兩種金屬制成的導線，其標號后的數字總是代表主要載流部分（并非整根導線）額定截面積（mm²）。例如，LGJQ—400表示輕型鋼芯鋁線、主要載流部分（鋁線部分）的額定截面積為400mm²。

至于避雷線，一般都采用鋼導線。

線路電壓超過220kV時，為減小電暈損耗或線路電抗，常采用直徑很大的導線，通常就是采用擴徑導線或者分裂導線。送配電架空電力線路應該采用多股裸導線，低壓配電架空線路可以使用單股裸銅導線，用電單位廠區內的配電架空線路一般采用絕緣導線。常用的500V以下的絕緣導線，型號為BLXF（鋁芯氯丁橡皮絕緣線）和BBLX（鋁芯玻璃絲編織橡皮線）。

架空線路的優點：成本低、投資少、施工周期短、易維護和檢修、容易查找故障點。

架空線路的缺點：占用空間走廊、影響城市美觀、容易受自然災害和人為因素的破壞。

2.8.2 電纜線路

電纜線路由導線、絕緣層、包護層等構成，它們的作用：①導線——傳輸電能；②絕緣層——使導線與導線、導線與包護層互相隔絕；③包護層——保護絕緣層，并有防止絕緣油外溢的作用。

由于在城鎮居民密集的地方，或在一些特殊的場合，出于安全方面的考慮以及受地面位置的限制，不允許架設桿塔和導線時，就需要用電力電纜來解決，電力電纜的作用就在于此。

電力電纜有多種形式，主要有以下幾種：

1）按芯數分，有單芯、雙芯、三芯及四芯等。

2）按導體形狀分，有圓形、半圓形、腰圓形、扇形、空心形和同心形圓筒等。

3）按構造分，有統包式、屏蔽式和分相鉛包式等。

4）應用于超高壓系統的新式電力電纜有充油、充氣和壓氣式等。

電力電纜線路和架空輸配電線路比較，有下列優點：

1）運行可靠。由于電力電纜大部分敷設于地下，不受外力破壞（如雷擊、風害、鳥害、機械碰撞等），故發生故障的機會較少。

2）供電安全，不會對人身造成各種危害。

3）維護工作量小，無需頻繁的巡視檢查。

4）因不架設桿塔，使市容整潔、交通方便，還可節約鋼材。

5）電力電纜的充電功率為電容性功率，有助于提高功率因數。

電力電纜雖然有上述優點，但它的成本高，價格昂貴（約為架空線路的10倍），運行不夠靈活，當出現故障時難以查找，給檢修工作帶來困難，所以只適用于特定的場合。

2.8.3 配電線路的節能

衡量線路電能損耗的一個重要指標就是線損率，其定義為線損電量占供電量的百分率。我國電網的線損率在20世紀80年代和90年代一直處于8%以上，從1995年開始，線損率呈總體下降趨勢，目前線損率保持在6.7%左右2000~2009年線損率如表2-4所示。

日本和德國2000年的電網綜合線損率分別為3.89%和4.6%，意大利2004年的綜合線損率為3.0%，由此可以看出，盡管通過城農網改造，我國線損率有所降低，但與世界先進水平相比，仍然存在較大的差距。

針對線路的節能措施列舉如下：

1）簡化配電網電壓等級。我國城農網改造工程要求做到從500kV到380V/220V之間只經過4次變壓，電網常采用500（330）、220、110（或35）、10kV和380V/220V五個等級。即高壓配電電壓在110kV和35kV中選擇其中之一作為發展方向，非發展方向的網絡采用逐步淘汰或升壓的措施。

2）電源靠近負荷中心，在供電半徑內供電。農村電網線路供電半徑一般要求是，0.4kV線路不大于0.5km，10kV線路不大于15km，35kV線路不大于40km。在安全規程允許的情況下，將配電電源盡量引到負荷中心，盡量縮小電源的供電半徑，避免迂回供電和長距離低壓供電。

3）合理選擇導線截面。導線截面的選擇對線損影響極大，要兼顧未來負荷的發展和電能損耗兩方面，可以按照經濟電流密度選擇導線的最經濟截面。

4）盡量使三相負荷均衡分配。將不對稱負荷盡可能分散接到不同的供電點，這樣可以減少中性線上的不平衡電流導致的損耗。

5）提高線路輸送容量。三種主要方法是，建設新的輸電線路、升級現有線路和使現有線路運行逼近它們的熱穩定極限。

6）無功補償。實現無功分層分區就地平衡原則，哪里需要就在哪里補償，最大限度地減少線路中傳輸的無功功率，根據潮流，從而就減少了線路的損耗，通常有集中補償和分散補償兩種形式。

7）減小系統阻抗?？梢酝ㄟ^采用擴徑導線、分裂導線增加導線截面，或者以電纜線路取代架空線路，或者用導電率更高的銅導體替代鋁導體等。

8）提高電網運行電壓水平。

最后三條措施都可以由以下的潮流計算公式分析得到。