110kv高压输电线路毕业设计.doc

110kv输电线路的设计 摘要 本设计讲述了架空输电线路设计的全部内容，主要设计步骤是按架空输电线路设计书中的设计步骤，和现实中的设计步骤是不一样的。本设计包括导线、地线的比载、临界档距、最大弧垂的判断，力学特性的计算，定位排杆，各种校验，代表档距的计算，杆塔荷载的计算，接地装置的设计，金具的选取。在本次设计中，重点是线路设计，杆塔 定位和基础设计，对杆塔的组立施工进行了简要的设计，还简单地设计基础并介绍基础施工。 关键词： 导线 避雷线 比载 应力 弧垂 杆塔定位 Abstract In this text, it includes all the steps in of overhead power transmission line design, ： which is Accordance withthe design of overhead power transmission line , but it is not the same with the reality .this article discussed the conductor and the ground wires comparing load critical span .the maximum arc-perpendiculer judgement .mechanics propertys fixed position of shaft-tower. various checking .representative spans calculating. load ppplied on iron tower calculating. equipment used in the ground connection design. metal appliance choose .In this paper, it is the focal point of line design. iron tower design and fundament design ,at last ,it is simply introducedthe iron tower erectings design and fundament design followed with fundament construction. Key words： conductor overhead ground wire comparing load stress arc-perpendiculer fixed position of shaft-tower 本 科 毕 业 设 计（论文） 题目 院（系部） 专业名称 年级班级 学生姓名 指导教师 年 月 日河 南 理 工 大 学 万 方 科 技 学 院毕业设计（论文）任务书专业班级 学生姓名 一、题目 二、主要任务与要求三、起止日期 年 月 日至 年 月 日指导教师 签字（盖章）系 主 任 签字（盖章） 年 月 日河 南 理 工 大 学 万 方 科 技 学 院毕业设计（论文）评阅人评语专业班级 学生姓名 题目 评阅人 签字（盖章）职 称 工作单位 年 月 日河 南 理 工 大 学 万 方 科 技 学 院毕业设计（论文）评定书专业班级 学生姓名 题目 指导教师 签字（盖章）职称 年 月 日河 南 理 工 大 学 万 方 科 技 学 院毕业设计（论文）答辩许可证经审查， 专业 班 同学所提交的毕业设计（论文），符合学校本科生毕业设计（论文）的相关规定，达到毕业设计（论文）任务书的要求，根据学校教学管理的有关规定，同意参加毕业设计（论文）答辩。指导教师 签字（盖章） 年 月 日根据审查，准予参加答辩。答辩委员会主席（组长） 签字（盖章） 年 月 日河 南 理 工 大 学 万 方 科 技 学 院毕业设计（论文）答辩委员会（小组）决议 院（系） 专业 班 同学的毕业设计（论文）于 年 月 日进行了答辩。题目 答辩委员会成员主 席（组长）委 员（成员）委 员（成员）委 员（成员）委 员（成员）委 员（成员）委 员（成员）答辩前向毕业设计答辩委员会（小组）提交了如下资料： 、设计（论文）说明 共 页 、图纸 共 张 、评阅人意见 共 页 、指导教师意见 共 页根据学生所提供的毕业设计（论文）材料、评阅人和指导教师意见以及在答辩过程中学生回答问题的情况，毕业设计（论文）答辩委员会（小组）做出如下决议。一、毕业设计（论文）的总评语二、毕业设计（论文）的总评成绩毕业设计答辩委员会主席（组长） 签名 委员（组员）签名 年 月 目录前言1 输电线路前的基本知识 1.1 输电线路的分类与结构 1.2 架空输线路的运行环境及要求 1.3 输电线路施工图2 导线应力弧垂分析 2.1 导线应力的概念 2.2 导线机械特性曲线 2.3 导线应力弧垂计算及曲线绘制 2.3.1 导线应力弧垂曲线的绘制步骤 2.3.2 导线应力弧垂曲线计算 2.4 临界档距 2.5 判定最大弧垂的气象条件 2.6 计算各气象条件的应力和弧垂3 地线应力弧垂 3.1 地线应力弧垂计算及曲线绘制步骤 3.2 地线应力弧垂计算 3.2.1整理计算用气象条件 3.2.2 地线GJ50有关参数 3.2.3 地线GJ50比载的计算 3.2.4 计算临界档距，判断控制条件 3.2.5 判定最大弧垂的气象条件 3.2.6 计算各气象条件的应力和弧垂 3.3 地线应力弧垂曲线的绘制 3.4 地线安装曲线的绘制4 杆塔的定位 4.1 绝缘子及金具选择 4.1.1 绝缘子的选择 4.1.2 金具的选择 4.2 杆塔的选用 4.3 弧垂曲线模板及选用 4.3.1 弧垂曲线模板 4.3.2 最大弧垂模板的选用 4.4 排定杆塔 4.5 水平档距和垂直档距的计算及高差的测量5 杆塔荷载及强度校验 5.1荷载种类及计算条件 5.1.1荷载分类 5.1.2荷载的计算条件 5.1.3荷载系数 5.2 各种档距的确定 5.3 荷载确定及荷载图 6 防振设计 6.1 防振判断及防振措施选择 6.1.1 判断是否需要采用防震 6.1.2 防震措施选择 6.2 防振装置的安装设计 6.2.1 防震锤型号的选择 6.2.2 防震锤个数的选择 6.2.3 防震锤安装距离的计算 6.3.防震锤安装距离的计算7 接地设计 7.1 接地设计的条件及相关规定 7.2 接地装置的形式选择 7.3 接地装置工频接地电阻的计算8 基础设计第五节 杆塔定位第六节 110kv架空线路设计技术有关规定参考文献 前 言 电力作为一个国家的经济命脉不论是对于国家的各种经济建设还是对于普通老百姓的生活都起着至关重要的作用，而输电线路则是电力不可缺少的一个组成部分。目前我国 大部分地区都面临着缺电这一问题，国家正在加紧电网建设，许多地方新建和改建了一批 输电线路，输电线路的规划设计也就相当重要了，输电线路工程设计是电力建设的重要组 成部分，同时也对输电线路正常运行起着决定性作用。 本文针对一条具体的输电线路110kV某输电线路进行了设计，其中包括比载、临界档距、应力弧垂、安装弧垂的计算，排定杆塔位置，进行各种杆塔定位校验，进行防振设计，选择接地装置，杆塔地基基础设计等，涵盖了输电线路的设计、施工等方面的内容。 1 输电线路的基本知识1.1 输电线路的分类 输电线路分类方法很多，按输送电流的种类，可分为交流输电线路和直流输 电线路，按线路架设材料不同，可分为架空输电线路和电缆输电线路。一般主要 按电压等级和回路数分类。 一、按线路电压分类 输电线路按电压等级分为 35kV、110kV、220kV、 330 kV、500 kV、 750kV、 1000kV 输电线路。其中，330 kV、500 kV、 750kV、称为超高压输电线路，1000kV 称为特高压输电线路。二、按杆塔上的回路数目分类 单回路线路杆塔 杆塔上只有三相导线及架空地线的送电线路，称为单回路线路。 双回路线路 杆塔上有两回三相导线及架空地线的送电线路，称为双回路线路。另外，亦 有双回路分杆(塔)并行的送电线路。 多回路线路杆塔上有三回及以上的三相导线和架空地线的送电线路，称为多回路线路。三、按杆塔材料分类 铁塔线路 整条送电线路以角钢或钢管组合的铁塔作支持物。 这类线路耗用的钢材比较 多，使用土地面积少，整齐美观，使用年限较长。 混凝土杆线路 整条送电线路以钢筋混凝土电杆作支持物， 一般有分段焊接式和分段焊接与 整根拔梢 式的钢筋混凝土电杆两种。混凝土电杆可以节约大量钢材，但拉线杆 占地多，且施工运输不便。 钢管杆送电线路 钢管杆指送电线路以分段连接的锥形钢管单杆作支持物。它占地少，美观， 便于在市区内架设。 混合式杆塔送电线路 混合式杆塔送电线路是指电力线路的支持物包括有铁塔、 混凝土杆或钢杆等组成的线路。1.2 架空输电线路结构组成和作用 架空输电线路主要有基础、杆塔、导线、避雷线、绝缘子、金具及接地装置 等部件组成，如图 2-2-1 所示。 导线用来传导电流，输送电能。地线是当雷击 导线时把雷电流引入大地，以保护线路绝缘免遭大气过电压的破坏。杆塔用来支 撑导线和地线，并使导线和导线之间，导线和地线之间，导线和杆塔之间以及导 线和大地、公路、铁轨、水面、通信线路等被跨越物之间，保持一定的安全距离。 绝缘子是用来固定导线，并使导线与杆塔之间保持绝缘状态。金具在架空送电线 路中主要用于支持、固定、连接、接续、调节及保护作用。拉线是用来加强杆塔 基础的强度，承担外部荷载的作用力，以减少杆塔的材料消耗量，降低杆塔的造 价。 杆塔基础是将杆塔固定于地下， 以 保证杆塔不发生倾覆。 一、杆塔基础 杆塔的地下部分，用于稳定杆塔的装置叫基础。基础的作用是将杆塔、导地线荷载传到土壤，并承受导地线、断线张力等所产生的上拔、下压或倾覆力。杆塔基础分为电杆基础和铁塔基础两大类。电杆及拉线宜采用预制装配式基础。铁塔宜采用现浇钢筋混凝土基础或混凝土基础。有条件时，应优先采用原状基图 2-2-1架空输电线路结构础。包括有岩石基础、机扩桩基础、掏挖（半掏挖）基础、爆扩桩基础和钻孔桩基础等。二. 杆塔 杆塔是用来支持导线和避雷线及其附件的支持物，以保证导线与导线、导线与地线、导线与地面或交叉跨越物等有足够的安全距离。 杆塔的分类按杆塔在线路上的作用和受力分，杆塔可分为直线杆塔、承力杆塔和特种杆塔。 直线杆塔，以悬挂的方式支持导地线，支承导地线的重力及作用于它们上面的风力，但不承受导地线张力的杆塔，且布置在线路直线上。直线杆塔又称中间杆塔，可分为普通直线杆塔、换位直线杆塔和跨越直线杆塔。 承力杆塔，以锚固的方式支持导地线，除支承导地线的重力和风力外， 还承受导地线张力的杆塔。承力杆塔可分为以下几种: 耐张杆塔，作用是对线路分段，承受断线张力，控制事故范围，同时便于施工与检修。 转角杆塔，用于线路转角处，在正常情况下承受导地线转角合力，事故 断线情况下承受断线张力。 终端杆塔，用于线路起止两端，允许带有转角和符合耐张杆塔受力条件，且经常承受导地线一侧张力。 特种杆塔 分歧杆塔，用于线路中间需要分歧的地方。 耐张换位杆塔，用于线路换位处。 耐张跨越杆塔，用于线路有河流、特大山谷、特高交叉物等地方。 悬垂转角杆塔。以悬挂方式支持导地线，杆塔布置在线路的转角处。 常规杆塔型号表示方法： 按杆塔用途分类代号含义 Z直线杆塔，D终端杆塔，ZJ直线转角杆塔，F分支杆塔，N 耐张杆塔，K跨越杆塔，J转角杆塔，H换位杆塔 按杆塔外形或导线布置型式代号含义 S上字型，SZ正伞型，C叉骨型（鸟骨型），SD倒伞型，M猫 头型 ，T田字型，VV 字型，W王字型，J三角型 ，AA 字型，G 干字型， Me门型 Y羊角型，Gu鼓型，B酒杯型 杆塔材料和结构代号含义： G钢筋混凝土电杆，T自立式铁塔，X拉线式铁塔 分级代号含义 同一种杆塔型式按荷重不同进行分级，其分级代号用角注 1、2、 3表示。 高度代号含义 杆塔高度是指横担对地面的距离（m），称为呼称高，一般用数字表示。 铁塔型号表示方法 铁塔型号由字母及数字共六个部分组成，例：220 Z B T-33，表示该塔为220k直线酒杯型自立铁塔，第一级呼称高33m。 钢筋混凝土杆型号表示方法钢筋混凝土电杆型号与铁塔型号的表示方法基本相同，通常不写出线路电压等级的代号。例：NMeG2-21，表示无拉线耐张门型钢筋混凝土电杆，第二级呼称高为 21m。1.3 输电线路施工图 输电线路施工图是各项设计原则和设计思想的具体体现，是从事输电线路施工的依据，也是从事输电线路运行和检修的重要技术指标。一般来讲，输电线路施工图有以下六部分。一 总体部分 总体部分包括线路路径图 杆塔一览图及杆塔使用条件一览表 线路杆塔明细表 线路平断面图 线路换位图及与通信线路平行关系图等。（1） 线路路径图。 它是通过测量最终确定的线路走向图，一般绘于五万分之一或十万分之一地形图上，图上绘出了线路起点 终点 转角度数和中间经过位置。它对线路施工中的器材堆放 运输和工地布置以及线路运行中巡线和检修工作安排能起指导作用。（2） 杆塔一览图及使用条件一览表。 它给出了全年所使用的杆塔型号 高度及使用条件，并给出了全线所使用各种型号杆塔的数量。（3） 线路杆塔明细表。 它是全线情况的概况，它按杆塔编号逐号写出杆塔 裆距 导地线 附件 接地装置 基础 交叉跨越等的简要，是分析全线概况 进行施工测量和施工的重要技术文件，其示例如表1-24所示。（4） 线路平断面图。 设计根据平断面图定出干他的位置 型号 高度 基础施工基面和土石方开挖量。施工参照平断面确定放线位置 紧线位置 弧垂观测档；按照交叉跨越物的垂直距离对照现场情况，在放线 紧线过程中采取保护措施，并在施工后作为检查依据。（5） 线路换位图。 在导线的各种排列方式中，除等边三角形排列外，其他排列方式均不能保证倒显得线距间距离相等，从而三相倒显得电感 电容及三相阻抗都不相等，造成三相电流的不平衡。这种不平衡对发电机 电动机和电力系统的运行以及输电线路附近的弱电线路均会带来一系列的不良影响。为了避免这些影响，各相导线应在空间轮流交换导线的位置，以平衡三相阻抗。 经过完全换位的线路，其各相导线在空间每一位置的各段长度之和相等。进行一次完全换位通常称为完成了一个换位循环。在中性点直接接地的电力网中，当线路长度在100200km之间，一般应有一个换位循环；线路长度大于200km，则一般宜安排两个或多个换位循环。线路如有换位，应有设计部门提供线路换位示意图和换位安装图。(6) 与通信线路平行关系图。测量邻近如有通信线路，则应有与通信线路平行关系图和通信线保护图。 110kv输电线路杆塔明细表耐张段长（m）代表档距（m）二 导线部分导线部分包括导线 避雷线机械特性曲线图 安装曲线图和特殊耐张段安装表等。这些图表示施工人员进行导线和避雷线的紧线安装时，确定观测弧垂的依据，同时也是进行验收和运行检查的依据。三 杆塔部分 杆塔部分主要有杆塔加工图和组装图。加工图供杆塔制造厂按图加工，组装图供现场施工人员进行组装。四 基础部分基础部分包括基础施工图和组装图。五 绝缘子 金具部分 输电线路绝缘子 金具 附件的组装方式，只要线路上有的都应有组装图，如悬垂绝缘子串组装图 耐张绝缘子串组装图 防震锤安装图等，以便施工时应用。六 接地部分由于输电线路杆塔形式不同，经过地区的土壤电阻率不同，接地装置的形式也将不同。设计部门根据具体情况，选择了相应的接地装置型号，并提出了相应的要求。 2 导线应力弧垂分析 2.1导线应力的概念悬挂于两基杆塔之间的一档导线，在导线自重、冰重和风压等荷载作用下，任一横截面上均有一内力存在。根据材料力学中应力的定义可知，导线应力是指导线单位横截面积上内力。因导线上作用的荷载是沿导线长度均匀分布的，所以一档导线中各点的应力是不相同的，且导线上某点应力的方向与导线悬挂曲线该点的切线方向相同，从而可知，一档导线中其导线最低点应力的方向是水平的。所以，在导线应力、弧垂分析中，除特别指明外，导线应力都是指档内导线最低点的水平应力，常用0表示。关于悬挂于两基杆塔之间的一档导线，其弧垂与应力的关系，我们知道：弧垂越大，则导线的应力越小；反之，弧垂越小，应力越大。因此，从导线强度安全角度考虑，应加大导线弧垂，从而减小应力，以提高安全系数。但是，若片面地强调增大弧垂，则为保证带电线的对地安全距离，在档距相同的条件下，则必须增加杆高，或在相同杆高条件下缩小档距，结果使线路基建投资成倍增加。同时，在线间距离不变的条件下，增大弧垂也就增加了运行中发生混线事故的机会。实际上安全和经济是一对矛盾的关系，为此我们的处理方法是:在导线机械强度允许的范围内，尽量减小弧垂，从而既可以最大限度地利用导线的机械强度，又降低了杆塔高度。导线的机械强度允许的最大应力称为最大允许应力，用max表示。架空送电线路设计技术规程规定，导线和避雷线的设计安全系数不应小于2.5。所以，导线的最大允许应力为： （2-8） 式中：max导线最低点的最大允许应力，MPa；Tcal导线的计算拉断力，N;S导线的计算面积， cal导线的计算破坏应力，MPa；2.5导线最小允许安全系数。在一条线路的设计、施工过程中，一般说我们应考虑导线在各种气象条件中，当出现最大应力时的应力恰好等于导线的最大允许应力，即可以满足技术要求。但是由于地形或孤立档等条件限制，有时必须把最大应力控制在比最大允许应力小的某一水平上以确保线路运行的安全性，即安全系数K2.5。因此，我们把设计时所取定的最大应力气象条件时导线应力的最大使用值称最大使用应力，用max表示，则： （2-9）式中: max导线最低点的最大使用应力，MPa； K导线强度安全系数。由此可知，当K=2.5时，有maxmax，这时，我们称导线按正常应力架设；当K2.5时，则，这时maxmax，我们称导线按松弛应力架设。导线的最大使用应力是导线的控制应力之一，后边还要进行讨论。工程中，一般导线安全系数均取2.5，但变电所进出线档的导线最大使用应力常是受变电所进出线构架的最大允许应力控制的；对档距较小的其他孤立档，导线最大使用应力则往往是受紧线施工时的允许过牵引长度控制；对个别地形高差很大的耐张段，导线最大使用应力又受导线悬挂点应力控制。这些情况下，导线安全系数均大于2.5的，为松弛应力架设。导线的应力是随气象条件变化的，导线最低点在最大应力气象条件时的应力为最大使用应力，则其他气象条件时应力必小于最大使用应力。2.2 导线机械特性曲线在线路设计中，为了校验导线、避雷线的各种距离，为了校验导线、绝缘子、杆塔及基础的荷载，需要计算各种计算用气象条件下导线的应力，有时还需要计算导线的弧垂。 为了校验时方便查用，事先把各种条件下导线应力、弧垂与档距的关系列成表格或绘制成曲线，这种曲线叫做导线的应力弧垂曲线，有的书籍也叫导线机械特性曲线。导线（避雷线）的机械特性曲线的计算，是根据一定的设计条件，计算出临界档距，然后判断出有效临界档距和相应的控制条件，再以控制气象条件和相应的控制应力为已知条件，利用导线状态方程式和弧垂公式，求出其他气象条件和档距时的应力和弧垂。2.3导线应力弧垂计算及曲线绘制 2.3.1 导线应力弧垂曲线的绘制步骤 1、应力弧垂曲线的计算项目 表 24 应力弧垂曲线的计算项目计算项目最大风速最厚覆冰安装有风最低气温最高气温外过有风外国无风内过电压年均气温应力曲线导线地线弧垂曲线导线地线注：带者为需要绘制的曲线，无者为不需要绘制的曲线1. 导线最大弧垂发生在最大垂直比载时，应计算覆冰无风气象下的弧垂；2. 安装气象下的弧垂按无风无冰计算。 2、 应力弧垂曲线的计算步骤（1）确定工程所采用的气象条件； （2）依据选用的架空线规格，查取有关参数和机械物理性能； （3）计算各种气象条件下的比载； （4）选定架空线各种气象条件下的许用应力（包括年均运行应力的许用值） ；（5）计算临界档距值，并判定有效临界档距和控制气象条件；（6）判定最大弧垂出现的气象条件； （7）以控制条件为已知状态，利用状态方程式计算不同档距、各种气象条件下架空线的应力和弧垂值； （8）按一定比例绘制出应力弧垂曲线。3 整理计算用气象条件 见表22 表22 计算气象条件表气象项目最高气温最低气温最大风安装有风外过有风外过无风内过电压平均气温覆冰有风覆冰无风气温()+40-10-5-5+15+15+15+20-5-5风速(m/s)002510100150100冰厚(mm)00000000554 导线 LGJ-240/30 有关参数见表 23 表 2-3 LGJ-240/30 导线参数表 截面积A)导线直径d()弹性系数E (Mpa)温度膨胀系数（1/） (Mpa)抗拉强度(Mpa)安全系数K计算拉断力（N）许用应 力 (Mpa)年均运 行应力 (Mpa)单位长度质量Kg/ km275.9621.607600019.6274.0337562091.3468.51922.2 上表中的抗拉强度用以下公式计算 抗拉强度，即架空线的瞬时破坏应力，Mpa计算拉断力，N 截面积，安全系数：根据设计规程导线的安全系数 K2.5。取 K=2.80许用应力由以下公式计算年均运行应力：在采取防震措施的情况下，不应超过 的 25%。因此平均应力由以下公式计算 2.3.2导线应力弧垂曲线计算 导线 LGJ-240/30 比载的计算各气象条件下导线比载的计算值可由架空输电线路设计中的公式求得： 以下公式的符号如下： i (b, v) 比载，Mpa/m; b覆冰厚度,mm； v风速,m/s； q架空线单位长度质量，kg/km； g重力加速度，g=9.80665m/s ； 风速 v 时的理论风压，Pa； c风载体型系数，线径 d17mm 时c=1.2,，线径 d 17mm 时 c=1.1； d架空线外径； 风速不均匀系数，330KV及以下 的数值见表 3-4 表 3-4 330kv及以下 线路用风速不均匀系数 设计风速（m/s） 10 及其以下 1535 及其以上 计算杆塔荷载1.001.000.70校验杆塔电气间隙1.000.750.61(1）自重比载(2) 冰重比载(3) 垂直总比载（4） 无冰风压比载 假设风向垂直于线路方向即；1) 外过电压 安装有风式中风速不均匀系数取1.0，风载体型系数c取1.12） 内过电压3）最大风：v=25m/s 计算强度时=0.85，c=1.1,所以计算风偏（校验电气间隙）时，=。61，c=1.1(4)覆冰时风压比载：v=10m/s，计算强度时=1.00，c=1.2,所以计算风偏（校验电气间隙）=1.00，c=1.2,(5) 无冰的综合比载 1）外过电压 安装有风2）内过电压3）最大风，计算强度时计算风偏时（6） 覆冰有风时的综合比载 表25 各类比载计算结果汇总表比载类别计算结果备注自重比载冰重比载垂直总比载无冰风压比载外过电压 安装有风内过电压最大风（强度）（风偏）覆冰风压比载无冰有风时的综合比载外过电压 安装有风内过电压最大风（强度）（风偏）2.4 临界档距临界档距的判别 为了保证架空线长期运行的安全可靠性，除需使其应力在任何气象条件下均不得超过强度许用应力外，应具有足够的耐振能 力取决于年平均运行应力的大小，满足强度条件要求的架空线， 在任何气象情况下的应力均不超过强度许用应力，而耐振条件则要求架空线在平均气温下的应力不超过年平均运行应力的上限，这两种条件那一种在什么气象条件下起控制作用，需要借助临界档距来判断，考虑了耐振条件以后共有三个临界档距：（1）最低气温和最大比载的临界档距; (2) 最大比载和年平均气温的临界 档距。（3）最低气温和年平均气温的临界档距。 可能控制条件排列表条件项目控 制 应 力（N / ）比 载( N/m. )温 度比 值g / 序 号最低气温 113.6835.01+200.289A年平均气温 71.0535.01+150.462C最大风速 113.6852.41-50.529B覆冰 113.6880.90-50.700D其于的档距根据上面的算法即可求出。将临界档距填入有效临界档距判别表中， 将临界档距填入有效临界档距判别表中，进行判断 A B D有效临界档距为 由图可以看出：L128.8当时,由最大比载控制应力。2.5判定最大弧垂的气象条件 架空线的最大弧垂，是指架空线在无风气象条件下垂直平面内弧垂最大值。最大弧型通常在最高温或最大垂直比载（无风最后个覆冰）下发生，因此最多打弧垂的判定即这两种情况下的比较。方法有临界温度判定法和临界比载判定法，以下是临界稳定判定法:两种气象条件列表如下 表3-8 表3-8 最大弧垂条件比较气象条件温度t风速v(m/s)覆冰厚度（mm）比载许用应力最高温400091.34最大（垂直）比载50588.432其中许用应力用以下公式计算 因为临界档距是I=131.9m，I131.9m时I可取100，以最低温为已知条件可计算最大比载时的许用力计算临界温度 可知最大弧垂发生在最高温气象条件下。2.6 计算各气象条件的应力和弧垂 以各档距的控制条件为已知条件，代表状态方程式，求得各有关气象条件下的应力和弧垂，如下表3-9，3-10所示。导线LGJ240/30数据，E=76000MPa/m，计算公式： 式中： 表3-9 已知条件条件最低温最高温数据控制区间1050501032.7546.90791.3491.34 表310 未知条件数据数据条件最高气温最低气温年均气温外过有风外过无风安装内过电压覆冰最大风+40-10151515-515-5-5b(mm)000000000v(m/s)00010010151025导线应力和弧垂计算表见附表31（导线LGJ240/30应力弧垂特性曲线表） 3 地线应力弧垂计算及曲线绘制3.1 地线应力弧垂计算及曲线绘制步骤 与导线应力和弧垂的曲线绘制步骤相同3.2 地线应力弧垂计算 3.2.1整理计算用气象条件 见表31 表31选用气象条件的相关数据表计算条件最高气温最低气温最大风安装有风外过有风外过无风内过电压年均气温覆冰有风覆冰无风气温（）+40-10-5-5+15+15+15+15-5-5风速(m/s)002510100150100冰厚(mm)0000000055 3.2.2 地线GJ50有关参数 见表32 表32选用地线的相关数据表 总截面积A()导 线直径d()弹性系数E (Mpa)温度膨胀系数（1/） 抗拉强度安全系数K许用应力(MPa)年均运行应力拉断应力T(N)单位长度重量q(kg/km)49.469.018500011.5274.033.27562030012000423.7 3.2.3 地线GJ50比载的计算 地线的各类比载计算结果（见表33）(1) 自重比载（2） 冰重比载（3）垂直总比载 （4）无冰风压比载1） 外过电压 安装电压式中风速不均匀系数=1.0，风载体型系数c=1.22) 内过电压3）最大风速：计算强度=0.85，c=1.2；计算风偏（校验电气间隙）时，=0.61，所以（5）覆冰时风压比载式中=1.0，c=1.2。（6） 无冰有风时的综合比载2） 内过电压3） 最大风，计算强度时， 计算风偏时（7） 覆冰有风时的综合比载 表33 各类比载计算结果汇总表比载类别计算结果备注自重比载冰重比载垂直总比载无冰风压比载外过电压 安装有风内过电压最大风安装有风时的风压比载无冰有风时的综合比载外过电压 安装有风内过电压最大风覆冰综合比载 3.2.4 计算临界档距，判断控制条件 （1）可能控制条件的有关参数见表34 表34可能控制条件的有关参数项目条件最大风速最厚覆冰最低气温年均气温许用应力(MPa)375375375300比载(MPa/m)温度-5-5-1015由小到大编号cdAb （2）计算各临界档距。无高差条件下临界档距为：当两种控制气象条件下架空线的许用应力相等，即则上式为则结果如下：(2) 判断有效临界档距，确定控制条件：将各临界档距值填入有效档距判别表35： 表35 有效临界档距判别表可能的控制条件a(最低气温)b(年均气温)c(最大风速)D（最厚覆冰）临界档距（m）0 容易看出为有效临界档距。实际档距时，最厚冰为控制条件；实际档距时，年均温为控制条件。 3.2.5 判定最大弧垂的气象条件 采用临界温度判别法： 以覆冰无风为第一状态，年均温为第二状态，列出状态方程式解上式的到临界温度的计算式为：对于的求解：以架空线的第一种控制条件（年均温）为已知条件，求，其中=-5，比载为，档距取临界档带入数据求得：则可见，故最大弧垂发生在最大垂直比载气象条件。 3.2.6 计算各气象条件的应力和弧垂以各档距的控制条件为已知条件，代入状态方程式，求得各有关曲线条件下的应力和弧垂，如36,37,38所示。地线GJ50数据，E=185000MPa/m，计算公式; 式中； 表36 已知条件条件年均温最厚冰数据控制条件0324.7m-10-50501084.01126.57300375 表37未知条件数据条件最高温最低温年均温外过有风外过无风安装内过电压覆冰无风覆冰有风最大风(强度)最大风（风偏）+40-10+15+15+15-5+15-5-5-5-5b(mm)00000005500v(m/s)0001001015010252584.0184.0184.0185.1184.0185.1189.45123.2126.5110.998.82地线应力和弧垂计算附表31（导线GJ50应力弧垂特性曲线表）3.3 地线应力弧垂曲线的绘制 以水平档距为横坐标，应力和弧垂作为纵坐标，以附表31的数据位依据，绘制应力弧垂曲线见附表31所示。3.4 地线安装曲线的绘制 地线在各个档距和相应控制条件下的安装应力和弧垂数据见附表32（地线GJ50安装应力弧垂特性曲线表），按照表中数据绘制安装曲线见附表32所示，安装曲线以档距为横坐标，弧垂为纵坐标，从最高施工气温到最低施工气温每隔绘制一条弧垂曲线。 4 杆塔的定位 4.1 绝缘子及金具选择 4.1.1 绝缘子的选择 一、绝缘子作用 绝缘子是用来支撑和悬挂导线，并使导线和杆塔绝缘，它应 具有足够的绝缘强度和机械强度，同时对化学物质的侵蚀具有足 够的抵御能力，并能适应大气条件的变化。二、绝缘子污闪分析 由于送电线路周围的大气污染，绝缘子表面附着污秽物质， 在大雾或比较潮湿的情况下，积附在绝缘子表面的污秽物质中可 溶性盐类被水分溶解，形成一种导电水膜。从而使绝缘子的表面 电阻下降，泄漏电流增大，产生局部放电，当绝缘子电阻下降到 不能承受线路运行电压时，绝缘子就会发生闪络，使线路跳闸， 造成供电中断。 三绝缘子的选择 对线路穿过地区实地考察，该地区为级污秽区，所以设计 采用级污秽区标准设计。 根据GB/T 16434-1996高压架空线路和发电厂、变电所环境 污区分级及外绝缘选择标准和悬式绝缘子选型及爬电比距配 置导则要求，在额定工作电压时，对于玻璃绝缘子二、三、四 级污区的爬电比距分别按2.252.50cm/kV、2.853.20cm/kV、 3.503