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35kV35kV 供电线路设计毕业论文供电线路设计毕业论文 目 录 内容提要 I SUMMARY II 1 总述 1 1 1 设计依据 1 1 2 设计范围和建设规模 1 1 3 路径说明 1 1 4 沿线交叉跨越情况 2 1 5 变得所进出线说明 2 1 6 导线的设计气象条件 2 1 7 导线及地线的选择 3 1 8 导线及地线应力 3 2 导线 5 2 1 导线的比载 5 2 2 计算临界档距 判断控制气象 6 2 3 绘制应力弧垂曲线 8 2 4 绘制导线安装曲线 10 3 地线的设计 12 3 1 地线的比载 12 3 2 计算临界档距 判断控制气象条件 13 3 3 绘制应力弧垂曲线 16 3 4 绘制地线安装曲线 17 4 金具 19 4 1 绝缘子的选择和计算 19 4 2 防震锤 21 5 防雷与接地 23 5 1 防雷设计 23 1 5 2 接地设计 23 6 导线对地及交叉跨越距离及保护 24 6 1 导线对地及交叉跨越距离 24 6 2 交叉跨越及保护 25 7 杆塔与基础 27 7 1 杆塔设计 27 7 2 电杆的制造 运输与安装 28 7 3 铁塔的设计 制造和安装说明 29 7 4 杆塔制造和施工要求 30 7 5 基础设计 30 心得体会 33 参考文献 34 致谢 35 1 1 总述 1 1 设计依据 1 17 号文关于文市 110KV 变至水变 35KV 线路工程设计的批复 2 本院系统专业提供的配合资料 1 2 设计范围和建设规模 本工程为新建 35kV 线路工程 从 110kV 文市变 35kV 龙门架起 架线至原水文 35kV 线 P59 然后利用 P59 P11 老通道架线至水文线 P11 然后接入水车 35kV 变 所利用的原有杆塔推倒重建 其间水车 35kV 变出线采用电缆出线 架空导线采用 LGJ 150 20 型钢芯铝铰线 电缆采用 YJV22 35 3 185 型 地线采用 1 7 7 8 1270 B GB 型镀锌钢绞线 简称 GJ 35 该新建线路长度为 12 574km 其中电缆长度为 120 米 本工程一次性架设完成 地线逐基直接接地 本工程设计包括线路本体设计及工代服务 1 3 路径说明 线路中途主要经过大竹山 岩头坝 蒋家 大车田 吉田 伍家湾 水车等地 整体走向为南北走向 航空距离为 11 6km 曲折系数 1 07 1 3 1 路径走向说明 线路从文市变西南面 35kV 龙门架出线后右转 紧接着穿过文寿 110kV 线路 经 大竹山至岩头坝西北面左转 线路继续前行约 1 公里 为了避开采石厂炮区 线路 其间经过几次转角后至原水文 35kV 线 P59 再利用原 P59 P11 老通道走线 中途 经大车田 吉田 伍家湾 璃碧洞 山燕头 长洲等地至水文线 P11 在 P11 杆位 上左转后接至水车 35kV 电缆终端塔 1 3 2 地形与地貌 线路沿线多为丘陵 水田 高程在 180 220 米之间 从整体来看 全线相对高 差不大 局部植被发育茂盛 全线地形比例为 一般山地 20 丘陵 60 泥水 20 1 3 3 水文与地质 本工程线路经过的区域地质构造形迹主体走向为南北走向 测区 200 年以来 2 没有发生过三级以上地震 是我国地震最不发育的地区之一 按国家质量技术监督 局 2001 年版 中国地震动参数区划图 该地区地震动峰值加速度小于 0 05g 地震 动反应谱特征周期为 0 35s 线路区域上为稳定地块 地震基本烈度小于 6 度 区域内植被发育较好 基本无滑坡 崩塌等不良地质现象 一般无软弱层质 线路中途跨河杆位均定位在地势较高地方 总体看 线路沿线工程地质条件较好 1 3 4 交通运输 线路主要有多条乡村公路与线路平行或交叉 从总体来看 交通运输比较方便 1 4 沿线交叉跨越情况 沿线交叉跨越情况见表 2 1 表 2 1 交 叉 跨 越 表 序号交叉跨越物名称交叉次数 135 V 线路5 210 V 线路6 3低压线3 4通信线15 5乡村公路16 6河 流3 7水塘3 8沟 渠3 1 5 变电所进出线说明 文市变 35kV 龙门架一共有六个出线间隔 本工程面对出线方向从左至右看往 东采用 4Y 出线间隔 详见文市 110kV 变进出线平面布置示意图 1 6 导线的设计气象条件 本工程设计气象条件导地线设计覆冰均取 10 mm 最大风速取 25m s 各项气 象条件取值见表本工程地处 GX 东北方 属丘陵地带 线路经过的地形黄海高程最 高未超过 400 根据实地勘察调查如表 2 1 所示 3 表 2 1 设计气象条件一览表 一般地区项目 数 值 设计条件 气温 oC 风速 m s 冰厚 mm 最高气温 4000 最低气温 1000 年平均气温 1500 设计大风 5250 设计覆冰 51010 安装情况 5100 事故情况 000 大气过电压 15100 内过电压 15150 年雷电日 日 年 60 冰密度 kg m3 0 9 103 1 7 导线及地线选择 本工程架空导线采用 LGJ 150 20 型钢芯铝铰线 地线采用 1 7 7 8 1270 A GB 型镀锌钢绞线 导 地线机械物理特性见表 2 2 表 2 2 导 地线机械物理特性 导线与避雷线LGJ 150 20 GJ 35 计算截面164 5037 17 计算外径 mm 16 67 7 8 铝股24 2 78股数与每 股直径 钢芯7 1 857 2 6 单位重量 kg km 549 4318 2 制造长度不小于 m 20002000 瞬时破坏力 N 4429943688 温度膨胀系数 10 6 19 611 5 弹性系数 MPa 73000181420 1 8 导线及地线应力 4 导线最大使用应力 按规程安全系数不小于 2 5 即设计覆冰 10 毫米时 安 全系数取 2 5 LGJ 150 20 导线最大使用应力为 107 72Mpa 按导地线应力配合计 算 地线最大使用应力 按杆塔地线支架高度及导线与地线水平位移距离 在气温 为 15 无风 无冰条件下 满足导线与地线在档距中央的距离不小于 0 012L 1 的要求 推算出地线 GJ 35 最大使用应力为 389 42 MP 与之配合 其中 L 为以米为单位的档距长度 如表 2 3 所示 表 2 3 安全系数表 型号安全系数最大设计应力 MPa LGJ 1502 5107 72 GJ 353389 42 5 2 导线 2 1 导线的比载 2 1 1 自重比载 2 1 333 1 1075 3210 5 164 4 549807 9 10 A qg 2 1 2 冰重比载 2 2 333 2 1095 4410 5 164 1067 16 10728 27 10 728 27 A bdb 2 1 3 垂直总比载 2 3 333 213 1070 771095 441075 32 2 1 4 风压比载 当10v 1 时2 1 0 1 scf 2 4 3332 10 4 1060 710 5 164 5 62 67 162 10 10 110sin A W d v scfc 2 时 当2 1 0 115v scf 3332 15 4 10 1 1710 5 164 6 140 67 162 10 10 110sin A W d v scfc 2 5 时当2 1 85 0 25 3 scf v 38 4010 5 164 62 390 67 162 185 0 0 110sin 332 25 4 A W d v scfc 2 6 3 10 各种风速下不均匀系数如下表 1 4 所示 表 1 4 各种风速下的风速不均匀系数 a 2 1 5 覆冰时风压比载 3332 10 10 5 10 7 1610 5 164 5 62 2067 16 2 10 10 110sin 2 A W bd v scfc 2 7 设计风速 m s 20 以下 20 3030 35 35 及以上 1 00 850 750 70 6 2 1 6 无冰有风时得综合比载 2 8 6 336 775 32 222 10 4 2 1 10 6 3 10 2 9 3222 15 4 2 1 15 6 1095 36 1 1775 32 2 10 3222 25 4 2 1 25 6 1099 5138 4075 32 2 1 7 有冰有风时的综合比载 按下式计算 2 11 3222 10 10 5 2 5 3 10 10 7 1047 797 16 7 77 各气象条件下导线比载的计算值如下表 2 5 所示 表 2 5 各气象条件下导线比载的计算值 比载 项目 自重比载 0 0 1 覆冰无风 0 10 3 无冰综合 10 0 6 无冰综合 15 0 6 无冰综合 25 0 6 覆冰综合 10 10 7 数据 10 3 2 mmmN 32 7577 7033 636 9551 9979 47 备注 0 1 f 2 1 sc 0 1 f 2 1 sc 85 0 f 2 1 sc 0 1 f 2 1 sc 2 2 计算临界档距 判断控制气象 2 2 1 导线的允许控制应力 72 107 5 1645 2 44299 KA Tp m 2 12 2 13 3 67 5 164 4429925 0 25 0 A Tp m 2 2 2 可能成为控制气象列表如表 1 6 所示 7 表 1 6 气象列表 条件 气象条件 最大应力 比载 温度 比值 g 编号 最低气温 107 72 32 75 10 4 10110 3 A 最大风 107 72 51 99 5 4 10841 3 B 覆冰 107 72 79 47 5 4 10369 4 C 年均气温 67 332 7515 4 10976 4 D 2 2 3 计算临界档距并判断控制气象 22 24 24 n n m m mnm cr gg tt E l 2 14 38 129 72 107 1099 51 72 107 1075 32 510 109 6124 72 10772 107 73000 24 2 3 2 3 6 crAB l 2 15 15 72 72 107 1047 79 72 107 1075 32 510 106 1924 72 10772 107 73000 24 2 3 2 3 6 C crA l 2 16 虚数 2 3 2 3 6 3 67 1075 32 72 107 1075 32 1510 106 1924 3 6772 107 73000 24 crAD l 8 2 17 0 72 107 1047 79 72 107 1099 51 55 106 1924 72 10772 107 73000 24 2 3 2 3 6 crBC l 2 18 虚数 2 3 2 3 6 3 67 1075 32 72 107 1099 51 155 10 6 1924 3 6772 107 73000 24 crBD l 2 19 35 112 3 67 1075 32 72 107 1047 79 155 10 6 1924 3 6772 107 73000 24 2 3 2 3 6 crCD l 2 20 有效临界档距判断表如下表 2 7 所示 表 2 7 有效临界档距判断表 综上得到覆冰和年均气温同时成为控制气象条件 临界档距为 112 35m 具体 表述如下图 2 1 所示 2 3 绘制应力弧垂曲线 abc d 38 129 ab l0 bc l35 112 cd l 15 72 ac l虚数 bd l 虚数 ad l 24 12 2 1 22 1 1 ttaE lE A c c 9 为了保证曲线比较准确而又不使计算量过大 档距 l 的距离一般取为 50m 但 须包括各有效档距处的值 以控制气象条件为第一状态 待求条件为第二状态 将 第一状态与第二状态所对应的数据分别带入状态方程式 整理得 上述一元三次方程中 A B 为已知数 且 A 可正可负 B 永远为正值 其应力 c2必有一个正的实数解 运用迭代法求解方程 得出结果如下表 2 8 所示 表 2 8 LGT 150 20 型导线应力弧垂计算 0 24 24 22 22 212 2 1 22 1 1 3 2 lE ttaE lE c c cc 11 年均气温最低气温最大风速安装情况操作过电压档距 lr m 气象条 件 0 MPa fv m 0 MPa 0 MPa fv m 0 MPa 0 MPa 50 88 04 0 12 123 23 116 21 0 09 70 14 45 74 10085 99 0 48 119 64 119 64 0 3671 66 52 28 112 3580 24 0 83105 76 105 760 5671 0750 04 15076 06 1 21 87 31 87 31 0 93 69 54 52 46 20065 16 2 51 72 15 72 15 1 99 61 14 49 63 25057 99 4 4862 56 62 56 3 72 54 72 47 51 30053 68 6 86 56 96 56 96 6 09 50 71 46 18 35051 1 9 81 53 59 53 86 9 01 48 23 45 32 40049 46 13 24 51 48 51 48 12 43 46 62 44 74 45048 3517 15 48 95 49 95 16 33 45 53 44 33 50047 58 21 51 45 15 48 95 20 7 44 77 44 03 55047 2330 49 44 40 47 85 28 57 44 20 43 81 60047 12 36 44 43 84 46 25 34 17 43 78 43 64 65046 95 42 90 43 40 46 23 40 26 43 45 43 50 70046 88 49 89 43 07 46 20 46 85 43 20 43 40 覆冰有风 最高气温大气过压 有风 大气过压 无 风 档距 lr m 气象条 件 0 MPa fv m 0 MPa fv m 0 MPa fv m 0 MPa 50116 21 0 09 54 01 0 19 88 04 0 23 39 83 100112 75 0 36 56 16 0 7385 990 5447 41 112 35 100 390 56 53 37 2 25 76 02 0 83 44 91 15099 42 0 93 50 21 3 26 65 16 1 74 47 97 20082 31 1 99 48 42 5 28 57 99 3 23 46 00 25068 85 3 72 47 29 7 75 53 68 5 20 44 48 30060 53 6 09 46 57 10 77 51 1 7 65 43 53 35055 66 9 01 46 08 14 21 49 46 10 55 42 92 40053 63 12 43 45 74 18 12 48 35 13 91 42 50 45050 76 16 33 45 5 22 5 47 56 17 73 42 20 50049 45 20 7 40 07 26 51 42 55 21 99 41 99 55048 95 32 55 40 23 31 96 42 39 26 71 41 83 60048 36 39 33 40 35 37 92 42 27 31 87 41 70 65047 29 42 33 40 44 44 3942 18 37 49 41 60 70047 16 45 26 40 52 51 39 42 10 43 56 41 53 12 根据表 2 8 绘制导线应力弧垂曲线如图 2 2 所示 图 2 2 导线应力弧垂曲线 图示说明 1为年均气温应力 2为最低气温应力 3为覆冰有风应力 4 为最高气温应力 5为大气过电压应力 6为最大风速应力 f1为年均气温时弧垂 f2覆冰有风时弧垂 f3为大气时弧垂 2 4 绘制导线安装曲线 绘制安装曲线时 以档距为横坐标 弧垂为纵坐标 一般从最高施工气温至最 低施工气温每隔 10 绘制一条弧垂曲线 应用状态方程式求解各施工气象 无风 无冰 不同气温 下的安装应力 进而求出相应的弧垂 结果如下表 2 9 所示 13 表 2 9 机械性曲线 根据表 2 9 的数据 绘制导线安装曲线如下图 2 3 所示 图 2 3 安装曲线 3 地线 14 3 1 地线的比载 3 1 1 自重比载 地线本身重量造成的比载称为自重比载 997 8310 17 37 2 318807 9 10 807 9 33 1 A g 3 1 3 1 2 冰重比载 地线覆冰时 由于冰重产生的比载成为覆冰比载 78 13210 17 37 108 7 10728 27 10 728 27 33 2 A bdb 3 2 3 1 3 垂直总比载 3 3 85 216 213 3 1 4 风压比载 无冰风压比载应计算最大风速和安装有风两种情况 无冰时作用在导线上每米 长每平方毫米的风压荷载称为无冰时风压比载 如表 2 1 所示 表 2 1 各种风速下的风速不均匀系数 a 设计风速 m s 20 以下 20 3030 35 35 及以上 1 00 850 750 70 时 当 21c 0110v1 f 44 1510 17 37 10 8 72 10 1613 010613 0 3 2 3 2 10 4 A v cd 3 4 时 当 21c 0115v2 f 73 3410 17 37 15 8 72 10 1613 0 10613 0 3 2 3 2 15 4 A v cd 3 5 时 当 21c0 8552v3 f 01 8210 17 37 25 8 72 185 0 613 0 10613 0 3 2 3 2 25 4 A v cd 3 6 15 3 1 5 覆冰时风压比载 3 7 02 5510 17 37 10 1028 7 2 11 0613 0 10 2 613 0 3 2 3 2 5 10 5 A v bdc 3 1 6 无冰有风时得综合比载 40 85 2 10 4 2 1 10 6 3 8 897 90 2 15 4 2 1 15 6 3 9 40 117 2 25 4 2 1 25 6 3 10 3 1 7 有冰有风时的综合比载 按下式计算 72 223 2 10 5 5 2 5 3 10 5 7 3 11 计算值如下表 2 2 所示 2 mmmN 均为以上所得比载值的单位 表 2 2 各气象条件下地线比载的计算值 比载 项目 自重比载 0 0 1 覆冰无风 0 10 3 无冰综合 10 0 6 无冰综合 15 0 6 无冰综合 25 0 6 覆冰综合 10 10 7 数据 10 3 2 mmmN 83 997216 8585 4090 897117 40223 72 备注 0 1 f 2 1 c 0 1 f 2 1 c 85 0 f 2 1 c 0 1 f 2 1 c 3 2 计算临界档距并判断控制气象条件 16 3 2 1 地线的允许控制应力 规程规定 导线最低点的最大使用应力按下式计算 导线最大许用应力MPa392 17 373 43688 KA Tp m 3 12 年平均运行应力 平 MPa294 17 37 4368825 0 25 0 A Tp 3 13 3 2 2 可能成为控制气象列表 气象列表如下表 3 3 所示 表 3 3 气象列表 最大应力 N mm2 比载 10 3 MPa m 温度 C g 比值 10 4 1 m 编号 最低气温 392 83 997 102 058A 最大风速 392 117 40 52 570B 年平均 气温 294 83 997 152 744C 覆冰 392 223 72 53 089D 3 2 3 计算临界档距并判断控制气象 计算式为 22 24 24 n n m m mnm cr gg tt E l 3 14 4 176 392 1040 117 392 10997 83 510 10 51124 392392 181420 24 2 3 2 3 6 crAB l 17 3 15 虚数 2 3 2 3 6 294 10997 83 392 10997 83 1510 10 5 1124 294392 181420 24 crAC l 3 16 16 71 392 1072 223 392 10997 83 510 105 1124 392392 181420 24 2 3 2 3 6 crAD l 3 17 55 112 294 10997 83 392 1040 117 155 10 5 1124 294392 181420 24 2 3 2 3 6 crBC l 3 18 0 392 1072 223 392 1040 117 55 10 5 1124 392392 181420 24 2 3 2 3 6 crBD l 3 19 635 174 392 1072 223 294 10997 83 515 10 5 1124 392294 181420 24 2 3 2 3 6 crCD l 3 20 有效临界档距判断表如下表 3 4 所示 表 3 4 有效临界档距判断表 由列表有 可知 Lcd 174 635 为临界档距 即覆冰和年平均气温同时成为控 制气象条件 abcd Lab 176 4Lbc 112 55Lcd 174 635 Lac 虚数 Lbd 0 Lad 71 16 18 由坐标图 3 1 表示有 L0 m 年平均气温覆冰 图 3 1 临界档距判定图 3 3 绘制应力弧垂曲线 为了保证曲线比较准确而又不使计算量过大 档距 l 的距离一般取为 50m 但 须包括各有效档距处的值 以控制气 象条件为第一状态 待求条件为第二 状态 将第一状态与第二状态所对应的数据分别带入 状态方程式 整理得 由以上可得地线的应力弧垂曲线图如图3 2所示 0 24 24 22 22 212 2 1 22 1 1 3 2 lE ttaE lE c c cc 24 12 2 1 22 1 1 ttaE lE A c c 24 22 2l E B 0 2 2 3 2 BA cc 19 图 3 2 地线应力弧垂曲线 3 4 绘制地线安装曲线 各种施工气温下的应力和百米档距弧垂如下表 3 5 所示 表 3 5 各种施工气温下的应力和百米档距弧垂 20 其安装曲线如下表 3 3 所示 图 3 3 地线安装曲线 21 4 金具 4 1 绝缘子的选择及片数的确定 1 绝缘子的选择 绝缘子是用来支撑和悬挂导线 并使导线与杆塔绝缘 它应具有足够的绝缘强 度和机械强度 同时对污秽物质的侵蚀具有足够的抵抗能力 并能适应周围大气条 件的变化 如温度和湿度变化对它本身的影响等 架空线常用的绝缘子有悬式绝缘子 瓷横担式绝缘子等 根据规程相关规定 考虑经济性和线路电压等级选择悬式绝缘子 a 按电压等级选取绝缘子片 表 4 1 操作过电压与雷电过电压要求悬垂绝缘子串的最少片数 标准电压 kv 3566110220300500 单片绝缘子长 mm 146146146146146155 绝缘子数 片 357131725 b 绝缘子选型 为满足三级污秽区要求 本工程选用有机合成绝缘子 FXBW4 110 100 为达到 3 0cm 千伏的爬电比距 须将合成绝缘子的公称爬电距离加大至 33cm 一般直线 悬垂串 跳线串 龙门架档耐张串采用单串 耐张串及重要跨越悬垂绝缘子串采用 双串 根据电气绝缘和机械强度要求 导线绝缘子串组装片数机械特性及主要尺寸见 下表 4 2 4 3 4 4 所示 表 4 2 绝缘子串组装型式表 组 装 型 式绝缘子串数及型号 单 串1 FXBW4 110 100 悬 垂 双 串2x1 FXBW4 110 100 跳 线单 串1 FXBW4 110 100 带 27kg 重锤均压环 单 串1 FXBW4 110 100 耐 张 双 串2x1 FXBW4 110 100 22 表 4 3 绝缘子机电特性表 型 号 机械破坏负荷 不小于 kN 冲击耐受电 压 不小于 千伏 1 分钟湿耐受电压 不小于 千伏 最小击穿电 不小于 千伏 FXBW4 110 100100550230110 表 4 4 绝缘子主要尺寸 型 号 公称结构高 度 H mm 最小电弧距离 mm 公称爬电距 离 S mm 连接型式标记 单重重量 kg FXBW4 110 1001440 30 1200330016R4 8 2 按污秽等级确定绝缘子片数 设计要求污秽等级为 3 级 需考虑增加绝缘子片数 2 片 3 按海拔高度确定绝缘子片数 设计要求通过平原地区 海拔在 1000m 以下 无需增加绝缘子片数 4 按杆塔全高确定绝缘子片数 设计中直线杆塔全高均低于 40m 无需增加绝缘子片数 5 耐张绝缘子穿的绝缘字数量应比悬垂绝缘子串的同型绝缘子多 1 个 6 绝缘子的泄露距离应满足下式 dDU 式中 D 绝缘子的泄露距离 cm U 线路额定电压 KV d 泄露比距 cm 7 选择绝缘子后校验 根据我国长期运行经验 在一般的轻污秽区 片数按下式选定时可满足工 作 电压 n 1 6Ue 3 2 其中 Ue 系统的额定电压 kv 有效值 每个绝缘子的泄漏距离 cm 1 6 单位泄漏距离 cm kv n 1 6 Ue n 2 6 220 40 14 3 所以取 15 片绝缘子合格 a 按最大垂直荷载进行校验 23 G k n R nv G GG 7n Gg sl 3 3 Gn 41 94 10 3 477 425 24 8507N Gv 771 2N n 1 3 884 2 8507 70000 0 174 串 b 按短路拉力校验 n kT R n 1 3 0 25 103900 70000 0 482 串 取 串是正确的 4 2 防振锤 1 导线的防振措施 防振从两方面着手 一是减弱震动 一是增强导线耐振强度 如表 4 5 所示 2 防振锤的选择和计算 防振锤的自振频率要和导线相近 这样 当导线震动时 引起防振锤共振 使 两个重锤有较大的甩动 可以有效的消耗导线的振动能量 如表 4 6 所示 表 4 5 导线防振锤的设计 当需要装置下列防震锤个数时的相应档距 m 防振锤型号导线直径 mm 1 个2 个3 个 FD 4 5 6d 12 300 300 600 600 900 FD 2 312 d 22 350 350 700 700 1000 FD 1d 22 37 1 450 450 800 800 1200 采用 LGJ 150 20 型导线 导线直线 D 25 2mm 档距大于 450m 选用 FD 1 型 2 个防振锤 振动风速范围根据下表采用 0 5 5 0 m s 表 4 6 振动风速范围 档距 m 导线悬挂点高度 m 引起振动的风速 m s 150 250120 5 4 0 300 450250 5 5 0 500 700400 5 6 0 700 1000700 5 8 0 最高气温时导线最小拉力 min 56 2 2 N m m 24 最低气温时导线最大拉力 max 66 2 2 N m m 则最小半波长 Vmax400 D 2 min 1 min g 8 9 5400 6 21 3 1031 09 56 28 9 1 44m 4 1 Vmin400 D 2 max 1 max g 8 9 5 0400 6 21 3 1031 09 66 28 9 15 6m 4 2 S 22 minmax 2 min 2 max 1 32m 4 3 采用等距离安装 第一个距离为 S 1 32m 第二个距离为 2S 2 64m 如何合理地选择间隔棒的安装位置 仍然是一个正在探索中的问题 但是 目 前国内外已广泛采用按不等距安装的方式 经验取值 端次档距为 40 米 次档距为 90 米 25 5 防雷与接地 5 1 防雷设计 根据 DL T 621 1997 交流电气装置的过电压和绝缘配合 规程规定 结合该地 区已建线路情况 本工程全线采用双避雷地线 杆塔上地线对边导线的保护角也不 大于 25 为防止雷击档距中央反击导线 在 15 无风情况下 档距中央导线与 地线间距离应满足下列校验公式的要求 S 0 012L 1 5 1 式中 S 导线与地线间距离 m L 档距 m 根据 DL T 621 1997 交流电气装置的过电压和绝缘配合 规定 有避雷线的 35 千伏线路 在一般地壤电阻率地区 其耐雷水平不低于 40 75KA 本工程使用的杆 塔经耐雷水平计算 在一般土壤电阻率地区是符合规程要求的 5 2 接地设计 根据 DL T 621 1997 交流电气装置的接地 标准 每基杆塔均应接地 在雷 季干燥时 每基杆塔的工频接地电阻应满足下表 5 1 表 5 1 杆塔的接地电阻 土壤电阻率 米 100 及以下100 500500 10001000 20002000 以上 工频接地电阻 不小于 1015202530 居民区和水田中的接地装置 宜围绕杆塔基础敷设成闭合环形 利用自然接地 极和外引接地装置时 应采用不少于两根导体在不同地点与杆塔接地网相连接 水 平接地体的间距不宜小于 5m 接地装置的导体 应符合热稳定的要求 交流电气 装置的接地 标准规定 按机械强度要求的接地圆钢最小直径为 8mm 杆塔接地 装置引出线的截面不应小于 50mm2 并应热镀锌 接地引线与接地体的连接 接地体之间的连接应焊接 其搭接长度必须为圆钢 直径的 6 倍 双面焊 杆塔接地装置采用方框水平放射型 接地装置采用 10 圆钢以水平方式敷设 接地引下线全部采用 12 热镀锌圆钢 埋地深度按不同土质为水田 0 8m 旱土 0 5m 岩石 0 3m 水田采用普通型接地装置 平地和丘陵采用防盗型接地装置 防盗角桩采用 40 4 410 的角钢制造 26 6 导线对地和交叉跨越距离及保护 6 1 导线对地和交叉跨越距离 根据 35 千伏架空送电线路设计技术规程 DL T 5092 1999 规定的要求 导线 在地面 建筑物 树木 铁塔 道路 河流 管道 索道及各种架空线路的距离 应根据最高气温情况或覆冰无风情况求得的最大弧垂和最大风情况或覆冰情况求得 的最大风偏进行计算 计算上述距离 可不考虑由于电流 太阳辐射等引起的弧垂增大 但应计及导 线架线后塑性伸长的影响和设计 施工的误差 大跨越的导线弧垂应按导线实际能 够达到的最高温度计算 导线对地及交叉跨越物的最小允许距离见表 6 1 表 6 1 导线对及交叉跨越物的最小允许距离 被交叉跨越物名称净距 米 备注 居民区7 0 非居民区6 0 公路7 0 弱电线路 电力线路3 0 垂直距离5 0 建筑物 边线最大风偏后净空 距离 4 0最大计算风偏 垂直距离4 0考虑自然生长高度 树木 最小净空距离3 5最大计算风偏 经济作物 最小垂直距离 3 0 27 表 6 2 导线对各类被跨物的最小垂直距离 被跨越物 最小垂直距 离 m 备注 至标准铁路轨顶7 5 至电气铁路轨顶11 5铁路 至承力索或接地线3 0 高速公路 1 级公路 2 4 级公路 至路面7 0 至五年一遇洪水位6 0 通航河流至最高航行水位的最高 船桅顶 2 0 不通航河流至百年一遇洪水位3 0 至特殊管道任何部分4 0 至索道任何部分3 0 至电力线路3 0 至弱电线路3 0 高速公路跨越点的选择说明 两次跨越高速公路的跨越点均选择在高山的山腰上 高速公路路面在此均低于 跨越点高程 这样既能保证线路杆塔间的高差不大 同时又能有效降低跨越杆塔的 高度 降低工程造价 其最小垂直距离如上表 6 2 所示 在跨越档内 导线及避雷线均不得接头 并采用双串绝缘子 跨越须满足 DL T 5092 1999 35 千伏架空送电线路设计技术规程 中要求 6 2 交叉跨越及其保护 按线路设计规程 跨越标准铁路 高速公路 一级公路 电车道 一 二级通 航河流 特殊管道 索道时在交叉跨越档内 导线 地线均不准接头 跨越铁路 高速公路及一级公路时 悬垂绝缘子串宜采用双联串 导线对地距离 在最大计算弧垂情况下 一般不小于 6 0m 在个别车辆 农业 机械不能达到的交通困难地区 净空距离不小于 5 0m 步行不能到达的山坡 峭壁 和岩石 在最大计算风偏情况下 净空距离不小于 3 0m 28 关于跨越房屋和树林 按照线路设计规程执行 本工程施工图设计在尽量避开 房屋和风景林的前提下 线路经过屋场风景林和树木较稠密的林区以及今后需加层 的房屋等 为确保线路运行安全和群众利益 适当地加高了杆塔的高度 施工复测时 如发现有导线对地距离及交叉跨越不能满足设计要求时 应及时 与设计部门取得联系以便于变更设计 29 7 杆塔与基础 7 1 杆塔的选择 由于 110 千伏单回路线路工程典设模块尚未发布 本工程线路仍沿用在省内有 多年运行经验的水泥杆型和铁塔混合使用 以降低工程造价 本工程全线地形以丘 陵为主 在交通允许的情况下 可打拉线 有排杆场地 杆高在电杆使用范围内 优先采用了钢材耗量少 施工方便且有运行经验的预应力钢筋混凝土电杆 在超过 电杆使用条件 排杆 立杆 打拉线困难的地方及重要交叉跨越处 线路通道狭窄 处 采用自立式铁塔 所选杆塔形式见表 7 1 表 7 1 全线杆塔型估算数量及技术条件 设计档距 米 序号塔型类别转角度 水平垂直 数 量 1 1 47Z2 24 单回直线铁塔4506505 2 JG1 18单回转角铁塔0 303505002 3 JG3 18单回终端铁塔60 903505001 4 ZGU2 24双回直线铁塔4006002 5 JGU2 18双回转角铁塔0 303505001 6 SDJ90 18双回终端铁塔60 903505004 7 Z21 21直线水泥双杆35044018 8 Z22 24直线水泥双杆3504401 9 Z22 27直线水泥双杆3504402 10 Z22 30直线水泥双杆3504401 11 Z24 21直线水泥双杆5007203 12 J21 18转角水泥双杆0 30400350 1503 合计43 采用的杆塔 其使用范围及技术经济指标详见 杆塔型式一览图 本工程所选 用塔型均在我省多个工程中使用 并经多年运行考验证明是安全可靠的 铁塔用钢材为 Q235 Q345 两种角钢 其质量标准符合 碳素结构钢 GB T700 低合金高强度结构钢 GB T1591 的要求 铁塔所有构件热镀锌防腐 30 连接螺栓采用 4 8 级 M20 6 8 级普通螺栓 其质量标准符合 紧固件机械 性能 GB3098 1 82 的要求 钢材手工焊接用焊条符合 碳钢焊条 GB T5117 和 低合金钢焊条 GB T5118 的规定 根据反措要求铁塔距地面 8M 以下的螺栓与脚钉采用防卸螺栓及防卸脚钉 采用 第三代 FX 20 防卸螺栓 其他所有的连接螺栓加扣紧式防松螺母 双帽螺栓除外 所有铁塔构件和螺栓 脚钉 垫圈等均应热镀锌防腐蚀 所有连接板加劲板的焊缝 高度不应小于板厚 构件须要弯曲者一律采用热弯 火曲 脚钉安装位置统一规定为 直线塔脚钉安装在线路前进方向的右后侧主材上 耐张转角塔的脚钉安装 横担以下的安装在内角侧主材上 横担以上的安装在外角侧 主材上 脚钉安装应牢固 确保登塔安全 为了方便运行 本工程 24 米及以上电杆均要求加装爬梯 靠近地面 2m 左右安 装爬梯 爬梯安装 在电杆横担以下装一根杆 横担以上装两根杆 具体见电杆爬 梯组装图 所有杆塔要求安装杆号牌 含线路名称 警示牌 所有耐张 转角 终端塔要 求安装相序牌 7 2 电杆的制造 运输和安装 1 电杆的外径 内径 长度 配筋及材质均按 电杆制造图 进行加工 以离 心法制造成型 这些杆型均采用平面横担 预应力钢筋混凝土电杆杆段和镀锌钢绞 线组合而成 其中直线和直线耐张杆段为 300 等径 配筋分别为 20 6 0 及 24 6 0 转角杆杆段为 400 等径 配筋 24 6 0 所有杆段壁厚为 50 混凝 土强度等级为 C50 主筋采用标准强度为 Rby 1470MP 的螺旋肋钢丝 张拉控制应 力为 0 7Rby 用先张法超张拉施加预应力 杆段离心成型 长度分别为 4 5 和 6 三种 横担为平面横担 采用电焊结构 分段用螺栓连接 为了防盗 在电杆拉 线下把设置了防卸螺帽及防卸套 电杆横担采用平面横担 电焊结构 分段用螺栓连接 电杆的横担 横梁 地 线吊架 吊杆 拉杆 撑杆 抱箍 穿钉 角钢撑 拉线及拉线金具和拉棒 拉盘 环及电杆内预埋钢管 脚钉母 接地螺钉母等均要求热镀锌防绣 2 电杆的加工技术要求 试验方法 检验规则 标志与出厂合格证明书 保管 31 及运输均应遵照中华人民共和国国家标准 GB4623 94 环形预应力混凝土电杆 的 各项要求进行 以确保电杆的质量 3 验收不合格的电杆 不准出厂使用 电杆在装卸 运输 堆放 起吊等各个 环节都要有相应的防止电杆裂缝的措施 实行各项责任制 要求防震 防冲击 防 碰撞 小心轻放 防止产生裂缝 有裂缝的电杆不得使用 4 电杆的拉线初拉力 不大于 lX7 11 5 的拉线要求每根调到 5kN 以上 不小 于 1X19 13 的拉线要求每根调到 10kN 以上 组合拉线的各根拉线受力应一致 杆 塔的多层拉线应在监视下对称调节 防止受力不均 5 电杆的拉杆 吊杆 在架线前应调紧达到使平面横担略有向预翘的程度 6 拉线杆塔必须在做好并调紧拉线后 才能登杆作业和架设导 地线 7 电杆起吊必须计算好吊点位置 经试吊取得经验后才能施工安装 应特别注 意防止电杆开裂和注意人身安全 8 电杆的钢圈焊接头和挂筋接咬边深度分别不得大于 0 5mm 和 lmm 9 焊接件其焊缝高度 除图中注明者外 不得小于被焊接件的最小厚度 焊接件 选用的焊条型号应与主体金属材质强度 性能相适应 为避免流锈水 焊接后 钢 圈焊接头还要采用 BW9300 防腐漆进行防锈处理 杆塔的焊件均应采用封闭焊 10 凡采用电力工业部 电力余具产品样本 一九九七年修订 中的金具零件 不另外出图 11 直线杆塔不允许采用二倍导 地 线荷重吊装办法施工 可采用加导向滑轮 的方法安装 12 孤立档需经过牵引计算 并采取相应措施 才允许杆上做头挂线 7 3 铁塔的设计 制造和安装说明 1 本工程在不能采用拉线杆塔的地方 水田里转角及重要交叉跨越处拟采用 自立式铁塔 共采用了 35G ZS1 35G ZS11 型直线塔 35G JJ1 35G JJ11 35G JJ2 35G JJ12 35G JJ3 35G JJ13 35H SJ3 型耐张转角塔共 9 种塔型 详见 铁塔一览图 2 铁塔制造前必须按施工图进行 1 1 的加工放样 核对各构件的尺寸 先加 工一基试组装合格后 才能成批生产 32 3 铁塔所用的材料代用需经设计核算同意 角钢代用后连接螺栓的规格长度 应作相应的调整 严禁以小代大 4 材料的运输要采取措施 防止变形和损坏 在变形允许限度内准许用冷矫 正法进行矫正 矫正后出现裂纹的材料严禁使用 损伤少量锌层的构件必须补刷红 丹和银灰漆 铁塔组装发生困难时 应查明原因 不准强行组装 需要扩孔时 应 按有关规定进行 不准用气割烧孔 5 所有铁塔构件和螺栓 脚钉 垫圈等均应热镀锌防腐蚀 6 直线塔塔头 瓶口以上 部分及耐张 转角塔下横担以下 2 0 米以上部位的 螺栓均采用扣紧式防松螺母 具体要求及使用方法详见说明书及附图 螺栓及脚钉 紧固应符合验收规范要求 7 为了防盗 所有铁塔 8 米及以下范围内采用防卸脚钉和防卸螺栓 8 铁塔腿部主材无接地螺栓孔或接地螺栓孔的位置离塔脚板的距离不足 800mm 的均按 800mm 进行加工 铁塔接地孔为双孔 孔距 50mm 7 4 杆塔制造和施工要求 杆塔的制造和施工除按有关规程 规范及施工图要求进行 在杆塔构件安装中 当通过厚度小于等于螺栓无扣长度时 应加垫圈 螺栓必须紧固 铁塔构件必须按 设计施工图和构件变更表中的钢材品种和规格进行加工 材料代换必须经过设计同 意后才能进行 杆塔钢结构构件采用 Q345 16Mn 和 Q235 A3F 钢 全部采用热镀锌防锈 紧线施工前应根据施工荷载验算耐张 转角型杆塔强度 必要时应装设临时拉线或 进行补强 直线杆塔不能做紧线的临锚杆塔 7 5 基础的选择 7 5 1 电杆底 拉盘基础 拉线基础采用通用设计的拉盘 拉盘为矩形 长宽比 2 1 宽 0 4 1 0m 以 0 1m 分级递增 按强度为 9 级 相应配套使用的拉线为 GJ 70 及 GJ 100 2GJ 70 在流沙 淤泥地带采用重力式拉盘基础 拉盘的埋深按杆型组 装图的要求设置 电杆底盘为正方形 边长 0 6m 2 0m 以 0 2m 分级递增 按强度只取 20 级 33 底盘埋深为 1 0m 双杆埋深从基面至底盘上平面为 1 0m 当两杆位处地面高差超过 1 5m 及以上 时 配有 1 5m 和 3 0m 高低腿杆 但电杆最大埋深不能超过 1 8m 超过部分挖土平 基解决 上述底 拉盘详见 电杆基础一览图 底 拉盘要求定点预制 混凝土采用 C20 级 钢材 Q235 2 铁塔基础 本工程主要采用现浇台阶式混凝土钢性基础 该型式基础施工简便 工期短 质量易保证 另外 本工程在土质较好的直线塔采用掏挖基础 现浇台阶式混凝土 基础 其砼标号采用 C20 级 作为砼的胶结材料采用 425 普通硅酸盐水泥 钢筋均 采用 级钢筋 基础型式及技术经济指标详见 基础型式一览图 7 5 2 电杆底 拉盘基础 拉线基础拟采用我院通用设计的拉盘 拉盘为矩形 长宽比为 2 1 宽 0 4 1 0m 以 0 1m 分级递增 按强度分为 6 9 12 三级 相应配套使用的拉线有 GJ 50 GJ 70 及 GJ 100 2GJ 70 2GJ 100 2GJ 135 GJ 70 及以下的拉盘埋深为 2 0m GJ 100 2GJ 70 2GJ 100 的拉盘埋深为 2 4m 2GJ 135 的拉盘埋深为 2 6m 在流砂 淤泥地带采用重力式拉盘基础 当杆塔 主要为直线 个别拉线由 于地形限制不能按标准放样时 拉线对地夹角可适当增大 此时相应的拉线及金具 应增大一个型号 并适当护坡 临近河床的杆塔底 拉盘可适当埋深 其型号及相 应的拉线 金具也宜增大一个级别 电杆底盘为正方形 边长为 0 6m 0 2m 分级递增 按强度分 20 40 两级 底 盘埋深为 1 0m 上述底 拉盘均采用我院通用设计图纸 使用条件详见 电杆基础一览图 底 拉盘要求定点预制 混凝土采用 C20 级 钢材 Q235 A3F 施工中如发现拉盘基础保护范围不够 请自行将拉棒延长 1 2 7 5 3 铁塔基础 铁塔基础优先采用掏挖式基础 掏挖式基础 它的优点是全部采用人工掏挖 不用模板 不用回填土 混凝土 用量较省 钢材用量也少 土石方量最省 施工工艺简单 缺点是在土壤有地下水 34 时 基坑