35kV格塘架空送电线路设计论文.doc

毕业设计说明书 35kV 格塘架空送电线路设计 专 业 电气工程及其自动化 输配电工程 Undergraduate Design Thesis THE DESIGN OF 35kV GE TANG OVERHEAD TRANSMISSION LINE BY Supervised by School of Electric Power Engineering Nanjing Institute of Technology June 2013 摘 要 本设计根据格塘线段地形 气候等各种因素来计算导线 避雷线的应力以及 弧垂 由此来绘制弧垂曲线图 然后根据设计要求依次选择杆塔型式 包括确定 直线杆杆型 选择绝缘子串型号规格及其金具 选择避雷线规格及其金具 确定 杆塔呼称高 确定杆头尺寸 确定电杆的埋深以及确定耐张杆杆型和选择耐张绝 缘子串型号规格及其金具 选择避雷线的连接金具 确定耐张杆的呼称高和杆头 尺寸 确定电杆埋深等一系列步骤 其次根据计算得到的结果制作一张弧垂曲线 模板 根据模板进行杆塔的室内定位并绘制成图纸 接着进行耐张杆杆头的尺寸 校验和耐张杆的强度及基础的稳定性设计 最后再对线路各段进行防振设计 矚慫 润厲钐瘗睞枥庑赖 关键词 应力弧垂 设计 架空送电线路 Abstract The arc and uprightness graph of this design is protracted according to the design Getang line topography climate and other factors to calculate wire lightning and the stress lines sag Then according to the design requirements choose the tower types including the identification of linear Bar Bar Model choice insulator strings with the specifications and choose lightning line with the specifications and determine called Tower high determine club head size Pole determine the depth of resistance and to identify Bar Bar and choice resistant insulator string models and specifications for the equipment The choice of lightning with the link to determine the tolerance bar called high and club head size and depth of Poles identified a series of steps Second based on the calculation of the results produced a sag curve template According to the Tower templates indoor positioning and mapping drawings followed by the first resistant poles and the size Check resistant rod based on the strength and stability of design Finally on the lines of the design for Earthquake Prevention 聞創沟燴鐺險爱氇谴净 Key words GETANG stress Sag design overhead power transmission lines残骛楼諍锩 瀨濟溆塹籟 1 目录 摘 要 I酽锕极額閉镇 桧猪訣锥 Abstract I彈贸摄尔霁毙 攬砖卤庑 1 绪论 1謀荞抟箧飆鐸 怼类蒋薔 2 说明书 2 厦礴恳蹒骈時 盡继價骚 2 1 线路概况 2茕桢广鳓鯡选 块网羈泪 2 2 导线应力弧垂计算 2鹅娅尽損鹌惨歷 茏鴛賴 2 3 杆塔型式选择 6籟丛妈羥为贍偾 蛏练淨 2 4 绝缘子的选择 9預頌圣鉉儐歲 龈讶骅籴 2 5 金具的选择 11渗釤呛俨匀谔 鱉调硯錦 2 6 模板曲线与室内定位 13铙誅卧泻噦圣 骋贶頂廡 2 7 导线防振设计 15擁締凤袜备訊 顎轮烂蔷 2 8 杆塔头部尺寸校验 17贓熱俣阃歲匱 阊邺镓騷 2 9 杆塔的荷载计算 21坛摶乡囂忏蒌 鍥铃氈淚 2 10 基础的稳定性设计 26蜡變黲癟報伥 铉锚鈰赘 3 计算书 28買鲷鴯譖昙 膚遙闫撷凄 3 1 导线应力弧垂计算 28綾镝鯛駕櫬鹕 2 踪韦辚糴 3 2 绝缘子的选择 30驅踬髏彦浃绥 譎饴憂锦 3 3 金具的选择 30猫虿驢绘燈鮒 诛髅貺庑 3 4 排杆定位 30锹籁饗迳琐 筆襖鸥娅薔 3 5 杆头尺寸及定位校验 36構氽頑黉碩饨 荠龈话骛 3 6 导线的防振设计 39輒峄陽檉簖疖 網儂號泶 3 7 耐张杆强度及基础稳定计算 41尧侧閆繭絳闕 绚勵蜆贅 4 本章小结 52识饒鎂錕缢 灩筧嚌俨淒 谢 辞 53凍鈹鋨劳臘 锴痫婦胫籴 参考文献 54恥諤銪灭萦 欢煬鞏鹜錦 附录 1 外文资料翻译 55鯊腎鑰诎褳 鉀沩懼統庫 A1 1 提供农村电力供应路线的新方法 译文 55硕癘鄴颃诌攆檸 攜驤蔹 A1 2 A novel approach to providing on route power supplies to rural and urban communities in close proximity to the extra high voltage DC transmission line 59阌擻輳嬪諫迁择楨秘騖 附录 2 图纸 65氬嚕躑竄贸 恳彈瀘颔澩 A2 1 35kV 直线杆 65釷鹆資贏車 贖孙滅獅赘 A2 2 35kV 带外拉线耐张杆 66怂阐譜鯪迳 導嘯畫長凉 3 A2 3 直线及耐张杆金具 67谚辞調担鈧谄 动禪泻類 A2 4 导线应力弧垂曲线 69嘰觐詿缧铴嗫 偽純铪锩 附录 3 70 A3 1 平断面图 70 1 1 绪论 电力工业是为国民经济和社会发展提供能源的重要基础产业 也是关系国计民 生的公用事业 我国电力工业已经走过 121 年的发展历程 与世界各国一样 电力 在经济发展和社会进步中越来越成为不可缺少的物质资料和生活资料 电气化程度 成为一个国家现代化程度的标志 电力系统包括发电厂 电力网和用电设备 电力 网包括变电所和各不同电压等级的输电线路 熒绐譏钲鏌觶鷹緇機库 输送电能的线路通称为电力线路 它主要由导线 避雷线 绝缘子 线路金具 杆塔和拉线 基础以及接地装置等部分组成 架空输电线路的任务是输送电能 并 联络各发电厂 变电所使之并列运行 实现电力系统联网 电力系统联网 既提高 了系统安全性 可靠性和稳定性 又可实现经济调度 使各种能源得到充分利用 高压输电线路是电力工业的大动脉 是电力系统的重要组成部分 鶼渍螻偉阅劍鲰腎邏蘞 输电线路设计是电力系统中一个非常重要的环节 正所谓兵马未动 粮草先行 为节约国家资源 安全等各方面来看 线路设计显得尤为重要 线路设计按电压等 级可分为 低电压线路设计 高电压线路设计两种 本次设计主要以 35KV 输电线 路为主 包括输电线路应力弧垂计算 杆塔形式的选择 绝缘子 金具的选择 弧 垂模板的制作以及利用制作好的弧垂模板进行杆塔定位 塔头尺寸校验 杆塔荷载 计算 内力计算以及杆塔基础的设计 导线防振设计 计算导线应力弧垂是进行杆 塔选择和定位的依据 根据电压等级和平断面图选择杆塔 合适的杆塔型号 配合 合适的绝缘子 金具能够保证线路在运行过程中的安全性和可靠性 用制作的弧垂 模板定位是实际施工过程中杆塔定位的依据 尺寸校验 荷载计算 内力计算和基 础设计则是杆塔在运行中能够适应各种不同的气象条件和地理条件下安全运行的保 障 不发生倒塌和倾覆 加装防振锤是防止因导线 避雷线的震动造成的危险几率 需利用准确的计算来确定个数与安装距离是十分重要的 纣忧蔣氳頑莶驅藥悯骛 2 2 说明书 2 1 线路概况 1 导线型号 根据江苏省电力公司电力系统规划设计 拟新建一条 35kV 格塘 架空送电线路 导线型号采用 LGJ 300 25 颖刍莖蛺饽亿顿裊赔泷 2 线路路径 沿线路路径情况见提供的平断面图 沿线路的地质为 塑性亚粘 土 孔隙比 0 8 塑性指数 15 液性指数 0 69 地下水在表面下 2 5 米 地区污 秽 2 级 濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻 3 气象条件 相当于我国典型气象区的第 IV 区 2 2 导线应力弧垂计算 2 2 1 导线应力弧垂计算参数 表 2 1 典型气象区第四区气象条件 代表情况温度 风速 m s 冰厚 mm 最大风 525 最低温 20 最高温 40 年平均气温 1015 覆冰 5105 外过电压 有风 1510 外过电压 无风 15 内过电压 1015 安装 有风 1010 3 表 2 2 导线的计算参数表 名称数据 计算截面 2 mm333 31 外径 mm 23 76 温度线膨胀系数 c o6 10 20 5 弹性模数 2 mmkg 65000 计算重量 kmkg 1058 计算拉断力 N 83410 安全系数 2 5 表 2 3 导线比载参数 名称符号计算公式 结果 Mp m 3 10 自重比载 1 0 0 g 3 108 9 Aq 31 13 冰重比载 2 0 b g 3 10 728 27 Abdb 11 96 垂直总比载 3 0 b g 1 0 0 2 0 b gg 43 09 1 4 0 v g 1 4 0 v g 26 04 18 68 2 4 0 v g 14 12 无冰风压比载 0 3 4 v g 322 10sin6128 0 Avcd f 39 21 覆冰风压比载 5 b v g 322 10sin 2 6128 0 Avbdc f7 60 1 6 0 v g 1 6 0 v g 40 59 36 30 0 26 vg 47 53 无冰有风综合 比载 3 6 0 v g 22 1 0 0 4 0 v gg 59 97 覆冰有风综合 比载 7 b v g 22 3 0 5 bb v gg 43 76 4 注 表中 c 为风载体型系数 线径 17 取 1 2 线径 17 取 1 1 覆 冰取 1 2 表 2 4 不均匀系数 f a 设计风速 m s 20 以下 20 3030 35 35 以上 f a 1 00 850 750 7 又 Tmax Tb且 R6 R7所以最大应力出现在覆冰 2 2 2 确定导线应力值 1 最大使用应力 m 237 74 m k p 2 mmN 2 平均运行应力 cp 0 25 59 43 cp p 2 mmN 2 2 3 判断临界档距 1 将最低气温 最大风 年平均气温 覆冰四种控制气象条件 按比载与应 力的比值 按从大到小分别判为 A B C D 表示 并浆算得的临界档距Lk按 g C B 两种控制条件与其它控制条件组合排成表 由于第 IV 典型气象区属于第二类 气象区 本设计中 g60 253 2 3 83 8 4 5 2 4 2 绝缘子的选择 电力系统的运行电压为 35Kv 导线型号 LGJ 300 25 地区污秽等级为 2 级 所以选择 XP 70 型绝缘子 瑣钋濺暧惲锟缟馭篩凉 10 表 2 7 XP 70 型绝缘子的电气性能如下 工频电压有效值 kV 抗张负荷 9 8 产品 型号 盘 经 mm 高 度 mm 泄 漏 距 离 mm 干 闪 湿闪 击 穿 50 闪 络电压 幅值 kV例行 一小 时机 电 机电 破坏 重 量 kg XP 70 25514630075451101203500520070004 6 2 4 3 绝缘子串片数的选择 1 2 2 130 359 1 0 X n KL U n 式中 泄漏比距 现取 1 9 L0 几何的泄漏距离 Kx 绝缘子泄露距离的有效系数 取 1 2 根据操作过电压的要求校验所选的绝缘子的片数 得出片数 3 片eKUKU02 由以上得悬垂绝缘子片数 3 片 3 耐张绝缘子型式为 XP 70 耐张绝缘子的型号与悬垂绝缘子的相同 根据运行经 验对于 220kV 以下线路每串耐张片数比悬垂片数多 1 到 2 片 所以耐张绝缘子片数 为 4 片 鎦诗涇艳损楼紲鯗餳類 2 4 4 绝缘子串数的选择 悬垂绝缘子串的串数应由以下两个条件进行计算 1 按导线的最大综合比载决定 11 T G kn 1 式中 n 串数 T 悬式绝缘子一小时机电荷载 N G 作用在绝缘子上综合荷载 N K1 运行条件下的机械强度安全系数 K1 2 0 2 按导线的断线条件计算 T T kn d 2 式中 Td 导线的断线张力 N K2 断线条件下的机械强度安全系数 T 悬式绝缘子一小时机电荷载 N 根据公式计算 悬式绝缘子和耐张绝缘子串数都为 1 具体计算详见计算书 2 5 金具的选择 将杆塔 导线 避雷线和绝缘子连接起来所用的金属零件 统称为送电线路金 具 送电线路金具 按性能 用途大致分为悬垂线夹 耐张线夹 联结金具 接续 金具 保护金具和拉线金具等六大类金具 线夹一般与导线相配套 联结金具与线 夹及绝缘子相配套 金具主要从机械强度及电气方面进行校验 常根据下列方法作 金具的选用 栉缏歐锄棗鈕种鵑瑶锬 1 根据导线及避雷线的型号和直径来选择悬垂线夹 耐张线夹及连接金具 2 根据绝缘子的机电破坏荷载确定连接金具的型号 金具一览表如下 1 直线杆塔用绝缘子串金具 表 2 8 导线用悬垂绝缘子串用金具 件 号 金具名称型号数量 每个质 量 kg 总共质 量 kg 总质量 kg 主要尺寸 H mm 1挂板Z 710 60 618 060 12 2U 型挂环U 711 01 060 3球头挂环QP 710 30 650 4悬式绝缘子XP 7034 613 8146 3 5碗头挂板W 7B11 01 070 6悬垂线夹XGU 312 02 0102 连接图见附图 2 耐张绝缘子串组装金具 表 2 9 耐张绝缘子串组装材料表 件号名称型号数量 每个质量 kg 共计质量 kg 总质量 kg 主要尺寸 H mm 1U 型挂环U 721 02 060 2挂板Z 720 61 260 3绝缘子XP 7044 618 4146 4 4球头挂环QP 710 30 350 5碗头挂板W 7B11 01 070 6耐张线夹NLD 212 12 1 22 5 205 注 连接图见附图 2 6 模板曲线与室内定位 2 6 1 杆塔定位原则 1 应尽量少占耕地良田 2 便于施工 检修 杆位处应质地良好 3 对于拉线杆塔 应考虑打拉线的位置 4 最大限度地利用杆塔强度 5 尽量避免出现过大或过小的档距 6 相邻档距不要相差过于悬殊 7 尽量避免出现孤立档 13 2 6 2 模板曲线的制作 根据弧垂计算公式 2 8 l g fkl 可见当 g 值一定时 其弧垂形状相同 因此可按不同的 K 值 以档距 为横 l 坐标 以弧垂为纵坐标 以档距中央为坐标原点刻出一组弧垂曲线 辔烨棟剛殓攬瑤丽f 阄应 2 6 3 弧垂模板定位排杆 1 直线杆塔的定位高度 H E d 对地安全距离 绝缘子串长度 定 位裕度 h 杆塔施工基面 2 耐张杆塔的地位高度 H E d h 综上所述 选择如下 直线杆塔 HD 10 5 m 耐张杆塔 HD 12 5 m 表 2 10 导线与地面的最小距离 线 路 电 压 kV 线路经过地 区 35 110154 220330500 500 居民区 7 07 58 51416 非居民区 6 06 57 5 11 水平排 列 10 5 三角 12 5 14 排列 交通困难地 区 5 05 56 58 5 定位裕度 的取值为档距 700m 以下取 1 0m 大于 700m 及孤立档取 1 5m 大 跨越取 2 3m 2 根据允许的最大弧垂 估算代表档距 max f D l 最大弧垂 同时可计算档距为 max dEf 8 2 max gl f j l g dE lj 8 可近似地取代表档距对平原地区取 0 9 山区取 0 8 0 80 9 Dj ll 3 根据假定的 初步排定杆位 当排出一个耐张杆位后 计算实际代表档 D l 距及其对应的值 若值与值接近或相等 其误差在 3 l l ll DD k kk 之内 说明排杆合适 可派下一个耐张段 否则重新排杆 峴扬斕 5 10 2 0 05 0 滾澗辐滠兴渙藺 2 7 导线防振设计 在架空线上安装防振锤是目前广泛采用的防振措施之一 防振锤的安装设计需 确定防振锤的型号 安装个数和安装位置 詩叁撻訥烬忧毀厉鋨骜 2 7 1 选取防振锤型号 表 2 11 防振锤与架空线的配合表 防振锤 型号 FD 1FD 2FD 3FD 4FD 5 15 适用导 地线型 号 LGJ 35 50LGJ 70 95LGJ 120 150LGJ 180 240LGJ 300 400 防振锤 型号 FD 6FG 35FG 50FG 70FG 100 适用导 地线型 号 LGJQ 500 630 GJ 35GJ 50GJ 70GJ 100 选取 导线 FD 5 防振锤的安装个数与档距有关 档距越大 需安装的防振锤数量越多 它们之 间的对应关系见表 表 2 12 防振锤个数选择表 档距范围 防振锤 架空线直径 个数 123 d 12 300 300 600 600 900 12 d 22 350 350 700 700 1000 22 d 37 1 450 450 800 800 1200 2 7 2 安装距离 防振锤的安放位置应在驻波的波腹处 以便最大限度地消耗振动能量 振动波的最大半波长为 16 m 1 max min max 18 9 4002gv d 振动波的最大半波长为 m 1 min max min 18 9 4002gv d 式中 稳定风速的上 下限 minmax v v 最低气温时导线的最大应力 max 最高气温时导线的最小应力 min 注 具体设计内容见计算书第三章 2 8 杆塔头部尺寸校核 2 8 1 绝缘子强度校核 1 两个重要参数的计算确定 取 Y2 Z1 Z1 Z2两档 水平档距 m LL Lh235 2 21 垂直档 m L H L H LL hV 86 175 2 2 1 1 3 0 式中 L1 L2 分别为相邻两档的档距 m H1 H1 分别为计算悬挂点与相邻悬挂点的高差 m 0 代表档距所对应的应力 N mm2 3 导线的覆冰比载 MPa m 2 绝缘子 选用 XP 70 的正常情况安全系数校验 由公式计算 K 的大小 如果 K 2 则满足要求 max T P K 式中P 绝缘子一小时的机电荷载 N 17 Tmax 绝缘子串最靠近横担的一片绝缘子所受到的最大使用荷载 N iN GGT max 式中 Gn 导线覆冰时的综合比载 2 3 2 5 ALALG vhn Gi 绝缘子覆冰时的综合比载 N 3 事故情况下绝缘子的安全系数 由公式 计算 K 的大小 如果 K 1 3 则满足要求 max T P K i N GGT max vii ALGG 3 3 148 2 38 20518 81 9 5200 K 满足要求 本设计选取档距较大 悬挂点高差相对较大的第二档和第三档为例 进行绝缘 子强度的校核 均满足条件 因选取的情况是最危险的情况 则整条线路均为安全 则鯤愜韋瘓賈晖园栋泷 2 8 2 绝缘子串的串数选择 1 悬垂绝缘子串的串数是根据最大荷载和断线情况下来选择的 1 按导线最大综合荷载计算 T GGK N in 1 式中 K1 悬式绝缘子在运行情况下的机械强度的安全系数 K1 2 0 Gn 导线覆冰时的综合比载 Gi 绝缘子串覆冰时的综合比载 T 绝缘子一小时机电荷载 N 35 0 81 9 5200 8 9 6 4332 801011 66 0 2 3 1 T GGK N in 18 2 按导线断线条件计算 T TK N d2 式中 K2 悬式绝缘子在断线情况下的机械强度的安全系数 K2 1 3 Td 导线断线张力 T 绝缘子一小时机电荷载 N 36 0 81 9 5200 350004 03 1 N 经校核悬垂串数为 1 串 3 对于耐张绝缘子串 T TK N m1 式中 K1 悬式绝缘子在运行情况下的机械强度的安全系数 K1 2 0 Tm 导线的最大使用张力 N T 绝缘子一小时机电荷载 N 55 0 81 9 5200 5 2 35000 2 1 T TK N m 经校核耐张串的穿数为 1 串 2 8 3 直线杆塔头尺寸的校核 1 直线杆悬垂绝缘子串的风偏角 计算及校验 1 计算风偏角 悬垂绝缘子串在横线路方向的风偏角 19 V j h j LA G LA P 1 4 2 2 arctan 式中 Gj 悬垂绝缘子的重量 N Pj 悬垂绝缘子的风压 16 8 9 2 cv Pj A 导线的截面积 Lv 校验条件下的垂直荷载 Lh 校验条件下的水平档距 v 设计采用的 10 分钟平均风速 c 绝缘子串的受风面积 单盘每片取 0 02m2 金属零件对单导线每片取 0 03 m2 表 2 14 绝缘子风偏角的计算结果 情况 4 x 103 Mpa m 1 x 103 Mpa m 运行电 压 57 5445 5357 45 内过电 压 18 2845 5326 71 外过电 压 10 8345 5316 24 1 做间隙圆对风偏角进行校验 具体校核详见计算书 通过校验 对正常运行 内过电压 外国电压均满足各 种条件下最小间隙 表 2 15 各种条件下最小间隙 计算各种电压 KV 20 条件3560110 接地 110 不接 地 154220330500 运行 电压 0 10 20 250 40 550 551 01 15 内过 电压 0 250 50 70 81 101 452 02 5 外过 电压 0 450 651 01 902 63 7 2 导线间水平距离的校验 根据我国长期进行的试验和参照国外公式 提出了当档距小于 1000m 时公式为 m f U D65 0 110 4 0 式中 D 导线间水平相间距离 m 悬垂绝缘子串的长度 m U 额定电压 kV fm 导线的最大弧垂 m 本设计选用的典型杆塔相间距离为 7m 经过校验满足条件 计算详见计算书 非直线杆塔的跳线风偏角 1 4 arctan 表 2 16 非直线杆塔的跳线风偏角 情况 4 x 103 Mpa m 1 x 103 Mpa m 运行电 压 57 5445 5357 45 内过电18 2845 5326 71 21 压 外过电 压 10 8345 5316 24 2 9 杆塔的荷载计算 2 9 1 承力杆塔运行情况的荷载计算条件 1 最大风无冰 相应气温 未断线 2 覆冰 相应气温 未断线 3 最低气温 无风无冰 未断线 用于终端杆塔和转角杆 2 9 2 承力杆塔断线情况的荷载计算条件 1 在同档内断两根导线 无风无冰 2 断一根导线 风无冰 在断线情况下 所有导线张力取导线最大使 用张力的 70 3 杆塔安装情况的荷载计算条件 4 一侧装一根导线 另一根未装好 其它任何线都未装 2 9 3 各类荷载的组合系数 运行情况 1 0 断线情况 包括耐张杆及 220kv 以上直线杆 0 9 110kv 及以上直线杆 0 75 安装情况 0 9 2 9 4 荷载的计算公式 1 转角耐张杆塔 正常情况 1 垂直荷载 G g1 A Lv Gj 2 水平荷载 PD g4 A Lh 2Tsin 2 Pj 22 3 纵向荷载一般不考虑 2 转角耐张杆塔 正常情况 1 垂直荷载 G g1 A Lv Gj 2 水平荷载 P 2 T sin 2 3 纵向荷载一般不考虑 3 转角耐张杆塔 正常情况 1 垂直荷载 G g1 A LVD GJ 2 水平荷载 P 2 T sin 2 3 纵向荷载一般不考虑 4 转角耐张杆塔断导线 1 未断相以及断线相的未断线侧垂直荷载 G g1 A Lv Gj 2 断线相断线侧导线垂直荷载 G d Gjd 另加 Gfd 3 未断线相以及断线相的未断线侧水平荷载 Pd 0 7 Tmax sin 2 Pb 0 8 Tmax sin 2 4 断线相断线侧水平荷载为 0 5 断线相纵向荷载 Td 0 7Tdmax cos 2 5 转角耐张杆塔安装情况 1 已装导线的垂直荷载 G g1 A LVD GJ 2 正装导线的垂直荷载 GD gD AD IVD 0 74 TD GJD GFD 另加 Gfd 胀鏝彈奥 秘孫戶孪钇賻 3 装导线水平荷 PD g4D AD L 2 1 12 TD sin 2 PJD 4 正装导线水平荷载 P1D g4D AD L 2 0 2 TD sin 2 PJD 5 已装导线纵向荷载 Td 1 12 Td1 Td2 cos 2 6 正装导线纵向荷载 Td 1 12Td1 0 2Td2 cos 2 2 9 5 横担的计算 设 且 21 GGG 21 PPP 2 1 GG 1 上平面主材的受力 h lG U 11 1 23 2 下平面主材的受力 2 2 3 3 1 21 2 a c b Ta p h GG U 3 下平面斜材的受力 t i C Ta S 2 0 对于耐张 转角杆塔 由于两侧档距不同 作用在两个挂点 A B 上的荷载可 能不同 故计算中取其较大者 当考虑上平面分担纵向张力的时 应按 将纵向张力分TUT 11 TUT 22 配在上下两个平面后 计算各杆内力 2 9 6 杆身风荷载的计算 szzss AWW 0 式中 风向与杆塔面相垂直时 杆塔风荷载标准值 KN s W 基准风压标准值 0 W 1600 2 0 V W 2 mKN 风压高度系数 本设计取 1 0 z z 构件的体型系数 本设计为环型截面钢筋混凝土电杆 取 s 0 7 杆塔风荷载调整系数 本设计取 1 0 z 构件承受风压投影面积计算值 m2 S A 对于水泥杆直线杆塔 2 21 DD hAS 2 9 7 正常情况下内力的计算 1 杆身任意截面 X X 处的弯距和剪力计算 1 弯矩 KN m 1 2 111321 agagmThWhPhPhPM dbsddbx 24 2 剪力 KN 1 3hWPPQ sdb 式中 m x x DD DDh h 0 01 2 3 X X 截面至杆身风压合力作用点的高度 m h m 由挠度产生的附加弯矩系数 取 0 15 2 杆身弯矩 一般计算 A 点 B 点和根部固定处 C 点 主杆分段处以及杆内抽 筋处的弯矩 相应截面的剪力 用以计算钢箍或螺旋钢筋 鳃躋峽祷紉诵帮废掃減 2 9 8 内力的计算 1 在横向荷载作用下的计算 假定两组拉线个承受 1 2 则各拉线受力为 P coscos4 4321 PTTTT 2 在纵向和横向荷载联合作用下的计算 假定横向荷载由两组拉线平均分担 纵向荷载则按简支反力 RA RB分配在 A B 两点 则 1 当 时 PRA 2 1 tan T4 T0 cossin2coscos4 A R P T1 cossin2coscos4 0 A R P T 25 2 当 时 PRA 2 1 tan cossin 4 A R T T1 0 拉线对地夹角 计算 T2 T3是可将 RA换成 RB 当四根拉线内力都算出来后 需检查杆塔是否回向 P 相反的方向倾倒如果表示 杆塔将向 P 相反的方向倾倒 此时杆塔必须设置反向拉线 稟虛嬪赈维哜妝扩踴粜 2 9 9 压弯构件的强度校验 拉线点以下任一截面的承载力应满足 uxxlx MNfM l x M 0 式中 Mlx 作用于拉线点以上的外力在计算截面产生的弯矩 Mx 拉线点以下作用于杆段上的外力在计算截面产生的弯矩 Fx 计算截面处杆身总增大的代数和 N 计算截面处的轴向压力 Mu 构件的受弯承载力的设计值 2 10 基础的稳定性设计 2 10 1 拉线盘埋深 3 0m 规格为 0 4 0 8 0 2 的钢筋 混凝土拉线盘配筋 5 混凝土等级为 C30 陽簍埡鲑罷規呜旧岿錟 2 10 2 底盘规格 1 1 0 22 配筋 3 4 盘规格参考 P598 页表 2 10 3 地基压力计算 26 1 基础地面的压力 P kN M2 P N Qf Go A 式中 N 作用与基础的顶面的设计轴心下压力 KN Qf 基础自重力 kn Go 基础底板正上方土的重力 A 基础底板的计算面积 m 2 圆形 A 0 25 D 2 方形 A B 2 2 地基土的容许承载应力 R Mb b B 3 0 Mh t h 1 5 式中 地基土的基本容许承载应力 B 基础底面宽度 矩形底面取短边圆形底面取 spr A A 为底面积 H 基础埋深 t t 基础底面以下土的天然容重和基础底面以上土的加权平均重 Mh Mh 修正系数 注 设计的具体内容详见计算 27 3 计算书 3 1 导线应力弧垂计算 各种气象条件情况下的应力弧垂计算 L 97 26 时 控制条件为 C 控 即最低气温作为控制用气象条件 最低气温时 的应力 g1 95 09MPa t 20 控制比载 0 03113 温彭系数 20 5 10 6 C C 弹性系数 65000 L97 26m 时 控制条件为 A 控 即年均气温作为控制用气象条件 年均气温是的应力 g1 59 43MPa t 10 控制比载 0 03113 温彭系数 20 5 10 C 6 弹性系数 65000 以最低气温气象条件为例 此时的气象条件为 t 20 控C 制比载 0 03113 沩氣嘮戇苌鑿鑿槠谔應 导线应力弧垂数 28 年均气温 最低气 温事故安装 外过有 风 0 MPa 0 MPa v m 0 MPa 0 MPa 0 MPa 0 MPa 0 MPa v m 41 0556 4524 950 38986495 0982 0182 0450 3850 320 19 5059 2533 571 04805795 0982 6282 7054 1353 970 65 10059 4334 311 13400794 8982 5082 5954 4254 250 72 15059 4339 882 19568789 9878 8679 0455 6155 331 58 20059 4343 993 53847984 4175 0175 3256 6156 242 77 25059 4347 065 16740579 1571 6272 0357 3856 934 27 30059 4349 397 09020174 7768 9269 4257 9557 456 10 35059 4351 189 31414571 4266 9067 4558 3857 848 24 40059 4352 5611 8452668 9265 3965 9958 7158 1310 71 45059 4353 6514 6882467 0764 2764 9058 9658 3613 50 50059 4354 5117 8467165 6963 4264 0759 1558 5316 62 55059 4355 2021 3233664 6462 7763 4459 3058 6720 06 60059 4355 7725 1202563 8362 2762 9459 4258 7723 83 tm 1040 20 10 101515 rm 10 3 Mpa m 31 1331 1331 1331 1331 5131 5131 13 最高气温外过无风 档距Lr m 气象条件 操作过 电压 覆冰有 风 强 覆冰有风 风偏 最大风 强度 最大风 风偏 0 MPa 0 MPa v m 0 MPa 0 MPa 0 MPa 0 MPa 56 5876 520 1876 5976 5976 2975 92 59 6379 650 6179 8479 8478 9577 81 59 8479 870 6780 0780 0779 1277 87 60 1780 261 5180 6480 6478 8576 44 60 4680 632 6781 1881 1878 5975 04 60 6880 944 1681 6281 6278 3773 86 60 8581 195 9781 9881 9878 2072 93 60 9881 398 1182 2782 2778 0772 22 61 0781 5410 5782 4882 4877 9771 67 61 1481 6613 3682 6682 6677 8971 26 61 2081 7516 4782 7982 7977 8270 94 61 2581 8319 9182 9082 9077 7770 69 61 2881 8923 6882 9982 9977 7370 49 10 5 5 5 5 5 32 2143 0943 7643 7640 5936 30 覆冰无风 计算导线应力弧垂中的 A B 值 档距ABABABABABABAB 50 14 41 6561 5 94 3643 6561 5 81 039 6561 46 81 04 6722 63 47 727 6722 626 47 72684 6561 458 54 38934 7024 632 95 09 12 52 23732 92 4654 23732 79 14 23731 8 79 14 24314 7 45 828 24314 68 45 82792 23731 77 52 49042 25406 99 100 12 02 26246 91 974 26246 78 649 26245 8 78 65 26890 5 45 336 26890 5 45 33647 26245 83 51 99897 28098 53 150 2 735 59053 82 6852 59053 69 36 59053 1 69 36 60503 6 36 048 60503 63 36 04769 59053 12 42 71019 63221 69 200 10 269 104983 69 6809 104983 56 356 104983 56 36 107562 23 043 107562 23 04339 104983 3 29 70589 112394 1 250 26 989 164036 52 9611 164036 39 636 164036 39 64 168066 6 3236 168065 6 6 323575 164036 5 12 98608 175615 8 300 47 424 236212 32 5257 236212 19 201 236212 19 2 242015 14 1118 242014 5 14 111752 236212 5 7 4492517 252886 7 350 71 575 321511 8 37491 321511 4 95009 321511 4 9501 329409 38 2626 329408 7 38 262593 321511 5 31 600093 344207 400 99 441 419933 19 49145 419933 32 8164 419933 32 816 430248 66 1289 430248 66 128947 419933 3 59 466447 449576 4 450 131 02 531478 51 07332 531478 64 3983 531478 64 398 544533 97 7108 544532 7 97 710816 531478 1 91 048316 568995 2 500 166 32 65614686 3707 656146 99 6957 656146 99 696 672263 133 008 672262 6133 0082 656145 8126 3457 702463 2 550 205 33 793936 125 3836 793936 138 709 793936 138 71 813438 172 021 813437 7172 0211 793936 4165 3586 849980 5 600 248 06 944850168 112 944850 181 437 944850 181 44 968058214 75 968058 1 214 74951 944850 208 08701 1011547 最高气温最低气温事故安装外过有风外过无风操作过电压 40 20 10 10151510 0 030 030 030 030 030 030 03 29 ABABABABABAB 74 3768 12571 73 74 3768 12965 7 74 3768 12965 7 74 37684 11155 27 74 3768 8921 8594 54 3893442 6561 46 72 4779 45469 98 72 4779 46895 72 4779 46895 72 47792 40346 88 72 4779 32268 967 52 4904167 23731 8 71 9865 50286 93 71 9865 51862 9 71 9865 51862 9 71 98647 44621 09 71 9865 35687 438 51 998972 26245 8 62 6977 113145 6 62 6977 116692 62 6977 116692 62 69769 100397 5 62 6977 80296 734 42 7101871 59053 1 49 6934 201147 7 49 6934 207452 49 6934 207452 49 69339 178484 4 49 6934 142749 75 29 7058881 104983 32 9736 314293 3 32 9736 324143 32 9736 324143 32 97358 278881 8 32 9736 223046 48 12 9860752 164036 12 5382 452582 3 12 5382 466766 12 5382 466766 12 53825 401589 8 12 5382 321186 94 7 449251701 236212 11 61259 616014 9 11 61259 635320 11 61259 635320 11 612593 546608 4 11 61259 437171 11 31 60009259 321511 39 47895 804590 8 39 47895 829806 39 47895 829806 39 478947 713937 5 39 47895 570999 59 46644747 419933 71 06082 1018310 71 06082 1050224 71 06082 1050224 71 060816 903577 2 71 06082 722670 61 91 04831633 531478 106 3582 1257173 106 3582 1296572 106 3582 1296572106 3582 1115527 106 3582 892185 94 126 3456992 656146 145 3711 1521180 145 3711 1568853 145 3711 1568853145 3711 1349788 145 3711 1079545165 358596 793936 188 0995 1810329 188 0995 1867064 188 0995 1867064 188 09951 1606359 188 0995 1284747 8 208 0870068 944850 年平均气温 10 0 03113 覆冰无风覆冰有风 强度 覆冰有风 风偏 最大风 强度 最大风 风偏 5 5 5 5 5 0 040 040 040 040 04 3 2 绝缘子的选择 1 9 35 30 1 2 2 0 LK U L U n x N s N 取 3 片绝缘子 1 1 4 0 20 207 UKKUssm2 0 2 125 74 kV 绝缘子片数为 125 74 45 2 741 片 取 3 片绝缘子 3 3 金具的选择 将杆塔 导线 避雷线和绝缘子连接起来所用的金属零件 统称为送电线路金 具 送电线路金具 按性能 用途大致分为悬垂线夹 耐张线夹 联结金具 接续 金具 保护金具和拉线金具等六大类金具 线夹一般与导线相配套 联结金具与线 夹及绝缘子相配套 金具主要从机械强度及电气方面进行校验 具体选择方法请见 说明书 钡嵐縣緱虜荣产涛團蔺 3 4 排杆定位 30 在已经选好的线路上 进行定线 断面测绘 在纵面图上配置杆塔的位置称为 定位 是设计工作中一项重要的工作 杆的位置安排的是否经济合理 直接关系到 线路的造价和施工 运行的方便与安全 因此杆塔定位应引起足够的重视 懨俠劑鈍触 乐鹇烬觶騮 3 4 1 杆塔的定位原则 请见说明书 3 4 2 杆塔定位高度 杆塔的高度主要是根据导线对地面的允许距离决定的最大弧垂曲线模版 直线杆塔 HD H h h 非直线杆塔 HD H h h 式中 HD 杆塔定位高度 H 杆塔呼称高 悬垂绝缘子串长 h 导线在最大弧垂时 导线到地面 水面及被跨越物的安全距离 h 考虑各种误差而采取的定位裕度 杆塔的定位高度为 直线杆塔 HD 12 9 1 038 7 1 3 262 m 非直线杆塔 HD 12 9 7 1 4 9 m 由于设计的线路段有大跨越段 所以按要求适当加高 6m 则 直线杆塔 HD 10 5 m 非直线杆塔 HD 12 5 m 31 3 4 3 K K 值的确定与弧垂模板的制作 1 最大弧垂的确定 35kV 格塘线架空送电线路 最大弧垂出现在最高气温时 杆塔定位的主要要求是使导线任一点在任何情况下必须保证对地安全距离 即 限距 当直线杆塔高度和导线对地安全距离已知时 即可用下式算出最大允许的 弧垂謾饱兗争詣繚鮐癞别瀘 maxx hHf 式中 H 杆塔的呼称高度 去 悬垂绝缘子串长度 导线对地安全距离 m 由规程查得 x h 限距裕度 考虑到勘测设计及施工中造成的误差 定位时预留的度 m 262 46 0038 179 12 max f 用查导线应力弧垂曲线 见附录 可查得 215 m 此档距称为计算档 max f D L 距 取 0 8 0 9 倍的计算档距 平地线路取计算档距 0 9