《输电线路基础》第7章-输电线路路径选择和杆塔定位-第二节-概要课件

1、第七章 输电线路路径选择和杆塔定位 第二节 输电线路杆塔定位及有关规定 定位是送电线路设计的一个重要环节。定位的质量关系到线路的造价和施工、运行的方便与安全。所以，提倡深入实际，调查研究，进行细致工作，排出各种杆塔配置方案，进行优选。 在已经选好的线路路径上，进行定线、断面测绘，在纵断面图上配置杆塔的位置，称为定位。一、定位准备工作 为了便于定位工作的顺利进行，需要事先将线路主要的有关技术资料和要求及注意事项汇编成“线路工程定位手册”，并准备好必要的工具，如弧垂模板及有关计算工具，空白的杆(塔)位明细表(参见表1-8-1)等。“线路工程定位手册”一般包括下列几方面内容： (1)线路概要，如线路

2、起迄点、回路数、长度及选线、定位的主要设计原则等。 (2)送、受电端的进出口线平面图或进、出口构架数据，如构架位置、挂线点标高、线间距离、相序排列及允许张力等。 (3)导线、地线型号及力学特性曲线，如使用两种或两种以上的不同电线型号或应力标准时，应标明各自架设的区段。 (4)悬垂绝缘子串型式、串长及使用地点，如有加强绝缘区段，应说明绝缘子型式、串长、片数及使用地点和附加要求。 (5)防震措施的安装规定。 (6)按档距长度需要安装间隔棒的数量。 (7)全线计划换位系统图及换位塔位的附加要求。 (8)不同气象区分段(如有两种或两种以上气象区时)。 (9)各型杆塔接地装置选配一览表及接地装置型式选配

3、的有关规定。 (10)各种悬垂绝缘子串允许的垂直档距。 (11)线路采用飞车进行带电作业时，与被跨越线路交叉垂直距离的规定。 (12)各队划分(两个及以上勘测队)及标桩编号的有关规定。 (13)杆塔及基础使用条件一览表见表7-2-1。 表7-2-1 杆塔及基础使用条件一览表 塔型呼称高(m)使用档距(m) 根开(m) 长 短 腿 D测定施工基面有关数值塔重(t)水平垂直最大正面a侧面b长短腿cemn () ZB527.0600850 6.49 5.116.002030804038.29.8130.07.165.536.7l20308.34.537.6l08433.07.835.957.382.

4、0308.75037.211.5836.08.5 6.388.0520309.15.536.812.3639.09.156.788.70203.09.45.736.514.4850070042.09.847.229.392.03.09.86.136.216.0745.0l0507.70l0112.030l026.535.8017.5548.011.17 8.0510.7203010.66.935.819.67施工基面测量说明： 1测量测点3与塔位中心桩问的高差，以决定施工基面。 2测量测点1、2与塔位中心桩问的高差用以决定使用长短腿。 图中：测点3为线路左(右)侧山坡下方的一个测点，距中心桩为

5、m； 测点1为c、D腿中较低一个腿的位置； 测点2为A、B腿中较低一个腿的位置。 (14)导线对地及对各种交叉物的距离及交叉跨越方式的要求。 (15)各型杆塔使用的原则(各型杆塔使用地点及其要求)。 (16)耐张段长度的有关规定。 (17)线路纵断面图的比例、图幅及边线测量的有关要求。 (18)定位使用的模板K值曲线、摇摆角等各种校验曲线及图表。 (19)对地裕度及有关交叉跨越特殊校验条件的规定。 (20)对各型转角杆(塔)位位移距离的规定。 (21)采用重锤片数的计算原则。 (22)线路边导线与建筑物之间距离的有关规定。 (23)基础型式的选用原则。 (24)通信保护要求及明确一、二级通信线

6、位置。 (25)其它特殊要求。 二、定位方法 “定位”是一项实践性很强的技术工作，这主要是因为现场地形地物千变万化，而塔位、塔高及塔型等，必须根据这些千差万别的情况合理安排，才能做出质量优良，技术经济合理的设计。 “定位”方法共有以下三种： (一)院内定位法 由勘测人员在现场进行勘测，回设计院（室）后提出勘测资料(包括测量、水文、地质资料)，供设计人员进行排位。然后再到现场交桩修正部分塔位。 院内定位法的主要特点是测断面、定位、交桩三工序串接进行。因而工序流程时间较长，近年来工程上已很少采用。 (二)现场定位法 由测量、地质、水文、设计人员在现场边测断面边定塔位。定位后按塔位进行地质鉴定，供设

7、计基础及选配接地装置用。 现场定位法的主要特点是测断面、定位、交桩三项工作在一道工序内完成，工序简单。 此定位法的另一特点是具有“以位正线”的反馈作用。 所谓“以位正线”的反馈作用，是指在定位过程中，当发现某些塔位非常不合理而通过修改部分路径来解决才比较合适时，则可及时对该段路径进行修改。 这一点之所以在“现场定位”中易于实现，主要是因为选线、断面、定位在同一现场，同一段时间内进行，各组之间的联系较为及时。 其缺点则主要是不能对整个定位段进行方案比较，因而其经济合理性差。 一般常在220kV以下工程中采用，现场定位法的大致工序如下： (1)先由定线组按选线确定的方向和目标定出线路中心线，并埋设

8、直线桩和转角桩，测得各标桩的距离、高程并标注在线路断面图上。 (2)定位组测量人员从起始塔位(如转角点)开始沿线路进行方向，向前测绘出l2档的轮廓纵断面。将测点绘于米格纸断面图上。 (3)定位组设计人员估计代表档距，选出相应K值的弧垂模板，在断面图上比拟出杆塔的大约位置，并根据弧垂曲线补测控制点的距离及高程，添绘于断面图上。 (4)排出塔位位置，查看施工、运行条件，按定位手册要求的内容对各项使用条件进行检查，满足要求后，埋设塔位中心桩及塔号桩并实测档距、高程、施工基面、高低腿等，将测量结果填入断面图。 (5)在测定一、两个耐张段后，应在室内进行仔细校核、验算并反复进行定位方案比较，如发现原定方

9、案不够经济、合理，应以新的定位方案重返现场修改，并拔掉原定塔位标桩，以免施工弄错。 (6)根据塔位地质情况，选配接地装置及基础型式，填写塔位明细表，整理断面图等内业工作。 (三)现场室内定位法 测量人员先在现场测平断面，所测平断面够一定位段后(如两转角塔之间或两死塔位之间，一般往往是38km)，即交设计人员在现场住地进行室内定位，然后共同到现场交桩。同时由地质、水文人员按塔位进行地质、水文鉴定。 现场室内定位法的主要特点是测断面、定位、交桩三工序可平行交叉进行，因而工序流程时间接近于现场定位，较“院内定位法”时间要短得多。另外，也具有“以位正线”的反馈作用。一般对投资较高的220kV及以上线路

10、多采用现场室内定位法。其工序如下：室内定位人员最好参加断面测绘工作，了解沿线地形、地物，对可能立塔地段做到心中有数，并做好调查和记录，掌握图纸难以反映但对定位有密切关系的感性材料。 (1)在定线的同时测绘线路断面图。(2)在测完一定位段的断面图后，定位人员在断面图上试排塔位，反复进行塔位方案比较及各项验算，最后定出一个技术经济比较合理的方案。 (3)由现场定位组(或原定线、断面组)将室内定位方案拿到现场实地验证，逐塔查看塔位处的施工、运行条件、校测和补测危险点和控制点断面，根据实际情况调整室内定位方案，埋设塔位标桩，测量施工基面、高低腿等，并填绘于断面图上。 (4)进行内业整理，填写塔位明细表

11、，加工整理断面图。 三、断面图测绘要求 线路断面图包括线路纵断面图，个别横断面图，线路带状平面图，均为定位的主要资料。 参见图7-2-1。 图 7-2-1 线路纵断面图 (一)线路纵断面、平面图 (1)线路纵断面图表示沿线路中心线(及高边线)的地形起伏变化的形状、高程和交叉跨越物的位置及高程。弧垂对地面最近的区段断面点应适当加密，并应保证高程误差不超过05m。 (2)纵断面图使用毫米方格纸，其比例一般采用：纵为1500，横为15000或纵为1200，横为12000。 (3)在纵断面图下方还应草绘沿线路中心线左右各50m范围内的平面图。在平面图上绘出：线路转角塔位的转角度数；杆塔位置；交叉跨越物

12、(电力线、通信线、铁路、道路、河流、地上、下管道等)与线路的交叉角度、去向或与线路平行接近的位置、长度；线路中心线附近的建筑物位置和接近距离；陡，坡、冲沟、坟地的位置、范围；耕地、树林、沼泽地等的位置和边界。 (4)纵断面图下方需要标注：里程(百米值)、塔位标高、杆塔档距、耐张段长度、代表档距及弧垂模板K值；在断面图中标注杆塔转角、直线桩里程、标高，交叉跨越物的里程、标高、名称；在图上绘出杆塔位置、定位高度，弧垂安全地面线，标注杆塔编号、型号、呼称高及施工基面等数据。 标桩编号所用的拼音字母是由Z表示直线杆塔；J表示转角杆塔；N表示耐张杆塔；H表示换位杆塔。 对于重要交叉跨越(如跨越铁路及一、

13、二级通信线等)尚应有交叉跨越分图供施工协议用(分图比例同纵断面图)。 (二)线路横断面图 当线路沿着大于1：4的边坡或其它对风偏有影响的山坡通过时，应实测与线路垂直的横断面以检查风偏影响。横断面绘于纵断面图相应位置的上方，其纵横比例尺一律为1：500。测量宽度应视现场地形确定，一般为40m左右。 四、定位弧垂模板的制作与使用 为便于按导线对地距离及对障碍物的距离要求配置塔位，可事先按导线安装后的实际最大弧垂形状，作成弧垂模板以比量档内导线各点对地及对障碍物的垂直间距。 （一)弧垂模板的刻制 悬挂的导线呈悬链线状，其弧垂公式为 (7-2-1) 式中f导线最大弧垂，m；、g分别为导线最大弧垂时的应

14、力(Nmm2)和比载(Nmmm2)； 档距，m。 由上式可见，只要 相同，不论任何导线，其弧垂形状完全相同，因此可按不同的K值以 为横坐标，f为纵坐标(档距中央为坐标原点)，采用与线路纵断面图相同的纵、横比例作出一组弧垂曲线，并刻制成透明的(一般为l2mm厚的赛璐珞)模板，如图7-2-2所示，通常称为通用弧垂模板。 图7-2-2 通用弧垂模板 对钢芯铝线K值一般在41510-5(1m)之间，可每隔0.2510-5作一曲线，每块模板上可作24条曲线。 (二)不同比例的模板K值换算 在定位时如没有与断面图比例尺一致的弧垂模板时，亦可按导线弧垂曲线形状相同的原则选用其它比例尺的等价K值模板，其相互关

15、系如式(7-2-2)所示： (7-2-2) 式中 Ka比例为纵1na、横1ma的模板K值； KxKa值换算至模板(或断面图)比例为纵1nx横1mx的等价K值。 例7-2-1 如有一块ma=2000，na=200，Ka=2010-5模板，要用到断面图比例mx=5000，nx=500的图纸上，求它相当于多少Kx值。 解： 根据式计算可得 即一块纵为1200、横为12000，K=2010-5的模板，在一张纵为1500、横为15000的断面图上可当K=810-5的模板用。 (三)定位模板的使用 1模板的选用 由于各耐张段的代表档距不同，所用的模板K值亦不同(弯曲度不同)，为便于定位时选择模板，可事先根

16、据不同代表档距下，导线最大弧垂时的应力和比载，算出如图7-2-3中所示模板K值曲线。 图7-2-3模板K值曲线 开始定位时，可先根据地形及常用的各种杆塔排位来估计待定耐张段的代表档距，并从K值曲线中查出初步选用的模板。 整个耐张段定位完毕后，应计算实际的代表档距 、核对所估选的模板是否正确，其误差应在+0.210-5-0.0510-5以内，否则应按实际模板K值重新画弧垂线(即断面图中的安全地面线)并调整杆位、杆高，重新计算代表档距，直至所选用的模板与最终确定的代表档距相符为止。 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。为了便于检查导线各点对地的距离，通常在断面图上绘制的

17、弧垂曲线并非导线的真实高度，而是导线的对地安全线，即将导线在杆塔上向下移动一段对地距离值后，画出的弧垂曲线，如图7-2-4所示，只要该线不切地面，即满足对地距离要求。杆塔定位高度h1： 图7-2-4 导线有效定位高度示意图 对直线杆塔：h1=H(呼称高)-ds(对地安全距离)-(悬垂绝缘子串长)-(考虑各种误差而采取的定位裕度)-h2(杆塔施工基面)。 对非直线杆塔：h1=H(呼称高)-ds(对地安全距离)-(考虑各种误差而采取的定位裕度)-h2 (杆塔施工基面)。 导线对地距离ds参见表2-4-1，不同档内若对地距离不同，定位高度中应考虑相应的ds值。 考虑到勘测设计及施工误差，定位时应根据

18、档距的大小预留定位裕度，一般档距700m以下取10m，大于700m及孤立档取15m，大跨越取23m。 五、定位的原则 (一)杆(塔)位的选定原则 (1)应尽量少占耕地和好地；减少土石方量。 (2)杆(塔)位应尽可能避开洼地、泥塘、水库、冲沟发育地段、断层等水文、地质条件不良的处所，对于带拉线的杆塔还应考虑打拉线处的条件。 (3)应具有较好的施工组、立杆(塔)和紧线条件。 (二)档距的配置 (1)最大限度地利用杆塔强度，并严格控制杆塔使用条件。 (2)相邻档距的大小应不十分悬殊，以免过大地增加纵向不平衡张力。 (3)当不同的杆(塔)型或不同的导线排列方式相邻时，档距的大小应考虑到档中导线的接近情

19、况，如换位杆(塔)间由于导线的交叉要适当减小档距。 (4)当杆塔的摇摆角不足时，应首先考虑在不增加杆高的情况下调整塔位和档距来解决。 (5)尽量避免出现孤立档(特别是小档距孤立档)。 (三)杆塔的选用 (1)尽可能地选用最经济的杆塔型式或高度，充分利用杆塔的使用荷载条件。 (2)尽量避免特殊设计杆塔，对较大转角杆塔应尽量降低杆塔高度。 (3)为充分利用地形、排位时高、矮塔应尽量配合使用。 杆位、杆型排定后，在断面图杆型头部标注杆塔号、杆型代号和杆高（铁塔一般标呼称高），在断面图下部说明栏的相应栏目中填写塔位标高、塔位里程、档距、耐张段长度和代表档距。 六、有关选线及定位的规定 （一）、线路通过

20、林区的要求 长期以来，林区树木是影响输电线路安全运行的最大隐患。近年来，保护树木林业资源已成为全社会的共识。对林区树木大规模砍伐即不符合森林法的要求，也不利于环境保护，同时林区树木砍伐的费用和森林植被恢复费用较高，造成了工程投资的增加。输电线路通过林区时应对沿线林区、林地和宜林地进行了勘察，线路路径应尽可能避开林区或沿林区边缘通过，并按要求考虑通道砍伐和林区高跨设计，以减少林木砍伐量，保护自然环境。 林区高跨是按树木的自然生长高度采用高塔跨越设计，其基本原则是：对竹林、成片树林、风景林、主要道路两旁的防护林、经济林等按高跨进行设计，对稀疏的个别林木（非古树和特殊保护的林木）在过份加高铁塔不经济

21、的情况下，予以砍伐。 林区通道砍伐出的通道净宽度不应小于线路宽度加林区主要树种高度的2倍。通道附近超过主要树种高度的个别树木应砍伐。 （二）、线路与建筑物平行接近和交叉的要求 送电线路不应跨越屋顶为易燃材料做成的建筑物。对耐火屋顶的建筑物，亦应尽量不跨越，如需跨越时，应与有关单位协商或取得当地政府的同意。导线与建筑物之间的垂直距离在最大计算弧垂情况下，不应小于表2-4-1所列数值。 500kV送电线路跨越非长期住人的建筑物或邻近民房时，房屋所在位置离地1m处最大未畸变电场不得超过4kVm。 在无风情况下，导线与不在规划范围内的城市建筑物之间的水平距离，不应小于表2-4-1所列数值。距输电线路边

22、导线投影20m 处，80时间，80置信度，频率0.5MHz 时的无线电干扰值应满足表7-2-3 无线电干扰限值的要求。 表7-2-3 无线电干扰限值 标称电压(kv)110220330500750限值(dB)4653555558距输电线路边导线投影20m 处，湿导线条件下的可听噪声限值应满足表7-2-3可听噪声限值的要求。 表7-2-4可听噪声限值 标称电压（kV)110500750限值dB(A)555558（三）、线路与各种工程设施交叉和接近时的基本要求 1有关交叉跨越的定义 (1)居民区：工业企业地区、港口、码头、火车站、城乡等人口密集地区。 (2)非居民区：上述居民区以外的地区，均属非居

23、民区。对于时常有人、有车辆或农业机械到达的房屋稀少的地区，亦属非居民区。 (3)交通困难地区：车辆、农业机械不能到达的地区。 (4)通信线路：系指电报、电话、有线广播、铁道闭塞装置与信号、遥控、遥测等弱电流线路，按其重要性分三级： 一级首都与各省(市)、自治区所在地及其相互间联系的主要线路；首都至各重要工矿城市、海港的线路以及由首都通达国外的国际线路；由邮电部指定的其他国际线路和国防线路；铁道部与各铁路局及各铁路局之间联系用的线路；以及铁路信号自动闭塞装置专用线路。 二级各省(市)、自治区所在地与各地(市)、县及其相互间的通信线路；相邻两省(自治区)各地(市)、县相互间的通信线路；一般市内电话

24、线路；铁路局与各站、段及站段相互间的线路，以及铁路信号闭塞装置的线路。 三级县至区、乡的县内线路和两对以下的城郊线路；铁路的地区线路及有线广播线路。 2导线对地距离及交叉跨越 导线与地面、建筑物、树木、铁路、道路、河流、管道、索道及各种架空线路的距离，应根据最高气温或覆冰情况求得的最大弧垂和最大风速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。但应计入导线架线后塑性伸长的影响和设计、施工的误差。重冰区的线路，还应计算导线覆冰不均匀情况下的弧垂增大。 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。 送电线路与标准轨距铁路、高速公路及一级公路交叉，如交叉档距超过200m，最大弧垂应按导线温度为+70（或+80）计算。 导线与地面的距离，在最大计算弧垂情况下，导线与山坡、峭壁、岩石之间的净空距离在最