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1、第 56页 共 60 页 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行设计所取得的设计成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权省级优秀学士学位论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据
2、库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 1、保密 □，在_________年解密后适用本授权书。 2、不保密 □。 （请在以上相应方框内打“√”） 作者签名： 年 月 日 导师签名： 年 月 日 目 录 前言 2 1工程设计总体说明 2 1.1设计依据 2 1.2 技术要求 3 1.3 标段线路概况 3 2 导地线应力弧垂计算及曲线绘制 3 2.1导线应力弧垂计算及曲线绘制 3 2.2地线应力弧垂计算及曲线绘制 10 3 绝缘配合计算及金具选择
3、16 3.1 绝缘子型号选择及片数确定 16 3.2绝缘子串联数的确定 16 3.3金具的选择 17 4 杆塔的定位 19 4.1杆塔定位原则 19 4.2 杆塔的选择 20 4.3 定位弧垂模板的绘制 21 4.4 杆塔初选代表档距并定位 22 4.5 模板K值校验 23 4.6 杆塔明细表 24 5 杆塔校核 26 5.1 杆塔塔头荷载计算 26 5.2 铁塔荷载校核 30 5.3杆塔最大档距校验 30 5.4悬垂绝缘子串摇摆角（风偏角）确定 31 5.5 悬垂串实际摇摆角的计算 32 5.6直线杆塔的上拔校验 33 5.7架空线运行条件校核 34 6
4、 防震设计 36 6.1防振锤的型号选择 37 6.2防振锤个数的选择 37 6.3防振锤的安装 37 7防雷设计 40 7.1防雷方案 41 7.2 防雷设计 41 8. 基础设计 44 总 结 49 致 谢 50 参考文献 51 重庆张家坝至秀山220kV线路工程设计 （J40-J156-3） 摘要：本文根据重庆张家坝至秀山地区的气象条件以及地理地质条件，进行了张秀线部分标段输电线路工程设计的力学特性计算，选取了合适的导、地线，得出了导、地线在该气象条件下的应力
5、弧垂曲线和安装曲线。本线路为单回，选用酒杯型直线塔和干字型耐张塔。作出了导、地线的K值和弧垂模板曲线，根据任务书中的平断面图进行了杆塔的排杆定位，并对排杆定位结果和塔头荷载进行了校核。最后进行了基础设计、防振设计、防雷设计。 关键词：输电线路，排杆定位，校核，线路特性计算，线路设计。 Abstract:：The paper reviewed the meteorological conditions of Chongqing Zhangjiaba to Xiushan and then calculate it’s mechanical properties of the electr
6、ic power transmission lines using in the design. The Stress-curve and Hang-down-arc-curve of the Over-head Electrical Transmission Line and ground line is got. Choosing a suitable curve, ground wire and the corresponding hardware circuit, cup type steel tower is as straight and 干-shaped as strain to
7、wer. According to the current from the teacher receive the labeling of lever, the tower of card wire k-valued template is drawn. Test the orientation and tower head load. Finally, The basic design、mine design and anti-vibration design are done. Keywords: Transmission line, Location row bar, Check
8、 Calculation of line characteristics, Circuit design 前言 电力行业作为一种生产基础性产业，对于促进国民经济发展有着重要作用，同时作为一个民生性行业，对于社会稳定也起着保障性作用。对于经济日益发展的中国，随之而来的是电力负荷的急剧增加，如何保障电力的供应、电网的建设等环节就显得尤为重要。由于我国资源的分配和电力的需求存在的不对等，想要充分利用这些资源就必须及时方便的将这些电力输送出去，输电线路的建设就显得相对突出。输电线路的任务就是输送电能，并联络各发电厂、变电站食指并列运行，实现电力系统联网，尤其是高压输电线路
9、它是电力工业的大动脉，是电力系统的重要组成部分，必须保证其运行的安全可靠。 架设一条输电线路的第一步就是线路设计。线路设计的目的在于使输电线路满足更加经济、安全、更高效率的输送电能的要求，使塔型小型化，美观化，设计出安全、可靠、稳定、经济、环保的输电网络。线路设计的合理性直接影响电网的安全性、稳定性、可靠性和经济性。为保证线路的安全运行，在设计过程中，必须严格遵循行业规程规范，同时也应结合本地区已有线路的设计运行经验，对线路做出适当的调整。同时也应考虑到线路的经济性，在保证可靠运行的基础上降低线路造价，减少线路对已有环境的影响，实现绿色、经济。 1工程设计总体说明 1.1设计依据
10、 （1）重庆张家坝至秀山220kV线路工程（J40-J156-3）平断面图，该平断面图由电力设计院委托勘测设计队对线路走廊的地形地物进行测绘得出。 （2）地质勘测报告书， （3）当地气象条件，来自于已有线路的运行经验和当地气象部门的统计数据，包括最大风速、雷暴日、覆冰厚度等气象条件和因素； （4）根据国家经贸委颁发的《110kV-500kV 架空送电线路设计技术规程》(DL/T5092-1999)； （5）根据《架空输电线路设计》； （6）根据《输电杆塔及基础设计》； （7）根据《电力金具手册》（第二版） （8）东北电力设计院主编的(第二版)《电力工程高压送电线路设计手册》 1
11、2 技术要求 （1）国家电力公司.110－500kV输电线路设计技术规程.2008 （2）国家电力公司.110－500kV输电杆塔设计技术规程.2008 1.3 标段线路概况 本线路为张家坝至秀山220kV桩J40到桩J156-3标段部分，标段总长约为13.07km，实际设计长度为4.58km，拟为单回线路，线路走廊为丘陵地区。根据所在区域的覆冰情况（20mm）据可研查记录，推荐导线LGJ-400/50，安全系数取2.8，地线JLB20A-120,安全系数取3.0。该地区环境污染较轻，按Ⅱ级污区处理。 本次线路所在区域为非典型气象区域，最大设计风速为25m/s,覆冰厚度为20mm，
12、最高气温为40℃，最低气温为-10℃，平均雷暴日为50天。 2 导地线应力弧垂计算及曲线绘制 2.1导线应力弧垂计算及曲线绘制 2.1.1区域气象条件 表2-1 设计区域气象条件 气象 项目 最大风速 覆冰有风 覆冰无风 最低 气温 年均 气温 最高 气温 内过电压 外过有风 外过无风 安装有风 事故气象 气温（） +10 -5 -5 -10 +15 +40 15 +15 +15 -5 风速（） 25 15 0 0 0 0 15 10 0 10 0 冰厚（） 0 20 20 0 0 0
13、 0 0 0 0 0 平均雷暴日为50天（多雷区） 2.1.2 导线LGJ-400/50的基本参数 表2-2 LGJ-400/50的有关参数 截面积 A （） 导线直径d （） 弹性系数 温膨系数 计算拉断力 （N） 计算质量qkg/km） 抗拉强度 安全系数k 许用应力 年均应力上限 451.55 27.63 69000 123400 1511 259.617 2.8 92.97 64.904 （考虑到线路区域较为陡峭 取安全系数为2.8） 其中 抗拉强度 许用应力 年均应力上限 2.1.
14、3 各气象条件下导线比载的计算 （1）自重比载 （2）冰重比载 （3）垂直总比载 （4）风压比载。假设风垂直于线路方向即，，对于220kV线路 。因为,所以，利用公式 和 可得 ①外过电压，安装有风 时，，即有 ②外过电压时，，即有 ③最大风速 计算强度时， 即有 计算风偏时， 即有 （5）覆冰风压比载，此时一律。根据公式 和有 ， 计算强度时，，有 计算风偏时，，有 （6）无冰综合比载 ①外过电压，安装有风 ②内过电压 ③最大风速 计算强度时，
15、 计算风偏时， （7）覆冰综合比载 计算强度时， 计算风偏时， 将所有计算所得各种比载列于下表2-3 表2-3 导线比载汇总表 项目 自重 覆冰无风 无冰综合（安装有风，外过有风） 无冰综合（内过电压） 无冰综合（最大风速，用于强度） 无冰综合（最大风速，用于风偏） 覆冰综合（用于强度） 覆冰综合（用于风偏） 数据（） 32.816 91.311 33.084 32.96 39.703 36.525 94.744 93.258 备注 -- -- 2.1.4 计算临界档距
16、判定控制条件 （1）可能控制条件的有关参数见表2-4。 表2-4 可能的应力控制气象条件 条 件 项 目 最大风速 最厚覆冰 最低气温 年均气温 许用应力 92.72 92.72 92.72 72.4221 比载 39.703 94.744 32.816 32.816 （1/m） 0.428 1.022 0.354 0.506 温度t（） +10 -5 -10 +15 由小至大编号 b d a c （2）按等高悬挂点考虑，计算各临界档距 计算临界档距时，把一种控制条件作为第Ⅰ状态，其比
17、载为，温度为，应力达到允许值；另一种控制条件作为第Ⅱ状态，相应参数分别为、、。临界状态下，利用状态方程可得临界档距的计算公式： 将数值依次带入公式计算得 （3）判定有效临界档距，确定控制条件。 将各临界档距值填入有效临界档距判别表，表2-5 表2-5 导线有效临界档距判别表 可能的控制条件 a(最低气温) b（最大风速） c（年均温度） d（最厚覆冰） 临界档距 ---- 容易看出，为有效临界档距。实际档距，最低气温为控制条件；实际档距，年均气温为控制条件。 2.1.5计算各气象条件的应力和弧垂
18、 （1）以各档距范围的控制条件为已知条件，相关数据如表2-6所示。 表2-6 已知条件及参数 已知条件 最低气温 年均气温 控制区域 参数 0～50.196 50.196～+∞ -10 +15 0 0 0 0 32.816 32.816 115.8754 72.4221 （2）以各气象条件为待求条件，已知参数如表2-7所示。 表2-7 待求条件及已知参数 最高气温 最低气温 年均气温 事故 外过有风 外过无风 内过电压 安装 覆冰无风 覆冰有风 （强度） 覆冰有风（风偏） 最大风（强度） 最大风
19、风偏） +40 -10 15 -35 +15 +15 15 -5 -5 -5 -5 10 10 0 0 0 0 0 0 0 0 20 20 20 0 0 0 0 0 0 10 0 15 10 0 15 15 25 25 32.816 32.816 32.816 32.116 33.084 32.816 32.96 33.084 91.311 94.744 93.258 39.703 36.525 （3）弧垂计算过程 应力计算过程： 为方便求解，将上式整理
20、 令 则 采用牛顿迭代法求解，令其导数为 则牛顿迭代式为 给出迭代初值，算出，反复进行，直至有取一定的精度，本次迭代中取；利用计算机程序计算得导线LGJ-185/30应力弧垂表见附表1.（注：应力单位 MPa ,弧垂单位m） 由附表1可得出最大弧垂发生在覆冰无风气象条件 （4）以附表2的数据为依据，绘制应力弧垂曲线如图2-1 图2-1 导线应力弧垂曲线 2.1.6 导线安装曲线 应力状态方程求解各施工气象（无风、无冰、不同气温）下的安装应力，进而求得相应的弧垂，结果如附表2所示 按表2-9中的弧垂数据，绘制40～-10℃共6条曲线，如图
21、2-2所示。 图2-2 地线安装曲线 2.2地线应力弧垂计算及曲线绘制 2.2.1 地线相关参数 表2-8 地线JLB20A-120参数 根数/直径 （根/） 地线直径（mm） 弹性系数 温膨系数 计算拉断力 （KN） 计算质量q（kg/km） 安全系数k 许用应力 年均应力上限 19/2.85 14.25 147200 146.180 810.0 3.0 381.902 286.427 其中 抗拉强度 许用应力 年均应力上限 2.2.2 各气象条件下地线比载的计算 （1）
22、自重比载 （2）冰重比载 （3）垂直总比载 （4）风压比载。假设风垂直于线路方向即，，对于220kV线路 。因为,所以，利用公式 和 可得 ①外过电压，安装有风 时，，即有 ②外过电压时，，即有 ③最大风速 计算强度时， 即有 计算风偏时， 即有 （5）覆冰风压比载，此时一律。根据公式 和有 ， 计算强度时，，有 计算风偏时，，有 （6）无冰综合比载 ①外过电压，安装有风 ②内过电压 ③最大风速 计算强度时， 计算风偏时， （7）覆冰综合
23、比载 计算强度时， 计算风偏时， 将所有计算所得各种比载列于表2-9 表2-9 地线比载汇总表 项目 自重 覆冰无风 无冰综合（安装有风，外过有风） 无冰综合（内过电压） 无冰综合（最大风速，用于强度） 无冰综合（最大风速，用于风偏） 覆冰综合（用于强度） 覆冰综合（用于风偏） 数据（） 65.534 222.235 66.124 67.202 80.554 73.653 234.718 229.341 备注 -- -- 2.2.3 计算临界档距，判定控制条件 （1）可能
24、控制条件的有关参数见表2-10。 表2-10 可能的应力控制气象条件 条 件 项 目 最大风速 最厚覆冰 最低气温 年均气温 许用应力 381.902 381.902 381.902 286.427 比载 80.554 234.718 65.534 65.534 （1/m） 0.211 0.582 0.172 0.229 温度t（） +10 -5 -10 +15 由小至大编号 b d a c （2）按等高悬挂点考虑，计算各临界档距 将各临界档距值填入有效临界档距判别表2-11 表2-11 地线有
25、效临界档距判别表 可能的控制条件 a(最低气温) b（最大风速） c（年均温度） d（最厚覆冰） 临界档距 ---- 容易看出，为有效临界档距。实际档距，年均气温为控制条件；实际档距，最厚覆冰为控制条件。 2.2.4计算各气象条件的应力和弧垂 （1）以各档距范围的控制条件为已知条件，相关数据如表2-12所示。 表 2-12 已知条件及参数 已知条件 年均气温 最厚覆冰 控制区域 参数 0 ～ 169.2 169.2 ～ +∞ +15 -5 0 20 0 15 65.534 234.718 2
26、86.427 381.902 （2）以各气象条件为待求条件，已知参数如表2-13所示。 表2-13 待求条件及已知参数 最高气温 最低气温 年均气温 事故 外过有风 外过无风 内过电压 安装 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） +40 -10 15 -35 +15 +15 15 -5 -5 -5 -5 10 10 0 0 0 0 0 0 0 0 20 20 20 0 0 0 0 0 0 10 0 15 10 0 15 15
27、25 25 65.534 65.534 65.534 65.534 66.124 65.534 67.202 65.534 222.235 234.718 229.341 80.554 73.653 （3）弧垂计算过程 利用状态方程，求得各待求条件下的应力和弧垂，如附表3所示。由计算结果很容易看出，最大弧垂发生在覆冰无风气象条件 （4）以附表3的数据为依据，绘制应力弧垂曲线如图2-3 图2-3 地线应力弧垂曲线 2.2.5 地线安装曲线 应力状态方程求解各施工气象（无风、无冰、不同气温）下的安装应力，进而求得相应的弧垂，结果见于附表3。
28、 按表2-17中的弧垂数据，绘制40～-10℃共6条曲线，如图2-4所示。 图2-4 地线安装曲线 3 绝缘配合计算及金具选择 3.1 绝缘子型号选择及片数确定 根据本标段的地形、地貌及气象条件，综合该地区其它220kV及以上线路设计、运行的经验，为防止玻璃绝缘子自爆损伤设备，本标段绝缘子采用盘形悬式瓷绝缘子。根据本标段线路通过的的污秽地区等级（Ⅱ级污区），结合绝缘子的选型，并考虑到零值绝缘子的影响，尽量按照上限配置绝缘子。根据规程规定，瓷绝缘子的安全系数为2.7，断线条件下的安全系数为1.8，选择绝缘子强度联数如下：耐绝缘子串选择型绝缘子，双联成串，每串绝缘子片数为16片；悬垂
29、绝缘子串选择型绝缘子，单联成串，每串绝缘子片数为16片，重要交叉跨越地段跨越直线塔采用双联悬垂串。根据规范，当有全高超过40m有地线铁塔时，高度每增加10m，绝缘子片数增加1片。 考虑到标段处于重冰区（20mm）一律选用型绝缘子。根据资料该标段为Ⅱ级污区，查阅规程可知，Ⅱ级污区爬电比距可取为。 悬垂串的计算，查询的相关参数 表3-1 绝缘子相关参数 型号 公称结构高度mm 瓷件公称盘径mm 最小公称爬电距离mm 连接形式标记 机电破坏负荷 KN 冲击闪络电压 kV 湿闪络工频电压 kV 击穿工频电压 kV 155 255 305 20 160
30、125 45 110 （每片绝缘子的为6.3KG） 式中 --每联绝缘子的片数 --线路额定电压 --爬电比距 结合标段线路所处的具体环境，悬垂串每串绝缘子选用16片绝缘子 3.2绝缘子串联数的确定 导线悬挂在直线杆塔上，其绝缘子串联数由以下两个条件决定： (1)按导线最大综合荷载进行验算： 式中 n——悬垂串绝缘子串的联数； K——绝缘子串安全系数； R——悬式绝缘子的机电破坏荷载，N； ∑G——作用于绝缘子串上的综合荷载，N； ——导线覆冰时的综合荷载，N； S——导线总截面；
31、 L——垂直档距（最大值）； ——绝缘子串重量，N； K取2.0（运行情况）, R=70000N,则有 (2) 按导线断线条件进行验算：导线断线时绝缘子的安全系数可以降到1.3 式中 ——导线计算拉断力，N; 由(1)、(2)可知悬垂串采用单联方式即可。 对于耐张绝缘子串的联数： 式中 ——导线的最大使用张力，N； 可知在K=2.5时，导线允许拉力； 则≈1，故耐张绝缘子串采用双联形式更加合理。 3.3金具的选择 根据导地线型号、绝缘子串和已有线路的设计经验，查阅《电力金具手册》得到金具的选择如下 3.3.
32、1导线金具的选择 表3-2 导线悬垂绝缘子串组装零件表 件号 名称 重量（kg） 数量 型号 1 U形螺丝 1.08 1 UB-10 2 球头挂环 0.32 1 QP-10 3 绝缘子 16 XP-160 4 悬垂线夹 5.8 2 CGF6-X 5 预绞丝 2.80 2 FYH-400/50 绝缘子长度 L(mm) 2764 绝缘子串重量 （kg） 141.43 适用导线 2×LGJ-400/50 适用电压 220kV 表3-3 导线耐张绝缘子串组装零件表 件号 名称 重量 数量 型号 1
33、U型挂环 0.54 3 U-12 2 挂环 0.49 1 PH-12 3 联板 4.43 2 L-1240 4 挂板 0.56 2 Z-7 5 球头挂环 0.27 2 QP-7 6 绝缘子 5.0 2×16 XP-160 7 碗头挂板 0.97 2 WS-7 8 耐张线夹 1.66 1 NY-400/50 绝缘子长度 L(mm) 3079 绝缘子串重量 （kg） 239.6 适用导线 2×LGJ-400/50 适用电压 220kV 3.3.2 地线金具的选择 地线型号为JLB20A-120。根据
34、电力金具手册中地线金具组装图，选用地线金具零件见下表： 表3-4 地线悬垂绝缘子串组装零件表 编号 名称 型号 数量 质量 1 U型螺丝 UB-7 1 0.75 2 直角环 ZH-7 1 0.85 3 悬垂线夹 CGU-3 1 2.00 表3-5 地线耐张绝缘子串组装零件表 编号 名称 型号 数量 质量 1 直角挂板 ZS-10 1 0.90 2 耐张线夹 NY-150BG 1 2.76 3 钢线卡子 JK-2 1 0.3 4 杆塔的定位 4.1杆塔定位原则 在已经选好的线路路径上，进行平
35、断面测绘，在纵断面图上配置杆塔的位置，称之为定位。它是线路设计的一个重要环节，其质量关系到线路的造价和施工、运行与维护的方案与安全。因此，必须进行细致的工作，排定出杆塔配置的最佳方案。 (1) 塔位选择原则 塔位的选择应尽量少占耕地和良田，减少林木的砍伐和房屋的拆迁，减少施工土石量。塔位尽可能避开洼地、泥塘、水库、冲沟、断层等水文、地质条件不良地带，对于带拉线杆塔还应考虑打拉线处的条件。应具有较好的施工（组杆、立杆）条件，对于非直线杆塔宜立于较平坦、便于紧线和机具运输的处所。使用拉线杆塔时要特别注意拉线的位置。 (2) 杆塔选用原则 应尽可能选用较经济的杆塔型式或高度，充分利用杆塔的使
36、用荷重条件，尽量使用节省钢材的杆塔型式，注意尽可能避免使用特殊杆塔和特殊设计的杆塔，大转角应尽量降低塔高。 (3) 档距的配置原则 档距的配置应最大限度地利用杆塔高度和强度，相邻档距的大小应不十分悬殊以避免过大的纵向不平衡张力，并且应尽量避免出现孤立档。同时注意不同杆型排列时档距中央导线之间的距离满足要求 4.2 杆塔的选择 由于标段地处山区，覆冰较厚，耐张塔采用干字型塔，直线塔采用酒杯型塔。 确立杆塔定位高度： 对直线型杆塔 对耐张型杆塔 式中 ——杆塔呼称高度，m； ——悬垂绝缘子串
37、长度，m； ——对地安全距离，m； ——考虑勘测、设计和施工误差，在定位时预留的限距裕度。一般档距200m以下取0.5m，700m以下取1.0m，大于700m以及孤立档取1.5m，大跨越取2-3m。 表4-1 导线对地及交叉跨越距离 序号 被交叉跨越物名称 最小垂直距离(m) 备注 1 非居民区 6.5 2 居民区 7.5 3 等级公路 8.0 4 通信线、电力线 4.0 5 对树木自然生长高度 4.0 6 导线对山坡、岩石的距离 5.5 对于一
38、定电压等级的输电线路，若采用较高的呼称高，则可以施放较大的档距，使每公里的杆塔基数减少，但是杆塔高度增加使每基杆塔的造价提高。反之，若采用较低的呼称高，每基杆塔的造价低但每公里的基数多。因此，必然存在一个呼称高和相应的档距，使线路的总投资最低，这个呼称高即为经济呼称高。查相关资料可知根据实际设计经验，220kV输电线路铁塔的经济呼称高为23m。 根据本线路的实际要求，选择ZK酒杯型直线塔，导线成水平排列，双避雷线。水平档距650m，垂直档距1000m。选择干字型耐张塔，导线成三角形排列，双避雷线。具体参数如下： 表4-2 杆塔明细目录 杆塔型号 杆塔呼称高度 （ｍ） 绝缘
39、子串长度 （ｍ） 对地安全距离 （ｍ） 预留施工裕度 （ｍ） 杆塔定位高度 （ｍ） 21.5 -- 6.5 1 14.0 21.5 -- 6.5 1 14.0 -23 23 2.764 6.5 1 12.7 -35 35 2.764 6.5 1 24.7 4.3 定位弧垂模板的绘制 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，制成弧垂模板以比量档内导线各点对地及对障碍物的垂直距离。 坐标原点选取在弧垂最低点时，架空线的悬链线方程《架空输电线路设计》为： 令,则该式可简化
40、为 式中 ——导线最大弧垂时的比载，； ——导线最大弧垂时的应力，； K——弧垂模板K值。 从式中可以看出，不论何种导线，只要K值相同其弧垂形状完全相同，则可以按照一定的K 值，以为横坐标，为纵坐标，采用与平断面图相同的纵横比例作出一组弧垂曲线，并制成弧垂曲线模板来进行排杆。 由于各耐张段的代表档距不同，导线最大弧垂时的应力和控制气象条件不同，对应的K值也不同。为了方便定位时选择模板，根据不同的代表档距，算出相应的K值，绘制成一条K值曲线。在本段线路最大弧垂是发生在最高温气象条件下，则可以选取一系列不同的代表档距，然
41、后在应力弧垂特性曲线中找到最高温下相应档距的应力值，计算出对应档距的模板K值。 对于本标段线路，最大弧垂发生在覆冰无风的气象条件下，即覆冰无风的条件下，其有 表4-3 导线弧垂模板K值数据表 代表档距(m) 50.196 100 150 200 250 300 350 400 K×10-4 4.654 4.776 4.882 4.953 4.998 5.027 5.047 5.060 代表档距(m) 450 500 550 600 650 700 750 800 K×10-4 5.070 5.077 5.082 5.0
42、86 5.090 5.092 5.094 5.096 将所得K值数据绘制成曲线可得，弧垂模板K值曲线，如图所示。 图 4-1 弧垂模板K值曲线 4.4 杆塔初选代表档距并定位 本段线路设计中有3个转角桩，但考虑到与桩间距离较远且高差较大，在此段设置2个耐张塔。固本标段共有5个耐张塔，4个耐张段。用最大弧垂曲线模板排定直线杆塔位的具体步骤如下（第一档为例） （1）估计好带排耐张段的代表档距,查得相应的模板，取得,选好弧垂曲线模板。 （2）用选好的最大弧垂模板和已知的定位高度，先从左向右排塔定位。自第一基塔进行排位。第一基塔为耐张塔，其定位高度为14m，左右平移模板，使
43、所选模板曲线经过第一基塔的定位高度处，然后在模板曲线的右侧找到一点，使该点离地面距离为12.7m，即为第二基杆塔的定位高度处。用同样的方法再自右向左排塔位，根据左、右向排位情况，综合确定杆塔位置。 （3）根据所排的杆塔位置，算得该耐张段的代表档距，查取或计算出导线应力，再求出模板K值，检查该值是否与所选用模板K值相符（误差在以内），如果相符，则表明模板选得恰当，该耐张段杆塔位置即排妥。否则，应按计算出的K值再选模板，按步骤（2）重新排位，直到前后两次的模板K值相符时为止。 表4-4 档距明细表 第一耐张段 第二耐张段 第三耐张段 第四耐张段
44、 4.5 模板K值校验 对于第一耐张段，估计代表档距为，初选，作出模板曲线并进行排杆定位，得出： 档距为、、； 高差为、、； 得 根据K值模板曲线查得时， 其误差符合要求，故本次排杆符合要求 对于第二耐张段，估计代表档距为，初选，作出模板曲线并进行排杆定位，得出： 档距为、、； 高差为、、； 根据K值模板曲线查得时， 其误差符合要求，故本次排杆符合要求。 照此依次对第二、第三耐张段进行校核，所得代表档距和代表高差角为 ，；， 均可选用模板进行排杆定位。 4.6 杆塔明细表 其水平档
45、距的计算公式采用 其垂直档距的计算公式采用 具体如下表所示 表4-5 杆塔明细表 项目 塔 名称 呼称高 水平 档距 垂直 档距 档距 高差 N1 21.5m — — — — 260.7m 65.93m Z1 23m 260.7m 278.02m 247m 52.10m Z2 23m 296.1m 288.39m 331.2m 76.06m N2 21.5m 315.9m 369.31m 290.5m 29.17m Z3 23m 413.4m 4
46、42.75m 534.7m 12m Z4 23m 443.4m 434.11m 351.5m 16.53m N3 21.5m 275.1m 354.05m 195.7m -31.85m Z5 23m 192.1m 196.77m 183.1m -32.02m Z6 23m 212.3m 219.67m 234.3m -45.45m Z7 23m 385.2m 252.53m 526m 78.83m Z8 35m 392.0m 369.99m 247m 50.85m N4 21.5m 2
47、19.5m 374.30m 183.4m -35.62m Z9 35m 222.3m 232.04m 251.9m -55.08m Z10 35m 257.4m 287.73m 246.5m -72.72m Z11 35m 367.3m 201.40m N5 21.5m — — 474m 58.32m 酒杯型直线塔的设计最大水平档距，最大垂直档距；和干字型耐张塔的设计最大水平档距，最大垂直档距，所以上述杆塔选型符合要求。 5 杆塔校核 220kV酒杯型直线塔，呼称高度有23m，35m，41m三个型号，本次设计主
48、要采用23米和35米呼高的铁塔。以线路设计中特殊的点为例进行校核。 5.1 杆塔塔头荷载计算 为保证所选铁塔能够在各种荷载情况下正常运行必须对铁塔所受的荷载进行校验，先求出各种荷载组合情况下塔头所受荷载，再与铁塔本身最大承受荷载相比，如超过则需要更换更高强度的铁塔 现选取五种对铁塔较为关键的荷载组合: 1. 正常运行情况Ⅰ（最大风、无冰、未断线）； 2. 正常运行情况Ⅱ（覆冰、相应风速）； 3. 断导线情况Ⅰ、Ⅱ：断一根导线、无风、无冰； 4. 断地线情况：无风、无冰 5. 安装情况Ⅰ 由于每种型号杆塔的强度要求不一样且在本段线路中存在几个较大跨越区域其垂直档距最大为442.
49、75m，水平档距取443.4m验算，如能承受其荷载，其他杆塔也能满足相应的承载能力。 5.1.1正常运行情况Ⅰ（最大风、无冰、未断线） 1导线重力： 2 绝缘子串的风荷载： 3导线风压： 4地线重力： 5地线风压： 5.1.2正常运行情况Ⅱ（覆冰、风速，未断线） 1导线重力： 2绝缘子串的风荷载： 3导线风压： 4地线重力 5导线风压： 5.1.3断导线情况Ⅰ、Ⅱ：（断一根导线、无风、无冰） 1地线重力： 2导线重力： 未断导线相： 断导线相 3导线断线张力： 5.1.4断地线情况：（无风、无冰）
50、1 导线重力： 2 地线重力： 3 地线断线张力 5.1.5安装情况 ： 放线方法不知，这时可认为导线采用张力放线，杆塔只受顺线路方向的拉线张力，既不超过导线的许用拉断力（v=10m/s,t=,b=0mm） 1地线重力： 2地线风压： 3导线重力: 4导线风压： 5导线拉力： 塔头荷载标准值： 图5-1 塔头荷载标准值 塔头荷载设计值： 图5-2 塔头荷载设计值 与塔头本身最大承受荷载比较可知，符合要求。 5.2 铁塔荷载校核 铁塔荷载校核是检查铁塔所受荷载是否在允许值范围内，即要求水平档距、垂直档距、最大档距、转角度数等
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