220kV庄慈线架空线路设计毕业设计论文

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1、 毕业设计说明书(论文)作 者： 学 号： 系 部： 专 业： 电气工程及其自动化（输配电工程） 题 目： 220kV庄慈线架空线路设计 指导者： 评阅者： 2013年 6 月 摘要 此次毕业设计为220kV庄慈线架空线路设计，参考电气工程专业毕业设计指南输配电分册的相关内容，本着贴近工程实际的原则，本设计主要讲述了架空线路设计的基本原则和做法。本设计的主要内容有：导线、避雷线的应力弧垂计算，绝缘子、金具的选择，杆塔的选型，线路路径选择和杆塔定位，杆塔荷载计算及塔头尺寸校验，耐张铁塔内力计算，杆塔基础设计及稳定性校验，导线、避雷线防振设计等，对每一个内容都作了详细的论述与计算，力争做到准确、经

2、济、合理。关键词 线路设计，应力，弧垂，杆塔稳定，杆塔荷载计算 摘要Title Overhead line Zhuangci power line design of 220kV AbstractDesign for the graduation of 220 kV overhead line Zhuangci circuit design,Reference electrical engineering graduate design - transmission and distribution volumes relevant to elements of the project clo

3、se to the actual principles, The main design of overhead lines shows the basic design principles and practices. The design includes:wire, lightning shielding line sag stress, insulator and fitting selection, tower selection, line routing and positioning tower, tower load calculation and tower head s

4、ize calibration，tower internal forces, the tower foundation design and stability calibration, wire, lightning shielding line anti-vibration design, and do a lot in calculating,making the design economical and reasonable. Keywords line design , stress, sag, tower stability, tower load calculation目录前言

5、.1说明书第一章 架空线的应力弧垂.2第二章 避雷线的应力弧垂.10第三章 杆塔设计.12第四章 线路路径的选择和杆塔定位.17第五章 耐张杆塔头尺寸校验.20第六章 耐张杆塔头荷载.23第七章 耐张杆基础校验.28第八章 导线避雷线的防振设计.30计算书第一章 架空线的应力弧垂计算.32第二章 避雷线的应力弧垂计算.36第三章 杆塔定位结果校验.38第四章 耐张杆塔头尺寸校验.41第五章 耐张杆塔头荷载图.43第六章 耐张杆基础稳定性计算.47第七章 导线避雷线的防振设计.48结论.51致谢.52参考文献.53附录1：外文资料翻译.54附录2：附图.60南京工程学院毕业设计说明书（论文） 前

6、言 本设计为220kV庄慈线架空线路设计，为传统的设计题目，主要考察学生所学的知识和灵活应用知识的能力，设计的内容主要有以下特点：一、注重内容的完整性、条理性和尽量简明扼要，在设计中提供了线路设计的整体思路，详细罗列了设计用公式和相关参数及图表；二、注重工程实践性，设计内容完全按照输电线路总体设计流程，为以后毕业生的工作打好实践基础；三、注重线路设计的合理性，对各个阶段的计算结果做了详细的论证，力争做到设计合理。 本设计的内容有：进行导线、避雷线应力弧垂计算，绘制对应的曲线；制作最大弧垂模板进行杆塔室内定位并在平断面图上作校验；选择杆塔、绝缘子、金具型式；进行绝缘配合设计、杆塔强度计算、基础稳

7、定性计算；导地线防振设计等。 作为一名即将毕业的大学生，毕业设计在大学学习具有非常重要的作用，不仅要求我们具有扎实的专业知识，而且要对所学的知识要有一个系统的认识，比如：排杆定位时要用到弧垂模板的制作的相关知识，而且要学会运用一定的应用软件，例如：AUTOCAD等，会熟练运用它们绘制各种图形。方便对设计内容做一些修改。因而，毕业设计对于我们具有以下目的和意义：1培养和提高我们综合运用所学的基础理论、专业知识和基本技能，巩固所学的理论知识并且加以深化及应用，能够初步掌握一些实际工作中应该具备的能力。2 培养我们分析和解决工程实际问题的能力和进行科学研究的初步能力，能对试验的数据进行采集与分析处理

8、。3 培养我们独立的工作能力和创新能力，学会调查研究，收集、查询和阅读中外文的文献资料，能够进行定性、定量相结合的独立研究和论证。要求我们要使创新精神与科学态度相结合，大胆提出新的设计方案和技术措施。4 熟悉国内、国际相关专业的发展状况，和我国电力发展的基本方针政策，树立我们工程设计所必须的安全、可靠、经济的观点。 1 南 京 工 程 学 院毕业设计说明书第一章 架空线的应力和弧垂1.1 设计用气象条件的组合架空输电线路设计常年在大气中运行，承受着四季气温、风、冰以及雷电等气象变化的影响，其中风、覆冰和气温对架空输电线路的机械强度和电气间距有较大影响，是线路设计需考虑的主要气象参数，称为气象条

9、件三要素。其值的选取应符合整个线路的技术经济性的要求，并保证架空输电线路安全地施工和运行检修。但是在设计时并不能将三要素出现的最不利情况进行简单叠加，因为线路运行中的实际气象条件虽然是风、覆冰、气温等气象参数的组合，但最大风速、最厚覆冰、最低（高）气温通常并不同时出现。因此，必须根据线路运行、检修和施工中可能遇到的情况和实际运行经验，对原始气象资料慎重地分析，在数理统计分析基础上合理地组合设计气象条件。1.线路正常运行情况下的气象组合（1） 最大风速：最大设计风速，无冰，相应的月平均气温。该气象组合主要用于计算架空线和杆塔的强度或刚度，校验工作电压下的电气间距。（2） 最低气温：最低气温，无冰

10、，无风。该气象组合主要用于架空线的强度设计，悬垂绝缘子串的上扬校验等。（3） 覆冰有风（最厚覆冰）：最厚覆冰，相应风速，气温-5。根据雨凇形成规律，相应风速一般为10.若该地区最大设计风速很大，可考虑相应的风速为15.（4） 覆冰无风（最大垂直比载）：最厚覆冰，无风，气温-5。（5） 最高气温：最高气温，无冰，无风。2. 线路断线事故情况下的气象组合 （1）一般地区，无风，无冰，历年最低气温月的日最低气温平均值。 （2）重冰区（覆冰厚度20以上），无风，有冰，气温-5。3. 线路安装和检修情况下的气象组合 （1）安装气象：风速10，无冰，最低气温月的平均气温。 （2）带电作业：风速10，无冰，

11、气温，用于带电作业的间距校验。4. 线路耐振计算用气象组合由于线路微风振动一年四季中经常发生，故控制其平均运行应力的组合气象条件为：年平均气温，无风，无冰。4. 雷电过电压气象组合 雷电过电压是指由于雷电的作用在导线上产生的过电压，也称外过电压。 （1）外过有风：温度,相应的风速，无冰。（2） 外过无风：温度,无风，无冰。6. 操作过电压气象组合 操作过电压是由于大型设备和系统的投切在导线上产生的过电压，也称内过电压，其气象组合为：年均气温，无冰，0.5倍的最大风（不低于）。1.2典型气象区典型气象区作为一种计算气象条件，简化了一个地区的设计工作，便于开展标准化工作。根据我国各地区气象条件的情

12、况，以影响输电线路设计最大的三个因素：风速、温度、覆冰厚度作为整理条件，进行了归纳合并，形成了我国九个典型气象区，此次设计中典型气象区为区，具体的参数如下表。表1.1 气象区全国典型气象条件代表情况大气温度 （）风速（）覆冰厚度（）最高温+4000最低温-1000最大风+10300最厚覆冰-5105内过电压+15150外过无风+1500外过有风+15100安装有风0100事故气象000年均气温+15001.3架空线的物理特性和比载1.3.1架空线的机械物理特性此次设计提供的导线型号为,它的各种物理特性如下表。表1.2 的物理特性表截面积（mm2）导线直径（mm）温度线性膨胀系数（）温度线性膨胀

13、系数（）计算重量（kg/km）计算拉断力（N）安全系数324.3323.4320.9630001002756802.5抗拉强度 许用应力年均应力上限221.6888.6755.42 在上述表中数据抗拉强度，许用应力，年均应力上限计算原理如下：（1） 抗拉强度的计算：（2） 架空线的许用应力架空线的最大使用应力又称许用应力，是指架空线弧垂最低点所允许使用的最大应力，应按下式计算：式中 架空线的最大使用应力，N/mm2； 架空线的瞬时破坏应力，N/mm2； 导线、避雷线的安全系数。设计规程中规定2.5。(3) 架空线的年均应力上限在线路设计中，为了保证架空线路长期运行的安全可靠性，除了满足在任何气

14、象条件下，架空线的最低点处的使用应力不能大于许用应力外，还应满足年平均运行应力的要求，防止导线因振动而出现断股和断线。架空线的年平均运行应力一般取瞬时破坏应力的25%，即。这是由于架空线的年平均运行应力的上限一般按加防振措施考虑。1.3.2架空线的比载作用在架空线上的机械荷载有自重、冰重和风荷载。这些荷载可能是不均匀的，但为方便计算，一般按均匀分布考虑。根据架空线上作用的荷载的不同，相应的比载有自重比载、冰重比载、风压比载等。根据作用方向的不同，比载可分为垂直比载、水平比载和综合比载。（1）自重比载 式中架空线的单位长度质量， 架空线的截面积， 重力加速度，（2） 冰重比载 式中覆冰厚度， 架

15、空线的外径，；（3） 垂直总比载 （4） 无冰风压比载 （5）覆冰风压比载 （6） 无冰综合比载 （7）覆冰综合比载表1.3 各气象条件下比载结果图名称符号结果自重比载30.28冰重比载12.15垂直总比载42.43无冰风压比载（强度）33.52无冰风压比载（风偏）27.27无冰风压比载4.97无冰风压比载8.38覆冰风压比载7.73无冰综合比载（强度）45.17无冰综合比载（风偏）40.75无冰综合比载30.69无冰综合比载31.42覆冰综合比载43.131.4架空线的应力和弧垂计算1.4.1应力弧垂曲线架空线的应力弧垂曲线表示了各种气象条件下应力（弧垂）与档距之间的变化关系。在确定出档距以

16、后，很容易从曲线上得到各种气象条件下的应力与弧垂值。在制作架空线应力弧垂曲线时一般按照以下顺序：（1） 确定工程所采用的气象条件；（2） 依据选用的架空线规格，查取书中有关参数和机械物理性能，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）；（3） 计算各种气象条件下的比载；（4） 计算临界档距，并判断有效临界档距和控制气象条件；（5） 判断最大弧垂出现的气象条件；（6） 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（导线一般只计算最大弧垂气象和外过无风气象下的二条弧垂）；（7） 在电脑中利用Excel绘制出应力弧垂曲线图。应力弧垂曲线计算

17、项目表如下：表1.4 架空线应力弧垂曲线计算项目计算项目最高气温最低气温最大风强度最大风风偏覆冰无风最厚冰强度最厚冰风偏内过电压外过无风外过有风安装情况事故气象年均气温导线避雷线导线避雷线1.4.2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 表1.5 可能的应力控制气象条件最大风速最后覆冰最低气温年均气温许用应力88.6788.6788.6755.42比载5.094.863.415.46温度+10-5-10+15编号BCDA（2） 按等高悬点考虑，计算各临界档距气象条件变化时，架空线的应力也随之变化。为了保证架空线在任何气象条件下的应力都不超过许用应力，必须使架空线在长期运行

18、中可能出现的最大应力等于许用应力，因此，需要找出出现最大应力时的控制气象条件来。档距不同，控制气象条件也不同，我们把以上条件各种情况中有两种气象条件下导线均达到各自允许应力最大值时的档距称为临界档距。临界档距的计算公式：计算有： 虚数，虚数，虚数，265.05m,573.39m,144.62m（3） 由计算结果知年均气温控制全程档距。1.4.3 架空线应力和弧垂计算原理以各气象条件为待求条件，已知参数如下表：表1.6 待求各气象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40-101501515150-5-5-510

19、1000000000555000000100151001010303030.2830.2830.2830.2830.6930.2831.4230.6942.4343.1343.1345.1740.75利用状态方程：弧垂公式：求得各待求条件下的应力和弧垂。此次设计在此环节进行了创新，利用C语言程序对该状态方程进行了编译，得到了的档距的指定的应力和弧垂计算结果如下表。在Excel软件中出图。表1.7 导线的应力弧垂计算表档距最高气温最低气温年均气温事故安装应 力MPa弧垂m应 力MPa应 力MPa应 力MPa应 力MPa5028.140.3487.1855.4274.3174.3310034.68

20、1.0983.9255.4271.9872.0915039.532.1679.3255.4268.9469.1720043.073.5274.3955.4265.9666.3225045.665.1870.0355.4263.5063.9630047.67.1666.6255.4261.6562.1935049.059.4564.1055.4260.2960.8840050.1612.0762.2755.4259.3059.9345051.0215.0260.9355.4258.5759.2350051.718.3059.9455.4258.0258.6955052.2421.9259.185

21、5.4257.6058.2960052.6825.8758.6055.4257.2757.97档距外过无风外过有风内过电压覆冰无风应 力MPa弧垂m应 力MPa应 力MPa应 力MPa弧垂m5055.420.1755.4755.5681.580.1610055.420.6855.5955.8881.110.6515055.421.5455.7156.2380.531.4820055.422.7355.8256.5279.972.6525055.424.2755.9056.7479.514.1730055.426.1555.9656.9179.146.0335055.428.3756.0057.

22、0378.868.2440055.4210.9356.0357.1278.6410.7945055.4213.8356.0657.1978.4713.6950055.4217.0756.0857.2478.3416.9355055.4220.6656.0957.2878.2420.5160055.4224.5956.1057.3178.1624.43档距覆冰有风强度覆冰有风风偏最大风强度最大风风偏应 力MPa应 力MPa应 力MPa应 力MPa5081.6381.6363.3862.8110081.3181.3166.3464.6115080.9180.9169.4066.5320080.53

23、80.5371.9968.1825080.2180.2174.0669.4730079.9679.9675.6770.4735079.7779.7776.9271.2440079.6279.6277.8971.8245079.5179.5178.6572.2850079.4279.4279.2672.6455079.3479.3479.7472.9260079.2979.2980.1473.15第二章 避雷线的应力弧垂曲线2.1避雷线的应力和弧垂计算 避雷线是先根据防雷要求在大气过电压气象条件（，无风，无冰）时，导线与避雷线在档距中央应保持的间距，此处为档距。计算出此时的应力，然后将此应力作为

24、已知条件，求得其他各气象条件的应力。式中 导线、避雷线在杆塔上悬挂点间的水平距离和垂直距离，。 导线、避雷线的自重比载，； 导线、避雷线在，无风，无冰时的应力，； 档距。由上式计算得，代入状态方程的各个气象条件下的避雷线的应力与弧垂大小，应力弧垂曲线在Excel中出图。表2.1 避雷线的应力弧垂结果档距最低气温年均气温事故外过无风安装应 力MPa应 力MPa应 力MPa应 力MPa弧垂m应 力MPa50163.21157.93161.10157.930.166161.11100163.11157.93161.04157.930.664161.09150162.95157.93160.94157

25、.931.495161.06200162.74157.93160.81157.932.658161.01250162.50157.93160.66157.934.153160.96300162.23157.93160.50157.935.980160.90350161.94157.93160.33157.938.140160.84400161.66157.93160.16157.9310.631160.78450161.38157.93159.99157.9313.455160.72500161.12157.93159.83157.9316.611160.67550160.87157.9315

26、9.68157.9320.100160.62600160.63157.93159.54157.9323.920160.57档距覆冰有风强度最大风强度应 力MPa应 力MPa50162.80159.62100164.56161.41150167.21164.10200170.46167.38250174.03170.98300177.73174.70350181.42178.40400185.01181.99450188.44185.42500191.68188.65550194.72191.68600197.57194.51第三章 杆塔设计3.1 杆塔型式的选择输电线路杆塔型式的确定，应根据国

27、家经济建设发展水平，不断总结杆塔设计、运行和施工经验，择优选用技术先进、经济合理、安全适用 的杆塔型式。线路杆塔型式是多种多样的，线路经过地区的气象条件，以及地形地质情况等。进行一条线路的设计，必须结合工程的特点，确定出杆塔所采用的型式。杆塔按照在线路的用途分为六类：直线杆塔、耐张杆塔、转角杆塔、换位杆塔、终端杆塔、跨越杆塔。一条线路的线路路径上分成若干个耐张段，每个耐张段两端为耐张杆塔，中间使用直线杆塔。铁塔是高压送电线路上最常用的支持物，大多采用热轧等肢角钢制造，用螺栓连接组装成空间桁架结构。根据结构型式和受力特点，铁塔可分为拉线铁塔和自立塔。铁塔主要用于110500kV送电线路上。此次架

28、空输电线路设计为220KV庄慈线架空线路设计，采用铁塔进行设计。表3.1 杆塔的有关参数编号塔型塔名呼称高度/m定位高度/m1ZT102直线塔2514.0222C-J1耐张杆2718.53.2绝缘子和金具的选择送电线路的绝缘配合设计具体内容：（1）按正常运行电压、内过电压、外过电压确定绝缘子型号和片数以及导线对杆塔的空气间隙距离。（2）按内过电压、外过电压的要求确定导线对地及对各被跨越物的最小允许间隙距离；超高压线路还应满足地面静电场影响所需对地最小间隙距离的要求。（3）按外过电压的要求确定挡距中央导线与间的空气间隙距离。（4）按正常运行电压及导线振荡情况确定不同相导线间的最小距离。3.2.1

29、地区污秽等级地区污秽等级主要根据地区的污湿特征、运行经验以及外绝缘表面污秽物的等值附盐密度三个因数综合确定。我国污秽等级分为5级，本设计中所用的污秽等级为级。表3.2 污秽等级标准污秽等级污秽特征盐密（mg/cm2）泄露比距（cm/kV）中性点直接接地中性点不直接接地2级大气中度污染地区：盐碱地区，离海岸310km地区，在污闪季节中潮湿多雾（含毛毛雨）但雨量较少时0.050.12.02.52.43.03.2.2 绝缘子串型号确定绝缘子串的型号，应按线路的运行电压、绝缘子的允许机电荷载和拟承受的外荷载，考虑一定的安全系数来选择，设计中的绝缘子串型号为，参数如下表。表3.3 绝缘子的有关参数型号高

30、度(mm)盘径(mm)泄漏距离(mm)机电破坏荷重146255295703.2.3 绝缘子串片数按工频电压泄漏比距要求选择绝缘子片数。其计算公式为： 式中n 每串绝缘子所需片数； 线路额定线电压，kV； 不同污秽条件下所需泄漏比距,cm/kV； 每片绝缘子几何泄漏距离，按产品目录选取； 绝缘子泄漏距离的有效系数。经过计算得到，绝缘子片数选择15片。3.2.4 绝缘子串联数（1）悬垂绝缘子。悬垂绝缘子串联数由以下两个条件计算，其中：a.按导线最大综合比载计算为 式中 悬垂绝缘子串联数； 悬式绝缘子1h机电荷载； 悬式绝缘子在运行情况下的机械强度安全系数， =2.0； 作用在绝缘子串上的综合荷载，

31、N。b.按导线断线条件计算为 式中悬式绝缘子1h机电荷载,； 悬式绝缘子在断线情况下的机械强度安全系数，=1.3；导线的断线张力,。在此设计中, ， N取1。1)耐张绝缘子。它应承受导线的全部张力，因其联数计算公式为 式中 悬式绝缘子1h机电荷载, ； 悬式绝缘子在运行情况下的机械强度安全系数，=2.0； 导线的最大使用张力, 。在此设计中, , N取 2。3.2.5金具的分类和用途金具是将杆塔、导线、绝缘子联结起来所用的金属零件。金具可分为：悬垂线夹、耐张线夹、联结金具、保护金具和拉线金具等。3.2.6绝缘子串元件的主要特性及绝缘子串的组装在此设计中,导线绝缘子串金具由参考书1和5查询获得。

32、表3.4 导线单联悬垂绝缘子的组装设备材料编号名称型号每组数量(个)每个重量(kg)共计重(kg)总重(kg)1U型挂板UB-1011.081.0879.852球头挂环QP-710.270.273悬式绝缘子XP-70154.770.54悬垂线夹XGU-5A15.75.75预绞丝FYH-300/2012.32.36绝缘子串长度2477mm表3.5 耐张绝缘子的组装设备材料编号名称型号每组数量(个)每个净重(kg)共计重(kg)总重(kg)1U型挂环U-1030.541.6289.892挂环PH-1010.490.493悬式绝缘子XP-702142.59572.664碗头挂板WS-720.971.

33、945联板L-104024.438.866挂板Z-720.561.127球头挂板QP-720.270.548耐张线夹NY-300/4012.662.669绝缘子串长度2974mm3.2.7 避雷线的规格及其金具在此设计中,避雷线规格和金具由参考书1和5查询获得。3.2.8 避雷线的规格表3.6 避雷线与导线的配合导线型号LGJ3570LGJ95185LGJQ150185LGJ240300LGJQ240400LGJ400以上LGJQ500及以上避雷线型号GJ25GJ35GJ50GJ70由上表知此次设计避雷线采用。3.2.9 避雷线的金具表3.7 直线杆塔避雷线金具编号名称型号与规格数量（个）每个

34、净重（kg）共计(kg)总重1U型挂板UB-710.750.756.52直角环ZH-710.850.853悬垂线夹CGU-211.81.84悬式绝缘子XDP-6C13.13.1表3.8 耐张杆避雷线金具编号名称型号每组数量(个)每个净重(kg)共计重(kg)总重(kg)1直角挂板ZS-710.580.585.782钢线卡子JK-210.30.33楔型线夹NX-211.81.84用悬式绝缘子XDP-6C13.13.1第四章线路路径的选择和杆塔的定位4.1线路路径的选择线路路径的选择即为在明确了线路的起仡后，在起迄点之间选出一条符合国家建设方针政策，在技术和经济上合理的最佳走线方案。(1)选择输电

35、线路的路径，应认真作好调查研究，少占农田，综合考虑运行、施工、交通运输条件和路径长度等因素，与有关单位或部门协商，本着统筹兼顾，全面安排的原则进行方案选择和比较，做到技术方案和比较，做到技术经济合理，安全适用。(2)选择路径应尽量避开重冰区，地质不良地带，原始森林区以及严重影响安全运行的其他地区，并应考虑对临近设施如电台、飞机场、弱电线路等的相互影响。(3)发电厂或变电所的进出线走廊，应根据厂、所的总体布置图统一规划，进出线宜采用双回路或多回路共杆塔。(4)耐张段的长度，一般采用35km。对于超高压输电线路和运行、施工条件许可时，可适当延长。高差或档距相差非常悬殊的山区和重冰区，应适当缩短。(

36、5)有大跨越的输电线路，其路径方案应结合大跨越的情况，通过综合技术经济比较确定。跨越点应避开河道不稳定、河岸受冲刷、地质不良、地震断裂、崩塌滑坡、海潮或山洪冲击、土地容易流失及其他影响安全运行的地带，否则应采取可靠措施。线路路径的选择，一般按以下几个步骤进行：图上选线，收集资料和签定协议，初勘，线路路径方案的比较，野外选线。4.2杆塔的定位定位即在已经选好的线路路径上，测绘出平断面并配置杆塔的位置。杆塔定位时要尽量少占耕地良田，避开水文、地质条件不良的地段，需考虑施工的方便性。档距配置时要最大限度的利用杆塔强度，相邻档档距大小不宜相差太大，以免增大不平衡张力，另外应尽量避免出现孤立档。杆塔选用

37、尽可能地选用最经济的杆塔型式和高度，尽量避免特殊设计杆塔。4.2.1定位前的准备工作应首先查阅“线路工程定位手册”，内容包括线路的基本情况及送、受电端的情况；导线、型号及力学特性曲线；悬垂绝缘子串情况；防振措施的安装规定；全线换位情况；不同气象区分断；接地装置选配情况；杆塔及基础使用条件一览表；各型杆塔使用原则；导线对地及对各种交叉物的距离及交叉跨越方式的要求；耐长段长度规定；线路平衡面图；定位使用的模板K值曲线图；摇摆角等各种校验曲线及图表；对地裕度及有关交叉跨越特殊校验条件的规定；线路边导线与建筑物之间距离的有关规定；基础型式的选用原则等。4.2.2 常用的定位方法简介常用的定位方法有现场

38、定位法和现场室内定位法，此次设计采用现场室内定位法。现场室内定位法先由测量人员测平断面，当测够一定位段后（如两转角塔之间或两死塔位之间，一般为），即交现场人员进行室内定位，再共同去现场交桩。其主要特点是测断面、定位、交桩三工序可平行交叉进行，工序流程时间较短，也具有“以位正线”的反馈作用；它的另一个特点是定位人员在断面图上试排塔位，可反复比较塔位方案及各项验算，因而技术经济比较合理。该方法一般用于投资较高的220kV及以上的线路工程。4.2.3 定位弧垂模板的制作与使用1. 制作定位弧垂模板根据弧垂计算公式，式中，可见当值一定时，其弧垂形状相同。因此可按不同的值，以档距为横坐标，以弧垂为纵坐标

39、，一档距中央为坐标原点刻制出一组弧垂曲线。对钢芯铝绞线，值一般在之间，每隔作一条 曲线，每块模板上可作条曲线。2. 用弧垂模板定位排杆（1） 根据杆塔的呼称高，确定杆塔的定位高度。杆塔的呼称高是指杆塔的最下层导线绝缘字串悬挂点到地面的垂直距离。杆塔的定位高度(对地安全距离)-（绝缘子串的长度）-（定位裕度）-(杆塔施工基面)。非直线杆塔的定位高度。导线对地距离如下表 表4.1 导线对地的最小距离电压等级（154220kV）导线与地面的最小距离(m)居民区7.5非居民区6.5交通困难地区5.5定位裕度的取值为档距在700m以下取1.0m。杆塔定位时，在断面图上用弧垂模板绘制弧垂曲线是按定位高度进

40、行的。只要该线不与地面相交，则满足对地距离的要求。(2) 根据水平线间距离按下表估算代表档距。表4.2 使用悬垂绝缘子串的杆塔，水平线间距离与档距的关系水平线间距离6.06.57.0电压等级220220220档距525615700根据计算估算得到水平线间距离估算得到代表档距为525m。(3) 根据假定的，初步排定杆位，由假定的查应力曲线得出最大弧垂时的即最高温度时的应力为，算出对应的值为，用该值对应的模板在平断面图上排杆位。(4) 排杆校验和调整。当排出了一个耐张段的杆位后，计算其实际代表档距及其对应的与值接近或相等，其误差在（-0.050.2）之内，说明所排杆位合适，可接下去排下一个耐张杆位

41、。若前后两个值不符合要求，则应根据值再次重选模板，重新排杆位，直到前后两次的值误差在允许范围内为止。第五章 耐张杆塔头尺寸校验5.1 耐张杆塔外形尺寸的校验杆塔外形尺寸必须满足电气条件的要求，同时也应使杆塔结构经济合理。杆塔外形尺寸主要包括：呼称高、塔高、上下横担的长度、上下横担的垂直距离、避雷线支架高度、导线与杆塔间的间隙圆等。杆塔外形尺寸的基本要求如下：(1)确定杆塔高度时，应满足导线对地面及交叉跨越物的距离要求；(2)在内过电压、大气过电压、正常运行电压三种情况下，相导线之间及各相导线与杆塔构件接地部分之间的空气间隙应满足电气绝缘的要求；(3)在大气过电压气象条件时（15，无风），导线与

42、在档距中央的接近距离应不小于（0.012+1）m的要求，其中为代表档距；(4)在档距中，各相导线间的距离必须满足线间距离的要求；(5)导线挂点与地线挂点的位置关系要满足地线对中导线和边导线的防雷保护的要求；(6)适当考虑带电作业安全距离要求。5.1.1 导线的线间距离(1) 导线的水平线间距离。当各相导线水平排列时，对1000以下的档距，导线的最小水平线间距离为： 式中 导线的最小水平线间距离，m； 悬垂绝缘子串长度，m； 线路电压，kV； 导线最大弧垂，m。（2） 导线三角形排列时的等效水平线间距离。当导线呈三角形排列时，两相导线的斜距离可用下式换算为等效水平线间距离，即：式中 导线三角形排

43、列时的等效水平线间距离，m； 导线间水平投影距离，即水平偏移，m； 导线间垂直投影距离，即垂直距离，m。（3） 导线垂直排列时垂直距离。当导线垂直排列时，垂直线间距离可采用。使用悬垂绝缘子串的杆塔，其垂直线间距离还不应小于下表数据：表5.1 线路电压与垂直线间距的关系线路电压（kV）3560110154220330500垂直线间距离2.02.253.504.55.57.5105.1.2导线间或导线与避雷线间的水平偏移导线垂直排列时，为了防止导线在不均匀脱冰时，引起导线跳跃碰线造成短路，杆塔上下层导线间或导线与避雷线间应有一定的水平偏移，在覆冰厚度地区，上下层相邻导线间或地线与相邻导线间的水平偏

44、移，可根据运行经验适当减少。5.1.3 间隙圆校验1） 根据设计给出的条件根据如下公式计算出三种气象条件下绝缘子串的风荷载。2） 根据公式计算三种气象条件下导线的风荷载。3） 根据公式计算导线重力荷载。4) 计算三种气象条件下绝缘子串风偏角，计算公式如下：5) 根据下表查询最小空气间隙。表5.2 带电部分与杆塔构件最小间隙值电压等级（kV）220最小间隙值（m)雷电过电压1.90操作过电压1.45正常运行电压0.55根据一定比例制作间隙圆校验图，判断三种气象条件下间隙校验是否合格。第六章 耐张杆塔头荷载6.1 杆塔的分类和荷载的组合为了进行杆塔结构的设计,必须对杆塔所承受的荷载进行计算,分别算

45、出线路在运行情况、断线情况以及安装情况下杆塔所承受的荷载。荷载按受力方向一般分为垂直荷载、横向荷载和纵向荷载。垂直荷载是指垂直于地面方向的荷载；横向荷载是指沿横担方向的荷载；纵向荷载是指垂直于横担方向的荷载。荷载按其性质一般分为永久荷载、可变荷载和特殊荷载。永久荷载包括杆塔自重，电线、绝缘子，金具的重力及其固定设备的重力。可变荷载包括风荷载；电线和绝缘子上的覆冰荷载；电线拉力及施工、检修的临时荷载。特殊荷载包括由于断线所引起的荷载和由地震引起的地震荷载，以及在山区或特殊地形地段，由于不均匀结冰所引起的不平衡张力等荷载。在设计杆塔时。考虑到荷载的离散性及计算内力时进行简化所带来的不利影响，一般采

46、用设计荷载值进行杆塔构件强度计算，设计荷载值由荷载标准值乘以荷载分项系数得到。各种荷载分项系数如下：永久荷载1.2；风荷载1.4；冰荷载1.4；安装及检修荷载1.3。在计算荷载时，要根据荷载的最不利作用进行组合，分别计算出线路在运行、断线和安装情况时的荷载。（1）运行情况时杆塔所承受的荷载1）杆塔、导线、避雷线、金具、绝缘子等的重量及覆冰、雪荷载；2）杆塔、导线、避雷线的风荷载；3）转角杆塔导线、避雷线产生的角度荷载；4）导线、避雷线的不平衡张力等。（2） 断线情况时杆塔所承受的荷载1）杆塔、导线、避雷线、金具、绝缘子等的重量；2）导线、避雷线的断线张力和不平衡张力；3）检修时人和工具的重量等

47、。（3） 安装情况时杆塔所承受的荷载1）杆塔、导线、避雷线、金具、绝缘子等的重量；2）安装导线和避雷线时，杆塔所承受的荷载；3）运输和组立杆塔时，杆塔所承受的荷载。6.2 荷载的计算条件架空送电线路杆塔结构设计技术规定中，关于荷载的计算条件有明确的规定，引用如下：6.2.1正常运行情况（1）最大风、无冰、未断线（包括最小垂直荷载和最大水平荷载的组合）。（2）最大覆冰、相应风速及气温、未断线。（3）最低气温、无冰、无风、未断线（适用于终端和转角）杆塔。6.2.2断线情况（1）直线型杆塔断导线（含分裂导线时纵向不平衡张力）情况。其中：1 )单回路和双回路杆塔。单导线时，断任意一根导线；分裂导线时，任意一相有不平衡张力，地线未段、无风、无冰。