畢業(yè)論文-220kV架空送電線路設(shè)計(jì)

PAGEIVPAGEIII題目220kV******架空送電線路設(shè)計(jì)摘要根據(jù)**省電力公司電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)，擬在**新建一條220kV架空送電線路向****變電站供電。本設(shè)計(jì)按照工程設(shè)計(jì)要求、以及標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)流程，并根據(jù)電壓等級(jí)、導(dǎo)地線型號(hào)、氣象條件、地形情況，完成如下設(shè)計(jì)內(nèi)容：計(jì)算導(dǎo)地線應(yīng)力弧垂，繪制成圖；選擇直線塔和轉(zhuǎn)角塔，確定桿塔呼稱高、金具和絕緣子型號(hào)數(shù)量；制作弧垂模板，在平斷面圖上反復(fù)排桿定位，選擇最佳方案；校驗(yàn)桿塔荷載和基礎(chǔ)穩(wěn)定；最后進(jìn)行了導(dǎo)、地線的防振設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)成果包括說(shuō)明書、計(jì)算書各一份，均詳細(xì)記錄了本設(shè)計(jì)的計(jì)算公式、推理過(guò)程、列出了詳細(xì)的設(shè)計(jì)內(nèi)容、注意事項(xiàng)等，并在附錄中給出了相關(guān)設(shè)計(jì)圖紙。關(guān)鍵詞220kV線路，應(yīng)力弧垂計(jì)算，排桿定位AbstractAccordingtothesystemlayoutof****ElectricPowerCompany,thereisa220kVoverheadpowertransmissionlinetobebuiltfrom****Substationto****Substation.Besidesengineeringdesignrequestandthestandarddesignprocess,thispapermainlyincludefollowingtaskintermofthevoltagerank,thetypeofconductorandgroundwire,theconditionofweatherandlandform.Firstly,wecalculatethestressofthewires,anddrawoutitschart.Secondly,wechoosethetypeofstraightlinetowerandthecornertower,ulteriorlyconfirmtower'sheight,thetypeandamountofinsulatorsandfittings.Thirdly,werepetitiouslyarrangethetowerpositionontheplanecrosssectionbythetemplateofarcsag.Fourthly,wechecktheloadoftowersandthestabilityoftowerfoundation.Finally,wedesigntheshockproofofconductorandgroundwire.Theachievementsinthispaperincludestheinstructionthebookandtheaccountbook,inwhichtheformulasanditsapplicationaredetailedlyrecorded,inwhichthedesigncontentandpointsforattentionareconcretelylistedalso.Deservedly,thedrawingsintheappendixbelongtothepartoftheachievementsinthispaperalso.KeyWords220kVoverheadtransmissionline,thecalculationofstressandthesagheight,arrangethetowerposition目錄第1章緒論……………….……….…11.1概述…………….…….……..………11.2設(shè)計(jì)現(xiàn)狀、意義……………….…….……..………2第2章設(shè)計(jì)內(nèi)容說(shuō)明書………….…….……..………32.1線路路徑選擇和桿塔定位…………….…….……..………32.2導(dǎo)線、避雷線的應(yīng)力弧垂計(jì)算……….………….…..….……62.3桿塔型式的選擇………….……...……142.4送電線路絕緣配合設(shè)計(jì)……………………172.5塔頭尺寸校核………………….……….……212.6桿塔荷載計(jì)算…………….……………….…252.7鐵塔內(nèi)力計(jì)算…………………302.8桿塔基礎(chǔ)設(shè)計(jì)…………….……………...….…312.9防振設(shè)計(jì)……………….………34第3章設(shè)計(jì)計(jì)算書……………….…363.1導(dǎo)線、避雷線的應(yīng)力、弧垂計(jì)算………………….……….………363.2桿塔型式的選擇…………………….…..…………483.3絕緣子選擇……………...…………483.4金具的選擇………….….……..….493.5桿塔定位……….….………………503.6塔頭尺寸校核……………………523.7桿塔荷載計(jì)算………………….….………………563.8鐵塔內(nèi)力計(jì)算………….……….…633.9桿塔基礎(chǔ)設(shè)計(jì)…………….…….………………653.10防振設(shè)計(jì)…………66第4章結(jié)論………………….………71謝辭…………….…...….…….………72參考文獻(xiàn)………….…...….……………72附錄附錄1應(yīng)用VisualBasic計(jì)算應(yīng)力弧垂的程序代碼…….…………73A1.1應(yīng)用狀態(tài)方程式計(jì)算應(yīng)力弧垂的VB程序代碼………………73A1.2計(jì)算避雷線15℃無(wú)風(fēng)無(wú)冰時(shí)應(yīng)力弧垂的VB程序代碼………7附錄2應(yīng)力弧垂曲線圖….……..…………….………….……………75A2.1導(dǎo)線應(yīng)力弧垂曲線…….………………...……75A2.2避雷線應(yīng)力弧垂曲線….……..…….………76附錄3桿塔塔型圖…………….……..………………77A3.1直線型桿塔（酒杯型鐵塔）…………………77A3.2耐張型桿塔（干字型鐵塔）……………………78附錄4絕緣子金具連接圖…………….……..…………….…………79A4.1直線桿金具連接圖……………79A4.2耐張桿金具連接圖……………79220kV******架空送電線路設(shè)計(jì)PAGE-80-PAGE-79-第1章緒論1.1概述畢業(yè)設(shè)計(jì)和畢業(yè)論文是專升本學(xué)生培養(yǎng)方案中的重要環(huán)節(jié)。學(xué)生通過(guò)畢業(yè)論文，綜合性地運(yùn)用幾年內(nèi)所學(xué)知識(shí)去分析、解決一個(gè)問(wèn)題，在作畢業(yè)論文的過(guò)程中，所學(xué)知識(shí)得到疏理和運(yùn)用，它既是一次檢閱，又是一次鍛煉。對(duì)于現(xiàn)在在工作中碰到的實(shí)際問(wèn)題可以在做畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)得到證實(shí)與解決，對(duì)我們提高業(yè)務(wù)水平有很大的幫助。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，電力事業(yè)作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)也隨之蓬勃發(fā)展，各電壓等級(jí)的輸送電線路不斷興建與竣工。尤其是我國(guó)能源分布極不均勻的實(shí)際情況，輸電線路的設(shè)計(jì)必然對(duì)我國(guó)送電線路工程的建設(shè)，對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)揮更加重要的作用。作為一名工作以后加入再教育行列的學(xué)生，更明白對(duì)這三年以來(lái)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行一次徹底的消化和整理并完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的重要性。因此在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中我努力做到以下幾點(diǎn)：第一，應(yīng)注重內(nèi)容的完整性、條理性，在敘述部分應(yīng)簡(jiǎn)明扼要，突出線路設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，本設(shè)計(jì)中提供了線路工程的總框架和設(shè)計(jì)思路，詳細(xì)羅列設(shè)計(jì)所用的公式和各種參數(shù)及圖表；第二，應(yīng)注意工程實(shí)踐與書本知識(shí)相結(jié)合，貼近工程實(shí)踐，此次設(shè)計(jì)的原題來(lái)自于電力設(shè)計(jì)院的實(shí)際設(shè)計(jì)項(xiàng)目；第三，密切關(guān)注最新的設(shè)計(jì)知識(shí)，設(shè)計(jì)中的所有數(shù)據(jù)應(yīng)與我國(guó)現(xiàn)行的各有關(guān)規(guī)范、規(guī)程等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)；第四，應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)代化設(shè)計(jì)手段的應(yīng)用，在計(jì)算導(dǎo)線，避雷線應(yīng)力弧垂計(jì)算中，采用了程序設(shè)計(jì)，并在繪制曲線圖以及畫出線路金具時(shí)用到專業(yè)軟件進(jìn)行制圖工作，保證了其工程準(zhǔn)確性。本設(shè)計(jì)共分五章內(nèi)容，第一章介紹了線路路徑的選擇和桿塔定位，第二章介紹了桿塔型式的選擇，第三章為架空線，避雷線的應(yīng)力和弧垂計(jì)算，第四章介紹了桿塔荷載的計(jì)算及頭部尺寸的校驗(yàn)，第五章介紹了桿塔荷載的計(jì)算，第六章基礎(chǔ)計(jì)算，及最后一章介紹了的防振設(shè)計(jì)。在本設(shè)計(jì)的完成過(guò)程中，得到了電氣工程學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)心和教研組教師的大力支持，特別是此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)老師**老師及班主任***老師的大力幫助，以及各位同事的幫助，在此表示衷心的感謝。由于自身水平的局限，難免有不足之處，懇請(qǐng)老師批評(píng)指正。1.2設(shè)計(jì)現(xiàn)狀、意義輸電線路設(shè)計(jì)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)，而此次“220kV******架空送電線路設(shè)計(jì)”正是來(lái)源于電力設(shè)計(jì)院實(shí)際設(shè)計(jì)項(xiàng)目，因而本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是貼近工程實(shí)際，有一定的工程準(zhǔn)確性的。******位于****山區(qū)，整個(gè)區(qū)域地形復(fù)雜。對(duì)于初學(xué)線路設(shè)計(jì)的人員的知識(shí)疏理和運(yùn)用，既是一次檢閱，也是一次挑戰(zhàn)性鍛煉，通過(guò)該線路設(shè)計(jì)，我感到自己的理論和實(shí)踐水平都得到了很大的提高。由于***位于**西部山區(qū)，以前交通不暢，工業(yè)不發(fā)達(dá)，經(jīng)濟(jì)水平處于落后狀態(tài)，電力供應(yīng)更是一度處于自供區(qū)。近年來(lái)隨著交通網(wǎng)逐步完善，**經(jīng)濟(jì)水平快速發(fā)展，外來(lái)資金到**實(shí)業(yè)投資，電力負(fù)荷持續(xù)快速增長(zhǎng)。目前**本地區(qū)有35kV公用變電站**座，110kV公用變電站**座，無(wú)220kV及以上變電站，現(xiàn)有電網(wǎng)已不能滿足要求，供電形勢(shì)非常嚴(yán)峻。本次220kV線路設(shè)計(jì)從廣義上來(lái)說(shuō)，是220kV****變的一部分，該變電所投運(yùn)可以有效緩解當(dāng)前城西用電緊張狀態(tài)，為城鄉(xiāng)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)打下良好的發(fā)展基礎(chǔ)。從技術(shù)上來(lái)說(shuō)，因?yàn)?***地區(qū)是第一次建設(shè)該等級(jí)的送電線路，可以作為今后電力建設(shè)的基礎(chǔ)，加以借鑒。第2章設(shè)計(jì)說(shuō)明書2.1線路路徑的選擇和桿塔定位2.1.1線路路徑的選擇即為在明確了線路的起仡后，在起仡點(diǎn)之間選出一條符合國(guó)家建設(shè)方針政策，在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上合理的最佳走線方案。（1）選擇輸電線路的路徑，應(yīng)認(rèn)真作好調(diào)查研究，少占農(nóng)田，綜合考慮運(yùn)行、施工、交通運(yùn)輸條件和路徑長(zhǎng)度等因素，與有關(guān)單位或部門協(xié)商，本著統(tǒng)籌兼顧，全面安排的原則進(jìn)行方案選擇和比較，做到技術(shù)方案和比較，做到技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理，安全適用；（2）選擇路徑應(yīng)盡量避開重冰區(qū)，地質(zhì)不良地帶，原始森林區(qū)以及嚴(yán)重影響安全運(yùn)行的其他地區(qū)，并應(yīng)考慮對(duì)臨近設(shè)施如電臺(tái)、飛機(jī)場(chǎng)、弱電線路等的相互影響；（3）發(fā)電廠或變電所的進(jìn)出線走廊，應(yīng)根據(jù)廠、所的總體布置圖統(tǒng)一規(guī)劃，進(jìn)出線宜采用雙回路或多回路共桿塔；（4）耐張段的長(zhǎng)度，一般采用3~5km。對(duì)于超高壓輸電線路和運(yùn)行、施工條件許可時(shí)，可適當(dāng)延長(zhǎng)。高差或檔距相差非常懸殊的山區(qū)和重冰區(qū)，應(yīng)適當(dāng)縮短（5）有大跨越的輸電線路，其路徑方案應(yīng)結(jié)合大跨越的情況，通過(guò)綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定?？缭近c(diǎn)應(yīng)避開河道不穩(wěn)定、河岸受沖刷、地質(zhì)不良、地震斷裂、崩塌滑坡、海潮或山洪沖擊、土地容易流失及其他影響安全運(yùn)行的地帶，否則應(yīng)采取可靠措施。線路路徑的選擇，一般按以下幾個(gè)步驟進(jìn)行：圖上選線、收集資料和簽定協(xié)議、初勘、線路路徑方案的比較、野外選線。由文獻(xiàn)[3]可知。2.1.2定位即在已經(jīng)選好的線路路徑上，測(cè)繪出平斷面并配置桿塔的位置。桿塔定位時(shí)要盡量少占耕地良田、避開水文、地質(zhì)條件不良的地段，需考慮施工的方便性。檔距配置時(shí)要最大限度的利用桿塔強(qiáng)度，相鄰檔檔距大小不宜相差太大，以免增大不平衡張力，另外應(yīng)盡量避免出現(xiàn)孤立檔。桿塔選用盡可能地選用最經(jīng)濟(jì)的桿塔型式和高度，盡量避免特殊設(shè)計(jì)桿塔。2.1.2.1在已經(jīng)選好的線路上進(jìn)行定線，斷面測(cè)繪，在縱面圖上配置稱為定位，是設(shè)計(jì)工作中一項(xiàng)重要的工作。（1）應(yīng)貫徹以農(nóng)業(yè)為基礎(chǔ)的方針，做到少占耕地和良田；（2）桿塔位置應(yīng)盡量避開水洼、泥塘、沖溝、斷層等水文地質(zhì)條件不良的地帶；（3）當(dāng)在陡坡布置桿位時(shí)，應(yīng)注意基礎(chǔ)可能受到雨水沖刷的情況，并采取適當(dāng)措施，如挖排水溝，砌護(hù)坡等，并且要避開滑坡地帶；（4）非直線型桿塔應(yīng)位于地勢(shì)比較平坦，便于施工緊線和維護(hù)、檢修的地方。2.1.2.2（1）應(yīng)首先查閱《線路工程定位手冊(cè)》。內(nèi)容包括線路的基本情況及送、受電端的情況；導(dǎo)線、避雷線型號(hào)及力學(xué)特性曲線；懸垂絕緣子串情況；防振措施的安裝規(guī)定；全線換位情況；不同氣象區(qū)分?jǐn)?；接地裝置選配情況；桿塔及基礎(chǔ)使用條件一覽表；各型桿塔使用原則；導(dǎo)線對(duì)地及對(duì)各種交叉物的距離及交叉跨越方式的要求；耐長(zhǎng)段長(zhǎng)度規(guī)定；線路平衡面圖；定位使用的模板K值曲線圖；搖擺角等各種校驗(yàn)曲線及圖表；對(duì)地裕度及有關(guān)交叉跨越特殊校驗(yàn)條件的規(guī)定；線路邊導(dǎo)線與建筑物之間距離的有關(guān)規(guī)定；基礎(chǔ)型式的選用原則等。（2）判斷導(dǎo)線的最大弧垂出現(xiàn)的氣象條件導(dǎo)線的最大垂直弧垂只有出現(xiàn)在最高氣溫和最大比載兩種條件下，通常有臨界溫度法和臨界比載法來(lái)判斷最大弧垂出現(xiàn)的氣象條件。也可以由第二章的應(yīng)力弧垂計(jì)算，參考應(yīng)力弧垂曲線。本設(shè)計(jì)最大弧垂出現(xiàn)在最高氣溫時(shí)，具體判別詳見計(jì)算書。（3）桿塔定位高度桿塔的高度主要是根據(jù)導(dǎo)線對(duì)地面的允許距離決定的最大弧垂曲線模板。直線桿塔：H=E-d---h（2.1）非直線桿塔：H=E-d--h（2.2）式中H——桿塔的定位高度，m；E——桿塔的呼稱高，m；d——對(duì)地安全距離，m；——絕緣子串的長(zhǎng)度，m；——定位裕度,定位裕度的取值為檔距在700m以下取1.0mh——桿塔施工基面，m。此設(shè)計(jì)中的導(dǎo)線與地面的最小距離d查下表：表2.1導(dǎo)線與地面的最小距離d(m)線路經(jīng)過(guò)地區(qū)線路電壓（kV）35~110154~220330500±500居民區(qū)7.07.58.51416非居民區(qū)6.06.57.511(水平排列)10.5(三角排列)12.5交通困難地區(qū)5.05.56.58.52.1.2.3（1）制作定位弧垂模板根據(jù)弧垂計(jì)算公式f=kl2，式中k=g/，可見當(dāng)g，值一定時(shí)，其弧垂形狀相同。因此可按不同的K值，以檔距l(xiāng)為橫坐標(biāo)，以弧垂f為縱坐標(biāo)，以檔距中央為坐標(biāo)原點(diǎn)刻制出一組弧垂曲線。通用弧垂曲線K值一般在4×10-5~15×10-5（1/m）之間，每隔0.25×10-5作一條曲線，每塊模板上可作2～4條曲線。（2）用弧垂模板排桿定位步驟如下：①根據(jù)桿塔的呼稱高E，確定桿塔的定位高度H。桿塔的呼稱高是指桿塔的最下層導(dǎo)線絕緣字串懸掛點(diǎn)到地面的垂直距離。桿塔的定位高度H=E-d(對(duì)地安全距離)-（絕緣子串的長(zhǎng)度）-（定位裕度）-h(桿塔施工基面)。非直線桿塔的定位高度H=E-d--h；②桿塔定位時(shí)，在斷面圖上用弧垂模板繪制弧垂曲線是按定位高度進(jìn)行的。只要該線不與地面相交，則滿足對(duì)地距離的要求。根據(jù)允許的最大弧垂,估算代表檔距，最大弧垂，同時(shí)可得計(jì)算檔距為（2.3）可近似地取代表檔距=（0.8~0.9），對(duì)平原地區(qū)取0.9。根據(jù)假定的，初步排定桿位，由假定的查應(yīng)力曲線得出最大弧垂時(shí)的應(yīng)力，算出對(duì)應(yīng)的K值，用該K值對(duì)應(yīng)的模板在平斷面圖上排桿位；③排桿校驗(yàn)和調(diào)整。當(dāng)排出了一個(gè)耐張段的桿位后，計(jì)算其實(shí)際代表檔距及其對(duì)應(yīng)的與值接近或相等，其誤差在（-0.05~0.2）×10-5之內(nèi)，說(shuō)明所排桿位合適，可接下去排下一個(gè)耐張桿位。2.1.2.4共16根直線桿(Z～Z)、5根耐張桿(～)，桿塔定位結(jié)果列表如下：表2.2桿塔定位結(jié)果(m)塔號(hào)J1Z1Z2Z3J2Z4Z5Z6Z7J3Z8Z9Z10Z11J4Z12Z13Z14Z15Z16J5呼稱高度29.529.732.726.720.523.723.729.723.720.529.723.732.726.720.523.723.723.723.723.726.5塔全高度3933.436.430.43027.427.433.427.43033.427.436.430.43027.427.427.427.427.436檔距253，278，321，187，272，372，401，269，245，417，221，443，403，227，382，318，313，337，366，397耐張段長(zhǎng)1039155917112113代表檔距272.25330.47380.25356.432.2導(dǎo)線、避雷線的應(yīng)力弧垂計(jì)算2.2.1架空線的應(yīng)力弧垂計(jì)算2.2.1.1（1）確定工程所采用的氣象條件；（2）確定導(dǎo)線的計(jì)算參數(shù)；（3）確定架空線的應(yīng)力值；（4）計(jì)算導(dǎo)線在各種氣象條件下的比載；（5）判定有效臨界檔距；（6）判定最大弧垂出現(xiàn)的氣象情況；（7）各種氣象情況下導(dǎo)線應(yīng)力和弧垂值的計(jì)算。2.2.1.2所謂設(shè)計(jì)用氣象條件，是指那些與線路的電氣強(qiáng)度和機(jī)械強(qiáng)度有關(guān)的氣象參數(shù)：風(fēng)速、覆冰溫度和溫度，稱為設(shè)計(jì)用氣象條件三要素。在線路設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須對(duì)沿線的氣象情況進(jìn)行全面的了解，詳細(xì)搜集有關(guān)氣象資料，設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)搜集的所需氣象資料及主要用途見表2.3。表2.3氣象資料及用途表搜集內(nèi)容用途最高氣溫計(jì)算電線最大弧垂，使電線對(duì)地面及其他物體保持一定的安全距離最低氣溫電線可能產(chǎn)生最大應(yīng)力，檢驗(yàn)絕緣子串上揚(yáng)或電線上拔及防振計(jì)算等年平均氣溫防振設(shè)計(jì)，一般用平均氣溫時(shí)電線的應(yīng)力作為計(jì)算控制條件歷年最低氣溫月的平均氣溫計(jì)算電線或桿塔安裝、檢修時(shí)的初始條件最大風(fēng)速及最大風(fēng)速月的平均氣溫風(fēng)荷載是考慮桿塔和電線強(qiáng)度的基本條件地區(qū)最多風(fēng)向及其出現(xiàn)頻率用于電線的防振、防腐及絕緣防污設(shè)計(jì)電線覆冰溫度桿塔及電線強(qiáng)度設(shè)計(jì)依據(jù)，驗(yàn)算不均勻覆冰時(shí)電線縱向不平衡張力及垂直布置的導(dǎo)線接近距離雷電日數(shù)（或小時(shí)數(shù)）防雷計(jì)算用雨天、雪天、霧凇天的持續(xù)小時(shí)數(shù)計(jì)算電暈損失時(shí)的基本數(shù)據(jù)土壤凍結(jié)深度用于桿塔基礎(chǔ)設(shè)計(jì)常年洪水位及最高航行水位氣溫確定跨越桿塔高度及驗(yàn)算交叉跨越距離最高氣溫月的日最高氣溫平均值用于計(jì)算導(dǎo)線發(fā)熱升溫（1）設(shè)計(jì)用氣象條件的組合風(fēng)速、覆冰厚度和大氣溫度是架空線路設(shè)計(jì)中要考慮的主要因素，它們的取值方法稱為氣象條件的組合。氣象條件的組合，除了應(yīng)合理反映自然規(guī)律的變化外，還要考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)上的合理性及設(shè)計(jì)計(jì)算上的方便性。1）線路正常運(yùn)行情況下的氣象條件組合①設(shè)計(jì)最大風(fēng)速，無(wú)冰和相應(yīng)的大氣溫度；②覆冰，相應(yīng)風(fēng)速，氣溫-5℃；③最低氣溫，無(wú)冰，無(wú)風(fēng)；④最高氣溫，無(wú)冰，無(wú)風(fēng)。2）線路安裝和檢修情況下的氣象條件組合因?yàn)橥ǔＴ诹?jí)以上大風(fēng)時(shí)不能進(jìn)行施工安裝工作，故其組合是風(fēng)速10m/s，最低氣溫月的平均氣溫，無(wú)冰。3）外過(guò)電壓時(shí)的氣象條件組合①情況一、當(dāng)設(shè)計(jì)塔頭尺寸，計(jì)算導(dǎo)線風(fēng)偏對(duì)凸出物的距離時(shí)，其組合為：外過(guò)電壓溫度15℃，相應(yīng)風(fēng)速；②情況二、用于驗(yàn)算檔距中央、導(dǎo)線與避雷線間的距離，需滿足S≥0.012l+1的要求，其組合為：外過(guò)電壓溫度15℃，無(wú)風(fēng)。其中，S為導(dǎo)線與避雷線間距離，m；l為檔距，m。4）線路斷線事故情況下的氣象條件組合①一般地區(qū)，無(wú)風(fēng)，無(wú)冰，歷年最低氣溫月的日最低氣溫平均值；②重冰區(qū)（覆冰厚度20mm以上），無(wú)風(fēng)，有冰，氣溫-5℃。5）線路耐振計(jì)算用的氣象條件組合由于線路微風(fēng)振動(dòng)一年四季中經(jīng)常發(fā)生，故控制其平均運(yùn)行應(yīng)力的組合氣象條件為：年平均氣溫，無(wú)風(fēng)，無(wú)冰。6）內(nèi)過(guò)電壓的氣象條件組合內(nèi)過(guò)電壓即操作過(guò)電壓，其計(jì)算組合為：年平均氣溫，無(wú)冰，0.5倍最大風(fēng)速不低于15m/s。（2）典型氣象區(qū)典型氣象區(qū)作為一種計(jì)算氣象條件，簡(jiǎn)化了一個(gè)地區(qū)的設(shè)計(jì)工作，便于開展標(biāo)準(zhǔn)化工作。根據(jù)我國(guó)各地區(qū)氣象條件的情況，以影響輸電線路設(shè)計(jì)最大的三個(gè)因素：風(fēng)速、溫度、覆冰厚度作為整理?xiàng)l件，進(jìn)行了歸納合并，形成了我國(guó)九個(gè)典型氣象區(qū)，本設(shè)計(jì)中典型氣象區(qū)為Ⅱ區(qū)，具體的參數(shù)見表2.4。表2.4Ⅱ氣象區(qū)氣象條件參數(shù)代表情況溫度(℃)風(fēng)速(m/s)冰厚(mm)最高氣溫4000最低氣溫-1000最大風(fēng)速10300覆冰有風(fēng)-5105安裝(無(wú)風(fēng))0100年平均氣溫1500外過(guò)電壓(無(wú)風(fēng))1500外過(guò)電壓(有風(fēng))15100內(nèi)過(guò)電壓15150安裝(有風(fēng))01002.2.1.3（1）架空線的物理特性本設(shè)計(jì)中給出的導(dǎo)線型號(hào)為L(zhǎng)GJ—210/35，其詳細(xì)參數(shù)如下表2.5所示：表2.5導(dǎo)線參數(shù)名稱數(shù)據(jù)規(guī)格LGJ—210/35截面積（mm2）246.09直徑（mm）20.38溫度膨脹系數(shù)α×（1/）18.8彈性模數(shù)E(kg/mm2)8000單位長(zhǎng)度重量（kg/km）853.9計(jì)算拉斷力（kN）74250（2）架空線的最大使用應(yīng)力和年平均運(yùn)行應(yīng)力1）架空線的最大使用應(yīng)力架空線的最大使用應(yīng)力又稱許用應(yīng)力，是指架空線弧垂最低點(diǎn)所允許使用的最大應(yīng)力，由文獻(xiàn)[2]可知，應(yīng)按下式計(jì)算為：（2.4）式中——架空線的最大使用應(yīng)力，N/mm2；——架空線的瞬時(shí)破壞應(yīng)力，N/mm2；K——導(dǎo)線、避雷線的安全系數(shù)，設(shè)計(jì)規(guī)程中規(guī)定K≥2.5。2）架空線的年平均運(yùn)行應(yīng)力在線路設(shè)計(jì)中，為了保證架空線路長(zhǎng)期運(yùn)行的安全可靠性，除了滿足在任何氣象條件下，架空線的最低點(diǎn)處的使用應(yīng)力不能大于許用應(yīng)力外，還應(yīng)滿足年平均運(yùn)行應(yīng)力的要求，防止導(dǎo)線因振動(dòng)而出現(xiàn)斷股和斷線。架空線的年平均運(yùn)行應(yīng)力一般取瞬時(shí)破壞應(yīng)力的25%，即=25%。這是由于架空線的年平均運(yùn)行應(yīng)力的上限一般按加防振措施考慮。2.2.1架空線的比載是指單位長(zhǎng)度和單位截面上導(dǎo)線所承受的機(jī)械荷載，其常用單位是N/mm2或MPa/m。作用在架空線路上的荷載有架空線的自重、冰重和架空線所承受的風(fēng)壓，為了清楚的表示這些比載，可采用符號(hào)gx(b,v)表示，其中x=1~7，表示7種不同的比載，b表示計(jì)算比載時(shí)的覆冰的厚度，mm；v表示計(jì)算風(fēng)速，m/s。由文獻(xiàn)[2]可知。（1）自重比載=×10-3(MPa/m)（2.5）式中G0——架空線單位長(zhǎng)度質(zhì)量，kg/km；A——架空線的截面積，mm2（2）冰層比載g2(b,0)×10-3(MPa/m)（2.6）式中b——冰層厚度，mm；d——導(dǎo)線的計(jì)算直徑，mm；A——架空線的截面積，mm2。（3）垂直總比載g3(b,0)（2.7）（4）導(dǎo)線無(wú)冰時(shí)的風(fēng)壓比載×10-3(MPa/m)（2.8）（5）導(dǎo)線覆冰時(shí)的風(fēng)壓比載×10-3(MPa/m)（2.9）（6）導(dǎo)線無(wú)冰有風(fēng)時(shí)的綜合比載(MPa/m)（2.10）（7）導(dǎo)線覆冰有風(fēng)時(shí)的綜合比載(MPa/m)（2.11）2.2.1.5應(yīng)力弧垂曲線圖是輸電線路設(shè)計(jì)圖紙中的一部分，它反映了某地區(qū)各種氣象情況下應(yīng)力、弧垂與代表檔距之間的變化關(guān)系，計(jì)算它們的主要目的是為了提供導(dǎo)線的力學(xué)特性，從而能進(jìn)行線路桿塔設(shè)計(jì)的進(jìn)一步的計(jì)算。由文獻(xiàn)[2]可知。應(yīng)力弧垂曲線的計(jì)算項(xiàng)目應(yīng)力弧垂曲線計(jì)算項(xiàng)目見表2.6。表2.6應(yīng)力弧垂曲線計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算項(xiàng)目大風(fēng)覆冰安裝事故斷線最低氣溫最高氣溫大氣過(guò)電壓（有風(fēng)）大氣過(guò)電壓（無(wú)風(fēng)）操作過(guò)電壓平均運(yùn)行應(yīng)力導(dǎo)線△△△△△△△△△△避雷線△△△△△△△導(dǎo)線△△△避雷線△（2）判定有效臨界檔距1）臨界檔距的判定采用邏輯圖判定法，方法如下（以四種控制氣象條件為例）：①首先計(jì)算出各種氣象情況下的g/，按其數(shù)值大小自右向左排列成A，B，C，D，再計(jì)算出各種臨界檔距；②將所需判定的任意檔距l(xiāng)與頂端比較，若l>，則沿右邊走線至，若l<，則沿左邊走線至。再若l>，則沿右邊走線至，若l<，則沿左邊走線至。以此類推，直至最后走線至某一氣象條件的代表符號(hào)（A，B，C，D）為止。該檔距l(xiāng)對(duì)應(yīng)的控制氣象條件為該符號(hào)代表的氣象條件；③若臨界檔距為虛數(shù)，如兩個(gè)控制條件的g/不相等，則全部檔距由g/大者控制；若兩種情況的g/相等，則全部檔距由+較小者控制；若臨界檔距為∞，則全部檔距均由+較小者控制；若臨界檔距為不定值，則兩種氣象條件同時(shí)控制。由文獻(xiàn)[8]可知。一般情況下，可能成為控制條件的有最低氣溫、最大風(fēng)速、覆冰和年均氣溫，存在六個(gè)臨界檔距，但真正起到作用的有效臨界檔距最多不超過(guò)三個(gè)。設(shè)計(jì)時(shí)，需要先判別處有效臨界檔距，從而得到實(shí)際檔距的控制氣象條件。因?yàn)?lt;，所以所以無(wú)須考慮最大風(fēng)速，控制氣象條件為年均氣溫、覆冰、最低氣溫，將這三個(gè)氣象條件的數(shù)據(jù)填入下表2.7。表2.7氣象參數(shù)項(xiàng)目年平均氣溫覆冰最低氣溫最大許用應(yīng)力[]75.43120.69120.69比載×10-334.0098.8034.00氣溫10-5-20g／[]×10-44.518.192.82順序編號(hào)BAC2）計(jì)算出各種臨界檔距按上述方法可判定0﹤l﹤123.14l﹥123.14m3）應(yīng)力、弧垂的計(jì)算確定了各控制氣象條件及其對(duì)應(yīng)的控制檔距范圍以后，由應(yīng)力狀態(tài)方程求出導(dǎo)線應(yīng)力，由公式=求出與之對(duì)應(yīng)的弧垂。在此，應(yīng)力、弧垂的計(jì)算可以利用編寫的VB通用程序?qū)崿F(xiàn)（程序代碼見附錄2，A2.1）式中——線性膨脹系數(shù)，1/℃；E——彈性模量，；l——導(dǎo)線檔距，m；、——兩種氣象條件下導(dǎo)線所受應(yīng)力，Mpa。2.2.22.2.2避雷線可為一般避雷線、絕緣避雷線、屏蔽避雷線和復(fù)合光纖避雷線四種，本設(shè)計(jì)中采用一般避雷線。一般避雷線主要使用鍍鋅鋼絞線，其型號(hào)視所保護(hù)的導(dǎo)線型號(hào)而定，如下表1.8所示：表2.8導(dǎo)線、避雷線型號(hào)匹配導(dǎo)線型號(hào)LGJ－35～LGJ－70LGJ－95～LGJ－185LGJ－240～LGJ－300LGJ－300以上避雷線型號(hào)GJ－25GJ－35GJ－50GJ－70由上表可得導(dǎo)線型號(hào)為L(zhǎng)GJ－210/35時(shí)選用的避雷線型號(hào)為GJ－50。安全系數(shù)為3.5。避雷線GJ－50的物理參數(shù)如下表所示：表2.9避雷線的物理參數(shù)名稱數(shù)據(jù)規(guī)格GJ—50截面積(mm2)49.46直徑(mm)9.0溫度膨脹系數(shù)α×(1/)11.5彈性模量E(KN/mm)200.9單位長(zhǎng)度重量(Kg/km)423.7瞬時(shí)破壞應(yīng)力(Mpa)12002.2.2避雷線比載的計(jì)算方法同導(dǎo)線比載的計(jì)算方法，在此不再重復(fù)。（注意：由于避雷線不用輸送電力,故不需計(jì)算內(nèi)過(guò)電壓，外過(guò)電壓(有風(fēng))情況，計(jì)算外過(guò)電壓無(wú)風(fēng)只是校驗(yàn)導(dǎo)線與避雷線在檔距中央的距離配合。其他氣象條件與導(dǎo)線一致）避雷線的各種比載計(jì)算結(jié)果見說(shuō)明書。2.2.2避雷線的應(yīng)力計(jì)算與導(dǎo)線的應(yīng)力計(jì)算原理大致相同，避雷線視先根據(jù)防雷要求——在大氣過(guò)電壓氣象條件（+15℃，無(wú)風(fēng)，無(wú)冰）時(shí)，導(dǎo)線與避雷線在檔距中央應(yīng)保持（0.012l+1）m的間距，此處l為檔距。計(jì)算處此時(shí)的應(yīng)力，然后將此應(yīng)力作為已知條件，求得其他各氣象條件的應(yīng)力。根據(jù)防雷要求，避雷線在15℃，無(wú)風(fēng)，無(wú)冰時(shí)的應(yīng)力為（2.12）式中s、h——導(dǎo)線、避雷線在桿塔上懸掛點(diǎn)間的水平距離和垂直距離，m；、——導(dǎo)線、避雷線的自重比載，Mpa/m；、——導(dǎo)線、避雷線在在15℃，無(wú)風(fēng)，無(wú)冰時(shí)的應(yīng)力，N/mm2；——檔距，m。將為最大值的檔距定義為控制檔距，當(dāng)S=0時(shí)=166.7(h-1)（2.13）算得=750.15m繪制避雷線應(yīng)力弧垂曲線時(shí)，取0～600m，而<，故取=600代入式中，求出。以，15℃，無(wú)風(fēng)，無(wú)冰為已知狀態(tài)，應(yīng)用狀態(tài)方程求出氣象條件下的應(yīng)力弧垂值（在此可以利用編寫的VB程序代替手工計(jì)算，此VB程序的代碼見附錄2，A2.2），并畫出應(yīng)力弧垂曲線。2.2.3繪制導(dǎo)線、避雷線的應(yīng)力弧垂曲線見附錄2。2.3桿塔形式選擇2.3.1輸電線路桿塔型式的確定，應(yīng)根據(jù)國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展水平，不斷總結(jié)桿塔設(shè)計(jì)、運(yùn)行和施工經(jīng)驗(yàn)、擇優(yōu)選用技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用的桿塔型式。線路桿塔型式是多種多樣的，一條線路到底選用何種桿塔外型結(jié)構(gòu)，主要取決于線路的電壓等級(jí)、線路的回路數(shù)，線路經(jīng)過(guò)地區(qū)的氣象條件，以及地形地質(zhì)情況等。進(jìn)行一條線路的設(shè)計(jì)，必須結(jié)合工程的特點(diǎn)，確定出桿塔所采用的型式。桿塔按照在線路的用途分為六類：直線桿塔、耐張桿塔、轉(zhuǎn)角桿塔、換位桿塔、終端桿塔、跨越桿塔。一條線路的線路路徑上分成若干個(gè)耐張段，每個(gè)耐張段兩端為耐張桿塔，中間使用直線桿塔。線路轉(zhuǎn)角處要使用轉(zhuǎn)角桿塔，線路在跨越大河流以及較高的被跨越物等處時(shí)要設(shè)置跨越桿塔。在變電所、發(fā)電廠的線路進(jìn)出口要使用終端桿塔。2.3.1、盡可能地選用最經(jīng)濟(jì)的桿塔型式或高度，充分利用桿塔的使用荷載條件。桿塔的總高度與檔距、地理?xiàng)l件、電壓等級(jí)、氣候及電氣等因素有關(guān)，桿塔的總高度等于呼稱高度加上導(dǎo)線間的垂直距離和避雷線支架的高度，對(duì)于混凝土電桿還要加上埋地深度h。桿塔下橫擔(dān)的下邊緣劃線到地面的垂直高度H稱為桿塔的呼稱高度，桿塔的呼稱高度是桿塔的基本高度，它對(duì)桿塔的安全性、經(jīng)濟(jì)性好壞起著重要作用。（2.14）式中——絕緣子串的長(zhǎng)度（包括金具長(zhǎng)度），m；——導(dǎo)線的最大弧垂，m；——導(dǎo)線到地面、水面及被跨越物的安全距離，m；——預(yù)留裕度，m。2、在工程應(yīng)用中，盡量用典型設(shè)計(jì)或經(jīng)過(guò)施工運(yùn)行檢驗(yàn)的成熟桿型，盡量避免特殊設(shè)計(jì)桿塔，對(duì)較大轉(zhuǎn)角桿塔應(yīng)盡量降低桿塔高度。3、在同一線路上，盡量減少桿塔形式，做到形式統(tǒng)一。4、為充分利用地形，排位時(shí)高、矮塔應(yīng)盡量配合使用量配合使用。5、導(dǎo)線和避雷線的規(guī)格及氣象條件也可以作為選擇桿塔的依據(jù)。6、根據(jù)工程具體情況進(jìn)行校驗(yàn)，由文獻(xiàn)[1]可知。（1）從桿塔采用的材料來(lái)比較1）使用鋼筋混凝土電桿的優(yōu)點(diǎn)：①桿塔結(jié)構(gòu)型式簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)、施工、制造都比較簡(jiǎn)單；②節(jié)省鋼材和投資，特別是預(yù)應(yīng)力電桿；③運(yùn)行維護(hù)少，除橫擔(dān)等部分鐵附件外，一般不要采取防腐措施；④目前可以大量生產(chǎn)，生產(chǎn)工藝比較簡(jiǎn)單。2）使用鋼筋混凝土電桿的缺點(diǎn)：①重量大，施工組立和運(yùn)輸工作量大，且容易出現(xiàn)裂縫。在丘陵、山區(qū)和稻田運(yùn)輸不便，對(duì)基礎(chǔ)下壓大；②耐張轉(zhuǎn)角桿一般要有拉線，在居民擁擠的地帶及山區(qū)不能使用；③承載力有限，在超高壓線路上很少使用。（2）從單桿和雙桿來(lái)比較1）使用單桿的優(yōu)點(diǎn)：①單桿結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于加工和施工；②在采用小型號(hào)導(dǎo)線的線路上，能節(jié)約材料和投資；③線間距離小，減少線路所占的走廊。2）使用單桿的缺點(diǎn)：①采用單根避雷線，故防雷性能較差；②導(dǎo)線呈上字形或三角排列，會(huì)引起荷載在桿身上的不平衡；③給帶電檢修帶來(lái)不方便；④在重冰區(qū)，難以保證有足夠的垂直線間距離和水平偏移。（3）從有無(wú)拉線角度來(lái)比較1）有拉線桿塔的優(yōu)點(diǎn)：①承受的彎矩較小，節(jié)約材料和投資；②桿塔基礎(chǔ)無(wú)傾覆作用力，拉線基礎(chǔ)只承受拉力，桿塔基礎(chǔ)只承受下壓力。2）有拉線桿塔的缺點(diǎn)：①拉線占地面積大，而且影響農(nóng)業(yè)機(jī)械化耕種；②線間距離較大；③增加運(yùn)行、檢修人員對(duì)拉線的維護(hù)、更換和調(diào)整拉線的工作量。（4）從導(dǎo)線排列方式來(lái)比較1）單回路桿塔導(dǎo)線水平排列比三角形排列有以下優(yōu)點(diǎn)：①導(dǎo)線水平排列，在桿塔兩側(cè)的導(dǎo)線垂直荷載平衡，因此塔身的彎曲變形不明顯；②導(dǎo)線水平排列，在導(dǎo)線不均勻覆冰或脫冰時(shí)，不易發(fā)生碰線閃絡(luò)事故，適用于重冰區(qū)線路；③導(dǎo)線水平排列，一般采用雙避雷線，因此有較好的防雷性能，適用于多雷地區(qū)；④導(dǎo)線水平排列，帶電檢修方便，運(yùn)行維護(hù)二工作量少。2）單回路桿塔導(dǎo)線水平排列比三角形排列有以下缺點(diǎn)：①線路所占走廊寬；②小截面導(dǎo)線線路，采用雙桿比單桿用的鋼材、水泥等材料多，投資大。2.3.3桿塔形式的選擇主要取決于電壓等級(jí)、線路回?cái)?shù)、地形以及使用條件。直線桿的桿型用于線路的直線段上，采用針式絕緣子、懸式絕緣子或棒式絕緣子支撐導(dǎo)線，承受線路正常運(yùn)行時(shí)的水平荷載和垂直荷載；也要求它具有一定的順線路方向的強(qiáng)度，以支撐斷線或其他情況下的縱向張力。直線桿塔在線路上用量最多，在平坦地區(qū)可占到全線桿塔總數(shù)的80%左右。承力桿是指耐張桿、轉(zhuǎn)角桿、終端桿。耐張桿可兼有小于5°小轉(zhuǎn)角。轉(zhuǎn)角桿塔分為小轉(zhuǎn)角桿（30°以下）、中轉(zhuǎn)角桿（30°~60°）和大轉(zhuǎn)角桿（60°~90°）。承力桿所承受的荷載較大，一般采用帶拉線鋼筋混凝土電桿和鐵塔。220kV臨仙線架空線路為單回路送電，其導(dǎo)線型號(hào)為L(zhǎng)GJ—210/35，避雷線為GJ—50，通過(guò)我國(guó)典型Ⅱ級(jí)氣象區(qū)。綜上所述，從經(jīng)濟(jì)角度考慮，優(yōu)先選用鐵塔。由于電壓等級(jí)為220kV，電壓等級(jí)較高，而且導(dǎo)線型號(hào)為L(zhǎng)GJ-210/35，避雷線型號(hào)GJ-50，所以對(duì)桿塔的強(qiáng)度要求高，同時(shí)為了以后的發(fā)展需要，所以直線桿選擇酒杯型鐵塔，其呼稱高為23.7m，耐張桿、轉(zhuǎn)角桿采用干字型鐵塔，其呼稱高為20.5m2.4送電線路的絕緣配合設(shè)計(jì)2.4.1送電線路的絕緣配合設(shè)計(jì)具體內(nèi)容有：由文獻(xiàn)[7]可知。（1）按正常運(yùn)行電壓、內(nèi)過(guò)電壓、外過(guò)電壓確定絕緣子型號(hào)和片數(shù)以及導(dǎo)線對(duì)桿塔的空氣間隙距離；（2）按內(nèi)過(guò)電壓、外過(guò)電壓的要求確定導(dǎo)線對(duì)地及對(duì)各被跨越物的最小允許間隙距離；超高壓線路還應(yīng)滿足地面靜電場(chǎng)影響所需對(duì)地最小間隙距離的要求；（3）按外過(guò)電壓的要求確定擋距中央導(dǎo)線與避雷線間的空氣間隙距離；（4）按正常運(yùn)行電壓及導(dǎo)線振蕩情況確定不同相導(dǎo)線間的最小距離。2.4.22.4.2地區(qū)污穢等級(jí)主要根據(jù)地區(qū)的污濕特征、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)以及外絕緣表面污穢物的等值附鹽密度三個(gè)因數(shù)綜合確定。我國(guó)污穢等級(jí)分為5級(jí)，見表2.10。表2.10高壓架空線路污穢分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)污穢等級(jí)污穢條件泄漏比距污穢特征鹽密中性電直接接地中性電不直接接地0大氣清潔地區(qū)及離海岸50km0~0.03(強(qiáng)電解質(zhì))0~0.06(弱電解質(zhì))1.61.91大氣輕度污染地區(qū)或中度污染地區(qū)0.03~0.101.6~2.01.9~2.42大氣中度污染地區(qū)0.05~0.12.0~2.52.4~3.03大氣嚴(yán)重污染地區(qū)0.1~0.252.5~3.23.0~3.84大氣特別嚴(yán)重污染地區(qū)>0.253.2~3.83.8~4.5架空送電線路的導(dǎo)線是利用絕緣子和金具連接固定在桿塔上的，用于線路上的絕緣子不僅要承受工作電壓的作用，還要受到過(guò)電壓的作用，受到機(jī)械力的作用以及氣溫變化和周圍環(huán)境的影響，所以絕緣子應(yīng)具有足夠的抵御能力。因此確定絕緣子串的型號(hào)，應(yīng)按線路的運(yùn)行電壓、絕緣子的允許機(jī)電荷載和擬承受的外荷載，考慮一定的安全系數(shù)來(lái)選擇。本設(shè)計(jì)中電力系統(tǒng)的運(yùn)行電壓為220kV，導(dǎo)線型號(hào)LGJ-210/35，地區(qū)污穢等級(jí)為Ⅱ級(jí)，所以選擇XP-7型絕緣子，具體參數(shù)見下表2.11所示：表2.11XP-7絕緣子電氣性能產(chǎn)品型號(hào)盤經(jīng)mm高度mm泄漏距離mm工頻電壓有效值kv50﹪閃絡(luò)電壓幅值kv抗張負(fù)荷(×9.8)重量kg干閃濕閃擊穿例行一小時(shí)機(jī)電機(jī)電破壞XP-725514630075451101203500520070004.62.4.2（1）懸垂絕緣子串絕緣子片數(shù)的選擇按工頻電壓泄漏比距要求選擇絕緣子片數(shù)。其計(jì)算公式為：（1.15）式中n——每串絕緣子所需片數(shù)；UN——線路額定線電壓，kv；——不同污穢條件下所需泄漏比距；L0——每片絕緣子幾何泄漏距離，按產(chǎn)品目錄選?。籏x——絕緣子泄漏距離的有效系數(shù)。（2）耐張塔絕緣子片數(shù)的選擇由于直線桿塔的絕緣子串是垂直于地面按裝的，絕緣子內(nèi)不易積塵和進(jìn)水，而耐張桿塔的絕緣子串幾乎與地面是水平安裝的，絕緣子內(nèi)既易積塵又易進(jìn)水，使得絕緣子串表面的絕緣水平下降。還有耐張桿塔上的絕緣子串承受的機(jī)電荷載比直線桿塔的大得多，其絕緣子損壞的可能性大，所以耐張桿塔絕緣子串要比直線桿塔的懸垂絕緣子串多一片。2.4.2.3（1）懸垂絕緣子。懸垂絕緣子串聯(lián)數(shù)由以下兩個(gè)條件計(jì)算。其中：1）按導(dǎo)線最大綜合比載計(jì)算為（2.16）式中N——懸垂絕緣子串聯(lián)數(shù)；T——懸式絕緣子1h機(jī)電荷載，N；K1——懸式絕緣子在運(yùn)行情況下的機(jī)械強(qiáng)度安全系數(shù)，K1=2.0；——作用在絕緣子串上的綜合荷載，=（導(dǎo)線覆冰綜合比載）+（絕緣子串覆冰綜合比載）另注：=gAA——導(dǎo)線截面積，mm；——直線檔距最大值(的值先估計(jì)為300m)2）按導(dǎo)線斷線條件計(jì)算為（2.17）式中T——懸式絕緣子1h機(jī)電荷載，N；K2——懸式絕緣子在斷線情況下的機(jī)械強(qiáng)度安全系數(shù)，K2=1.3；TD——導(dǎo)線的斷線張力，N。（2）耐張絕緣子。它應(yīng)承受導(dǎo)線的全部張力，因其聯(lián)數(shù)計(jì)算公式為：（2.18）式中T——懸式絕緣子1h機(jī)電荷載，N；K1——懸式絕緣子在運(yùn)行情況下的機(jī)械強(qiáng)度安全系數(shù)，K1=2.0；Tm——導(dǎo)線的最大使用張力，N。2.4.32.4.3.1金具是將桿塔、導(dǎo)線、避雷線、絕緣子聯(lián)結(jié)起來(lái)所用的金屬零件。金具可分為：懸垂線夾、耐張線夾、聯(lián)結(jié)金具、保護(hù)金具和拉線金具等。由文獻(xiàn)[8]可知。絕緣子串的主要特性及絕緣子串的組裝：在此設(shè)計(jì)中,導(dǎo)線,避雷線絕緣子串金具由<<線路金具手冊(cè)>>查得如下表所示。1）直線桿絕緣子串組裝材料如下表所示：表2.12懸垂絕緣子串組裝材料件號(hào)金具名稱型號(hào)數(shù)量每個(gè)質(zhì)量（kg）總共質(zhì)量(kg)主要尺寸H(mm)總質(zhì)量(kg)1掛板Z-1211.31.380184.12U型掛環(huán)U-1211.01.0803聯(lián)板L-124014.74.7704掛板Z-720.60.8605球頭掛環(huán)QP-720.30.6506懸式絕緣子XP-718×24.6128.8146×187碗頭掛板WS-721.02.0708聯(lián)板LS-125518.78.7659掛板ZS-720.61.26010懸垂線夾XGU-61325.811.614311預(yù)膠絲FYH-300/5022.34.62）耐張桿絕緣子串：表2.13耐張絕緣子串組裝材料表件號(hào)名稱型號(hào)數(shù)量每個(gè)質(zhì)量kg共計(jì)質(zhì)量kg主要尺寸H(mm)總質(zhì)量kg1U型掛環(huán)U-1231.03.080107.62掛環(huán)PH-1210.90.91203聯(lián)板L-124024.79.4704掛板Z-720.61.2605絕緣子XP-7194.6138146×196球頭掛環(huán)QP-720.30.6507碗頭掛板WS-721.02.0708耐張線夾NY-300/5013.13.1560(L1)3）避雷線絕緣子串：表2.14避雷線組裝材料表金具名稱型號(hào)每組數(shù)量每個(gè)質(zhì)量kg共計(jì)質(zhì)量kg主要尺寸H(mm)總質(zhì)量kg懸垂金具U型螺絲U-188010.80.880(L)3.1掛環(huán)ZH-710.50.595懸垂線夾XGU-211.81.882耐張金具耐張線夾NX-211.81.8140(L)/r/