110kv線路電氣初步設(shè)計(jì)輸電線路說明書

PAGE廣西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院電力工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書題目110KV線路電氣初步設(shè)計(jì)專業(yè)高壓輸配電線路施工運(yùn)行與維護(hù)班級(jí)學(xué)號(hào)2012年10月15日摘要首先根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書提供的原始資料進(jìn)行計(jì)算選出導(dǎo)線截面。再按照電暈損耗校驗(yàn)、機(jī)械強(qiáng)度校驗(yàn)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)、電壓損耗校驗(yàn)來進(jìn)行對(duì)導(dǎo)線截面的校驗(yàn)，判斷是否符合要求。其次根據(jù)導(dǎo)線型號(hào)和經(jīng)過的第II氣象區(qū)條件求出導(dǎo)線計(jì)算參數(shù)、導(dǎo)線特性、計(jì)算比載、控制條件、有效臨界檔距和各種氣象條件下不同檔距的應(yīng)力和弧垂值并繪出導(dǎo)線機(jī)械特性表及安裝表。按照所算出來的參數(shù)、應(yīng)力、弧垂值及導(dǎo)線比載選擇絕緣子串型號(hào)和金具。根據(jù)AutoCAD繪出最大弧垂曲線模板，利用該模板在平斷面圖上描出各桿塔的定位高度，然后用定位高加110kV電壓等級(jí)時(shí)線間距離、導(dǎo)線對(duì)地與接地體之間的安全距離、交叉跨越距離、絕緣子長(zhǎng)度（直線桿塔）和裕度即可得到桿塔的呼稱高。用求出的呼稱高確定各桿塔的型號(hào)。校驗(yàn)所選桿塔的頭部間隙、直線塔上拔、耐張絕緣子串倒掛、交叉跨越等，校驗(yàn)合格的桿塔即可采用，不合格者應(yīng)另外選擇。再根據(jù)導(dǎo)線型號(hào)、氣象條件和不同的檔距選擇防振錘型號(hào)、防振錘安裝個(gè)數(shù)和計(jì)算出防振錘的安裝距離。目錄第一章導(dǎo)線截面選擇與校驗(yàn)1.1導(dǎo)線的選擇11.2導(dǎo)線截面選擇計(jì)算--21.3導(dǎo)線的校驗(yàn)-2第二章導(dǎo)線的弧垂和應(yīng)力2.1導(dǎo)線的應(yīng)力與弧垂62.2導(dǎo)線弧垂計(jì)算62.3導(dǎo)線應(yīng)力比載和弧垂特性曲線72.4導(dǎo)線應(yīng)力計(jì)算132.5導(dǎo)線安裝曲線16第三章桿塔選擇與定位3.1定位用弧垂模板的制作183.2定位用弧垂模板的選擇183.3定位前的準(zhǔn)備工作193.4模板定位的操作方法203.5桿塔的確定203.6桿塔呼稱高的確定22第四章桿塔校驗(yàn)4.1塔頭尺寸的確定234.2空氣間隙的校驗(yàn)234.3桿塔和導(dǎo)線的間距計(jì)算及校驗(yàn)254.4桿塔上拔校驗(yàn)284.5交叉跨越校驗(yàn)30第五章防振錘的選擇安裝5.1導(dǎo)線振動(dòng)類型及危害325.2防振錘的個(gè)數(shù)及安裝距離的計(jì)算34參考文獻(xiàn)37致謝38PAGE43第一章導(dǎo)線的選擇與校驗(yàn)1.1導(dǎo)線的選擇電力網(wǎng)中所用的導(dǎo)線，不僅對(duì)電力網(wǎng)所需的有色金屬消耗量及投資有很大關(guān)系，而且在電力網(wǎng)運(yùn)行中對(duì)供電的安全可靠和電能質(zhì)量有重大意義。選擇截面過大的導(dǎo)線，不僅將增加投資，而且將增加有色金屬消耗量；選擇截面過小的導(dǎo)線，在運(yùn)行時(shí)將在電力網(wǎng)中造成過大的電壓損耗和電能損耗，致使導(dǎo)線接頭處溫度過高，線路末端電壓過低，并導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)難以起動(dòng)等不正常運(yùn)行狀態(tài)，所以正確選擇導(dǎo)線截面，對(duì)電力網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)上的合理性具有重大意義。為了保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，選擇導(dǎo)線（包括電纜）截面時(shí)必須滿足下列條件。1.1.1經(jīng)濟(jì)電流密度維持電力網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)每年所支出的費(fèi)用稱為電力網(wǎng)年運(yùn)行費(fèi)。電力網(wǎng)年運(yùn)行費(fèi)包括電能損耗費(fèi)、折舊費(fèi)、修理費(fèi)。其中電能損耗費(fèi)、折舊費(fèi)及修理費(fèi)是隨導(dǎo)線截面而改變的，維護(hù)費(fèi)則不隨導(dǎo)線截面而變化。如果導(dǎo)線截面越大，導(dǎo)線中的功率損耗和電能損耗就越小，但線路的初建投資增加，同時(shí)線路的折舊費(fèi)、修理費(fèi)和有色金屬的消耗能量也就增加。如果導(dǎo)線截面越小，則線路初建設(shè)投資和有色金屬消耗能量就越小，而線路中的功率損耗和電能損耗將必增加。由此可見線路中的電能損耗和初建投資都影響年運(yùn)行費(fèi)，若只加強(qiáng)一個(gè)側(cè)面，片面增加或減少導(dǎo)線截面都是不經(jīng)濟(jì)的。綜合考慮各方面因素定出的符合總的經(jīng)濟(jì)利益的導(dǎo)線截面，稱為經(jīng)濟(jì)截面。對(duì)應(yīng)于經(jīng)濟(jì)截面的電流密度，稱為經(jīng)濟(jì)電流密度。我國現(xiàn)行的經(jīng)濟(jì)電流密度見表表1-1經(jīng)濟(jì)電流密度J值()導(dǎo)線材料最大負(fù)荷使用時(shí)間（h）3000以下3000-50005000以上鋼芯鋁絞線1.6.2按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面架空送點(diǎn)線路的導(dǎo)線截面，一般是按經(jīng)濟(jì)電流密度來選擇的。按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面時(shí)，首先必須確定電力網(wǎng)的計(jì)算傳輸容量（電流）及相應(yīng)的最大負(fù)荷使用時(shí)間。確定電力網(wǎng)的計(jì)算傳輸容量，實(shí)質(zhì)上是確定計(jì)算年限問題，因?yàn)殡娏W(wǎng)的負(fù)荷是逐年增長(zhǎng)的。所以，選擇傳輸容量時(shí)，應(yīng)考慮電網(wǎng)投入運(yùn)行后5~10年的發(fā)展遠(yuǎn)景。電力網(wǎng)最大負(fù)荷使用時(shí)間，一般是根據(jù)電力網(wǎng)所輸送負(fù)荷的性質(zhì)確定的，可由下表查出。對(duì)于往返送電的電力網(wǎng)，其最大負(fù)荷使用時(shí)間，等于往返輸送電量的總和除以輸送的最大負(fù)荷。表1-2變電站負(fù)荷情況表最大負(fù)荷（）功率因數(shù)（）回路數(shù)最大負(fù)荷利用小時(shí)（h）600.9712500當(dāng)已知最大負(fù)荷電流和相應(yīng)的最大負(fù)荷使用時(shí)間后，可以在表1-1中查出導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)電流密度J，并按下式計(jì)算導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)截面AA=()（1-1）1.2導(dǎo)線截面選擇計(jì)算線路輸送的電流==324.7(A)由表1-1查得，當(dāng)=2500h，J=1.65（A/）代入式（1-1）可得A===196.8（）采用單回路供電，所以應(yīng)選擇LGJ-240/30型鋼芯鋁絞線。1.3導(dǎo)線的校驗(yàn)1.3.1電暈校驗(yàn)。電暈現(xiàn)象的發(fā)生和大氣環(huán)境及導(dǎo)線截面有關(guān)，導(dǎo)線發(fā)生電暈時(shí)要消耗電能，為了降低電能量損耗，防止產(chǎn)生電暈干擾，按規(guī)程規(guī)定，海拔不超過1000m的地區(qū)，對(duì)于110KV及以上電壓等級(jí)的線路，應(yīng)按電暈條件校驗(yàn)導(dǎo)線截面，所選導(dǎo)線的直徑應(yīng)不小于表1-3的導(dǎo)線外徑值。表1-3按電暈要求的導(dǎo)線最小直徑（海拔不超過1000m）額定電壓（KV）110220330500導(dǎo)線外徑9.621.32×21.33×27.4~4×23.7相應(yīng)導(dǎo)線型號(hào)LGJ-50LGJ-240LGJ-240×2LGJQ-400×3~300×4現(xiàn)選擇的LGJ-240/30型鋼芯鋁絞線直徑為d=21.60mm大于9.6mm，所以滿足電暈校驗(yàn)。1.3.2機(jī)械強(qiáng)度校驗(yàn)。為了保證電力線路運(yùn)行安全可靠性，要求電力線路的導(dǎo)線必須具備足夠的機(jī)械強(qiáng)度。對(duì)于跨越鐵路，通航河流和運(yùn)河、公路、通信線路和居民區(qū)的線路，規(guī)定其導(dǎo)線截面不得小于35。通過其他地區(qū)的導(dǎo)線最小允許截面為：35KV以上的線路為25，35KV及以下的線路為16。任何線路都不允許使用單股導(dǎo)線。架空線路按其主要程度可分為3個(gè)等級(jí)，如表1-4所示。對(duì)不同等級(jí)的線路，按其機(jī)械強(qiáng)度條件規(guī)定的允許導(dǎo)線最小截面積或直徑，見表1-5所示。表1-4架空線路的等級(jí)架空電力線路等級(jí)架空電力線路規(guī)格額定電壓（kV）電力用戶的類別I超過110所有用戶35～110一類和二類II35～110三類1～20所有類別III1及以下所有類別表1-5機(jī)械強(qiáng)度允許的導(dǎo)線最小截面積（）或直徑（mm）導(dǎo)線結(jié)構(gòu)導(dǎo)線材料線路等級(jí)IIIIII單股導(dǎo)線銅青銅鋼鋁及合金不允許103.53.5不允許62.52.7510多股導(dǎo)線銅青銅鋼鋁及合金1616162510101016661016從表1-4和表1-5可看出所選的導(dǎo)線截面滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。1.3.3熱穩(wěn)定校驗(yàn)。選定的輸電線路的導(dǎo)線截面，必須根據(jù)不同的運(yùn)行方式以及事故情況下的輸送電流進(jìn)行發(fā)熱校驗(yàn)。所選導(dǎo)線的最大容許持續(xù)電流應(yīng)大于該線路在正?；蚬收虾筮\(yùn)行方式下可能通過的最大持續(xù)電流。當(dāng)導(dǎo)線通過電流時(shí)，導(dǎo)線中就產(chǎn)生電能損耗，結(jié)果使導(dǎo)線發(fā)熱，溫度上升，因而使導(dǎo)線與周圍介質(zhì)產(chǎn)生一定溫差。溫差的大小與通過導(dǎo)線的電流有關(guān)，電流愈大，導(dǎo)線與周圍介質(zhì)的溫差愈大。當(dāng)溫差達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，導(dǎo)線所發(fā)生的熱量等于向周圍介質(zhì)散發(fā)的熱量，此時(shí)導(dǎo)線的溫度不再上升，達(dá)到熱穩(wěn)定狀態(tài)。由于導(dǎo)線的溫度過高，使導(dǎo)線連接處加速氧化，從而增加了導(dǎo)線的接觸電阻，接觸電阻的增大，使導(dǎo)線連接處更加發(fā)熱又引起溫度升高的惡性循環(huán)。對(duì)于架空導(dǎo)線，溫度升高，會(huì)使弛度過大，結(jié)果使導(dǎo)線對(duì)地距離不能滿足安全距離的要求，可能發(fā)生事故。對(duì)于電纜和其他絕緣導(dǎo)體，溫升過高，會(huì)使導(dǎo)線周圍介質(zhì)加速老化，甚至損壞。所以，在選擇導(dǎo)線截面時(shí)，為了使電力網(wǎng)安全可靠的運(yùn)行，導(dǎo)線在運(yùn)行中的溫度不應(yīng)超過其最高容許溫度。根據(jù)規(guī)定，鋁及鋼芯鋁線在正常情況下的最高溫度不超過，事故情況下不超過。對(duì)各種類型的絕緣導(dǎo)線，其容許工作溫度為。為了使用方便，工程上都預(yù)先根據(jù)各類導(dǎo)線容許長(zhǎng)期工作的最高允許溫度，制定其長(zhǎng)期容許載流量，如表1-6（部分）所示：表1-6（部分）鋼芯鋁線的載流量（環(huán)境溫度，最高允許溫度）鋼芯鋁絞線導(dǎo)線型號(hào)（）屋外載流量（A）LGJ-150445LGJ-185515LGJ-240610LGJ-300700LGJ-400800注：本表數(shù)值均系按最高溫度為70℃計(jì)算的。對(duì)于鋁線和鋼芯鋁線，當(dāng)溫度采用90℃時(shí)，則表中的載流量應(yīng)乘以系數(shù)1.2。為了保證供電的可靠性，鋼芯鋁絞線在事故情況下溫度不超過，所以屋外載流量應(yīng)乘以1.2由前面可知：,LGJ-240型導(dǎo)線在周圍空氣溫度為時(shí)，查表1-6得知，LGJ-240型導(dǎo)線的屋外載流量為，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其長(zhǎng)期容許載流量，所以滿足熱穩(wěn)定要求。1.3.4電壓損耗校驗(yàn)。線路中的電壓損耗是由導(dǎo)線的電阻和電抗決定的，電壓損耗的計(jì)算公式為：(1-2)式中P——線路的有功功率，Q——線路的無功功率，；R——線路的電阻，；X——線路的電抗，；由于LGJ-185/25的線間距離需要較大，所以假設(shè)線路的線間距離為4.5m，則線路的幾何均距為5.67m，所以LGJ-300型導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的阻抗為：，。電抗上的無功功率的計(jì)算公式為：所以線路上的電壓損耗為：所以，該線路的電壓損耗滿足要求。第二章導(dǎo)線的應(yīng)力和弧垂2.1導(dǎo)線的應(yīng)力與弧垂的關(guān)系導(dǎo)線（或避雷線）的應(yīng)力弧垂計(jì)算是架空線路設(shè)計(jì)的基本計(jì)算之一。此項(xiàng)計(jì)算是決定架空線路桿塔設(shè)計(jì)高度、桿塔設(shè)計(jì)荷載條件、導(dǎo)線對(duì)地安全距離以及交叉跨越距離的主要依據(jù)?？墒垢邏杭芸站€路的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和電氣性能適應(yīng)自然界氣象的變化。導(dǎo)線的應(yīng)力是隨氣象條件變化的,當(dāng)導(dǎo)線最低點(diǎn)在最大使用應(yīng)力氣象條件時(shí)的應(yīng)力應(yīng)為最大使用應(yīng)力時(shí)，其他氣象條件時(shí)的應(yīng)力必小于最大使用應(yīng)力。在設(shè)計(jì)架空線路時(shí)，應(yīng)使導(dǎo)線在機(jī)械強(qiáng)度允許的范圍內(nèi)，盡量減少弧垂，從而最大限度地利用導(dǎo)線機(jī)械強(qiáng)度，又降低桿塔高度，做到經(jīng)濟(jì)、合理、運(yùn)行安全。2.2導(dǎo)線弧垂的計(jì)算2.2.1懸點(diǎn)等高時(shí)中點(diǎn)弧垂的計(jì)算懸點(diǎn)等高時(shí)，中點(diǎn)弧垂精確計(jì)算式為。當(dāng)懸點(diǎn)等高時(shí)，有，這時(shí)將代入式，得中點(diǎn)弧垂的近似計(jì)算式，即（2-1）2.2.2任意點(diǎn)弧垂的計(jì)算由圖（2-1）可看出，當(dāng)懸點(diǎn)等高時(shí)，利用可得到任一點(diǎn)的弧垂近似計(jì)算式為（2-2）式中，2.3導(dǎo)線應(yīng)力比載和弧垂特性曲線在架空線路設(shè)計(jì)過程中，為了確定有關(guān)桿塔的設(shè)計(jì)荷載、導(dǎo)線對(duì)地安全距離以及交叉跨越的距離，必須計(jì)算導(dǎo)線（或避雷線）在各種氣象條件下不同擋距的應(yīng)力或弧垂，并將計(jì)算的結(jié)果以橫坐標(biāo)為擋距，縱坐標(biāo)為應(yīng)力或弧垂，并按一定比例繪制出在各種氣象條件下的擋距與應(yīng)力的關(guān)系曲線，這些曲線組稱為導(dǎo)線（或避雷線）應(yīng)力弧垂特性曲線或稱導(dǎo)線機(jī)械特性曲線。當(dāng)已知?dú)庀髼l件忽然擋距時(shí)，在導(dǎo)線和避雷線的機(jī)械特性曲線上，能夠很快的查出相應(yīng)的應(yīng)力和弧垂。導(dǎo)線機(jī)械特性曲線是根據(jù)廣泛調(diào)查分析沿線有關(guān)氣象數(shù)據(jù)等資料的前提下確定的設(shè)計(jì)條件，包括導(dǎo)線型號(hào)、氣象區(qū)、安全系數(shù)和防治措施（以確定年平均運(yùn)行應(yīng)力）后，通過下述計(jì)算程序繪制的。設(shè)計(jì)條件中任意改變其中之一，就有不同的機(jī)械特性曲線，所以應(yīng)力必須明確設(shè)計(jì)條件，特別是輸電線路較長(zhǎng)時(shí)，可能在線路不同區(qū)段采用不同的設(shè)計(jì)條件，此時(shí)尤其需要注意。導(dǎo)線特性曲線的計(jì)算程序如下：確定導(dǎo)線型號(hào)及設(shè)計(jì)氣象區(qū)。確定導(dǎo)線在各種氣象條件時(shí)的比載。確定導(dǎo)線的安全系數(shù)及防振措施，計(jì)算導(dǎo)線最大使用應(yīng)力和年平均運(yùn)行應(yīng)力。計(jì)算臨界擋距并進(jìn)行有效臨界擋距判別，確定控制條件及控制范圍。以有臨界擋距判別結(jié)果為已知條件，利用狀態(tài)方程式和弧垂公式，逐一求出其他各種氣象條件下各種代表擋距值時(shí)的應(yīng)力（或弧垂）為縱坐標(biāo)，繪制各種氣象條件時(shí)的應(yīng)力、弧垂曲線。(6)以代表檔距為橫坐標(biāo)，應(yīng)力（或弧垂）為縱坐標(biāo)，繪制各種氣象條件時(shí)的應(yīng)力、弧垂曲線。2.3.1控制條件及比載計(jì)算架空線路的導(dǎo)線應(yīng)力,是隨著擋距的不同和氣象的改變而變化的。對(duì)同一耐張段，導(dǎo)線應(yīng)力隨氣象規(guī)律符合導(dǎo)線狀態(tài)方程式。為了保證架空線在任何氣象條件下的應(yīng)力都不超過最大使用應(yīng)力，必須使架空線在長(zhǎng)期運(yùn)行中可能出現(xiàn)的最大應(yīng)力等于最大使用應(yīng)力。以控制條件和相應(yīng)的控制應(yīng)力為以知狀態(tài)，利用狀態(tài)方程式求出架線時(shí)相應(yīng)氣象條件下的應(yīng)力和弧垂。按照計(jì)算出的應(yīng)力和弧垂安裝導(dǎo)線，就可以保證導(dǎo)線在運(yùn)行中，在任何氣象條件下，其應(yīng)力不超過允許值。表2-1線路設(shè)計(jì)用組合氣象條件及相應(yīng)比載示例表溫度風(fēng)速覆冰最高氣溫4000最低氣溫-1000最大風(fēng)速10270最大覆冰-5105年平均氣溫1500安裝0100外過電壓15100內(nèi)過電壓15150事故斷線1500備注：1、最高氣溫、最低氣溫、年平均氣溫、事故斷線四種氣象條件下：綜合比載均為。2、本例是以導(dǎo)線型號(hào)為、第氣象區(qū)為例。一般情況下，可能成為控制應(yīng)力，因?yàn)闂l件的氣象條件有如下四種：（1）最低氣溫、無風(fēng)、無冰；（2）最大風(fēng)速、無冰、相應(yīng)的氣溫；（3）覆冰、相應(yīng)風(fēng)速、－５℃；（4）年平均氣溫、無風(fēng)、無冰。其中前三種情況，可能出現(xiàn)最大應(yīng)力，因而其控制應(yīng)力都是導(dǎo)線的最大使用應(yīng)力。最后一種條件是從導(dǎo)線的防振觀點(diǎn)提出的，為了滿足導(dǎo)線耐振的要求。在年平均氣溫條件下，導(dǎo)線應(yīng)力不得大于年平均運(yùn)行應(yīng)力。規(guī)程規(guī)定，導(dǎo)線的平均運(yùn)行應(yīng)力上限為其瞬時(shí)破壞應(yīng)力的25%，即控制應(yīng)力為25%。架空線路通過第氣象區(qū)，風(fēng)向垂直于線路，導(dǎo)線為型，計(jì)算其比載如下：從附表中查得：導(dǎo)線為的計(jì)算截面積，外徑，計(jì)算質(zhì)量。氣象條件從表中查取，計(jì)算導(dǎo)線的各種比載。以下比載單位為。1、自重比載：。2、冰重比載：3、覆冰時(shí)垂直總比載）：4、無冰時(shí)導(dǎo)線風(fēng)壓比載：風(fēng)速為10m/s時(shí)，風(fēng)速為15m/s時(shí)，風(fēng)速為27m/s時(shí)，5、覆冰時(shí)風(fēng)壓比載：6、無冰有風(fēng)時(shí)的綜合比載：風(fēng)速為10m/s時(shí)，風(fēng)速為15m/s時(shí)，風(fēng)速為27m/s時(shí)，7、有冰有風(fēng)時(shí)的綜合比載：2.3.2臨界擋距以上四種控制條件，并不是在所有的擋距范圍內(nèi)都是控制條件，各控制條件可能在不同的擋距范圍內(nèi)起控制作用，而在某一擋距下可能某兩個(gè)控制條件同時(shí)起控制作用，超過此擋距時(shí)是一個(gè)條件控制，而小于此擋距時(shí)是另一個(gè)條件控制。這樣的擋距稱為該兩個(gè)控制條件的臨界擋距。因控制條件可能有四個(gè)，對(duì)它們進(jìn)行兩兩組合，則有六種不同組合。顯然，每一種組合的兩種控制控制條件之間均有一臨界擋距，所以臨界擋距共有六個(gè)。根據(jù)臨界擋距的概念，利用導(dǎo)線的狀態(tài)方程式可推得臨界擋距的計(jì)算式為（2-7）式中——臨界擋距，；、——兩種控制條件的控制應(yīng)力，；、——兩種控制氣象條件時(shí)的比載，、——兩種控制氣象條件時(shí)的氣溫，；——導(dǎo)線的膨脹系數(shù)，；E——導(dǎo)線的彈性伸長(zhǎng)系數(shù)，由式可見，當(dāng)兩種控制條件的控制應(yīng)力相等時(shí)，式子可簡(jiǎn)化為(2-8)下面計(jì)算平斷面圖所列耐張段的臨界擋距，并確定其控制條件，查附表3得LGJ-400/20導(dǎo)線參數(shù)如下：計(jì)算拉斷力：計(jì)算截面:導(dǎo)線的綜合瞬時(shí)破壞應(yīng)力：彈性系數(shù)：熱膨脹系數(shù)：，計(jì)算控制應(yīng)力取設(shè)計(jì)安全系數(shù)，則最大使用應(yīng)力為：在平均氣溫時(shí)，控制應(yīng)力為平均運(yùn)行應(yīng)力的上限，即表2-2可能控制條件排列表出現(xiàn)控制應(yīng)力的氣象條件控制應(yīng)力比載g溫度比值順序代號(hào)最低溫度109.610-100.299×10-3A最大風(fēng)速109.610100.402×10-3B最大覆冰109.610-50.427×10-3C年平均氣溫68.506150.478×10-3D根據(jù)，，所以虛數(shù)虛數(shù)虛數(shù)虛數(shù)表2-3臨界檔距判別因?yàn)锳、B、C欄均存在虛數(shù)，所以全線收年平均氣溫控制。見下圖：由上圖可知，全線受D條件控制，控制應(yīng)力。2.4導(dǎo)線應(yīng)力計(jì)算（以導(dǎo)線在最高氣溫下應(yīng)力的分析計(jì)算為例）當(dāng)時(shí),時(shí)。如果有,，，如果有，，計(jì)算各種氣象條件下的應(yīng)力。求最高氣溫時(shí)導(dǎo)線應(yīng)力曲線，此時(shí)，年平均氣溫為已知條件，控制應(yīng)力為，最高氣溫為待求條件。當(dāng)時(shí)，則：1，f=0.28m當(dāng)時(shí)，則：f=0.95m當(dāng)時(shí)，則f=1.90m當(dāng)時(shí)，則：f=3.13m當(dāng)時(shí)，則：f=4.61m當(dāng)時(shí)，則：f=6.37m當(dāng)時(shí)，則：f=8.40m當(dāng)時(shí)，則：f=10.72m當(dāng)時(shí)，則：f=13.32m當(dāng)時(shí)，則：f=16.20m當(dāng)時(shí)，則：f=19.38m當(dāng)時(shí)，則：f=22.85m同理依次求出導(dǎo)線各擋距中的最低氣溫、最大覆冰、最大風(fēng)速、操作過電壓、大氣過電壓、年平均氣溫、事故斷線、最大載流量的相應(yīng)應(yīng)力。根據(jù)以上結(jié)果可繪制出導(dǎo)線特性如附圖1（應(yīng)力特性曲線表）。2.5導(dǎo)線的安裝曲線安裝曲線就是以橫坐標(biāo)為檔距，以縱坐標(biāo)為弧垂和張力，利用導(dǎo)線的狀態(tài)方程，計(jì)算出各種可能的安裝條件下，不同檔距時(shí)的弧垂和張力，并將其繪成的曲線。該曲線供施工安裝導(dǎo)線使用，并作為線路運(yùn)行的技術(shù)檔案資料。導(dǎo)線和避雷線的架線安裝，是在不同氣溫下進(jìn)行的。施工前緊線時(shí)要用事前做好的安裝曲線，查出各種施工氣溫下的弧垂，以確定架空線的緊松程度，使其在運(yùn)行中任何氣象條件下的應(yīng)力都不超過最大使用應(yīng)力，且滿足耐振條件，使導(dǎo)線任何點(diǎn)對(duì)地面及被跨越物之間的距離符合設(shè)計(jì)要求，保證運(yùn)行的安全。安裝曲線的計(jì)算方法與機(jī)械特性曲線計(jì)算相同。只是其氣象條件為無冰無風(fēng)情況，溫度變化范圍為最高氣溫到最低氣溫，期間隔可取(或），檔距的變化范圍視工程實(shí)際情況而定。當(dāng)求得導(dǎo)線在某一安裝氣象條件，對(duì)應(yīng)代表檔距時(shí)的應(yīng)力后，導(dǎo)線張力的計(jì)算式為：，單位N。由于高溫氣象條件溫度為，所以可以算出溫度為的導(dǎo)線張力：同理，用年平均氣溫（即受控區(qū)D）作已知條件，可以求出其他溫度時(shí)候的應(yīng)力，再算出張力。見附表：第三章桿塔選擇與定位3.1定位用弧垂模板的制作直線桿塔的室內(nèi)定位，是根據(jù)不同檔距的最大弧垂繪制成的模板排定的。用最大弧垂繪制的模板稱為最大弧垂模板又簡(jiǎn)稱弧垂模板。已知導(dǎo)線弧垂按拋物線方程式計(jì)算為(3-1)令縱坐標(biāo)y=f，橫坐標(biāo)x=,常數(shù)K=，則上式為y=k(3-2)式中—最大弧垂時(shí)的導(dǎo)線比載，若最高氣溫時(shí)出現(xiàn)最大弧度=；若覆冰無風(fēng)時(shí)出現(xiàn)最大弧垂=；—最大弧垂時(shí)的導(dǎo)線應(yīng)力，—檔距，用式中（3-2）按平斷面圖相同的比例尺畫出該拋物線曲線，此曲線即為最大弧垂模板曲線。將曲線刻在透明膠板上，即得工程中所用的最大弧垂模板.取各種不同的K值，可以制成一套模板，以供工程設(shè)計(jì)中選用。3.2定位用弧垂模板的選擇從以上最大弧垂模板的制作可知，要選用合適的弧垂模板曲線，關(guān)鍵是定K值。以全線最多的直線桿塔為代表，最大允許弧垂值，用在應(yīng)力弧垂上查出對(duì)應(yīng)的計(jì)算檔距來。?。?.8～0.9）倍的計(jì)算檔距為假想的代表檔距（根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，平地線路的代表檔距約為計(jì)算檔距的0.9倍，山區(qū)約為0.8～0.85倍），用此假設(shè)的代表檔距在弧垂應(yīng)力曲線上查出最大弧垂時(shí)的導(dǎo)線應(yīng)力，計(jì)算K值(K=)，用此K值從成套制好的標(biāo)準(zhǔn)模板中選出所需要的模板來。第一個(gè)乃張段的距離大概為，預(yù)計(jì)在此乃張段設(shè)置兩檔，所以估算得代表檔距。，對(duì)應(yīng)的。所以可以算出模板K值：令縱坐標(biāo)y=f，橫坐標(biāo)x=,則y=k即可算出弧垂模板：圖3-1：3.3定位前的準(zhǔn)備工作在定位之前，桿塔的位置和檔距尚未確定，因此還不知道每一個(gè)耐張段的代表檔距是多少。所以在定位之前應(yīng)制作幾個(gè)不同的代表檔距的模板；其次列出各種桿塔的技術(shù)特性（桿塔形式及代號(hào)、導(dǎo)線及避雷線懸點(diǎn)高度，最大設(shè)計(jì)水平檔距和垂直檔距，拉線基礎(chǔ)占地位置及主要的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等）；列出各種桿塔的定位高度h；制作好必須的定位校驗(yàn)曲線。桿塔的定位高度，可按下列計(jì)算（3-3）式中--桿塔的定位高度，m；H—桿塔的呼稱高，m；—對(duì)地安全距離，m；—考慮各種誤差而采取的定位裕度，m；預(yù)留定位裕度應(yīng)根據(jù)檔距大小而確定的，一般檔距700m以下取1.0m，大于700m及孤立檔取1.5m，大跨越取2~3m。3.4模板定位的操作方法在平斷面圖上利用模板定位選定時(shí)，首先將必須設(shè)立桿塔的地點(diǎn)（如轉(zhuǎn)角點(diǎn)，山頭地形較高的地點(diǎn)，交叉跨越附近）初步標(biāo)在圖上；然后在這些位點(diǎn)之間根據(jù)使用桿塔可能施放的檔距，把各桿塔的定位高度、、等畫在斷面圖上。這時(shí)，將定位模板放在斷面圖上，使用模板曲線與相鄰兩桿塔的定位高度a點(diǎn)和b點(diǎn)相連，如模板曲線某一點(diǎn)已與地面相切，其他部分均在地面以上，則認(rèn)為所定之桿位點(diǎn)基本滿足要求。若導(dǎo)線對(duì)地距離裕度太大，或不滿足對(duì)地距離時(shí)（即模板曲線的某一點(diǎn)在地面以下），可調(diào)整桿位或桿高至到滿足要求而又經(jīng)濟(jì)合理為止。按照這種方法將一個(gè)耐張段的桿塔位確定完畢后，就可以求出該耐張段的代表檔距。如果使用模板的代表檔距與該代表檔距接近，則認(rèn)為該耐張段所定桿位合適；否則應(yīng)更換與該代表檔距相接近的模板，重新校驗(yàn)對(duì)地距離是否滿足要求。這樣，反復(fù)定位就可以確定一個(gè)耐張斷的桿位。當(dāng)桿塔立在山坡時(shí)，需要降低施工基面(如0.3m)所示。桿位確定后，應(yīng)在平斷面圖上注明所定的桿號(hào)、桿型代號(hào)、檔距、代表檔距、耐張段長(zhǎng)度和施工基面等。3.5桿塔的確定桿塔設(shè)計(jì)應(yīng)作到安全、經(jīng)濟(jì)、美觀。桿塔頭部尺寸的決定是否得當(dāng)，是桿塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)、合理的重要因素之一。如果桿塔頭部設(shè)計(jì)過大，在導(dǎo)線出現(xiàn)不平衡張力（如斷線、不均勻覆冰或脫冰等）時(shí)，會(huì)增加塔身的扭矩以及對(duì)橫擔(dān)的彎矩。避雷線支架設(shè)計(jì)的過高會(huì)增大塔身的彎矩，加大使用材料規(guī)格，浪費(fèi)材料。同時(shí)使線路走廊寬度增大，電磁污染環(huán)境加大。如果桿塔頭部設(shè)計(jì)過小，又會(huì)對(duì)線路安全運(yùn)行以及帶電檢修等帶來不便等。3.5.1確定桿塔外形尺寸的基本要求（1）確定桿塔高度時(shí)，應(yīng)滿足導(dǎo)線對(duì)地面及交叉跨越物的距離要求。（2）導(dǎo)線與塔身的距離應(yīng)滿足內(nèi)、外過電壓及正常工作時(shí)的間隙要求。（3）導(dǎo)線間的水平距離或垂直距離應(yīng)滿足檔距中央接近程度所需的距離（包括由于風(fēng)吹引起的不同期擺動(dòng)，或不均勻覆冰的影響等）。（4）避雷線的布置應(yīng)滿足導(dǎo)線防雷保護(hù)的要求。3.5.2桿塔定位原則桿塔定位分為室內(nèi)定位和室外定位，室內(nèi)定位是用弧垂曲線模板在線路勘測(cè)中所得的平、斷面圖上排定的桿塔位置和型式。室外定位是把在斷面圖確定的桿塔位置到現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核校正，并用標(biāo)樁固定下來。桿塔定位的原則:桿塔位置選擇得是否恰當(dāng)，直接影響到線路運(yùn)行的安全可靠性和建設(shè)的經(jīng)濟(jì)合理性。定位時(shí)應(yīng)注意以下原則：孤立擋，尤其是擋距較小得孤立擋，易使桿塔的受力情況變壞，施工困難，檢修不便，應(yīng)盡量避免。打拉線的桿塔應(yīng)注意拉線的位置，在平地時(shí)，應(yīng)避免打在路邊或泥塘洼地，山地應(yīng)避免因順坡面而使拉線過長(zhǎng)，無論哪種情況都不能將拉線打在道路中。桿塔定位時(shí)，除考慮邊坡外，尚需注意施工時(shí)應(yīng)為焊接排桿，立桿，臨時(shí)打拉線，緊線等留有足夠的位置。桿塔定位于陡坡時(shí)，應(yīng)注意其基礎(chǔ)受沖刷情況，必要時(shí)，應(yīng)采取防護(hù)措施。在重冰區(qū)定位時(shí)，應(yīng)盡量避免大擋距，并使桿塔布置得均勻一些。當(dāng)不同桿型或不同的導(dǎo)線排列方式相鄰時(shí)，擋距的大小應(yīng)考慮擋中導(dǎo)線的接近情況。注意桿位與地下電力電纜、電信電纜、管道、索道、公路等的安全距離。擋距的布置應(yīng)最大限度的利用桿塔的設(shè)計(jì)擋距。安全距離的確定：安全距離，是導(dǎo)線對(duì)地面、建筑物、樹木、果樹、經(jīng)濟(jì)作物及城市綠化灌木之間的最小距離。110KV對(duì)地安全距離的要求如表3-1，單位：。表3-1110KV對(duì)地的安全距離（）地面建筑物樹木果樹、經(jīng)濟(jì)作物、城市綠化灌木6~77.04.03.01.模板定位的操作方法:在平斷面圖上利用模板定位時(shí)，首先將必須設(shè)立桿塔的地點(diǎn)初步標(biāo)在圖上，然后在這些桿位點(diǎn)之間根據(jù)使用桿塔可能施放的擋距，把各桿塔的定位高度等畫在斷面圖上。桿位確定后應(yīng)在平斷面圖上注明所定的桿號(hào)、擋距、代表擋距、耐張段長(zhǎng)度和施工基面等。2.定位用弧垂模板的制作:直線桿塔的室內(nèi)定位，是根據(jù)不同擋距的最大弧垂繪制成的模板排定的。3.定位模板的選擇:要選用合適的弧垂模板曲線，關(guān)鍵是定K值，以全線最多的直線桿塔為代表，求出其最大允許弧垂值，用在應(yīng)力弧垂曲線上查出對(duì)應(yīng)力的計(jì)算擋距來。3.6桿塔呼稱高的確定3.6.1桿塔呼稱高是