220KV單回路架空輸電線路設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

京“電力犬櫓畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）題目：220kv單回路架空輸電線路設(shè)計(jì)學(xué)院：輸變電技術(shù)學(xué)院班級(jí)：輸電081班姓名：學(xué)號(hào)：0814490121指導(dǎo)教師：2011年5月隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，電力需求水平增長突出，為了滿足市場的需求，我國的電力工業(yè)在近50年來也得到了很大的發(fā)展。就輸電線路而言，新中國成立初我國輸電線路僅有6500km,發(fā)展到2004年底，全國llOkv及以上輸電線路長度約為50萬km,總長居世界第二。1952年建成新中國成立后的笫一條220M輸電線路，開創(chuàng)了我國建設(shè)高壓輸電線路的歷史篇章；1972年建成第一條330kv超高壓輸電線路，揭開了我國超高壓輸電的序幕；1981年建成第一條500kv輸電線路工程。改革開放以來我國的電力工業(yè)快速發(fā)展，現(xiàn)在我國將要實(shí)現(xiàn)以超高圧和特高圧輸電線路為骨架，各個(gè)電壓等級(jí)的輸電線路協(xié)調(diào)運(yùn)行的電網(wǎng)系統(tǒng)。我國幅員遼闊，各地資源分布和經(jīng)濟(jì)發(fā)展也不相同。因此我國為推動(dòng)電力能源在全國范圍內(nèi)的優(yōu)化配置，保障安全可鼎的電力供應(yīng)而大力發(fā)展智能電網(wǎng)。近年來，隨著新技術(shù)的不斷應(yīng)用，跨區(qū)跨省電網(wǎng)建設(shè)快速推進(jìn)，電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)得到進(jìn)一步的加強(qiáng)和完善。在中西部地區(qū)資源和消費(fèi)帶動(dòng)下，隨著電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，將逐步實(shí)現(xiàn)大區(qū)域或者全國電力電量平衡原則。而電網(wǎng)建設(shè)將配合電源基地建設(shè)，改變過去單獨(dú)依靠輸煤的模式，采取輸煤與輸電并舉的發(fā)展方式，通過特高壓、超高壓交直流，實(shí)施跨區(qū)、跨省，西電東送，南北互濟(jì)，水電交互，火電、水電、風(fēng)電、太陽能打捆送電。在實(shí)現(xiàn)高效率的智能化電網(wǎng)中220kv輸電線路將起著不可替代的作用！各地區(qū)的地形、地質(zhì)、氣象等自然環(huán)境比較復(fù)雜。在輸電線路建設(shè)中會(huì)遇到許多技術(shù)問題。通過大量的工程實(shí)踐，我們對高山地區(qū)、嚴(yán)重覆冰地區(qū)、臺(tái)風(fēng)地區(qū)、高海拔地區(qū)、不良地質(zhì)地區(qū)、地震災(zāi)害地區(qū)等特殊條件下，輸電線路的設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行都積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，已經(jīng)建立輸電線路有關(guān)的研究和試驗(yàn)的機(jī)構(gòu)和設(shè)施。而220kv輸電線路的設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)是最完善的，它將為今后發(fā)展超高壓、大容量輸電線路的建設(shè)創(chuàng)造十分有利條件。內(nèi)容摘要本次220kv架空輸電線路設(shè)汁主要包括：導(dǎo)線和地線的選用及繪制應(yīng)力弧垂曲線、金具選用、桿塔的選用及相應(yīng)計(jì)算、桿塔基礎(chǔ)和防雷等兒個(gè)問題.具體如下：導(dǎo)線的選用：要求導(dǎo)電率高，耐熱性能好，具有一定機(jī)械強(qiáng)度.質(zhì)量輕.運(yùn)送方便?價(jià)格低廉等。金具的選用：主要選用以組裝好的絕緣子審，因此在選用合適的防振垂.間隔棒.要求耐雷水平高。桿塔的選用：要考慮復(fù)冰.最大風(fēng).最高，最低氣溫等各種不利氣象條件下.結(jié)構(gòu)所承受的最大荷載，要求經(jīng)濟(jì)安全。桿塔基礎(chǔ)的選用：要考慮地質(zhì).地貌.凍上層片度.承載性能.承載力大小等,還要求用料省。桿塔的防雷設(shè)訃：輸電線路的防雷性能的優(yōu)劣，主要有兩個(gè)指標(biāo)來衡量：一是耐雷水平、二是雷擊跳閘率。（一段話）關(guān)鍵詞220kv導(dǎo)線避雷線金具設(shè)計(jì)桿塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)荷載校驗(yàn)基礎(chǔ)校驗(yàn)防雷設(shè)計(jì)前言TOC\o"1-5"\h\z第1章導(dǎo)地線設(shè)計(jì) 11.1第n氣象區(qū)的條件及參數(shù) 11.2導(dǎo)線地線設(shè)計(jì) 11.3導(dǎo)線的比載 21.4導(dǎo)線的機(jī)械物理特性 21.5地線的比載: 5\o"CurrentDocument"第2章桿塔設(shè)計(jì) 72.1桿塔定位 72桿塔泄位后的校驗(yàn) 72.1桿塔的水平檔距和垂直檔距 72.2.2桿塔的最大允許檔距 73導(dǎo)線間隙校驗(yàn) 84導(dǎo)線的懸點(diǎn)應(yīng)力 94.1導(dǎo)線懸垂角 94.2絕緣子串度 104.3耐張絕緣子串掛 102.5直線塔桿塔荷載算 102.5.1正常運(yùn)行情況最風(fēng) 112.5.2正常運(yùn)行情況的最大冰 132.5.3事故斷導(dǎo)線況 152.5.4事故斷地線況 162.5.5安裝檢修時(shí)吊線施工載 166耐塔 172.6.1正常運(yùn)行情況最風(fēng) 172.6.2正常運(yùn)行情況的最大冰 192.6.3事故斷導(dǎo)線況 212.6.4事故斷地線況 222.6.5安裝檢修時(shí)吊線施工載 222.7直線塔荷載圖 24\o"CurrentDocument"第3章金具設(shè)計(jì) -263.1絕緣子的種類及擇 262懸式絕緣子片數(shù)定 262.1按正常工作電壓決泄每串絕緣子的數(shù) 263.2.2根據(jù)內(nèi)過電壓決定絕緣子片數(shù) 263懸垂串的串的計(jì) 263.1懸垂串串?dāng)?shù)的校驗(yàn)定 26

4防振錘的計(jì)算 273.4.1導(dǎo)線的防振施 273.4.2防振錘的擇 275導(dǎo)線防振錘的計(jì) 286避雷線防振錘計(jì) 293.6.1確泄防震措施、繪制絕緣子串組圖 29\o"CurrentDocument"第4章防雷計(jì) 304.1桿塔接地裝這 -304.2耐雷水平的算 322.1一般地區(qū)土壤電阻率耐雷水平算 322.2高土壤電阻率地區(qū)耐雷水平算 333雷擊跳閘率的算： 34\o"CurrentDocument"第5章基礎(chǔ)計(jì) 375.1直線鐵塔基礎(chǔ)上驗(yàn) 382直線塔基礎(chǔ)下壓穩(wěn)驗(yàn) 382.1基礎(chǔ)臺(tái)階重 385.2.2地基邊緣下壓校格 395.3傾覆穩(wěn)定算 395.4耐張鐵塔基礎(chǔ)上驗(yàn) 405.5直線塔基礎(chǔ)下壓穩(wěn)定驗(yàn) 405.2.1基礎(chǔ)臺(tái)階上重 M05.2.2地基中心許可力 415.6傾覆穩(wěn)定算 41第6第6章編制鐵塔施工技術(shù)冊426.1說明鐵塔施工技術(shù)冊 *426.1.1說明鐵塔施工技術(shù)冊 426」.2鐵塔組力的安全施 426.1.3組立鐵塔檢査求 426.1.4分解組塔各部分受力算 42參考獻(xiàn) 43第一章導(dǎo)地線設(shè)計(jì)1」笫I氣象區(qū)的條件及參數(shù)查導(dǎo)地線參數(shù)，根據(jù)氣象區(qū)條件，訃算導(dǎo)地線的七種比載，計(jì)算出臨界檔距,判斷出控制氣象，以控制氣象為第I狀態(tài)，待求氣象為第II狀態(tài)，利用狀態(tài)方程,求出待求氣象下不同檔距的應(yīng)力與弧垂，并計(jì)算出安裝條件下，不同溫度時(shí)的各個(gè)檔距的應(yīng)力及相應(yīng)弧垂，以橫坐標(biāo)表示檔距，以縱坐標(biāo)為弧垂（應(yīng)力），繪制出導(dǎo)線應(yīng)力弧垂曲線及導(dǎo)線的安裝曲線。1） 耐張段長度：5km2） 氣象條件：第I典型氣象區(qū)3） 地質(zhì)條件：普通土4） 地形條件：平原跨越通信線路鐵路公路5） 污穢等級(jí)：2級(jí)。6） 輸送方式及導(dǎo)線：單回路，LGJ400/50導(dǎo)線7） 地線：GJ-701.2導(dǎo)線地線設(shè)計(jì)：確定導(dǎo)線、地線型號(hào);計(jì)算導(dǎo)線的各種參數(shù)，繪制應(yīng)力一弧垂曲線、桿塔定位圖。表一全國笫I典型氣象區(qū)條件冰厚復(fù)冰風(fēng)速最大風(fēng)速雷電過電壓風(fēng)速內(nèi)部過電壓風(fēng)速b=Ommv=1Om/sv=35m/sv=15m/sv=17.5m/s安裝風(fēng)速最低氣溫覆冰氣溫最大風(fēng)溫度安裝溫度v=10m/s-5°C-5C10°Co°c最高氣溫年平均氣溫雷電過電壓溫度內(nèi)部過電壓溫度40°C20°C15°C20°C表二鋼芯鋁絞線規(guī)格（GB1179-83）導(dǎo)線計(jì)算拉斷力導(dǎo)線計(jì)算截面積導(dǎo)線外徑導(dǎo)線計(jì)算質(zhì)量Tm=123400NA=451.55mm:d=27.63mmGo=151lkg/km注：其中導(dǎo)線截面積A=（鋁）399.73mm2+（鋼）51.82mm：=451.55mm2地線計(jì)算拉斷力地線計(jì)算截面積地線外徑地線計(jì)算質(zhì)量Tm二100250NA=78.94mm:d二11.5mmGo二628.4kg/km計(jì)算導(dǎo)線鋁對鋼的截面比:399.73/51.82=7.71表三鋼芯鋁絞線彈性系數(shù)和膨脹系數(shù)(GB1179-83)線膨脹系數(shù)彈性模量a=19.3X10-61/°CE=69000N/mm2表四地線線彈性系數(shù)和膨脹系數(shù)線膨脹系數(shù)彈性模量a=11.5X10-61/°CE=181420N/mm21.3導(dǎo)線的比載:導(dǎo)線單位面積、單位長度的荷載稱為比載。比載在導(dǎo)線荷載的計(jì)算中是最適合的參數(shù)。線路設(shè)計(jì)中常用的比載有7種。自重比載：有架空線本身自重引起的比載。gi(0,0)二9.8Go/AX 二32.79X10_3N/m-mm'冰重比載：架空線上覆冰后，冰重除以架空線長度及架空線截面積即為冰重比載。g：(0,0)二27.73%〃")X10'3=0.00N/m-mm2A覆冰時(shí)導(dǎo)線的垂直總比載：架空線自重比載和冰重比載之和。g3(0,0)二自+gp32.79X10_3N/m-mm3⑷導(dǎo)線風(fēng)壓比載：導(dǎo)線每單位長度、每單位截面積上的風(fēng)壓荷載。0.6\25afcdv2 ,g5= ?sin0X10'3A當(dāng)v=10m/s時(shí)a.=l.0c=l.16=90°g,(0,10)=4.5X10_3N/m-mm3當(dāng)v=15m/s時(shí)af=l.0c=l.10二90°g』(0,15)二9.276X10_3N/m-mm:當(dāng)v=17.5m/s時(shí)af=l.0c=l.10二90°gt（0,17.5）=12.625X10_3N/m-mm3當(dāng)v=35m/s時(shí)<zz=0.75c=l.10=90°g.（0,35）二37.88X10_3X/m-mm:（5）有風(fēng)時(shí)的綜合比載：在導(dǎo)線上垂直方向作用的自重和風(fēng)壓比載的兒何和。g5=Jg/+g「g5（0,10）二33.10X10_3N/m-mm3g5（0,15）=34.077X10_3N/m-mm3g5（0,17.5）二35.137X10_3N/m-mm:g5（0,35）二50.10X10_3X/m-mm31.4導(dǎo)線的機(jī)械物理特性（1） 導(dǎo)線的抗拉強(qiáng)度：導(dǎo)線的汁算拉斷力與導(dǎo)線的計(jì)算接面積的比值稱為導(dǎo)線的抗拉強(qiáng)度或瞬時(shí)破壞應(yīng)力。op二Tm/A二273.28MPa（2） 最大應(yīng)力：omax=op/K二109.31MPa（K二2.5）其中K為導(dǎo)線地線的安全系數(shù)，在設(shè)計(jì)中K取值不應(yīng)小于2.5,避雷線的設(shè)汁安全系數(shù)，宜大于導(dǎo)線的設(shè)計(jì)?安全系數(shù)。（3） 平均應(yīng)力o二opX25%二68.32MPa表五 確定控制氣象最低溫度覆冰最大風(fēng)年平均氣溫控制應(yīng)力109.31MPa109.31MPa109.31MPa68.32MPa比載32.79X10-333.10X10-350.10X10-332.79X10-3溫度-5°C-5°C+10°C+20°Cg/°k3.0X10-'3.028XI0_*4.5833X10-44.8X10'1排列序號(hào)ABcD計(jì)算臨界檔距L24(oki-o燈)+24￡：。4一少)E[(g,/O?)2—(gj/O?)2]24(109.31-109.31)+24x69000x19.3x10"6x(-5+5)_q69000((32.79x10-3/109.31)2-(33.10x10-3/109.31)2]~經(jīng)計(jì)算得:Lab^OidL&L240.oomLq二虛數(shù)LBC二197.81mLBD二虛數(shù)LCD-虛數(shù)表六列臨界檔距判別表確定有效臨界檔距ABcDS二OmLbc—197.81mLes二虛數(shù)Lac=240.oomLbd二虛數(shù)LjuF虛數(shù) >D有效臨界檔距控制區(qū)及控制氣象條件：經(jīng)判斷控制氣象條件為年平均氣溫此時(shí)b二Omm匕二20°Co、二68.32MPagi=32.79X10_3N/m-mm2計(jì)算各條件下的應(yīng)力弧垂°?-K f)l叮-亀J。編寫MATLAB程序L=?E=65000H=68.32o=20.5e-6g=0.03279G=?t=20T=?A=H-E*g*g*L*L/(24*H*H)-E*o*(T-t)B=E*G*G*L*L/24rr=[l-AO-B]S=roots(rr)f=G*L*L/(8*S)計(jì)算各個(gè)氣象條件下的應(yīng)力弧垂最高氣溫條件下的應(yīng)力弧垂此時(shí)gj=gF32.79X10'3X/m-mm2 t尸40°C 表七L50100150200250300350400450500044.0248.3152.2655.43□8.0060.0061.1163.2062.7162.60f0.2330.8481.7652.9584.4246.4708.77011.19014.00017.260覆冰條件下應(yīng)力弧垂此時(shí)g；=g5=33.lOXlO'^N/m-mm: 匕二-5°C 表八L50100150200250300350400450500090.7388.5285.4782.2579.3577.0175.1773.8272.3070.45f0.1140.4671.1002.0103.2604.8355.7438.97011.59014.60年平均氣溫條件下應(yīng)力弧垂此時(shí)g；=g1=32.79Xl(TN/m-mm2 ?二20°C 表九L50100150200250300350400450500068.3268.3268.3268.3268.3268.3268.3268.3268.3268.32f0.1500.6001.3502.4003.4505.4007.3509.60012.15015.00最大風(fēng)條件下應(yīng)力弧垂

此時(shí)gj=g5(0,35)=50.10X10'3N/m-mm2t尸10°C 表十L50100150200250300350400450500080.6285.0087.8090.4492.7194.6096.1497.4098.4199.24f0.200.741.612.774.226.008.0010.3012.9015.805.安裝條件下應(yīng)力弧垂此時(shí)gj=g5(0,10)=33.10X10'3N/m-mm2t尸0°C 表計(jì)L50100150200250300350400450500094.18692.05089.00185.64282.49379.83277.71576.07574.81273.836fo.no0.5001.0461.9333.1354.6656.5229.70211.2014.0106.外過電壓條件下應(yīng)力弧垂(v=15m/s)此時(shí)gi=g5(0,15)=34.077X10'3N/m-mm2 t尸15°C 表十二L50100150200250300350400450500074.73374.09473.27772.47571.78871.23870.80970.4870.2270.02f0.1380.5581.2702.2843.6025.2277.1589.1011.8914.777.內(nèi)過電壓時(shí)的應(yīng)力弧垂此時(shí)^5(0,17.5)=36.019X10'3N/m-mm2t尸15°C 表十三L50100150200250300350400450500074.98174.98974.99875.00775.01575.02175.02675.03075.03375.035f0,1500.6001.3512.4013.7515.4017.3519.60112.15115.0018.最低氣溫情況下的應(yīng)力弧垂：此時(shí)gu二g】(0,0)=32.79Xl(TN/n]-mm25二-51 表十四L50100150200250300350400450500097.294.3290.2185.6681.4377.9275.273.1571.1268.88f0.110.4351.0221.9143.1464.7346.6778.96511.6714.889?事故斷線情況下的應(yīng)力弧垂:

此時(shí)gu二g5(OJ0)=33.lOXIOWm-mm:tu=0°C 表十五L50100150200250300350400450500094.18692.05089.00185.64282.49379.83277.71576.07574.81273.84f0.1100.5001.0461.9333.1354.6656.5229.70211.20014.011.5.安裝曲線的繪制及相關(guān)計(jì)算安裝曲線是施工單位對架空線路進(jìn)行緊線安裝時(shí)所需要的主要技術(shù)數(shù)據(jù)之一。曲線的繪制一般從最高施工溫度到最低施工溫度，每隔亍C繪制一條曲線根據(jù)我國第I氣象區(qū)的特點(diǎn)，最高溫度為40°C,最低溫度為-5°C,利用狀態(tài)方程可計(jì)算出不同溫度下的應(yīng)力弧垂。5.1安裝曲線的應(yīng)力弧垂表表十六溫度L50100150200250300350400450500-5o100.198.2094.590.2986.2182.6979.8677.6675.9774.67f0.100.420.981.822.974.466?298.5211.0313.960O94.1791.988&8685.4182.1779.4477.2675.5874.2873.28f0.110.451.041.923.124.646.508.7011.214.015a87.6585.8783.4080.7678.3676.3874.8273.6172.6871.98f0.120.481.062.033.274.836.718.9911.5314.4610081.1579.8678.1376.3674.7973.5172.5271.7571.1670.70f0.130.511.182.153.435.026.929.2311.7714.7015074.7174.0073.10972.2971.4470.8370.3569.9969.7069.48f0.140.551.262.273.595.217.209.1612.0214.9420068.3568.436&5868.6068.6768.7368.7768.8168.8368.85f0.150.601.362.413.775.427.379.6212.1715.0225062.0262.8663.8364.7065.4265.9766.4166.7467.0067.20f0.170.651.452.533.925.597.639.9212.5115.3930055.8357.6759.6561.3662.7263.7864.6065.2965.7466.13f0.180.711.552.674.085.847.8510.1412.7515.6035049.8052.8155.7958.2760.2261.7462.9163.8264.5465.10f0.210.781.652.814.256.038.0610.3712.9815.8940044.0248.3152.2655.4358.0060.0061.1163.2062.7162.60f0.230.851.772.964.436.478.7111,1914.0017.2601.6.地線的比載:自重比載：有地線本身自重引起的比載。gi(0,0)二9.8Go/AX10_3=78.013X10_3N/m-mm:冰重比載：山于笫I氣象區(qū)的覆冰卑度為零，故冰重比載為g2(0,0)=27.73^—^xW3=0N/m-mm2- A覆冰時(shí)地線的垂直總比載：架空線自重比載和冰重比載之和。g3(0,0)=gi+g2=78.013X10_3X/m-mm:地線風(fēng)壓比載：導(dǎo)線每單位長度、每單位截面積上的風(fēng)壓荷載。0.6125afcd/“ ,g,= ?sinOX10-3A當(dāng)v=35m/s時(shí)af=0.75c=l.10=90°g,(0,35)二90.177X10_3N/m-mm'當(dāng)v二17.5m/s時(shí)勺二1.0c二1.10二90°gt(0,17.5)=30.059X10_3N/m-mm3當(dāng)v=15m/s時(shí)a『=1.0c=l.10=90°g((0,15)二22.084X10_3N/m-mm'當(dāng)v=10m/s時(shí)af=l.0c=l.10=90°g((0,10)二9.815X10_3N/m-mm:有風(fēng)時(shí)的綜合比載：在地線上垂直方向作用的自重和風(fēng)壓比載的兒何和。g5=/g7+s7g5(0,35)二119.24X10卞/m-mm2g5(0,17.5)=83.69X10_3N/m-mm:g5(0,15)二81.17X10_3N/m-mm3g5(0,10)=78.72X10_3N/m-mm37.地線的機(jī)械物理特性地線的抗拉強(qiáng)度：地線的汁算拉斷力與地線的訃算截面積的比值稱為地線的抗拉強(qiáng)度或瞬時(shí)破壞應(yīng)力。op二Tm/A二1270MP&

（2）最大應(yīng)力：0max=0p/K二508MP& （K二2.5）其中K為導(dǎo)線地線的安全系數(shù)，在設(shè)計(jì)中K取值不應(yīng)小于2.5,避雷線的設(shè)訃安全系數(shù)，宜大于導(dǎo)線的設(shè)計(jì)?安全系數(shù)。（3）平均應(yīng)力a=opX25%=317.5MPa⑷最大弧垂（取最高溫度，檔距為550m）78.O13xlO"3x55O28x317.5=9.113m第二章桿塔設(shè)計(jì)1桿塔定位1） 定位的原則要求：使導(dǎo)線上任一點(diǎn)在任何情況下，必須保證對地及障礙物的安全距離邙R距）。本次設(shè)計(jì)為220kv輸電線路，查知經(jīng)濟(jì)呼稱高為23米，綜合導(dǎo)線型號(hào)400/50和經(jīng)濟(jì)呼稱高故選用Z2酒杯型直線塔和A1酒杯型耐張塔施工裕度 表1檔距（m）<200200-350350-600600-800800-1000施工裕度（m）0.50.5-0.70,7-0.90.9-1.21.2-1.4導(dǎo)線對地面最小垂直距離 表2電壓等級(jí)（kv）220線路經(jīng)過地區(qū)人口稀少、非居民區(qū)6.5絕緣子串長度X的確定 表3標(biāo)準(zhǔn)電壓110220330單片絕緣子長（mm）146146146絕緣子數(shù)（片）71317由于污穢等級(jí)為II級(jí)，故選15片絕緣子限距與弧垂的公式是：fnux=//-X-［hx］-A/?=26-2.887-6.5-0.8=15.813wfmax-最大弧垂H-桿塔呼稱高入-絕緣子串長-血］限距△-施工裕度△取0.8m［人］取6.5m入取2.887m2） 估計(jì)耐張段代表檔距：在應(yīng)力-弧垂曲線查出對應(yīng)于人疵算出的最大弧垂的允許檔距為x二475.7m以0.9乘以定位檔距作為估算的代表檔距：0.9x=428m3） 山此代表檔距在應(yīng)力-弧垂曲線上查出“產(chǎn)生最大弧垂那一氣象條件”的應(yīng)力o二62.73NTag二32.79x10_3N/in-/n/H2

XyXy500.65351002.6141505.881520010.45625016.557530023.52635032.02152桿塔定位后的校驗(yàn)2.1桿塔的水平檔距和垂直檔距fnux=//-X-[hJ-A/7=26-2.887-6.5-0.8=15.813/77在應(yīng)力-弧垂曲線查出對應(yīng)于/max算出的最大弧垂的允許檔距為[L]H=475.7m取[L]H二477m水平檔距Lh二1.1[L]H二523m,垂直檔距LV二1.lLh=57omJhJh=￡（厶+4）lsh■-水平檔距l(xiāng)eh 一垂直檔距，可從斷面圖量取。Lshl二444.4Lsh2二482.85Lsh3二461Lsh4=465Lsh5=494.55Lsh6二496.75Lsh7=542.05Lsh8=544.7Lsh9二486.5Lchl二462.7Lch2=513.3Lch3二468.65Lch4二453.1Lch5=491.75Lch6=496.65Lch7=518.75Lch8=568.4Lch9=553.7查表知所選桿塔的水平檔距為600m垂直檔距為800m代表檔距700

山上可知桿塔符合要求2.2.桿塔的最大使用檔距實(shí)際檔距不應(yīng)超過最大允許檔距1^0最大線間距離Ds與最大弧垂的關(guān)系是心=0.4八撫+0.65皿式中Ds——最大線間距離（m）X 懸垂絕緣子串長度（m）U 線路額定電壓（kv）使用懸垂絕緣子串的桿塔，水平線間距離與檔距的關(guān)系 表5水平線間距離5.566.57標(biāo)稱電壓（kv）220440525615700有經(jīng)驗(yàn)可知水平線間距離應(yīng)取6.5m經(jīng)計(jì)算fMx=31.085m將代入下式算得最大使用檔距1込二689.74m經(jīng)校驗(yàn)符合要求2?3導(dǎo)線間隙校驗(yàn)： 單位：m①基本風(fēng)壓:V21600①基本風(fēng)壓:V21600(kN/m2)電壓等級(jí)（kv）3566110220330雷電過電壓0.450.651.001.902.30操作過電壓0.250.500.701.451.95正常運(yùn)行電壓0.100.200.250.550.90根據(jù)規(guī)程最小空氣間隙為心=0.55加心=1?45加 1.90m式中V—平均最大風(fēng)速，以m/s代入。叫正=裁"滬）恤=掙冊加）w^=2^（kN/in2）

G,=n{G,=n{n2仏+G?+G3=2」66KN絕緣子串所受風(fēng)壓：“ 1549PhV=1x16x—x1.170x0.03=0.43KN皿 64PJ：.=0.08775KN匕=0.079KN導(dǎo)線風(fēng)荷載計(jì)算：Pj=nx(n2+\)usu：w“ 1549PhV=1x16x—x1.170x0.03=0.43KN皿 64PJ：.=0.08775KN匕=0.079KN導(dǎo)線風(fēng)荷載計(jì)算：檢驗(yàn)時(shí)(a=l,v=l0m/s\a=0.75,v=15-l1.5m!s\a=0.61°=35m/5)2its=lA 弧垂取最大弧垂為15.8m 〃=26-2?887-二><15?8=12?5跖“=(12.58-2.887/2032=°945；d=27?63〃勸:Lh=523加:&=901549則Pd]V=2x0.61x1x1」x0.945x—x27.63x10"3x523x1=14.03/OV64A.=2x0.75xlxl.lx0.945x—x27.63xl0"3x523xl=3.52AT?/小 64巧=2x0.75x1x1.lx0.945x占x27.63x10」x523xl=3.168KN導(dǎo)線重力荷載Gd=nQ}Lv 川=2;Q=151ikg/km;Ly=575/hGd=nQ^=lx1511xlOx10~3x575=17.38W絕緣子宙風(fēng)偏角：巴+什/2匕+6異2丿=3737‘7”14.03+0.43/2]=3737‘7”17.38+2.21/2//

%=tair，3.52+0.88/2I」7.38+2.21/2%=tair，3.52+0.88/2I」7.38+2.21/2丿=12⑸30”3.168+0.079/2k17.38+2.21/2=9°50,38H根據(jù)2=2.24/h和/?,灘，制作間隙圓校驗(yàn)圖三種氣象條件下間隙圓校驗(yàn)合格間隙圓圖如下所示2.4導(dǎo)線的懸點(diǎn)應(yīng)力架空線懸點(diǎn)應(yīng)力可為最低點(diǎn)最大使用應(yīng)力的1.1倍b（）=l」b忖（）=1.1x57.3=63.03MPa曲線按下式計(jì)算并繪岀h=sh[ch-1（S-）—一型一]X蘭竺xsh旦g 2%式中h 懸掛點(diǎn)高差0 導(dǎo)線最低點(diǎn)最大使用應(yīng)力1 檔距g 與。遜相對應(yīng)情況下的導(dǎo)線比載以橫坐標(biāo)為檔距，縱坐標(biāo)為高差的坐標(biāo)系中，按不同的*=丄繪制懸掛點(diǎn)g g 代表檔距下導(dǎo)線最大弧垂時(shí)的比載，N/nvmnr；應(yīng)力通用臨界曲線，經(jīng)計(jì)算得 表61010020040060080090010001200140016001760h04279138177195196192170128650如圖所示檢查方法：按實(shí)際檔距和高差在圖中得到的點(diǎn)，落在曲線下方，表明懸點(diǎn)應(yīng)力未超過允許值，反之則超過。經(jīng)檢驗(yàn)實(shí)際的檔距和高差圖中得到的點(diǎn)，均落在曲線下方，故懸點(diǎn)應(yīng)力未超過允許值。1導(dǎo)線懸垂角在垂直檔距較大的地方，架空線在懸垂線夾出口處的懸垂角（傾斜角）&=丄佩+0）可能會(huì)超過線夾的允許值，曲于附加彎曲應(yīng)力，可能致使架空線在2線夾出口處受到損壞，因而需要對架空線的懸垂角進(jìn)行校驗(yàn)。導(dǎo)線的最大懸垂角發(fā)生在最大弧垂（即最高氣溫氣象）時(shí)，對于船體能自山轉(zhuǎn)動(dòng)的線夾，可按下式計(jì)算導(dǎo)線的最大垂直檔距：式中［甸一一懸垂線夾的允許懸垂角，取22。；<70——代表檔距下導(dǎo)線最大弧垂時(shí)的應(yīng)力，MPa；

2v分別為被檢驗(yàn)桿塔兩側(cè)垂直檔距，即懸掛點(diǎn)距兩側(cè)弧垂最低點(diǎn)2v間的水平距離，m。將各數(shù)值帶入式中得:62.6032.79x10“xtan(2x22p)-/2v32.79x10」62.6032.79x10“xtan(2x22p)-/2v32.79x10」xtan(2x62.6022。)l2v1843.6144—匚1+0?50593x10T“繪制懸垂角臨界曲線如圖2.4.2絕緣子串強(qiáng)度懸垂絕緣子串的允許荷載應(yīng)大于最大荷載時(shí)每米導(dǎo)線重量與檔距之乘積。［門ngM+G+Q耐張絕緣子串的允許荷載應(yīng)大于或等于最大拉力時(shí)導(dǎo)線懸掛點(diǎn)的拉力。3.耐張絕緣子串倒掛由于平原地形比較平坦，耐張絕緣子申不可能上仰，所以絕緣子串不需要倒掛校驗(yàn)。驗(yàn)算公式4+5#式中0 耐張絕緣子串傾角T 年平均氣溫下，無冰無風(fēng)時(shí)導(dǎo)線拉力gl 自重比載1 檔距

G 耐張絕緣子串重量A 導(dǎo)線橫截面積h 懸掛點(diǎn)高差2.4.4導(dǎo)線及避雷線上拔校驗(yàn)山于產(chǎn)生上揚(yáng)的臨界條件是垂直檔距為零。在在本設(shè)訃中垂直檔距均大于零，故不會(huì)出現(xiàn)上拔現(xiàn)象。5交義跨越距離校驗(yàn)正常情況下的交義跨越距離，可以直接從斷面圖上量取，然后按有關(guān)規(guī)程檢驗(yàn)。表7項(xiàng)目鐵路公路通信線路規(guī)程最小垂線路電壓至規(guī)頂至接觸線至路面至被跨越線路直距離154-220kv8.5(7.5)1.08.04.0實(shí)際距離13.9310.213.65經(jīng)檢驗(yàn)交義跨越距離均合格臨檔斷線對交義跨越距離影響最大，垂直距離D可按下式訃算D=(A_C)_￡_(A_B)￥式中fc-交叉點(diǎn)懸線弧垂。式中fc-交叉點(diǎn)懸線弧垂。g砂2bA.B-導(dǎo)線懸掛點(diǎn)標(biāo)高C-被交義物在交義處標(biāo)高ab-交義點(diǎn)至左右桿距離gl-導(dǎo)線斷線后的比載。-導(dǎo)線斷線后的殘余應(yīng)力2.5直線塔桿塔荷載計(jì)算計(jì)算桿塔荷載，確定桿型，并繪制荷載圖，計(jì)算桿塔內(nèi)力和穩(wěn)定性。由于前面選塔，塔的相關(guān)尺寸及數(shù)據(jù)已知，直線塔，采用Z2塔。（1）設(shè)計(jì)條件：220kv送電線路通過第I典型氣象區(qū)，導(dǎo)線為LGJ-400/50,地線為GJ-70,采用二分裂導(dǎo)線。水平檔距為Lh=523m,垂直檔距厶二575n）,

代表檔距為乙二492m線路地面粗糙類別屬B類。組合氣象條件風(fēng)速冰厚氣溫正常運(yùn)行情況最大風(fēng)35010最大覆冰100-5最低氣溫00-5事故情況斷導(dǎo)線000斷地線000安裝情況吊線錨線掛線牽引1000（2）各種荷載組合氣象條件:表8（3）導(dǎo)線地線技術(shù)數(shù)據(jù) 表9導(dǎo)線型號(hào)導(dǎo)線外徑導(dǎo)線截面積導(dǎo)線計(jì)算重量導(dǎo)線計(jì)算拉斷力LGJ400/50d=27?63mmA=451.55mnr1511kg/km123400N地線型號(hào)地線外徑地線截面積地線計(jì)算重量地線計(jì)算拉斷力GJ-70d=l1.5mmA=78.94mm2628.4kg/km100250N（4）絕緣子串金具和防振錘數(shù)量和重量表 表10項(xiàng)目絕緣子片數(shù)金具防振錘合計(jì)導(dǎo)線型號(hào)與數(shù)量15片(XP-70)1套2個(gè)(FD-5)重量15X4.7kg11.31kg2x7.2kg96.21kg地線型號(hào)與數(shù)量無1套2個(gè)(FG-70)重量無3.5kg2X4.2kg11.9kg2.5.1正常運(yùn)行情況最大風(fēng)（v=35m/s,b=0mm,t=10CC）導(dǎo)線風(fēng)荷載基本風(fēng)壓w（）=基本風(fēng)壓w（）=7160035?=491600 64導(dǎo)線風(fēng)荷載調(diào)整系數(shù)Pc=1.0風(fēng)壓不均勻系數(shù)a=0.75導(dǎo)線體形系數(shù)us=l.l （因?yàn)閐=27.63mm>17mm）風(fēng)壓高度變化系數(shù)X的計(jì)算如下（本次設(shè)計(jì)地表為B類地表）絕緣子串長度X=2.887m導(dǎo)線的平均高度，町=導(dǎo)線弧垂取fd=13?導(dǎo)線的平均高度，町=26-2.887--xl5.8=12.58/n3乂=（弓嚴(yán)2=0.98 將以上各值代入下式得<=2呢“蟲如厶sin20=2xl.lxl.0x0.75x0.98x—x27.63xlO-3x523xl.O64=21?468KN地線風(fēng)荷載導(dǎo)線風(fēng)荷載調(diào)整系數(shù)Pc=1.0導(dǎo)線體形系數(shù)us=1.2因?yàn)榫€徑小于17mm地線外徑d=ll.5mm地線弧垂取9m風(fēng)壓高度變化系數(shù)乂=230.5-0.182——x9315=1.16749=1.0xl.0xl.2xl.l67x—xll.5xl0-3x52364=5?91KN絕緣子吊風(fēng)圧荷載直線塔絕緣子串?dāng)?shù)m=l每聯(lián)中絕緣子片數(shù)n2=1526-2.887/26-2.887/215嚴(yán)=1.17將以上各值代入下式得Pj=/i1(H2+l)//5/Aiy0Ay49導(dǎo)線絕緣子串Pj=lx(15+l)xl.lxl.l7x—xO.O3=0.473KN塔身風(fēng)荷載基本風(fēng)壓①）=—64風(fēng)壓調(diào)整系數(shù)屁=1?25風(fēng)壓高度變化系數(shù)塔頭仏=（￡嚴(yán)=（誓）=1.255風(fēng)壓高度變化系數(shù)塔身冬=（善嚴(yán)=0.878結(jié)構(gòu)體形系數(shù)塔頭“，=1.3（1+〃）=1?3x（1+0.66）=2.158結(jié)構(gòu)體形系數(shù)塔身九=1.3(1+〃)=1.3x(1+0.85)=2.4052塔頭耳=(2.422+12)字3.5=9735m2輪廓面積塔身Fk=(2塔頭耳=(2.422+12)字3.5=9735m22沿風(fēng)向投影面積塔身F=0.2Fk=0.2X75.667=15.14m2塔頭F=0.3Fk=0.3X97.35=29.2m2將以上各值代入下式得①=卩屮屮49塔頭=1.25xl.255x2.158x—x29.264=75.7KN①=卩屮屮曲49塔身=1.25x2.405x0.878x—x15.1464=30.6KN橫擔(dān)風(fēng)荷載風(fēng)壓調(diào)整系數(shù)A=1-25風(fēng)壓高度變化系數(shù)下橫擔(dān)&=(A)?32=i,191風(fēng)壓高度變化系數(shù)上橫擔(dān)乂=(4產(chǎn)32=1.211桿塔結(jié)構(gòu)體形系數(shù)比=13(1+77)=1.3x(14-0.66)=2.158輪廓面積橫擔(dān)Fk=UZy=16.2m2沿風(fēng)向投影面積下橫擔(dān)F=O.3Fk=O.3X16.2=4.86m=Wf0皿他F49W=1.25x1.2x2.158x—x4.86=12^We 64=0?4叫=4?8KN導(dǎo)線重力荷載單導(dǎo)線n=2垂直檔距Lv=575m導(dǎo)線單位長重量Q=1511x10_3x10=15」lN/m導(dǎo)線重力荷載Gd=“Q厶.=2x15.11x10_3x575=17.38KN地線重力荷載單導(dǎo)線21垂直擋距Lv=575m地線單位長重量0=628.4xl0_3xl0=6.284/V/m地線重力荷載Gh=nQ{厶=1x6.264xl0_3x575=3.6133KN絕緣子金具防振錘及地線掛點(diǎn)金具防振錘荷載G}d=0.9212KNG沼=0.119KN塔重Gg=3214x10-3x10=32」4KN2.6.2正常運(yùn)行惜況的最大覆冰(V=10m/sb=0mm t=—5°C)導(dǎo)線風(fēng)荷載基本風(fēng)壓基本風(fēng)壓VVn= 1600"1600"16導(dǎo)線風(fēng)荷載調(diào)整系數(shù)Pc=1.0風(fēng)壓不均勻系數(shù)a=1.0（因?yàn)閐=23.76mm>I7mm）風(fēng)壓高度變化系數(shù)=0.98水平檔距厶=523將以上各值代入下式得Pd=2a0屮小3&—品8=2xl.0xl.0xl.lx0.98x—x23.76x10_3x523=1.674KN地線風(fēng)荷載導(dǎo)線風(fēng)荷載調(diào)整系數(shù)Pc=1.0導(dǎo)線體形系數(shù)4=1.2 因?yàn)榫€徑小于17mm地線外徑d二11.5mm30.5-0.182--x9風(fēng)壓高度變化系數(shù)乂==1.167風(fēng)壓高度變化系數(shù)乂==1.167=1.0xl.0xl.2xl.l67x—xll.5xl0-3x523=0?526KN絕緣子吊風(fēng)圧荷載26--x3.0293=1.162導(dǎo)線絕緣子串=1x(15+1)x1.1x1.16x￡xO.O3=0.0351KN主桿風(fēng)荷載塔頭=1.0x1.255x2.158x丄x29.216=4.943KN?=卩;比比3/塔身=1.Ox2.405x0.878x—xl5.1416=2.0KN橫擔(dān)荷載結(jié)構(gòu)體形系數(shù)//=1.3x(1+0.66)=2.158風(fēng)壓高度變化系數(shù)乂=1.2 風(fēng)壓調(diào)整系數(shù)0,=1.25w=1.25x13x(14-0.66)x1.2x￡x4.86=0.9933"Wc=0?4叫.=0.4KN導(dǎo)線重力荷載導(dǎo)線重力荷載同正常情況下最大風(fēng)時(shí)的Gd="Q厶=2x15.11x10-3x575=17,38KN地線重力荷載同前面最大風(fēng)地線單位長重量Q=628.4xlO-3xlO=6.284/V/m地線重力荷載Gh=nQ{Lv=1x6.284x10“x575=3.6133KN絕緣子金具防振錘及地線掛點(diǎn)金具防掘錘荷載Gjd=0.9212KN Gjp=0.119KN塔重Gg=3214xl0Jx10=32」4KN263事故斷導(dǎo)線情況（V=Oni/sb=0nmit=O°C地線未斷）導(dǎo)線斷線張力最大使用張力Tm=Tp/k=\23A/2.5=49.36KN直線桿塔分裂導(dǎo)線斷線張力取一相最大使用張力的百分?jǐn)?shù) 表11一相線分裂數(shù)一相線最大使用張力百分?jǐn)?shù)最小限制平地山地22025210KNM31525(20)220KNTd=Tmx0.2=49.36x0.2=9.S72KN導(dǎo)線重力荷載未斷相導(dǎo)線重力荷載導(dǎo)線重力荷載Gd=nQxLv=2x15.11x10-3x523=17.38KN已斷相導(dǎo)線重力荷載Gd'=0.8Gd+Gd=0.8x8.69+8.69=15.61^地線重力荷載Gb=“Q厶=1x6.284xl0_3x523=3.6133KN絕緣子金具防振錘及地線掛點(diǎn)金具防振錘荷載Gjd=0.9212KNG沼=0.119KN塔重Gg=3214x10」x10=32」4KN264事故斷地線情況（V=0ni/sb=0mmt二0cC導(dǎo)線未斷）導(dǎo)線斷線張力最大使用張力—/k=10025/2.7=37A3KN直線桿塔地線不平衡張力取為最大張力的白分?jǐn)?shù) 表12桿塔類型鋼筋混凝土電桿拉線鐵塔自力式鐵塔W330kv15?203050$500kv20?304050Td=7；X0.5=18.565KN導(dǎo)線重力荷載導(dǎo)線重力荷載Gd=nQ{Lv=2x15.11x1CT3x523=17.38KN地線重力荷載未斷地線重力荷載地線重力荷載G?= 厶=1x6.284xW3x523=3.6133KN已斷地線重力荷載Gb'=0.8x3.6133=2.89KN絕緣子金具防振錘及地線掛點(diǎn)金具防振錘荷載Gjd=0?9212KNGjk=0A\9KN塔重Gg=3214x10-3x10=32」4KN2.6.5安裝檢修時(shí)吊線施工荷載(V=10m/sb=0mmt=0°C)采用雙倍起吊吊線G=G/=17.38KN項(xiàng)目電壓等級(jí)(kv)110220?330500導(dǎo)線直線型桿塔1.53.54.0耐張型桿塔2.04.56.0地線直線型桿塔1.02.02.0耐張型桿塔1.52.02.0附加荷載標(biāo)準(zhǔn)值q. 單位：KN表13查表知直線塔Gy=35KN基本風(fēng)壓VV()v2基本風(fēng)壓VV()166o"166o"16將所有數(shù)值代入下式得1.0xl.0xl.lx0.878x27.63xl0-3x丄x523=0?8723KN16Gz=2x1」G+G+2x18.69+3.5=22.618X77P=P=0.8723KN采用轉(zhuǎn)向滑車時(shí)Gz=1」G+Gf=l.lx8.69+3.5=15.059KN耳=P+1.1G=0.8723+1.1x8.69=10.4313KN地線風(fēng)荷載厶sin9=1.0xl.0xl.2xl.l67x—xll.5xl0_3x52316=0.526KW橫擔(dān)荷載結(jié)構(gòu)體形系數(shù) =1.3x(1+0.66)=2.158風(fēng)壓高度變化系數(shù)“：=1.2 風(fēng)壓調(diào)整系數(shù)0一=1.25W.=1.25x13x(1+0.66)xl.2x-^x4.86=0.9933=0.4 =0.4KN

2.7直線塔荷載圖正常情況運(yùn)行最大風(fēng)(V=35/??/5,b=Omnb/=10°C)正常情況最大覆冰（v=\0m/s t=—5°Ch正常情況最大覆冰（v=\0m/s t=—5°C事故斷地線情況（事故斷地線情況（V=0m/sb=0mmt=0°C導(dǎo)（V=0m/sb=0mmt=OcC地線未斷）線未斷）3732—/\32140■J1f1.???\/37323010■/\32140-?I3732\/\/\/二??._??.?**\/\/\//\/:刁、、15610/\/■18301——Loi18301"■■?Z\/*18301I\/X/\/—8301?/安裝檢修時(shí)吊線施丄荷載安裝悄況的錨線荷載(V=1Om/sb=Ommt=0°C)t=O°C)(V=10m/sb=0mm3732373252632140526872.3/ 1I 、/\X\/%/\、J祕322618\/\/872.3\f、I(15059)■?./18301!■8301/A第三章金具設(shè)計(jì)：金具是將桿塔、導(dǎo)線、避雷線、絕緣子連接起來的所用金屬零件。金具可分為：懸垂線夾、耐張線夾、連接金具、保護(hù)金具和拉線金具。3.1絕緣子的種類及選擇絕緣子是用來支撐和懸掛導(dǎo)線，并使導(dǎo)線與桿塔絕緣。它應(yīng)具有足夠的絕緣強(qiáng)度和機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)對化學(xué)物質(zhì)的侵蝕具有足夠的抵抗能力，并能適應(yīng)周圉大氣條件的變化，如溫度和濕度變化對它本身的影響等。架空線常用的絕緣子有針式絕緣子、懸式絕緣子、瓷橫擔(dān)式絕緣子等。根據(jù)規(guī)程相關(guān)規(guī)定，考慮經(jīng)濟(jì)性和線路電壓等級(jí)選擇懸式絕緣子。3.2懸式絕緣子片數(shù)確定3.2.1按正常工作電壓決定每串絕緣子的片數(shù) 表3-1型號(hào)機(jī)電破壞負(fù)荷(KN,不小于)打擊破壞負(fù)荷(N.cm不小于)公稱結(jié)構(gòu)高(mm)絕緣件公稱直徑(mm)最小公稱爬電距離(mm)雷電全波沖擊耐受電壓峰值工頻電壓kvlmin濕耐受擊穿XP-7O7056514625529510040110表3-2污穢等級(jí)爬電比距cm/kv中性點(diǎn)直接接地中性點(diǎn)非直接接地01.61.911.6?2.01.9?2.422.0?2.32.4?3.032.5-3.23.0?3.843.2?3.83.8-4.5曲于本設(shè)計(jì)電壓等級(jí)為220kv,大于110kv,故采用直接接地方式，本線路經(jīng)過地區(qū)的污穢等級(jí)為二級(jí)，故選擇爬電距離為2.0cm/kv絕緣子的泄露距離應(yīng)滿足下式D>Ud式中D——絕緣子的泄露距離，cm；U——線路額定電壓。KV;d 泄露比距，cm。高壓架空線路絕緣子吊的爬電比距泄露距離為D=20X220=4400本設(shè)訃中絕緣子的怕點(diǎn)距離為D二295X15二4425故D>Ud經(jīng)校驗(yàn)絕緣子片數(shù)符合要求。根據(jù)內(nèi)過電壓決定絕緣子片數(shù)絕緣子串在內(nèi)部過電壓下不應(yīng)發(fā)生閃絡(luò)，概率應(yīng)很低。因此要求絕緣子串的操作沖擊濕閃電壓大于操作過電壓的數(shù)值。根據(jù)一般運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和參考表3-1選取絕緣子片數(shù)為13片，而且經(jīng)上述校驗(yàn)合格。表3-3 操作過電壓與雷電過電壓要求懸垂絕緣子串的最少片數(shù)標(biāo)準(zhǔn)電壓（kv）3566110220300500單片絕緣子長（mm）146146146146146155絕緣子數(shù)（片）357131725絕緣子片數(shù)的選擇：根據(jù)設(shè)計(jì)條件和污穢等級(jí)。設(shè)訃條件220kv輸電線路，線路通過區(qū)域?yàn)榭諘鐭o人區(qū)污穢等級(jí)為二級(jí)，屬于低污染區(qū)絕緣子片數(shù)MD/293二4400/293二14.9故應(yīng)選擇絕緣子片數(shù)為15片故確定使用XP-7O型絕緣子15片，經(jīng)上述校驗(yàn)合格。3?3懸垂串的串?dāng)?shù)的設(shè)計(jì)根據(jù)山中國電力出版社出版的《電力金具手冊》選取220kv級(jí)絕緣子單審懸垂絕緣子串。（圖號(hào)TH07）3.1懸垂串串?dāng)?shù)的校驗(yàn)確定絕緣子選擇（XP-70）1）按最大垂直荷載進(jìn)行校驗(yàn)

心Eo-7+G、Gn=g5slK_2?0x(2x50?lx10“x451.55x575+8182)n 70x10*二0.77串2)短路拉力計(jì)算R1.3x0.20x12340070x10’=0.458串R1.3x0.20x12340070x10’=0.458串故絕緣子串應(yīng)取一串表3-4 導(dǎo)線金具材料匯總表編號(hào)名稱型號(hào)每組量(個(gè))每個(gè)質(zhì)量(kg)共計(jì)質(zhì)量(kg)總質(zhì)量(kg)1掛板UB-710.750.7581.822球頭掛環(huán)QP-710.270.273懸式絕緣子XP-70154.770.54碗頭掛板WS-710.850.855懸垂線夾(雙線夾〉XCS-519.39.36鋁包帶(1X10)0.15經(jīng)檢驗(yàn)取一串絕緣子合格3.4防振錘的設(shè)計(jì)3.4.1導(dǎo)線的防振措施防振從兩方面著手，一是減弱震動(dòng)，一是增強(qiáng)導(dǎo)線耐振強(qiáng)度。3.4.2防振錘的選擇防振錘的自振頻率要和導(dǎo)線相近，這樣，當(dāng)導(dǎo)線震動(dòng)時(shí)，引起防振錘共振，使兩個(gè)重錘有較大的甩動(dòng)，可以有效的消耗導(dǎo)線的振動(dòng)能量。當(dāng)架空線振動(dòng)時(shí)，防振錘的線夾隨之上下振動(dòng)，山于兩端的重錘具有較大的慣性，不能和線夾同步移動(dòng)，則鋼絞線不斷上下彎曲，重錘的阻尼作用減小了振動(dòng)的強(qiáng)度，鋼絞線的變形及各股間的摩擦則消耗了振動(dòng)能量。鋼絞線彎曲的越厲害、所消耗的產(chǎn)生能量越多，則振動(dòng)的幅度越大。為了獲取最大防振效果，應(yīng)以防振錘的鋼絞線性能產(chǎn)

生最大撓度為原則。為此防振錘本身的自然振動(dòng)頻率范圍要與架空線振動(dòng)頻率范圍相適應(yīng)。5導(dǎo)線防振錘的設(shè)計(jì)表3-4防震錘型號(hào)導(dǎo)線直栓(mm)當(dāng)需要裝置下列防震錘個(gè)數(shù)時(shí)的相應(yīng)檔距(m)1個(gè)2個(gè)3個(gè)FD-1d<12<300>300-600>600-900FD-2、312WdW22W350>350-700>700-1000FD-4、5>6d<22-37.1W450>450-800>800-1200FG-70GJ-70LGJ—400/50采用FD-5型防振錘導(dǎo)線直線D二27.63選用2個(gè)防振錘振動(dòng)風(fēng)速范RI根據(jù)表3-4采用(0.5—5.0m/s)表3-5 振動(dòng)風(fēng)速范圍檔距(m)導(dǎo)線懸掛點(diǎn)高度(m)引起振動(dòng)的風(fēng)速(m/s)下限上限150-250120.54.0300-450250.55.0500-700400.5658.0最高氣溫時(shí)導(dǎo)線最小拉力＜rmin=63N/mm2最低氣溫時(shí)導(dǎo)線最大拉力曠叭=70N/mm2平均運(yùn)行時(shí)拉力bnux二68?32N/mm2g!=32.79x10/m-mm2則最高、最低振動(dòng)頻率f=200 =200-^-=43.43HZD27.63/min=200獨(dú)=200-^-=3.62HZm,nD27.63最大、最小“半波長”

2400%9?8bmaxg】27.63 2400%9?8bmaxg】27.63 /9.8x70400x0.5V32.73xlO"3=20/77心一D嚴(yán)石—27.63I9.8x63 5g/?/2400vnmVSl400x6V32.73xlO"3解得防振錘安裝距離:2231.621.58=12231.621.58=1.46/?/第二個(gè)防振錘安裝距離為2S二2.92m3.6避雷線防振錘設(shè)計(jì)避雷線型號(hào)GJ—70 直徑D二11.5mm 選用二個(gè)FG—70防振錘表3-6 絕緣子串金具和防震錘數(shù)量、自重：項(xiàng)目絕緣子串金具部分防震錘合計(jì)導(dǎo)線數(shù)量15片1套2個(gè)(FD-5)重量15x4.7kg962kg2x1.2kg92.52kg地線數(shù)量1套2個(gè)(FD-70)重量2.36焙2x4.2檢11.36kg3.6.1防震措施：根據(jù)導(dǎo)線型號(hào)GJ-70確定使用FG-70防振錘根據(jù)l=523m>450確定使用2個(gè)防震錘確定防震措施、繪制防震錘安裝圖、選擇絕緣子型號(hào)與片數(shù)、繪制絕緣子吊組裝第四章防雷設(shè)計(jì)在整個(gè)電力系統(tǒng)中的防雷中，輸電線路的防雷問題最為突出，這是因?yàn)檩旊娋€路長度長，地處曠野，乂往往是地面上最為高聳的物體，因此極易遭受雷擊。輸電線路的防雷性能的優(yōu)劣，主要有兩個(gè)指標(biāo)來衡量：一是耐雷水平，即雷擊線路絕緣不發(fā)生閃絡(luò)的最大雷電流幅值，以KA（千安）為單位。二是雷擊跳閘率，既100KM線路每年山雷擊引起的跳閘次數(shù)，這是衡量線路防雷性能的綜合指標(biāo)。顯然，雷擊跳閘率越低，說明線路防雷性能越好。設(shè)計(jì)條件：220KV輸電線路，導(dǎo)線型號(hào)為LGT-400/50地線采用GJ-70型雙避雷線，保護(hù)角16.5（山桿塔外形計(jì)算得），避雷線平均高度hh=24.5/n,導(dǎo)線的平均高度心二15.46m,鐵塔高度30.5m,絕緣子串長X=2.887m,年均雷暴日為40天，入=5.75mm 般地區(qū).P=100+21x5=2O5Q?高土壤電阻率地區(qū)：P=2000+21x10=2210Qm桿塔水平接地裝置的丄頻接地電阻可利用下式進(jìn)行計(jì)算：P（[} \2nL[hd 丿P為土壤電阻率 L水平接地體的總長度 h水平接地體的埋設(shè)深度d水平接地體的直徑或等效直徑 兒為水平接地體的形狀系數(shù)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：在100<p<300Q-/n的地區(qū)，除利用鐵塔的自然接地，還應(yīng)設(shè)人工接地裝置，接地體埋設(shè)深度不宜小于0.6-0.8mo在p>2000Q.,n的地區(qū)，可釆用6-8根總長度不超過500m的放射形接地體，或連續(xù)伸長接地體，放射形接地體可采用長短結(jié)合的方式，接地體埋深不宜小于0.3mo本設(shè)計(jì)為220kv單回路輸電線路設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)條件

1?耐張段長度：5km；2.氣象條件：第I典型氣象區(qū)；3?地質(zhì)條件：普通土；4?地形條件：平原地區(qū)；5?.污穢等級(jí)：］［級(jí)；輸送方式及導(dǎo)線：單回路，LGJ400/50；根據(jù)以上條件本設(shè)計(jì)的電阻率P=2050，，，?1桿塔接地裝置：（］）p=205Q-m =0.012w 厶=10x4+2x4=48〃?11=0.8/?7 =1.76

土壤電阻率g“）300工頻電阻不大于Q15工作量土方量亦項(xiàng)目材料名稱及規(guī)格長度（m）質(zhì)量（kg）1：在基礎(chǔ)坑里敷設(shè)圓鋼2：挖0.8米深，0.4米寬的溝，在溝內(nèi)敷設(shè)圓鋼，焊好接點(diǎn)，并將引線與大環(huán)焊接好，在回填土161012圓鋼5044.112鍍鋅圓鋼2X2.003.533鍍鋅扁鋼2X0.190.534總重48.17說明：1:用于居民區(qū)及非居民區(qū)2：自立式矩形或方形鐵塔，跟開宜小于8?5米205z 482 t)R-In 1.762itx480.8x0.012=7.220流經(jīng)沖擊電流時(shí)接地裝置的接地電阻與雷電流幅值、土壤電阻率和接地裝置的長度及其結(jié)構(gòu)形狀有關(guān)。通常將沖擊接地電阻/^與工頻接地電阻心之比值乞〃=如稱為接地裝置的沖擊系數(shù)，由于考慮到靂電流幅值大，土壤中便會(huì)發(fā)生局部火花放電，使土壤電導(dǎo)率增加，接地電阻減小，所以其值一般小于1;但山于靂電流頻率高，對于伸長接地裝置因有電感效應(yīng)，阻礙電流向接地體遠(yuǎn)端流去，故沖擊系數(shù)可能大于1.故Rch=ach^ga.h=0.74嚴(yán)（7.0+血）［1.56_exp（-3.0嚴(yán)）］線路額定電壓(KV)避雷線根數(shù)P22010.9220.88查表取0=0.88假設(shè)7^=110^4 人=嘰=0.88x110=96.8K4a=0.74x205"(7.0+頃)[1.56-exp(-3.0x96.8?)]=1.155Rch=achR^=1.155x7.22=8.340計(jì)算桿塔等值電感及分流系數(shù)。查表知鐵塔的電感可按0.5pH/mIk算，故得Lt=0.5x30.5=15.25(////)4.2(1)耐雷水平的計(jì)算：塔頂電位Uld=iglRch+Lxl警=叭i+PLS,罟AQQfUVI=0.88Zx&34+0?5x30?5x—=12.57以 2.6橫擔(dān)電位t/^jg=沐力+抵擔(dān)方=0R?d+05+鄉(xiāng)?6082/5,=0.88Zx8.34+0.5x30.5x x-—=11.74/橫相 30.5 2.6取e二丄則橫擔(dān)高度處桿塔點(diǎn)位的幅值為dt2.6U認(rèn)=卩1心+糾工式中/——雷電流幅值I2.6hd)導(dǎo)線電位知訃1-k普)k值應(yīng)采用電暈修正后的數(shù)值k=k}xkQ&——耦合系數(shù)的電暈校正系數(shù)耦合系數(shù)的電暈校正系數(shù)線路額定電壓kv20-3560-110154-330500兩條避雷線1.11.21.251.28一條避雷線1」51.251.3-k為耦合系數(shù)： ^=1.25根據(jù)塔形可知瓜=24.5mhd=15.46mrh=0.00575mhl2=10.01md\3=J(九+紡尸+2.52=40加%=7(/?/,-/?J2+2.52=9.38〃？23=J(hb+/?d)~+斤2~=412"“23=J(心一力d)‘+斤2?= 245t/ 245t/d=0.3x12.57-——x15.46x(1-0.253x=0.113/2.6 15.46絕緣子串兩端加的電壓s=5咖-Ud當(dāng)電壓匕未超過線路絕緣水平，即-Yt/潞時(shí)，導(dǎo)線與桿塔之間不會(huì)發(fā)生閃絡(luò)。U、= 100i=100x12kv=1200kv得/=103.21/C4采用迭代法求解耐雷水平：乙=103.21曲 \?=0小=0.88x103.21=90?822K4a=0.74x205?(7.0+何)[1.56-exp(-3.0x90.822?)]=1.164Rj=uR=8?407Cd\2=J(%+%)'+/「=50加"12=J斤2,=10.01/7?]n如+ln仏°2408 得73In—+ln rb"1215.462.615.462.6QQQ7人"?數(shù)X&407+0.5X30.5X藥"2?旳QQQ7JjH=0.88Zx8.407+0.5x26x-—=11.8/2.6I ?45^d=0.3xl2.56/--xl5.46x(l-0.235x^)=-0.04/S=1200KV 得I=\m.35KA=101.35/G4 幾=0/山=0?88xl01?35=89?2Ma=0.74x205~°4(7.0+何)[1.56-exp(-3.0x89.2“)]=1.167心=(次=8.4260/ 0.88Z=0.88/x8.426+0.5x30.5x =12.577/"2.6/ /0.88Z=0.88Zx8.426+0.5x26x =11.815/2.6I ?45t7.=0.3x12.577Z一一x15.46x(1-0.235x =-0.034Z2.6 15.46匕=比黃擔(dān)一y, 5=1200KU 得Z=101.27/C4耐雷水平為/=101.27K4I=101.27KA,則=0/“=0.88x101.27=89」21K4則a=0.74x2O5-04(7.0+>/48)[1.56-exp(-3.0x89.121-04)]=1.1672&.力=“/?=8?4272Q對于q=205C?〃?的地區(qū)，根據(jù)我國有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)220kv線路的繞擊耐雷水平為12KA故t/j=1200KV有知So%=5所以可知（1一《）0心+”50%3]噲+-歆（1一《）0心+”50%3]噲+-歆2.6(1-0.294)x0.88x8.427+120015.25s-°-294)x0-88x蘭人0?235花15.46丿=101.27（/C4）由以上迭代可得知耐靂水平I=101.27KA計(jì)算雷電流幅值超過耐雷水平的概率。根據(jù)雷電流幅值概率曲線式，可知雷電流幅值超過人的概率P,=8%,超過厶的概率￡=73.1%計(jì)算擊桿率g、繞擊率〈和建弧率〃。查表知擊桿率g=l/6o繞擊率16.5阿39<二1086=0.138%為了求岀建弧率“先算出E=4.5^75=4.5^75-14=80.25%線路跳閘率川=厲+n2=N（g￡+<￡）〃1 8 0.13873.1-1 8 0.13873.1-x—+ x 6100100100第五章基礎(chǔ)設(shè)計(jì)關(guān)于鐵塔基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)，選擇合適的基礎(chǔ)對其進(jìn)行校驗(yàn)滿足經(jīng)濟(jì)、安全等后可使用。所謂桿塔基礎(chǔ)是指筑在土壤里的桿塔地下部分的總體。桿塔必須有穩(wěn)定的基礎(chǔ)，一防止桿塔上拔、下沉和傾倒，確保架空線路安全、可靠運(yùn)行。鐵塔基礎(chǔ)有四種類型，即：1、 整體式基礎(chǔ)，四只腳澆在一起，一般用于窄基鐵塔；2、 四角分立式基礎(chǔ)，四只腳分立，但尺寸均相同的基礎(chǔ)，一般用于直線塔;3、 四腳分立，但有兩只腳受拉，另兩只腳受壓的基礎(chǔ)，一般用于轉(zhuǎn)角塔；4、 四腳分立，但有三只腳受拉，另一只腳受壓的基礎(chǔ)，一般用于轉(zhuǎn)角另有拉線的鐵塔。表5-1 基礎(chǔ)上拔土計(jì)算容重和上拔角粘土及粉質(zhì)粘土砂土參數(shù)、堅(jiān)硬硬塑可塑軟塑棟砂粗砂中砂細(xì)砂粉砂計(jì)算容重(KN/m3)171716151917171615計(jì)算上拔角(°)252520103028282622注：位于地下水以下土的容重考慮浮力的影響，計(jì)算上拔角仍按本表表5-2 回填土體臨界深度幾土類土的狀態(tài)臨界深度幾(m)圓形底版方形底板砂土類稍密、密實(shí)2.5D3.0D粘性土堅(jiān)硬、硬塑2.0D2.5D可塑1.5D2.0D軟塑1.2D1.5D表5-3上拔和傾覆穩(wěn)定設(shè)汁安全系數(shù)桿塔類型上拔穩(wěn)定傾覆穩(wěn)定&?直線型1.61.21.5懸垂轉(zhuǎn)角型2.01.31.8轉(zhuǎn)角型，終端型，大跨越型2.51.52.25.1直線鐵塔基礎(chǔ)上拔校驗(yàn)：采用土重法，選擇土質(zhì)為：堅(jiān)硬黏土、無地下水。查閱規(guī)程得基礎(chǔ)參數(shù)安全系數(shù)為k=l.5 可知其上拔角a=22°\a]=2.2kg/cm3 土容重/0=17(/V//n3)混凝土容重％=22KN/m3回填土體臨界深度hc=1.6〃?，B=3.1加ht=1.6-0.22=1.38/nht<hc:.在臨界埋深之內(nèi)倒栽椎體土重Go=Vo?/o=(15.76-1.66)x17=239.1KN基礎(chǔ)自重Q=Vh?Vh=(0.82xl.05+0.99+3.12x0.25)x22=105.32KN,丁=色+2=竺2+空聖七547KNK、K21.6 1.2上拔穩(wěn)定校驗(yàn)= 105.32+239.7=153^15T 235.47基礎(chǔ)上拔校驗(yàn)合格。0.2直線塔基礎(chǔ)下壓穩(wěn)定校驗(yàn)2.1基礎(chǔ)臺(tái)階上土重Go =(3Go =(3?1，x1.38-1?66)x17=190.34KN(4-3)下壓穩(wěn)定條件化性八[一。二+込土竺(考慮單向偏心荷載作