【文章內(nèi)容簡介】 ZM2 27 400 600 3200 跨越 4 J1 24 400 500 0～ 20 4302 耐張 4 J2 24 400 500 20～ 40 4903 轉角 1 J3 24 400 500 40～ 60 5619 轉角 1 第 五節(jié) 桿塔基礎設計 輸電線路桿塔及拉線的基礎，應使桿塔在各種受力的情況下不至于傾覆、下陷或上拔。因此對基礎施工的質(zhì)量要求必須嚴格，工程數(shù)據(jù)，資料的記錄必須齊全，以利于長期安全運行。鋼筋混凝土電桿直接將桿腿埋入地下，鐵塔則借助于鋼筋混凝土的基礎和底腳來固定。 一、鐵塔基礎承受以下幾種荷重 、導線、避雷線、絕緣 子、金具等的自重而產(chǎn)生的垂直荷重，還應計及覆冰荷重和安裝時工人、工具及附件的荷重。 110kV架空線路初步設計 12 ，轉角桿塔的角度荷載。 、避雷線張力不平衡由事故斷線而產(chǎn)生的張力和沖擊力。 。 二、基礎型式的選擇 桿塔基礎根據(jù)桿塔類型、地形、地質(zhì)及施工條件的不同，一般采用以下幾種類型。 (1)現(xiàn)場澆制的混凝土和鋼筋混凝土基礎：適用在施工季節(jié)砂石和勞動力條件較好的情況下。 (2)預制鋼筋混凝土基礎：這種基礎適合于 缺少砂石、水源的塔位或者需要在冬季施工而不宜在現(xiàn)場澆制基礎時采用。預制鋼筋混凝土基礎的單件重量要適應于至塔位的運輸條件，因此預制基礎的部件大小和組合方式有所不同。 (3)金屬基礎：這種基礎適合于高山地區(qū)交通運輸條件極為困難的塔位。 (4)灌注樁式基礎：灌注樁式基礎可分為等徑灌注樁和擴底短樁兩種。當塔位處于河灘時， 考慮到河床沖刷及防止漂浮物對鐵塔影響，常采用等徑灌注樁深埋基礎。擴底短樁基礎最適用于粘性土或其他堅實土壤的塔位。 本地區(qū)沙石較少，土質(zhì)疏松宜采用 預制鋼筋混凝土 階梯式 基礎 。選 擇的桿塔基礎要與桿塔的參數(shù)相吻合。 表 214 桿塔塔重及基礎作用力 塔型名稱 呼稱高（ m） 塔重（ kg） 上拔腿作用力 下壓腿作用力 上拔力 水平力 下壓力 水平力 xP yP xP yP ZM1 24 2508 110 12 14 146 14 16 ZM2 27 3206 108 13 13 148 15 15 J1 24 4302 265 34 35 314 36 38 J2 24 4903 399 46 47 451 52 50 J3 24 5619 493 61 57 550 68 60 110kV架空線路初步設計 13 表 215 所選基礎及其參數(shù) 基礎型號 容許上拔力 容許水平力 容許下壓力 xP yP ]2[2 型基礎 ]2[2 型基礎 ]19[ 型基礎 ]23[ 1 型基礎 ]25[ 型基礎 第 六節(jié) 絕緣子及金具的選擇 一、絕緣子 絕緣子是用來支撐和懸掛導線，并使導線和桿塔絕緣，它應具有足夠的絕緣強度和機械強度，同時對化學物質(zhì)的 侵蝕具有足夠的抵御能力，并能適應大氣條件的變化。 (一 )絕緣子的種類和用途 ： 針式絕緣子主要用于線路電壓不超過 35kV，導線張力不大的直線桿或小轉角桿塔。優(yōu)點是制造簡易、價廉，缺點是耐雷水平不高，容易閃絡。 ： 這種絕緣子已廣泛用于 110kV 及以下線路，它具有許多顯著的優(yōu)點，如：絕緣水平高；同時起到橫擔和絕緣子的作用，能節(jié)約大量鋼材，并能提高桿塔懸掛點高度，可節(jié)約線路投資 25%~30%；運行中便于雨水沖洗。 ： 在 35kV 及以上架空線路采 用。通常把它們組裝成絕緣子串使用，每串絕緣子的數(shù)目與額定電壓有關。 （二） 絕緣子的選擇 、片數(shù)、串數(shù)的確定地區(qū)污穢等級主要根據(jù)地區(qū)的污濕特征、運行經(jīng)驗以及外絕緣表面污穢物的等值附鹽密度三個因數(shù)綜合確定。我過污穢等級分 5 級如表 216 所示。 、絕緣子的允許機電荷載和擬承受的外荷載、以及一定的安全系數(shù)。 所選絕緣子單片泄漏距離數(shù)值來確定，也可按絕緣子串的污閃電壓來選擇，同時所選 絕緣子串片數(shù)還應滿足操作過電壓要求，并考慮雷電過電壓的需要。 110kV架空線路初步設計 14 絕緣子串的泄漏距離應滿足下式 )125( ??UdD 式中 D― 絕緣子串的泄漏距離， cm； U― 線路額定電壓， KV； d― 泄漏比距， cm/KV。 知道每片絕緣子的泄漏電流距離，即可決定絕緣子的片數(shù) n。絕緣子的泄漏電流距離指兩極間沿絕緣件外表面輪廓的最短距離。 直線桿塔每串絕緣子片數(shù)為 n＝ D/S(5— 13) 式中 D— 絕緣子串應有的泄漏距離， cm； S— 每片絕緣子的泄漏距離， cm； n— 直線桿絕緣子串的絕緣子片數(shù) 。 表 216 各污穢條件下的泄露比距 對線路穿過地區(qū)實地考察，該地區(qū)為 Ⅰ 級污穢區(qū)，所以設計采用 Ⅰ 級污穢區(qū)標準設計。 本設計全線采用硅橡膠復合絕緣子，直線桿塔懸垂串用棒形懸式復合絕緣子 FXBW4110/100,每相單串；轉角及耐張桿塔耐張串用 XWP70，每相單串；跨越一級及以上公路、 110kV 及以上線 110kV架空線路初步設計 15 路每相雙串。在導線端安裝一 個均壓環(huán) 。 選擇懸式硅橡膠復合絕緣子的最小公稱爬電距離為：FXBW4110/100 的 最 小 公 稱 爬 電 距 離 為3450 ? 110 ? 12=3168， XWP70 的最小公 稱爬電距離為400? 10=4000? 110? 12=3168。所選絕緣子滿足要求。 二 、金具的選擇 懸垂線夾選取中心回轉式懸垂線夾 XGU4，耐張線夾導線選取導線用液壓型耐張線夾 NY300/40，避雷線選取避雷線用壓縮型耐張線夾 NY50G。設計采用的安全系數(shù)：導線金具不小于 ，避雷線金具不小于 。 表 217 所選金具主要尺寸 型號 主要尺寸 標稱破壞何重（ kN） 重量 （ kg） H L R C M XGU4 110 250 18 16 40 型號 主要尺寸 握力 重量 D1 D2 D3 L1 L2 r L3 NY300/40 40 16 18 535 55 265 88 NY50G 18 16 155 110 315 60 四， 桿塔頭部尺寸的校驗 桿塔頭部尺寸布置的重原則是滿足導 (地 )線的絕緣配合，主要有以下三 個方面： ，內(nèi)部過電壓及正常工作電壓三種電壓的間隙要求，以及滿足帶點作業(yè)的間隙要求。 110kV架空線路初步設計 16 ，應滿足按檔距中央接近程度所需要的距離（包括由于風吹動而引起的不同期擺動或不均勻覆冰的影響等 ） . 。 經(jīng)校驗桿塔尺寸滿足下表要求。（校驗過程見計算書） 表 218 規(guī)程規(guī)定空氣間隙采用數(shù)值 電壓等級（ kV） 35 110 220 雷過電壓時（ m） 操作過電壓時（ m） 工頻電壓時（ m） 第 七節(jié) 防雷防振及接地保護裝置的選擇 一、防雷保護措施 根據(jù)電力行業(yè)標準《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》(DL/T620— 1997)及《設計規(guī)程》規(guī)定，本工程采用以下措施防雷： ； 的 5 倍，地線對邊導線的保護角不大于 20 度； 15 度無風時，在檔距 中央，導線與地線間的距離滿足下式要求： S=+1； 式中 S檔距中央導線與地線間的距離 (m)； L— 檔距 (m) （計算條件為177。 15℃、無冰、無風）。 二、防振措施 導線的振動和舞動對導線的危害較大，引起導線振動的主要原因是風的作用，架空輸電線路的導線受穩(wěn)定的微風作用時，便在導線的背面形成以一定頻率上下交替變化的氣流渦流，從而使導線受到一個交替的脈沖力作用，當頻率與導線固有頻率相等時，導線垂直平面產(chǎn)生共振，引起導線舞動。 導線振動的波形為駐波，即波節(jié)不變，波腹上下 交替變化。在一年中，導線振動的時間達全年的 30％－ 35％，無論導線以什么頻率振動，線夾出口總是為一波節(jié)點，所以導線振動使導線在線夾出口反復扭折，使材料疲勞，最終導致導線斷線或斷股事件發(fā)生，對導線的運行安全危害很大。 鑒于導線振動的起因及危害，我們必須采取相應的措施來保護線路安全運行，在該設計中主要從下面兩方面來保護： 110kV架空線路初步設計 17 ，利用設備本身對導線的阻尼作用，減少導線的振動； （導線使用 FD5 避雷線使用 FG50 型） 安裝防振錘的原則：最大波長和最小波 長的情況下，防振錘的安裝位置在線夾出口的第一個半波內(nèi)。 表 219 防震錘與導線避雷線的配合表 型號 使用絞線截面積（ 2mm ） 質(zhì)量（ kg） 數(shù)量（個） 鋼絞線 鋁絞線 FD5 300~400 28 FG50 50 56 。 高頻振動時阻尼線消振效果較好，阻尼線比較適合小截面導線的防振，對大跨越檔距則往往采用阻尼線加防震錘的聯(lián)合防振措施，以發(fā)揮各 自的優(yōu)勢。 本線路處于平原地帶受風的影響較大，故采用防振錘防振，具體計算詳見計算書部分。 三、接地保護 根據(jù)規(guī)程規(guī)定：有地線的桿塔均應接地。土壤電阻率為 100≤ρ≤ 500Ω m， 除利用桿塔的自然接地外，還應裝設人工接地裝置。 在雷雨季節(jié)干燥時，自立桿塔的工頻接地電阻按不大于 15Ω設計，每基桿兩腿和塔四腿均裝設接地引下線及接地裝置， 人工 接地體采用φ 12 圓鋼，接地體及引下線應熱鍍鋅防腐并敷設成放射型，埋深不小于 。為便于測量變電站接地網(wǎng)的電阻，在變電站的地線掛線架上，裝設一片 XWP70 型懸 式絕緣子。正常時地線與變電站連接，測量電阻時拆開 。 桿塔接地電阻滿足有關規(guī)程的要求不大于下表所列值 表 220 桿塔工頻接地電阻 土 壤 電 阻 率（Ω .m） ? ≤ 100 100 ? ≤500 500 ? ≤1000 1000? ≤2021 ? 2021 桿塔工頻接地電阻（Ω） 10 15 20 25 30 經(jīng)測量的被設計經(jīng)過地區(qū)土壤電阻率為 200Ω .m。桿塔工頻接地電阻簡易計算公式 ??????? 15102 0 ?R 。 110kV架空線路初步設計 18 第 三章 計算任務書 第一 節(jié) 導線截面選擇及校驗計算部分 一、 按經(jīng)濟電流密度選擇 導線截面 表 31 經(jīng)濟電流密度（ A/mm2） 導線材料 最大負荷利用小時 maxT 3000 以下 3000~5000 5000 以上 鋁線、鋼芯鋁線 銅線 鋁芯電纜 銅芯電纜 I max =P/ )( 1020c os33 AUN ??? ???查表 31 得 Jec =,則單回路線路總的截面積為 2m a x mmS JIec??? 我們在選擇導線的時候還應該考慮線路投運后 5 年的發(fā)展需要。 本地負荷年增