【正文】 擊跳閘率。本次設(shè)計(jì)最高桿塔為G13號(hào)桿塔，下面以該桿塔為例，計(jì)算其耐雷水平和雷擊跳閘率。1)絕緣子串的50%沖擊閃絡(luò)電壓2) 導(dǎo)，地線弧垂，（查代表檔距381m的外過(guò)無(wú)風(fēng)氣象條件下的導(dǎo)地線應(yīng)力弧垂曲線）3） 導(dǎo)地線平均高度 （102）3) 電暈下的耦合系數(shù) （103）地線半徑，；導(dǎo)地線的平均距離，；地線與導(dǎo)線鏡像間的距離，；地線與地線鏡像間的距離，；b—地線與地線間的距離，b=；最外面導(dǎo)現(xiàn)與地線的水平距離。式中 ——為幾何耦合系數(shù)，220kV雙避雷線校正系數(shù)。 5)桿塔電感式中 ——為桿塔單位高度電感。鐵塔單位高度電感取；——桿塔全高，m。6)雷擊桿塔時(shí)的分流系數(shù)220kV線路含2根避雷線的桿塔分流系數(shù)[8]。7)沖擊接地電阻計(jì)算式中 ——表示接地裝置的組成鋼帶根數(shù)；——為接地裝置的沖擊利用系數(shù)，取[5]；——為沖擊系數(shù)，取8）雷擊塔頂時(shí)的耐雷水平計(jì)算當(dāng)額定電壓為220kV，一般線路的耐雷水平不宜小于75110kA，,線路耐雷水平滿足要求[8]。 1)對(duì)于一般地區(qū)，雷電流幅值超過(guò)的概率滿足 （104）式中 ——雷電流幅值，kA；——幅值大于的雷電流出現(xiàn)概率。計(jì)算得：2）線路雷擊次數(shù)(次)3）擊桿率 得平丘地區(qū)，兩根地線的擊桿率為[8]。4）繞擊率 （本線路） 5）繞擊桿塔耐雷水平則雷電流幅值超過(guò)的概率。6）220kV線路，中性點(diǎn)有效接地，則絕緣子串平均工作電壓梯度(有效值) 式中 ——線路額定電壓(有效值)，kA；——為絕緣子串長(zhǎng)度，m。7)桿塔沖擊閃絡(luò)建弧率7）雷擊跳閘率由計(jì)算可知該段線路屬于多雷區(qū)，應(yīng)加強(qiáng)做好防雷保護(hù)。11接地設(shè)計(jì)桿塔的接地裝置是為了將雷電流入地，以保持線路有一定的耐雷水平，接地裝置設(shè)計(jì)的質(zhì)量直接影響著輸電線路的安全運(yùn)行。接地設(shè)計(jì)的主要工作是根據(jù)該地區(qū)的土壤電阻率的大小判斷是否需要設(shè)計(jì)人工接地裝置，選擇接地裝置的形狀及其埋深。并根據(jù)選擇的接地裝置計(jì)算桿塔自然接地體及人工接地裝置的工頻接地電阻。檢驗(yàn)此接地電阻值是否超過(guò)有關(guān)規(guī)程規(guī)定的規(guī)定值。本段線路位于平丘區(qū)段，由下表（表91）可知本地區(qū)為中電阻率地帶。表91 大地按電阻率分類表分類電阻率特征低電阻率地帶常在土壤中含有充分的水分的河口或沿海的低地中電阻率地帶獲得地下水感到困難的內(nèi)陸的平原部分高電阻率地帶較缺少水的丘陵地帶，山脈，高原常用土壤計(jì)算用電阻率如下表（表92）所示：表92常用土壤計(jì)算用電阻率土壤類別電阻率耕土、腐植土、粘土、淤泥、黑土、泥沼地帶、鹽漬地1X102石質(zhì)粘土、潮濕沙土、黃土、細(xì)沙、混合土、亞沙土、亞粘土3X102濕沙，風(fēng)化砂、砂質(zhì)土壤、礫石混合砂土、河砂淤積土6X102砂子、含有卵石和碎石的砂土、含硬質(zhì)砂巖的亞粘土10X102卵石、碎石、風(fēng)化巖石、風(fēng)化泥質(zhì)巖石20X102花崗巖、石英巖、石灰?guī)r20X102 以上本地區(qū)為中電阻率地帶，故選取ρ=1000Ωm來(lái)進(jìn)行接地設(shè)計(jì)。接地設(shè)計(jì)相關(guān)規(guī)程規(guī)定如下：①土壤電阻率為ρ=600Ωm的地區(qū)的架空送電線路桿塔的工頻接地電阻不得大于20Ω；②在Ωm的地區(qū)，一般采用水平敷設(shè)的接地裝置，在耕地中的接地體，應(yīng)該埋設(shè)在耕作深度以下；③在高土壤電阻率地區(qū)，可采用放射型接地裝置。在桿塔基礎(chǔ)附近（）有土壤電阻率較低的地帶，可部分采用引外接地或其他措施； ④接地體的截面積及斷面形狀對(duì)接地電阻影響不大。因此接地材料規(guī)格的選擇主要考慮腐蝕及機(jī)械強(qiáng)度的需要，在實(shí)際線路中，一般采用Φ10圓鋼做接地體，Φ12圓鋼做接地體引下線并根據(jù)地區(qū)的腐蝕性質(zhì)采取熱鍍鋅、熱鍍錫等防腐措施；⑤接地體的連接應(yīng)該嚴(yán)密可靠，除必須斷開(kāi)處螺栓連接外，均需焊接。如采用搭接焊，其搭接長(zhǎng)度，圓鋼為直徑的6倍，并雙面施焊，扁鋼為帶寬的2倍，四面施焊。根據(jù)上述規(guī)定可知，本地區(qū)的土壤電阻率較高，利用自然接地體不能滿足要求，需采用水平淺埋放射形接地裝置，接地裝置示意圖如下圖（圖91）所示：圖91 接地裝置示意圖接地裝置正面圖(mm)（1塔腿 2接地引下線 3接地體）600123接地裝置平面圖(mm)L 6000接地引下線與桿塔連接方式如下圖（圖92）所示圖92接地引下線與桿塔連接方式圖1．鐵塔主材角鋼 2．墊 圈3．鐵 塔 螺 栓 4．鍍鋅扁鐵5．Φ10渡鋅圓鋼 6. 鐵塔基礎(chǔ)12基礎(chǔ)設(shè)計(jì)及施工方案輸電線路的桿塔基礎(chǔ)承受著桿塔荷載傳遞到基礎(chǔ)頂面的外力作用。隨著桿塔所受到荷載的變化，基礎(chǔ)所受到的作用力隨之變化。因此，桿塔的基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足桿塔在各種受力情況下，桿塔不傾覆，桿塔不下沉，不上拔，使線路能夠長(zhǎng)期安全可靠地運(yùn)行。為保證桿塔以及基礎(chǔ)本身的承載力的正常使用年限，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮下面的問(wèn)題：地基承載能力的計(jì)算 基礎(chǔ)的強(qiáng)度計(jì)算輸電線路桿塔基礎(chǔ)分為電桿基礎(chǔ)和鐵塔基礎(chǔ)。本課題均為鐵塔，所以采用鐵塔基礎(chǔ)。鐵塔基礎(chǔ)借助于混凝土基礎(chǔ)及底腳螺栓來(lái)固定，保證鐵塔不上拔、不下沉。根據(jù)實(shí)際工程情況本工程選用現(xiàn)場(chǎng)澆注鋼筋混凝土基礎(chǔ)，這種基礎(chǔ)是目前送電線路上廣泛使用的基礎(chǔ)，由方型鋼筋混凝土基柱和混凝土底板或鋼筋混凝土底板構(gòu)成。 普通鋼筋混凝土基礎(chǔ)設(shè)計(jì)條件(1)工程地質(zhì)：一般性黏土，可塑，（變動(dòng)范圍177。），土壓力參數(shù)m=48,天然容重(2)材料：混凝土強(qiáng)度等級(jí)采用C15；鋼材采用II級(jí)熱軋鋼筋，fy=290N/mm2(3)適用塔型：取垂直檔距最大的G13鼓型直線塔SZ233進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，塔全高=50m塔身高33m,塔頭高17m。型號(hào)桿塔進(jìn)行效驗(yàn)，正面根開(kāi)8700mm，側(cè)面根開(kāi)8700mm。（1）基礎(chǔ)作用力計(jì)算桿塔自重G=22741=1）正常運(yùn)行情況（最大風(fēng)）鐵塔基礎(chǔ)作用力計(jì)算桿塔塔身風(fēng)荷載的計(jì)算： （121）由于地面粗糙度屬于B類，則= = =(2)基礎(chǔ)的上拔力和下壓力計(jì)算下壓力為 上拔力為 由橫向荷載引起的水平推力塔腿坡度引起的水平推力基礎(chǔ)上拔受力：上拔力水平推力 基礎(chǔ)下壓受力：下壓力水平推力 圖101 直線鐵塔基礎(chǔ)受力示意圖2）斷線情況鐵塔基礎(chǔ)作用力計(jì)算桿塔塔身風(fēng)荷載的計(jì)算基礎(chǔ)的上拔力和下壓力計(jì)算下壓力為 上拔力為 由橫向荷載引起的水平推力塔腿坡度引起的水平推力由扭矩產(chǎn)生的水平推力力矩：剪力：基礎(chǔ)上拔受力：上拔力水平推力 基礎(chǔ)下壓受力：下壓力水平推力 計(jì)算出來(lái)的各種力，正常運(yùn)行情況（最大風(fēng)）鐵塔基礎(chǔ)作用力都比斷線情況鐵塔基礎(chǔ)作用力大，因此設(shè)計(jì)基礎(chǔ)時(shí)，取設(shè)計(jì)上拔力，設(shè)計(jì)下壓力，設(shè)計(jì)水平力。..2初步選擇基礎(chǔ)尺寸 (1)由于土的計(jì)算容重，上拔角，計(jì)算內(nèi)摩擦角，承載力特征值，基礎(chǔ)附加分項(xiàng)系數(shù)。先假定階梯高為=900mm,剛性角，,則 (2)基礎(chǔ)埋深取mm.(3)基礎(chǔ)體積及重力：圖91 基礎(chǔ)尺寸圖 上拔穩(wěn)定驗(yàn)算 ,不計(jì)算相鄰基礎(chǔ)重復(fù)部分土體積。查表119臨界深度,計(jì)算上拔角，上拔土的體積： 基礎(chǔ)體積： 故上拔穩(wěn)定合格。 下壓穩(wěn)定驗(yàn)算 軸心荷載：?jiǎn)蜗蚱暮奢d： 即偏心荷載作用基礎(chǔ)底面邊緣的壓應(yīng)力為梯形分布： 故下壓穩(wěn)定合格 階梯式基礎(chǔ)已將它考慮為剛性基礎(chǔ),在階梯段不需要配筋,只對(duì)柱身段按水平力產(chǎn)生的彎矩進(jìn)行配筋,柱身配筋與上拔相同,只是上拔時(shí)柱身受拉而此時(shí)受壓,不過(guò),因柱身截面較大,混凝土型號(hào)不低于C15級(jí),壓應(yīng)力均滿足強(qiáng)度要求,因此,可不考慮受壓的強(qiáng)度問(wèn)題,只按受彎構(gòu)件計(jì)算配筋。 混凝土強(qiáng)度等級(jí)采用C15；假設(shè)柱子截面配置12根鋼筋，鋼材采用II級(jí)熱軋鋼筋，fy=290N/mm2，可知混凝土的保護(hù)層取30mm。則m（1） 在上拔力作用下，柱子截面的配筋計(jì)算： (2)當(dāng)有橫向水平力作用時(shí)，與y軸平行的鋼筋截面面積為： (3)當(dāng)有橫向水平力作用時(shí)，與y軸平行的鋼筋截面面積為： (3)為滿足截面內(nèi)鋼筋種類相同，按四個(gè)角落最大單根鋼筋面積布置筋，++=。 參考文獻(xiàn)[1] 孟遂民. 架空輸電線路設(shè)計(jì)[M]. 北京:中國(guó)電力出版社,.[2] 邵天曉. 高壓送電線路的電線力學(xué)計(jì)算. 北京：中國(guó)電力出版社，2003.[3] 110～750kV架空送電線路設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程[S]. 中國(guó)國(guó)家電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GB505452010.[4] 陳祥和. 輸電桿塔及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)[M]. 北京:中國(guó)電力出版社,. 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