【導(dǎo)讀】集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承。本人授權(quán)省級優(yōu)秀學(xué)士學(xué)位論文評選機(jī)構(gòu)將本學(xué)位論文的全部或部分。號、氣象條件、地形情況，完成如下設(shè)計內(nèi)容：計算導(dǎo)地線應(yīng)力弧垂，繪制成圖；后進(jìn)行導(dǎo)地線的防振設(shè)計。

　　

【正文】 488 345 Z7 220kVFZ1 340 331 335 Z8 220kVFZ1 355 354 Z9 220kVFZ1 339 297 324 N2 220kVGJ3 以上結(jié)果符合初選塔型要求 ,平斷面圖見附圖 5 桿塔定位校驗 第 28 頁 共 60 頁 桿塔荷載校驗 為保證所選鐵塔能夠在各種荷載情況下正常運行必須對鐵塔所受的荷載進(jìn)行校驗，桿塔荷載校驗是檢查桿塔所受荷載是否在允許值范圍內(nèi)，即要求水平檔距、垂直檔距、轉(zhuǎn)角角度等不應(yīng)超過桿塔相應(yīng)的設(shè)計允許值 [1]。 ： 先求出各種荷載組合情況下塔頭所受荷載，再與鐵塔本身最大承受荷載值相比，如超過則需要更換更高強(qiáng)度的鐵塔。 現(xiàn)選取五種對鐵塔較為關(guān)鍵的荷重組合 [1]： ① 正常運行情況 Ⅰ （最大設(shè)計風(fēng)速、無冰、未斷線） ② 正常運行 情況 Ⅱ （有相應(yīng)風(fēng)速、未斷線） ③ 斷導(dǎo)線情況 Ⅰ 、 Ⅱ （無冰、無風(fēng)、地線未斷） ④ 斷地線情況（無冰、無風(fēng)、導(dǎo)線未斷） ⑤ 安裝情況（轉(zhuǎn)向滑輪吊線） 由于每種型號桿塔的強(qiáng)度要求不一樣，為保證所使用的該型號鐵塔均能滿足強(qiáng)度要求，取受力最大的鐵塔進(jìn)行校驗，根據(jù)桿塔定位表 53分析，直線塔為承重塔，此處取垂直檔距最大的直線塔進(jìn)行計算，并假設(shè)該型號鐵塔的最大水平檔距也發(fā)生在該塔上，即,l hv ??。由前文可得： 表 桿塔荷載組合表 荷載組合 氣象條件 組合系數(shù) ? 風(fēng)速 (m/s) 冰厚 (mm) 氣溫 (℃ ) 正常運行 Ⅰ 最大風(fēng)速 35 0 10 事故情況 斷導(dǎo)線 Ⅰ 、 Ⅱ 0 0 5 斷地線 0 0 5 安裝情況 安裝有風(fēng) 10 0 0 査表 25，取?z?，另永久荷載分項系數(shù)取 G ? ? ，可變分項系數(shù)取 ? ? 。 （ 1）正常運行情況 Ⅰ （最大設(shè)計風(fēng)速、無冰、未斷線） 各荷載的標(biāo)準(zhǔn)值計算如下： 1)地線重力為： NGLA JBvBBB 31 ???????? ?? 2）地線風(fēng)壓為 ： NLAG hBBB 34 ?????? ?? 3）導(dǎo)線重力為 NGlA JDvDDD 31 ???????? ?? 4)絕緣子風(fēng)荷載： 第 29 頁 共 60 頁 NWAnnP JzJD )1( 2021 ????????? ? 5)導(dǎo)線風(fēng)壓為： NPLA JDvDDD 34 ???????? ?? 各荷載的設(shè)計值如下： ikQjQjKGG QCGCS ??? ??? 1）地線重力為： NGLAG JDvBBB 31 ????????? ? ）（）（設(shè) ?? 2）地線風(fēng)壓為： NlAP hBBB 3)30(4Q ???????? ????設(shè) 3） 導(dǎo)線重 力為： NGlAG JDvDDGD )()( 31 ????????? ???設(shè) 4） 絕緣子風(fēng)荷載： NWAnnP JzJD )1( 2021Q ?????????? ???設(shè) 5）導(dǎo)線風(fēng)壓為： NPLA JDvDDD )()(34D ?????????? ????設(shè)(2)正常運行情況 Ⅱ （覆冰、有相應(yīng)風(fēng)速、未斷線） 本氣象區(qū)無覆冰，不考慮 (3)斷導(dǎo)線情況 Ⅰ 、 Ⅱ （無冰、無風(fēng)、地線未斷） 各荷載的標(biāo)準(zhǔn)值計算如下： 1)地線重力： NGLAG JBvBBB 31 ???????? ?? 2)導(dǎo)線重力： 未斷導(dǎo)線相 NGlA JDvDDD 31 ???????? ?? 斷導(dǎo)線相 NGlA JDvDD 3139。 ??????? ?? 3)斷線張力： LGJ240/30 導(dǎo)線的計算拉斷力為NTp 75620? 導(dǎo)線最大使用張力為 NKTT CpD ??? 重冰區(qū)斷線張力為最大使用張力的 50%，即 第 30 頁 共 60 頁 NXTT DD 15124%5030248%max ???? 各荷載的設(shè)計值計算如下： 1）地線重力： NGLAG JBvBBB 31 ????????? ? ）（）（設(shè) ?? 2）導(dǎo)線重力： 未斷導(dǎo)線相 NGlA JDvDDGD )()( 31 ????????? ???設(shè) 斷導(dǎo)線相 NGlA JDGvDDQD 39。 ???????? ???? 3）斷線張力： LGJ240/30 導(dǎo)線的計算拉斷力為NTp 75620? 導(dǎo)線最大使用張力 NKTT CpD ??? 重冰區(qū)斷線張力為最大使用張力的 50%，即 NXTT DQD %%max ?????? ?? (4)斷地線情況（無冰、無風(fēng)、導(dǎo)線未斷） 各種荷載的標(biāo)準(zhǔn)值計算如下： 1）導(dǎo)線重力： NGlAG JDvDDD 31 ???????? ?? 2） 地線重力 ： NGG JBBB 339。 ???????? ? 3)地線斷線張力： GJ50 的計算拉斷力為NTp 53176? 地線最大使用張力 NKTT CPD ??? 重冰區(qū)斷線張力為最大使用張力的 50%，即： NXTT DD %%max ???? 各種荷載的設(shè) 計值計算如下： 1）導(dǎo)線重力： NGlAG JDvDDD ????? ）（設(shè) ?? 2）地線重力： 第 31 頁 共 60 頁 NGGG JBBQB 39。 ???????? ?? 3)地線斷線張力： GJ50 的計算拉斷力為NTp 53176? 地線最大使用張力 NKTT CPD ??? 重冰區(qū)斷線張力為最大使用張力的 50%，即： NXTT DQD %%max ?????? ?? (5)安裝情況 (轉(zhuǎn)向滑輪吊線 ) 放線方法未知，可認(rèn)為導(dǎo)線采用張力放線，桿塔只受順線路方向的拉線張力，即不超過導(dǎo)線的允許拉斷力。 各荷載的標(biāo)準(zhǔn)值計算如下： 地線重力： NGLAG JBvBBB 31 ???????? ?? 地線風(fēng)壓： NlAP hBBB 3)10(4 ????? ?? 導(dǎo)線重力： NGlAG JDvDDD 31 ???????? ?? 導(dǎo)線風(fēng)壓： NlAP hDDB 3)10(4 ?????? ?? 垂直荷載： 動力系數(shù)取?K，附加應(yīng)力取NGF 1500? ???????? NGGKG FD 水平荷載： NpP D ?? 各荷載的設(shè) 計值計算如下： 地線重力： NNGLAG JDvBBGB )( 1 ????? ??設(shè) 地線風(fēng)壓： NNlAP hBBQB )10(4 ????? ???設(shè) 導(dǎo)線重力： 第 32 頁 共 60 頁 NNGlAG JBvDDGD )( 1 ????? ??設(shè) 導(dǎo)線風(fēng)壓： NNlAP hDDQB )10(4 ????? ???設(shè) 垂直荷載： 動力系數(shù)取 ? ，附加應(yīng)力取 1500FGN? NGGKG FQDG ????????? ??? 水平荷載： NpP DG ???? ? 綜上，桿塔塔頭荷載標(biāo)準(zhǔn)值及設(shè)計值示意圖見附圖 8和附圖 9。經(jīng)過與鐵塔荷載標(biāo)準(zhǔn)比對，所選桿塔塔頭滿足強(qiáng)度和繞度要求。 (6)其他荷載校驗： 1）水平檔距效驗 根據(jù)弧垂曲線模板在平斷面圖上排桿，可以確定線路的最大的水平檔距 mlh 370?，根據(jù)塔型手冊 [7]，所選的 220kV 貓頭型直線塔的設(shè)計值是mlh 450?。從中可看出實際水平檔距小于設(shè)計規(guī)程，即設(shè)計桿塔符合要求。 2）垂直檔距效驗 從平斷面圖上得出最大垂直檔距為：mlv ?，根據(jù)重慶電力設(shè)計院提供的重冰區(qū)的鐵塔所選的 220kV貓頭型直線塔的設(shè)計值： mlv 700從中可看出實際垂直檔距小于設(shè)計規(guī)程，即設(shè)計桿塔符合要求。 3）轉(zhuǎn)角塔角度效驗 從平斷面圖可以看出耐張桿塔桿塔的轉(zhuǎn)角為 0176。， 根據(jù)塔型手冊 [7]所選的干字型耐張鐵塔適用的轉(zhuǎn)角范圍是 0~90176。故此次轉(zhuǎn)角塔滿足要求。 4）不平衡張力效驗 直線型桿塔在二側(cè)檔距相差很大，高差亦較大時風(fēng)荷載會產(chǎn)生較大的不平衡張力，應(yīng)予以效驗。根據(jù)上面的計算可知，最厚覆冰的最大不平衡張力為斷線張力NTD ?，其值小于所選鐵塔最 大使用荷載， 故滿足設(shè)計要求。 桿塔最大檔距校驗 桿塔選定后，桿塔上的線間距離是一定的。為保證最大風(fēng)速時檔距中央導(dǎo)線的相間距離，不同型式的桿塔所能使用的最大檔距為 1max0max 8 ?? fl ? 式中：0?— 最大風(fēng)速時的導(dǎo)線應(yīng)力 , MPa； 第 33 頁 共 60 頁 1?— 導(dǎo)線自重比載 , mMPa/； maxf— 桿塔線距允許的最大弧垂， m。 導(dǎo)線三角排列的等效水平限距，可按下式計算 22 )3/4( zpx DDD ?? 式中：xD— 導(dǎo)線三角形排列的等效水平間距； p— 導(dǎo)線之間的水平投影距離； z— 導(dǎo)線之間的垂直投影距離。 根據(jù)選擇塔型數(shù)據(jù)水平投影 ，垂直投影 ，計算得出 ? ，按水平線距考慮： fUm ??? ? 式中： MD— 導(dǎo)線水平線間距， ； U— 線路額定電壓， Kv。 將數(shù)據(jù)帶入，求出mf ?。 ?rl，查應(yīng)力弧垂曲線得最大風(fēng)時導(dǎo)線應(yīng)力? mfl 31 max0max ?????? ??? 實際桿塔定位最大檔距mll max ???滿足最大檔距要求。 懸垂絕緣子串搖擺角校驗 在風(fēng)荷載的作用下，懸垂串產(chǎn)生搖擺，使帶電部分與桿塔結(jié)構(gòu)件間的空氣間隙減小，因此需要限制其搖擺角在其允許的范圍內(nèi)。此處可計算出實際搖擺角并作出電氣校驗圓，看電氣校驗圓是否與桿塔邊緣相交進(jìn)行驗證 [5]。 （ 1）桿塔實際搖擺角計算 排桿定位時， Z4 號塔?? hvv llK值最小，故搖擺角校驗僅需校驗此塔。計算懸垂錘的搖擺角時，通常 視懸垂串為均布荷載的剛性直棒。設(shè)懸垂串的垂向荷載為 JG ，橫向風(fēng)荷載為 JP ，導(dǎo)線風(fēng)荷載為 dP ，導(dǎo)線垂直荷載為 dG ，懸垂串風(fēng)偏受力圖如下： 圖 第 34 頁 共 60 頁 對 懸掛點 求矩可列平衡方程 ???? sin)2(cos)2( JdJd GGPP ??? 整理得 2/ 2/2/ 2/ 14 Jv JhJd Jd GAl PAlarctgGG PParctg ?????? ??? 導(dǎo)線懸垂絕緣子串及金具串重NGJ ?,金具橫向風(fēng)荷載JP可由下式 計算 JzJ AWnnP 021 )1( ??? 此處懸垂串11?n，132? ，查相關(guān)資料 [6]表 25得?z?，每片絕緣子的風(fēng)封面積 ? mAj ?基本風(fēng)壓20 6250 v?，故各種工況計算金具風(fēng)荷載 外過有風(fēng)： NP J )113(1)15( 2 ???????? 內(nèi)過電壓： NJ )113(1)20( 2 ???????? 帶電作業(yè)： NP J )113(1)10( 2 ???????? 桿塔水平檔距mlh 374?， 垂直檔距mlv ?，31 ????，則： 導(dǎo)線自重 NAlG vd 31 ?????? ?? 導(dǎo)線風(fēng)荷載 外過有風(fēng)： NAlP hd )15( 34 ?????? ?? 內(nèi)過電壓： NAl hd )20( 34 ?????? ?? 帶電作業(yè)： NAlP hd )10( 34 ?????? ?? 則四種情況下的懸垂絕緣子串搖擺角： 外過有風(fēng)： 1 /2 6 8 1 3 7 / 2 1 4 4 3 39。/ 2 2 4 5 4 4 1 6 . 3 / 2dJdJPPa r c tg a r c tgGG? ? ???? ? ? ????? ?? 內(nèi)過電壓： 2 /2 1 1 4 7 8 3 / 2 2 4 0 3 39。/ 2 2 4 5 4 4 1 6 . 3 / 2dJdJPPa r c tg a r c tgGG? ? ???? ? ? ????? ?? 第 35 頁 共 60 頁 帶電作業(yè)： 4 /2 6 8 1 3 7 / 2 1 4 4 3 39。/ 2 2 4 5 4 4 1 6 . 3 / 2dJdJPPa r c tg a r c tgGG? ? ???? ? ? ????? ?? （ 2） 電氣間隙圓校驗 以絕緣子串掛點為圓心、絕緣子串長度為半徑畫圓弧，根據(jù)計算出的風(fēng)偏角 41~??標(biāo)出絕緣子串相應(yīng)偏離位置