【導(dǎo)讀】畢業(yè)設(shè)計(jì)具有非常深遠(yuǎn)的實(shí)際意義。括導(dǎo)線地線的型號(hào)和其他力學(xué)資料和氣象區(qū)等等。安裝距離，還有就是排塔定位的K值曲線模板和校驗(yàn)等等。我第六章第七章則是桿塔的。幾種情況下荷載計(jì)算和相應(yīng)校驗(yàn)以及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的理論性內(nèi)容。1設(shè)計(jì)的原始資料································································1

　　

【正文】 過(guò)查資料，對(duì)地的安全距離 d=5m； （ 3） 施工裕度 ? ： 定位取 δ =； （ 4） 懸垂絕緣子串的長(zhǎng)度 ? ： 該 110kV 全線采用雙聯(lián)絕緣子串，電壓等級(jí)為 110kV，絕緣子型號(hào)為 XP70 型絕緣子。直線塔絕緣子為雙串 28 片，每組片數(shù)為 16 片；耐張塔為雙串 29 片 ，耐張塔每組 18 片 由施工設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)可以知道 XP70 型絕緣子的單個(gè)高度為 146mm，質(zhì)量為 。 查電力金具手冊(cè)得 懸垂絕緣子串總長(zhǎng)為 1312mm 。 P2： 耐張塔： 24 5 H d ?? ? ? ? ? ? ?mm 邵陽(yáng)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 P3： 直線塔 ： 3 0 5 1 .3 1 2 0 .6 2 3 .0 8 8DH H d ??? ? ? ? ? ? ? ? ?mm P4: 耐張塔： 24 5 H d ?? ? ? ? ? ? ?mm 用弧垂曲線模版排塔定位 （ 1） 估算待排耐張段的代表檔距，得到 K值，繪制模板曲線 在這里我們選取 P2P4 耐張段的耐張及直線塔進(jìn)行定位。 在這里我選估測(cè)檔距 200m ，由這個(gè)估測(cè)檔距對(duì)照導(dǎo)線覆冰綜合（強(qiáng)度）的應(yīng)力和比載，然后知道該檔距在此所得的應(yīng)力 0? 為 ，按照下計(jì)算公式： 3 370( 1 0 , 1 0 ) 7 3 . 6 6 1 0 0 . 2 8 3 9 8 5 1 02 2 1 2 9 . 6 9K ? ? ? ??? ? ? ?? 估算代表檔距對(duì)照導(dǎo)線的應(yīng)力，也解得了 K值，則弧垂模板系數(shù) K 值圖 圖 用最大弧垂模板排定直線桿塔位 （ 2） 用選得的最大弧垂模板、定位高度 HD，先從左到右排好塔的位置。從耐張桿位 A 點(diǎn)開(kāi)始排位，如 圖 所示。通過(guò)左右平移模板，讓選好的模板曲線經(jīng)過(guò) B 點(diǎn)（ AB 為耐張塔定位高度 HD1），并且和地面相切，然后從模板曲線的右邊找出 C 點(diǎn)，使 CD 等于直線塔定位的高度 HD2，則 C 點(diǎn)（在地形適宜時(shí)）就是所排第一基直線塔的位置。然后向右平移模板，讓模板曲線經(jīng)過(guò) D 點(diǎn)，且和地面相切，然后在模板曲線上找出 E 點(diǎn)，讓 EF 等于 E 點(diǎn)桿塔定位高度 HD3，這時(shí) E 點(diǎn)就是第二基直線塔的位置。用這樣的方法依次排完整個(gè)耐張段。用同樣的方法，再?gòu)淖蟮接遗哦ㄋ?。最后根?jù)左右向排位情況來(lái)綜合確定桿塔位置。 邵陽(yáng)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 （ 3） 由選得的桿塔位置，計(jì)算得到這個(gè)耐張段的代表檔距，查出導(dǎo)線應(yīng)力，然后求出模板 K 值，校驗(yàn)算得的 K 值與模版 K 值（相等或相近）誤差在 103以內(nèi)。如果小于規(guī)定的誤差，則模版選擇恰當(dāng)。否則，又要按照 計(jì)算出的 K 值再選模板，按步驟 （ 2） 重新排位，直到前后兩次的模板 K 值誤差小于規(guī)定誤差。 根據(jù)所排的耐張段的平斷面圖如下： 圖 所排的耐張平斷面段圖 排塔后校驗(yàn) k 值檢驗(yàn) （ 1）我所選擇耐張段一共有十一個(gè)基塔。經(jīng)過(guò)平端面圖計(jì)算得到其中高差最大的檔的檔距為 203m，高差 為 。 %203hl ?? 本耐張段的各個(gè) 檔距都是小高差檔，就按沒(méi)有高差計(jì)算代表檔距。 邵陽(yáng)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 在定位的圖中量的檔距如下： 1 196lm? ， 2 142lm? ，代表檔距計(jì)算下：331 9 6 1 4 2 1 9 9 .5 91 9 6 1 4 2 3rlm???? （ 2）在導(dǎo)線的應(yīng)力弧垂曲線上經(jīng)過(guò)計(jì)算可以輕易發(fā)現(xiàn)代表檔距 rlm?對(duì)應(yīng)的最大弧垂時(shí)的應(yīng)力為 20 /N mm? ? ，所以實(shí)際的模板曲線系數(shù)計(jì)算如下： 3/370( 1 0 , 1 0 ) 7 3 . 6 6 1 0 0 . 2 8 4 0 7 3 1 02 2 1 2 9 . 6 5K ? ? ? ??? ? ? ?? 3 6 439。 0 .2 8 3 9 8 5 0 .2 8 4 0 7 3 1 0 0 .0 8 8 1 0 0 .0 5 1 0KK ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? 誤差小于 103，滿足設(shè)計(jì)要求。 邵陽(yáng)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 4 架空線的防振與防雷措施 導(dǎo)線與地線的防振措施 架空線是否需要采取防振措施，可根據(jù)表 確定。當(dāng)采取防振錘防振時(shí)，安裝 設(shè)計(jì)的內(nèi)容是確定防振錘的型號(hào)、安裝個(gè)數(shù)和安裝位置。 表 導(dǎo)線與地線平均運(yùn)行應(yīng)力的上限和防振措施 情況 防振措施 平均運(yùn)行應(yīng)力上限（抗拉輕度％） 鋼芯鋁絞線 鋼絞線 檔距不 超過(guò) 500m 開(kāi)闊區(qū) 不需要 16 12 檔距不超過(guò) 500m的非開(kāi)闊區(qū) 不需要 18 18 檔距不超過(guò) 120m 不需要 18 18 不論檔距大小 不需要 22 — 不論檔距大小 防振錘或另加護(hù)線條 25 25 表 防振錘個(gè)數(shù)選擇 檔距范圍 防振錘數(shù) m 架空線直徑 mm 1 2 3 d12 ≤300 300600 600900 12≤d≤22 ≤350 350700 7001000 22d ≤450 450800 8001200 參照上表 再根據(jù)輸電線路設(shè)計(jì)規(guī)范，導(dǎo)線絕緣子選用 FDZ4 型，地線絕緣子選用FDZ2T 型 本設(shè)計(jì)導(dǎo)線直徑為 ，地線直徑為 9mm。綜合考慮后，本設(shè)計(jì)導(dǎo)線、地線防振錘安裝數(shù)量見(jiàn)表 。 表 防振錘安裝個(gè)數(shù)表 個(gè)數(shù) 檔距 (m) 檔距 (m) 線型 1 2 3 LGJ185/45 ≤350 350700 7001000 GJ50 ≤300 300600 600900 邵陽(yáng)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 防振錘安裝距離的的計(jì)算 （ 1）導(dǎo)線線防振錘安裝位置的計(jì)算 ① 代表檔距的計(jì)算 本線路我們選取 P2P4 耐張段進(jìn)行計(jì)算，本耐張段共 2 檔檔距分別為 196m、 142m，可以求得代表檔距 ② 查導(dǎo)線應(yīng)力弧垂曲線可以知道： 331 9 6 1 4 2 1 9 9 .5 91 9 6 1 4 2rlm???? 最低氣溫時(shí)導(dǎo)線應(yīng)力 MPa? ? ,乘上截面積得相應(yīng)的張力 24856MTN? ； 最高氣溫時(shí)導(dǎo)線應(yīng)力 MPa? ? ，乘上截面積得相應(yīng)的張力 15159NTN? 。 ③ 確定振動(dòng)風(fēng)速范圍： 風(fēng)速上限值 5/Mv m s? 式中： H— 導(dǎo)線懸掛點(diǎn)到地面高度， m。 風(fēng)速下限值取 )/( smvN ? ④ 防振安裝距離 導(dǎo)線最大半波長(zhǎng)為 1 9 . 6 0 2 4 8 5 6 1 6 . 7 82 4 0 0 4 0 0 0 . 5 0 . 8 4 8 2MMNTd mvm? ? ? ? ?? 式中： m— 導(dǎo)線單位長(zhǎng)度質(zhì)量， kg/m； 導(dǎo)線最小半波長(zhǎng)為 1 9 . 6 0 1 5 1 5 9 1 . 3 1 02 4 0 0 4 0 0 5 0 . 8 4 8 2NNMTd mvm? ? ? ? ?? 防振錘安裝距離 022 0 .6 0 ( )22NMNMSm???????? （ 2）地線防振錘安裝位置的計(jì)算 邵陽(yáng)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 ① 求代表檔距 因?yàn)楸灸蛷埗螢楣铝n，所以代表檔距就是其實(shí)際的檔距 196rlm? ② 由地線應(yīng)力弧垂曲線查得最高氣溫時(shí)的地線應(yīng)力 MPaN ?? ，相應(yīng)的張力NTM ? 最低氣溫時(shí)的地線應(yīng)力 362M MPa? ? ,相應(yīng)的張力 17905MTN? ； ③ 確定振動(dòng)風(fēng)速范圍： 風(fēng)速上限值 smvM /5? 風(fēng)速下限值取 )/( smvN ? ④ 防振安裝距離地線 最大半波長(zhǎng)為 9 4 4 7 9 . 0 9 7 6 4 . 6 32 4 0 0 4 0 0 0 . 5 0 . 4 2 4MMNTd mvm? ? ? ? ?? 最小半波長(zhǎng)為 9 1 7 9 0 5 0 . 9 2 42 4 0 0 4 0 0 5 0 . 4 2 4NNMTd mvm? ? ? ? ?? 計(jì)算地線防振錘的安裝距離 022 0 .3 8 522MMMMSm???????? 表 防振錘安裝距離表 線 型 安裝距離（ mm） LGJ185/45 600 GJ50 385 在各檔距 中，導(dǎo)地線防振錘安裝個(gè)數(shù)詳見(jiàn)導(dǎo)線絕緣子串組裝表，第一個(gè)防振錘安裝距離：直線桿塔是指導(dǎo)、地線的懸垂線夾出口到防振錘夾板中心的距離，耐張桿塔是壓接式耐張線夾出口點(diǎn)起算至防振錘夾板中心之間的距離。多個(gè)防振錘按等距離安裝，要求防振錘垂直地面用螺栓緊固 ,安裝時(shí)注意大頭朝向桿塔，小頭朝檔距中央。 邵陽(yáng)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 圖 導(dǎo)線的防振錘的安裝圖 絕緣的配合與防雷接地 污穢區(qū)的劃分 參考《 所求 電力系統(tǒng)污區(qū)分布圖》 ,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的實(shí)際情況，本設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)地段皆按 II 級(jí)污穢區(qū)考慮。 絕緣配合 本設(shè)計(jì)綜合考慮各 種因素后，直線桿塔懸垂串、跳線串絕緣子采用 8 片 XP70,耐張串使用 2 9 片 XP70 型鋼化玻璃絕緣子。 線路帶電部分與桿塔構(gòu)件的最小空氣間隙的規(guī)定如表 。 表 最小空氣間隙 運(yùn)行情況 最小間隙（ mm） 大氣過(guò)電壓 1000 內(nèi)過(guò)電壓 700 運(yùn)行電壓 250 在考慮桿塔轉(zhuǎn)角與風(fēng)偏的情況下，要保證帶電體與接地裝置的空氣間隙符合要求，從而保證在各種氣象條件下的絕緣。 邵陽(yáng)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 防雷接地 本設(shè)計(jì)因?yàn)?110kV 架空線路，所以全線架設(shè)雙地線并逐基接地，所使用各基桿塔防雷保護(hù)角均在 15176。以下，滿足規(guī)程、規(guī)范的要求。 為了防止雷擊檔距中央擊中導(dǎo)線，檔距中央的導(dǎo)線與地線間的距離按 S≥+1 進(jìn)行校驗(yàn)（計(jì)算條件為：氣溫 +15℃ 、無(wú)風(fēng)）。式中 S 為檔距中央導(dǎo)線與地線間的距離 （ m）， L 為檔距 （ m） 。 根據(jù) DL/T6211997《交流電氣裝置的接地》標(biāo)準(zhǔn)，所有桿塔都進(jìn)行接地，工頻接地電阻應(yīng)小于表 所列數(shù)值。 表 帶 有地線的線路桿塔的工頻接地電阻 土壤電阻率（歐米） 工頻接地電阻（歐） 100 及以下 10 100 以上至 500 15 500 以上 1000 20 1000 以上 2021 25 2021 以上 30 邵陽(yáng)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 5 架空線絕緣子與金具 絕緣子串計(jì)算 絕緣子串長(zhǎng)度 參考《 該地區(qū) 電力系統(tǒng)污區(qū)分布圖》 ,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的實(shí)際情況，本設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)地段皆按 Ⅱ 級(jí)污穢區(qū)考慮。根據(jù)《架空輸電線路設(shè)計(jì)》表 19 高壓架空線路污穢分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（ GB/T 164341996） 絕緣子的爬電比距在 220kV 以下選擇 ~，本設(shè)計(jì)選擇 ，則： haUn n? 式中： a 為爬 電比距， cm/kV； n 為絕緣子的片數(shù)； Un 為標(biāo)稱電壓， kV； h 為單個(gè)絕緣子的爬電距離， cm，由表可知； 設(shè)計(jì)所用 絕緣子 XP70 主要尺寸見(jiàn)表 表 絕緣子串主要技術(shù)參數(shù) 絕緣子型式 機(jī)械破壞負(fù)荷 (kN) 結(jié)構(gòu)高度 （ mm） 公稱直徑 （ mm） 爬電距離 （ mm） 工頻濕耐受電壓 (kV) 重量 (kg) XP70 70 146 255 295 40 所以絕緣子片數(shù)為 2 .0 1 1 0 7 .4 5 82 9 .5naUn h ?? ? ? 本設(shè)計(jì)中在爬電比距 a =， 絕緣子片數(shù)取 8片，經(jīng)過(guò)查閱絕緣子金具的相關(guān)資料可以得出絕緣子串長(zhǎng)度為 L= 絕緣子串聯(lián)數(shù) 組成絕緣子串的元件的機(jī)械強(qiáng)度應(yīng)滿足規(guī)程要求，絕緣子的機(jī)械強(qiáng)度安全系數(shù)，不應(yīng)小于表 所列數(shù)值。 邵陽(yáng)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 表 絕緣子和金具機(jī)械強(qiáng)度的最低安全系數(shù) 情 況 盤(pán)式絕緣子 瓷橫擔(dān) 復(fù)合絕緣子 金 具 最大使用荷載 斷 線 斷 聯(lián) — （ 1）在常年、斷線、斷聯(lián)情況下，絕緣子的相應(yīng)最大使用荷載 ??JT 計(jì)算式為： ? ? kTT JJ ? 式中： JT 為絕緣子的額定機(jī)電破壞負(fù)荷， kN； k 為絕緣子在常年、斷線、斷聯(lián)情況下的機(jī)械強(qiáng)度安全系數(shù)。 根據(jù)絕緣子所 受最大載荷確定其聯(lián)數(shù)所需要絕緣子的聯(lián)數(shù)，即： ? ? ? ?JJ T kGTGN ??? 式中： N 為絕緣子的聯(lián)數(shù)； G 為懸垂絕緣子承受的綜合荷載。 其中： vvn GALGGG ???? 6? 式中： Gn 為導(dǎo)線綜合荷載； Gv 為絕緣子串的自重； 6? 為導(dǎo)線無(wú)冰綜合比載 ； A 為導(dǎo)線截面積； L 為直線檔距的最大值，根據(jù)《輸電桿塔及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)》表 311 可知為 450m。 則： 3 2 2 7 .8 33 6 .9 6 1 0 4 5 0 3 7 8 9 .2 7 ( )nGN?? ? ? ? ? 378 7 5 8 418 7 ( )vnG G G N? ? ? ? ? ? ? 所以根據(jù)表 可知盤(pán)形絕緣子最大使用荷載安全系數(shù)為 所以： ? ? 4 1 8 1 .2 7 2 .7 0 .1 6 170000JGkN T??? ? ? ? 再根據(jù)斷導(dǎo)線條件確定： 邵陽(yáng)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 JDTkTN? 式中： TD 為斷線張力，查《輸電桿塔及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)》可知。其為最大使用張力的 50%； k 絕緣子在斷線情況下的最低安全系數(shù)，由表可知其值為 。 m a x50% 0 . 5 1 . 8 3 2 0 7 6 0 . 4 1 170000DDJJTkkTN TT ??? ? ? ? ? 綜上所述，單聯(lián)可滿足要求。 （ 2） 絕緣子片數(shù)的確定 按電壓等級(jí)選取絕緣子片數(shù)，如表 所示 表 操作過(guò)電壓及雷過(guò)電壓要求的懸垂絕緣子串的最少片數(shù) 標(biāo)稱電壓 （ kv） 110 220 330 500 單片絕緣子的高度 （ mm） 146 146 146 155 絕緣子片數(shù)（ 片 ） 7 13 17 25 掛線金具 本設(shè)計(jì)掛線金具用標(biāo)準(zhǔn)定型金具，主要掛線金具如表 。 表 掛線金具一覽表 線 型 懸垂線夾 UB 掛板 碗頭掛環(huán) 球頭掛環(huán) 鋁 帶 LGJ185/45 XGU5A UB7 Q7 1X10 GJ50 XGU2 UB7 W7A Q7 1X10 邵陽(yáng)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 34 6 桿塔的荷載計(jì)算 各種情況的比載 由第二章的導(dǎo)地線力學(xué)計(jì)算可知表 : 表 導(dǎo)線與地線的比載參數(shù)表 名 稱 導(dǎo)線 LJG135/30 地線 LBGJ8027AC 截面積 2mm 直徑 9 自重比載（ MPa/m） 1d? (0,0) = 10?? 1b? （ 0， 0） = 10?? 覆冰比載（ MPa/m） 2d? (10,0) = 10?? 2b? (10,0) = 10?? 垂直總比載（ MPa/m） 3d? (10,0) = 10? 3b? (10,0) = 10?