【正文】 因此，當(dāng)荷載不與桁架平面平行時(shí)，首先要將荷載分解成與桁架平面平行或垂直的分量，分別計(jì)算各片桁架在這些分量作用下的內(nèi)力，然后進(jìn)行疊加。其中截面法計(jì)算簡潔，通過一次計(jì)算就可求桁架內(nèi)任意桿件的內(nèi)力，得到了廣泛采用。內(nèi)力分析方法通常采用數(shù)解法。； ? —— 牽引鋼繩對地面夾角， ? ≤20186。 荷載的計(jì)算方法 220kV******架空送電線路設(shè)計(jì) 28 耐張轉(zhuǎn)角桿塔正常情況 （ 1） 最大風(fēng)、無冰 、 Ⅲ 最低氣溫 1）垂直荷載 G 4D = g1ALv+G DJ G 5D = g1ALv+ G DJ G 4B = g1BA Lv+ G BJ G 5B = g1 BA Lv+ G BJ 2）水平荷載 4DP =g4AHL +Tsin(θ/2)+JDP 5DP =g4AHL +Tsin(θ/2)+JDP 4BP =g4 BA HL +Tsin(θ/2)+JBP 5BP =g4 BA HL +Tsin(θ/2)+JBP 3）縱向 荷載 △ DT .= DT cos(θ/2) △ BT = BT cos(θ/2) 耐張轉(zhuǎn)角桿塔正常情況 （ 2） 覆冰 1）垂直荷載 G 4D = g1AVL + DJ G 5D = g1AVL + G DJ G 4B = g1 BA VL + BJ G 5B = g1 BA VL + BJ 2）水平荷載 4DP =g4AHL +Tsin(θ/2)+JDP 5DP =g4AHL +Tsin(θ/2)+JDP 4BP =g4 BA HL +Tsin(θ/2)+JBP 5BP =g4 BA HL +Tsin(θ/2)+JBP 3）縱向荷載 △ DT = DT cos(θ/2) △ BT = BT cos(θ/2) 耐張轉(zhuǎn)角桿塔斷導(dǎo)線 （ 1）在同一檔內(nèi)斷兩相導(dǎo)線，避雷線未斷 *****： 220kV***— ***架空送電線路設(shè)計(jì) 29 未斷相： GD = 1g AVL +2 JDG 斷線相： GD = 1g AVL /2+ JDG BG = 1bg ABVL +2GJB 未斷導(dǎo)線： DP =2mT sin(θ/2) 斷線相： DP =mT sin(θ/2) 避雷線： BP =2mT sin(θ/2) 縱向荷載： △ DT .= DT cos(θ/2) ； △ BT = BT cos(θ/2) (2)斷一根避雷線，導(dǎo)線未斷 垂直荷載： GD = 1g AVL +2 JDG BG = 1bg ABVL +GJB 水平荷載： DP =2mT sin(θ/2) 縱向荷載： △ DT = DT cos(θ/2) 桿塔的安裝荷載 牽引荷載 是由架線過程中通過滑車將導(dǎo)線拉緊到設(shè)計(jì)張力時(shí)所產(chǎn)生的荷載。 各種荷載分項(xiàng)系數(shù)如下： 永久荷載 ； 風(fēng)荷載 ；冰荷載 ；安裝及檢修荷載 在計(jì)算荷載時(shí)，要根據(jù)荷載的最不利作用進(jìn)行組合，分別計(jì)算出線路在運(yùn)行、斷線和 安裝情況時(shí)的荷載。 在設(shè)計(jì)桿塔時(shí)?？勺兒奢d包括 風(fēng)荷載；電線和絕緣子上的覆冰荷載；電線拉力及施工、檢修的臨時(shí)荷載。 荷載按其性質(zhì)一般分為永久荷載、可變荷載和特殊荷載。 荷載按受力方向一般分為垂直荷載、橫向荷載和縱向荷載。； 0W —— 基準(zhǔn)風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值， kN/m2。 導(dǎo)線、避雷線風(fēng)荷載的標(biāo)準(zhǔn)值 ????? 20 s inPcscZX dLWW ? （ ） 1600/20 vW ? （ ） 式中 XW —— 垂直于導(dǎo)線及地線方向的水平風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 ， N； ? —— 風(fēng)壓不均勻系數(shù) ； c? —— 500kV 線 路導(dǎo)線及地線風(fēng)荷載調(diào)整系數(shù)，僅用于計(jì)算作用于桿塔上的導(dǎo)線及地線風(fēng)荷載（不含導(dǎo)線及地線張力弧垂和風(fēng)偏角計(jì)算） z? —— 風(fēng)壓高度變化系數(shù)，一般可按地面粗糙度 B 類計(jì)算 ； sc? —— 導(dǎo)線或地線的體形系數(shù)：線徑小于 17mm 或覆冰時(shí)（不論線徑大?。?yīng)取 ；線徑大于或等于 17mm 時(shí)，取 。jG —— 覆冰時(shí)絕緣子串及金具的重量 ， N； jj KGG ?39。 （ 3） 各類荷載的組合系數(shù) 表 荷載組合系數(shù) 荷載組合情況 荷載組合系數(shù) 運(yùn)行情況 斷線情況 (包括縱向張力 ) 110kV 及以下 220kV 及以上 驗(yàn)算情況 導(dǎo)線、避雷線的垂直荷載 導(dǎo)線、避雷線的垂直荷載為 無冰時(shí) jch GslgG ?? 1 （ ） 有冰時(shí) 39。 2） 斷一根導(dǎo)線，無風(fēng)無冰， 所有導(dǎo)線張力取導(dǎo)線最大使用張力的 70%。 *****： 220kV***— ***架空送電線路設(shè)計(jì) 25 桿塔荷載計(jì)算 概述 （ 1） 承力桿塔運(yùn)行情況的荷載計(jì)算條件： 1） 最大風(fēng)無冰，相應(yīng)氣溫，未斷線； 2） 覆冰，相應(yīng)氣溫，未斷線； 3） 最低氣溫，無風(fēng)無冰，未斷線 (用于終端桿塔和轉(zhuǎn)角桿 )。 840%70 pm a x ??? ??? k p （ ） （ 5）桿塔最大使用檔距的選取 桿塔的最大使用檔距受到線間距離的限制，檔距越大，導(dǎo)線受風(fēng)荷載作用時(shí)擺動的幅度越大，線間距離越不容易滿足要求。 （ 3）避雷線對中導(dǎo)線的保護(hù) 本設(shè)計(jì)中 D=11000（ D 為鐵塔兩根避雷線間的水平距離）， 《 規(guī)程 》 規(guī)定 D 不應(yīng)小于避雷線之間的水平距離的 5 倍，才能滿足對中導(dǎo)線的保護(hù)。左右。~30186。 導(dǎo)線與避雷線間絕緣設(shè)計(jì) 避雷線應(yīng)十分重視其防雷保護(hù) 220kV******架空送電線路設(shè)計(jì) 24 （ 1）避雷線與導(dǎo)線在檔距中央的距離配合應(yīng)按下式校驗(yàn) ?? LS （氣象條件為無風(fēng) +15℃ ） （ ） 式中 ()dbs h f f? ? ? ? ； L—— 檔距， m； ?h—— 懸掛點(diǎn)之間的距離 ， m； fd—— 導(dǎo)線在外過電壓無風(fēng)下的弧垂， m； fb—— 避雷線在外過電壓無風(fēng)下的弧垂， m。 （ 2） 做間隙圓對風(fēng)偏角進(jìn)行校驗(yàn) 具體校核詳見計(jì)算書，通過校驗(yàn)，對正常運(yùn)行、內(nèi)過電壓、外國電壓均滿足下表各種條件下最小間隙 ： 表 帶電部分與桿塔構(gòu)件間的最小距離 （ m） 計(jì)算條件 各種電壓 （ kv） 35 60 110 接地 110 不接地 154 220 330 500 運(yùn)行電壓 內(nèi)過電壓 外過電壓 非直線桿塔的跳線風(fēng)偏角 ε 校驗(yàn) 41arctangg?? （ ） 式中 g1—— 自重比載 ， Mpa/m； g4—— 無冰時(shí)的風(fēng)壓比載 ， Mpa/m。 直線塔塔頭尺寸校核 直線桿懸垂絕緣子串的風(fēng)偏角 ψ校驗(yàn) （ 1）計(jì)算風(fēng)偏角 已知 搖擺角公式： ψ= arctanFVJhJ GLAgG LAgP ???? ???142/ 2/ （ ） j n n A k vp ? （ ） 式中 ψ—— 四種計(jì)算情況下相應(yīng)的最大允許搖擺角，176。 （ 1）正常運(yùn)行時(shí)絕緣子的安全系數(shù) K= P / Tmax 2 時(shí)滿足要求 P—— 絕緣子一小時(shí)機(jī)電荷載 ， N； Tmax—— 絕緣子片最大使用荷載 ， N。這些要求可以從兩個(gè)方面來滿足，幾檔距中各種線間距離的驗(yàn)算和桿塔頭部各種安全間隙的檢查。如果桿塔頭部尺寸設(shè)計(jì)的過小，又會對線路安全運(yùn)行以及帶電檢修等帶來不便等。避雷線支架設(shè)計(jì)的過高會增大塔身的彎矩，加大使用材料規(guī)格，浪費(fèi)材料。桿塔頭部尺寸的決定是否得當(dāng)，是桿塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)、合理的重要因素之一。 絕緣子串的主要特性及絕緣子串的組裝 ： 在此設(shè)計(jì)中 ,導(dǎo)線 ,避雷線絕緣子串金具由 線路金具手冊 查得如下表所示。金具可分為：懸垂線夾、耐張線夾、聯(lián)結(jié)金具、保護(hù)金具和拉線金具等。它應(yīng)承受導(dǎo)線的全部張力，因其聯(lián)數(shù)計(jì)算公式為 ： TTKN m1? （ ） 220kV******架空送電線路設(shè)計(jì) 20 式中 T—— 懸 式絕緣子 1h 機(jī)電荷載 ， N； K1—— 懸式絕緣子在運(yùn)行情況下的機(jī)械強(qiáng)度安全系數(shù)， K1=； Tm—— 導(dǎo)線的最大使用張力 ， N。其中： 1）按導(dǎo)線最大綜合比載計(jì)算為 T GKN ?? 1 （ ） 式中 N—— 懸垂絕緣子串聯(lián)數(shù) ； T—— 懸式絕緣子 1h 機(jī)電荷載 ， N； K1—— 懸式絕緣子在運(yùn)行情況下的機(jī)械強(qiáng)度安全系數(shù)， K1=； G? —— 作用在 絕緣子串上的綜合荷載， G? = nG （導(dǎo)線 覆冰綜合比載 ）+ iG （ 絕緣子串覆冰綜合比載 ） 另注： nG =g7 Al A—— 導(dǎo)線截面積 ， mm2 ； l —— 直線檔距最大值 (l 的值先估計(jì)為 300m) 2）按導(dǎo)線斷線條件計(jì)算為 TTKN D2? （ ） 式中 T —— 懸式絕緣子 1h 機(jī)電荷載 ， N； K2—— 懸式絕緣子在斷線情況下的機(jī)械強(qiáng)度安全系數(shù)， K2=； TD—— 導(dǎo)線的斷線張力 ， N。 絕緣子串?dāng)?shù)的選擇 （ 1） 懸垂絕緣子。 （ 2） 耐張塔絕緣子片數(shù)的選擇 由于直線桿塔的絕緣子串是垂直于地面按裝的，絕緣子內(nèi)不易積塵和進(jìn)水，而耐張桿塔的絕緣子串幾乎與地面是水平安裝的，絕緣子內(nèi)既易積塵又易進(jìn)水，使得絕緣子串表面的絕緣水平下降。本設(shè)計(jì)中 電力系統(tǒng)的運(yùn)行電壓為 220kV，導(dǎo)線型號 LGJ210/35，地區(qū)污穢等級為Ⅱ級，所以選擇 XP7 型絕緣子， 具體參數(shù)見下表 所示： 表 XP7 絕緣子電氣性能 產(chǎn)品型號 盤經(jīng)mm 高度mm 泄漏距離mm 工頻電壓有效值 kv 50﹪ 閃絡(luò)電壓幅值kv 抗張負(fù)荷 () 重量kg 干閃 濕閃 擊穿 例行 一小時(shí)機(jī)電 機(jī)電破壞 XP7 255 146 300 75 45 110 120 3500 5200 7000 絕緣子串片數(shù)的選擇 （ 1） 懸垂絕緣子串絕緣子片數(shù)的選擇 按工頻電壓泄漏比距要求選擇絕緣子片數(shù)。 表 高壓架空線路污穢分級標(biāo)準(zhǔn) 污穢等級 污 穢 條 件 泄漏比距 )/( ?kcm 污穢特征 鹽密 )/( 2cmmg 中性電直接接地 中性電不直接接地 220kV******架空送電線路設(shè)計(jì) 18 0 大氣清潔地區(qū)及離海岸50km 以上地區(qū) 0~ (強(qiáng)電解質(zhì) ) 0~ (弱電解質(zhì) ) 1 大氣輕度污染地區(qū)或中度污染地區(qū) ~ ~ ~ 2 大氣中度污染地區(qū) ~ ~ ~ 3 大氣嚴(yán)重污染地區(qū) ~ ~ ~ 4 大氣特別嚴(yán)重污染地區(qū) ~ ~ 架空送電線路的導(dǎo)線是利用絕緣子和金具連接固定在桿塔上的，用于線路上的絕緣子不僅要承受工作電壓的作用，還要受到過電壓的作用，受到機(jī)械力的作用以及氣溫變化和周圍環(huán)境的影響，所以絕緣子應(yīng)具有足夠的抵御能力。 絕緣子串型號、片數(shù)和聯(lián)數(shù)的確定 絕緣子串型號選擇 地區(qū)污穢等級主要根據(jù)地區(qū)的污濕特征、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)以及 外絕緣表面污穢物的等值附鹽密度三個(gè)因數(shù)綜合確定。 送電線路的絕緣配合設(shè)計(jì) 送電線路的絕緣配合設(shè)計(jì)具體內(nèi)容 送電線路的絕緣配合設(shè)計(jì)具體內(nèi)容有 ：由文獻(xiàn) [7]可知 。 綜上所述，從經(jīng)濟(jì)角度考慮，優(yōu)先選用鐵塔。承力桿所承受的荷載較大，一般采用帶拉線鋼筋混凝土電桿和鐵塔。~90176。~60176。轉(zhuǎn)角桿塔分為小轉(zhuǎn)角桿（ 30176。耐張桿可兼有小于 5176。直線桿塔在線路上用量最多，在平坦地區(qū)可占到全線桿塔總數(shù)的 80%左右。 選擇結(jié)果 桿塔形式的選擇主要取決于電壓等級、 線路回?cái)?shù)、地形以及使用條件。 （ 4） 從導(dǎo)線排列方式來比較 1） 單回路桿塔導(dǎo)線水平排列比三角 形排列有以下優(yōu)點(diǎn) ： ① 導(dǎo)線水平排列，在桿塔兩側(cè)的導(dǎo)線垂直荷載平衡，因此塔身的彎曲變形不明顯 ； ② 導(dǎo)線水平排列，在導(dǎo)線不均勻覆冰或脫冰時(shí)，不易發(fā)生碰