【正文】 calculation of mechanical properties,positioning row of rods,a variety of calibration,on behalf of the span,towet loads calculation,the design of the grounding device,with select .In this design,the focus is a line diversion design,locate the row of rods and basic design uses a double circuit tower design,reasonable to save the line corridor,while increasing the effective use of power resource.Key words：Line diversions。 line corridor。到目前為我國(guó)的部分電力設(shè)計(jì)還不是很規(guī)范，比如線路走廊的利用不夠合理，線路跨超比較多，比較亂。本文主要涉及輸電線路改建及相關(guān)技術(shù)——110kV蘆小線改道工程設(shè)計(jì)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，其中包括比載、臨界檔距、應(yīng)力弧垂、安裝弧垂的計(jì)算，排定桿塔位置，進(jìn)行各種桿塔定位校驗(yàn)，進(jìn)行防振設(shè)計(jì)，選擇接地裝置，完成絕緣子串的組裝圖、桿塔地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、桿塔組立施工設(shè)計(jì)等，涵蓋了輸電線路的設(shè)計(jì)、桿塔基礎(chǔ)、施工等方面的內(nèi)容。作為輸電線路能否正常長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，基礎(chǔ)無一是最重要的部分。自立式鐵塔的穩(wěn)定取決于所選基礎(chǔ)的抗拔穩(wěn)定和基礎(chǔ)地基的承載能力。輸電線路自立式鐵塔抗拔基礎(chǔ)和抗壓基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)必須保證鐵塔基礎(chǔ)的抗拔穩(wěn)定和基礎(chǔ)地基承載能力的可靠。2）鐵塔基礎(chǔ)的地質(zhì)選擇要合理，必要時(shí)可采用鉆探確定。 課題研究目的輸電線路工程設(shè)計(jì)在電力建設(shè)和運(yùn)行中起著決定性的作用。也為以后的工作莫定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。2 工程概況根據(jù)原線路設(shè)計(jì)參數(shù)，本線路導(dǎo)線選用LGJ300/40稀土鋁鋼芯鋁絞線，地線選用GJ50/17稀土鋁鍍層鋼絞線。線路從110kV蘆小1281線電22大號(hào)側(cè)約18米處設(shè)置轉(zhuǎn)角塔改01，對(duì)電22作拆除處理，利用原導(dǎo)地線從電21連接至改01。然后線路右轉(zhuǎn)，穿過110kV蘆小線，向北約200米設(shè)置轉(zhuǎn)角塔改07。然后線路下山，與500kV甬東變北圍墻保持約40米平行距離向西約350米設(shè)置轉(zhuǎn)角塔改12。，山地部分，交通條件較差；平地段為耕田，種植花木經(jīng)濟(jì)作物為主，有機(jī)耕路可至塔位附近，交通較為便利。表31 線路氣象條件參數(shù)氣象項(xiàng)目最低氣溫最高氣溫最大風(fēng)速最厚覆冰內(nèi)過電壓外過無風(fēng)外過有風(fēng)安裝有鳳事故氣象年均氣溫氣溫（℃）10+40+105+15+15+1555+15網(wǎng)速（m/s）003010150101000冰厚(mm)0005000000 架空線性能參數(shù)本設(shè)計(jì)中采用的導(dǎo)地線型號(hào)是稀土鍍層鋼絞線LGJ300/40。表 32 導(dǎo)線LGJ300/40性能參數(shù)項(xiàng)目表截面積A(mm)導(dǎo)線直徑d(mm)彈性系數(shù)E（MPa）溫度膨脹系數(shù)（1/℃）抗拉強(qiáng)度(Mpa)安全系數(shù)K計(jì)算拉斷力（N）許用應(yīng)力（MPa）平均運(yùn)行應(yīng)力[]計(jì)算質(zhì)量Kg/Km73000106922201133表42 GJ－50避雷線參數(shù)表截面積A(mm)地線直徑d(mm)彈性系數(shù)E（MPa）溫度膨脹系數(shù)（1/℃）抗拉強(qiáng)度(Mpa)安全系數(shù)K計(jì)算拉斷力（N）許用應(yīng)力（MPa）平均運(yùn)行應(yīng)力[]計(jì)算質(zhì)量Kg/Km18140010653500注：根據(jù)規(guī)程規(guī)定，地線的安全系數(shù)應(yīng)該比導(dǎo)線大。根據(jù)工程的實(shí)際需要，一般按下表（表41）所列各項(xiàng)內(nèi)容計(jì)算架空線的應(yīng)力弧垂曲線，表中符號(hào)△表示需要計(jì)算，符號(hào)表示不用計(jì)算。當(dāng)檔距為300m，高差為0時(shí)，控制條件為：覆冰有風(fēng),根據(jù)臨界溫度判定法，若在某一溫度下，架空線在自重比載（最高氣溫時(shí)的比載）作用下產(chǎn)生的弧垂與覆冰無風(fēng)時(shí)產(chǎn)生的弧垂相等，則此溫度稱為臨界溫度。 由控制氣象條件出發(fā)計(jì)算各種氣象條件下的地線弧垂應(yīng)力GJ50地線數(shù)據(jù)： 計(jì)算公式： 已知條件： 表45 已知控制氣象條件條件最低氣溫覆冰有風(fēng)控制區(qū)間 參數(shù)0～～10505010求出條件： 表46 求出的氣象條件參數(shù)條件數(shù)據(jù)最高溫度最低溫度外過有風(fēng)外過無風(fēng)安裝有風(fēng)內(nèi)過電壓覆冰+401015155155000000500100101510計(jì)算導(dǎo)線弧垂應(yīng)力源程序見附錄Ⅰ………5 絕緣子及桿塔的選用 絕緣子及金具選擇、絕緣子選擇根據(jù)浙江省電力公司電力試驗(yàn)研究所繪制的寧波地區(qū)電網(wǎng)污穢區(qū)分布圖[2005]版，以及附近線路絕緣配合狀況，線路所處污穢等級(jí)為Ⅲ級(jí)，查[1]。查[1]P11表16有導(dǎo)線和地線采用的絕緣子技術(shù)性能如下表51 表51 絕緣子參數(shù)絕緣子型號(hào)公稱高度（mm）公稱盤徑（mm）爬電距離（mm）機(jī)電破壞負(fù)荷（KN）爬電比距（cm/Kv）XHP300195320460300XDP100C210170170100（1）單聯(lián)絕緣子片數(shù)的確定 每聯(lián)懸垂絕緣子的片數(shù)為 片 式中 U——標(biāo)稱電壓，Kv； a——爬電比距，cm/Kv；h——單個(gè)絕緣子的爬電距離，cm。對(duì)于全高超過40m的桿塔，高度每增加10m增加一片絕緣子。所以 ② 按導(dǎo)線斷線條件進(jìn)行驗(yàn)算： 式中 ——斷線張力。由于本段線路的直線桿塔其相鄰桿塔懸掛點(diǎn)有一定的高差，此時(shí)直線桿塔上的導(dǎo)線懸垂角已經(jīng)超過線夾的允許范圍，而絕緣子串經(jīng)計(jì)算其垂直荷重又不超過絕緣子的允許載荷，則可采用單串雙線夾懸垂絕緣子串的形式，無需使用雙串懸垂絕緣子串。地線懸垂金具串組裝零件和地線楔型耐張金具串組裝零件分別見表54和表55。使用螺栓型耐張線夾時(shí)跳線連接示意圖見圖51。 塔型選擇本段線路屬山區(qū)，考慮到防雷要求，電壓等級(jí)，經(jīng)濟(jì)性，因此選用110kV鼓型轉(zhuǎn)角桿塔。另外山區(qū)施工困難不易打拉線，宜采用自立式鐵塔。確立桿塔定位高度：對(duì)直線型桿塔 對(duì)耐張型桿塔 式中 H——桿塔呼稱高度，m； λ——懸垂絕緣子串長(zhǎng)度，m； D——對(duì)地安全距離，m； ——考慮勘測(cè)、設(shè)計(jì)和施工誤差，在定位時(shí)預(yù)留的限距裕度。 定位弧垂模板的制作 為便于按導(dǎo)線對(duì)地距離及對(duì)障礙物的距離要求配置塔位，可事先按導(dǎo)線安裝后的實(shí)際最大弧垂形狀，制成弧垂模板以比量檔內(nèi)導(dǎo)線各點(diǎn)對(duì)地及對(duì)障礙物的垂直距離。 從式中可以看出，不論何種導(dǎo)線，只要K值相同其弧垂形狀完全相同，則可以按照一定的K 值，以為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)，采用與平斷面圖相同的縱橫比例作出一組弧垂曲線，并制成弧垂曲線模板來進(jìn)行排桿。為了方便定位時(shí)選擇模板，根據(jù)不同的代表檔距，算出相應(yīng)的K值，繪制成一條K值曲線。對(duì)于本段線路：導(dǎo)線發(fā)生最大弧垂情況為最高溫下，即最高溫氣象條件下，其 表56 弧垂模板K值數(shù)據(jù)表代表檔距（m）50100150200250300350400代表檔距（m）450500550600650700750800圖56 弧垂模板K值曲線 排桿 弧垂曲線模板桿塔定位要保證導(dǎo)線任一點(diǎn)在任何情況下的對(duì)地距離，為此需依據(jù)導(dǎo)線架設(shè)后的最大弧垂氣象時(shí)的懸鏈線形狀，比較檔內(nèi)導(dǎo)線各點(diǎn)對(duì)地及跨越物的垂直距離，來配置桿塔位或桿塔高度。 坐標(biāo)原點(diǎn)選取在弧垂最低點(diǎn)時(shí)，架空線的懸鏈線方程為：令，則上式可簡(jiǎn)化為：其中： 導(dǎo)線最大弧垂時(shí)的比載； 導(dǎo)線最大弧垂時(shí)的應(yīng)力； 弧垂模板值。制作弧垂模板值曲線由于各耐張段的代表檔距不同，導(dǎo)線最大弧垂時(shí)的應(yīng)力和控制氣象條件不同，對(duì)應(yīng)的K值也不同。弧垂模板數(shù)據(jù)見上表（表56）。（2）要充分注意桿（塔）位的地形地質(zhì)條件，應(yīng)盡量避開水文地質(zhì)條件不良的處所，如洼地、泥塘、水庫(kù)、陡坡、沖溝、熔巖、斷層、礦脈、滑坡、塔腳地質(zhì)差異懸殊以及對(duì)桿塔具有威脅性的滾石、危石等地段。（4）非直線桿塔應(yīng)立于地勢(shì)較平坦的地方，以便于施工緊線、機(jī)具運(yùn)輸和運(yùn)行檢修。（6）在使用拉線桿塔時(shí)，應(yīng)特別注意拉線位置。二、檔距的配置（1）排桿（塔）位時(shí)應(yīng)最大限度利用桿塔高度和強(qiáng)度。（3）應(yīng)盡量避免出現(xiàn)孤立檔，尤其是檔距較小的孤立檔，因其易使桿塔的受力情況變壞，施工較困難，檢修不便。（5）當(dāng)不同桿型或不同導(dǎo)線排列方式的桿塔相鄰時(shí)，應(yīng)注意檔距中央導(dǎo)線的接近情況。（2）耐張桿塔應(yīng)盡可能地使用呼稱高度低，但在山區(qū)要特別注意跳線對(duì)地的距離，尤其是邊線的跳線。在人口密集區(qū)和重要交叉跨越處不采用拉線塔。排桿過程如下：當(dāng)K取不同的值時(shí)，可得到一組定位曲線。需注意的是，繪制弧垂模板曲線時(shí)，其縱橫坐標(biāo)的比例必需和平斷面圖的縱橫比例一致，本線路平斷面圖比例為縱坐標(biāo)1：500、橫坐標(biāo)1：5000，弧垂模板曲線的縱橫比例按此選用。取第二耐張段檔距： 高差可以從圖中測(cè)出： 即： 計(jì)算出該耐張段的實(shí)際檔距為，則對(duì)應(yīng)的該檔距的K值與估計(jì)檔距的誤差在內(nèi)，其誤差符合要求。取第四耐張段： 高差從圖中測(cè)出： 即: 計(jì)算出該耐張段的實(shí)際檔距為，則對(duì)應(yīng)的該檔距的K值與估計(jì)檔距的誤差在內(nèi)，其誤差符合要求。取第六耐張段： 高差從圖中可測(cè)出： 即： 計(jì)算出該耐張段的實(shí)際檔距為，則對(duì)應(yīng)的該檔距的K值與估計(jì)檔距的誤差在內(nèi)，其誤差符合要求。 水平檔距的計(jì)算、垂直檔距的計(jì)算和高差的測(cè)量由于本段線路所經(jīng)路段主要為山地地形。結(jié)果見表57表56 桿塔位置表項(xiàng)目塔位呼稱高度水平檔距垂直檔距塔型檔距懸掛點(diǎn)高差N0114————JGU121————N0211JGU118116N0312ZGU2229490N0418ZGU2730331N0515ZGU24300N0614JGU321197N0711361JGU318421N0812295ZGU2189N0912ZGU21379N1015ZGU24204N01111JGU118376N01211JGU118255N01312ZGU21245N01411JGU118N01514————JGU3216 桿塔塔頭荷載計(jì)算 荷載計(jì)算為保證所選鐵塔能夠在各種荷載情況下正常運(yùn)行必須對(duì)鐵塔所受的荷載進(jìn)行校驗(yàn)，即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。由于上面所得的垂直檔距為最大弧垂氣象條件下的，校驗(yàn)時(shí)需要將其轉(zhuǎn)化為各校驗(yàn)氣象條件下的垂直檔距，若桿塔的水平檔距為，最大弧垂時(shí)的垂直檔距為，檢驗(yàn)氣象條件下的垂直檔距為，由下式計(jì)算： (61)式中 ——驗(yàn)算條件要求的最大弧垂氣象時(shí)的垂直檔距；、——分別為最大弧垂氣象下的導(dǎo)線應(yīng)力和驗(yàn)算條件下的導(dǎo)線應(yīng)力；、——分別為最大弧垂氣象下的導(dǎo)線應(yīng)力和驗(yàn)算條件下的導(dǎo)線比載。7 桿塔定位校驗(yàn)在初步排定桿塔的位置后，需對(duì)線路各部分的設(shè)計(jì)條件進(jìn)行檢查和校驗(yàn)，以保證今后線路運(yùn)行的安全。（2）垂直檔距校驗(yàn)ZGU型塔垂直檔距允許值為550m，故滿足要求。設(shè)計(jì)規(guī)程可查110KV JGU1桿塔的轉(zhuǎn)角為5176。110KV JHU3桿塔的轉(zhuǎn)角為60176。即轉(zhuǎn)角桿塔符合要求。根據(jù)上面的計(jì)算可知最厚覆冰的最大不平衡張力為斷線張力：斷線張力: 查最大水平檔距和垂直檔距的上字型桿塔ZGU的最大使用張力為： 耐張型桿塔作為不同氣象條件或不同安全系數(shù)的分界桿塔，或兩側(cè)代表檔距相差懸殊時(shí)，也應(yīng)驗(yàn)算不平衡張力。在桿塔選定以后，桿塔上的線間距是一定的。導(dǎo)線的水平線距 式中 λ——垂直絕緣子串的長(zhǎng)度，m；U——線路額定電壓，kV；——