1、毕业设计说明书110KV大新架空送电线路设计学生姓名班级学号院、系、部电力工程学院专业电气工程及其自动化（）指导教师合作指导教师2007年06月南京110KV大新架空送电线路设计I摘要本文从工程设计理论出发，较详细地分析了110KV大新架空线路设计中的各种应用的理论和实现方法，内容包括架空线的应力和弧垂计算、杆塔形式的选择、线路路径选择和杆塔的定位、杆塔荷载的计算及头部尺寸校验、导线的防振设计。本文主要由设计说明书和计算书组成。说明书详细地列出了设计内容、要求及注意事项，给出了相关的设计图纸，计算书详细地列出了设计理论和计算公式。在本次设计中，采用了多种计算机辅助软件。如AUTOCAD2004
2、、MATLAB6、WORD2003等。并且用AUTOCAD完成了绝缘子、线夹等金具图和杆塔荷载图的绘制，用MATLAB完成了导线避雷线的应力和弧垂的部分计算和曲线的绘制。关键词输电线路，杆塔塔型，杆塔定位，杆塔荷载南京工程学院电力工程学院毕业设计（论文）IIABSTRACTBASEDUPONENGINEERINGDESIGNOFTHEORIES,EVERYKINDOFAPPLIEDTHEORIESANDREALIZEDMETHODSIN110KVDAXINGTRANSMISSIONLINEDESIGNAREANALYZEDINDETAILITINCLUDESTHECALCULATIONOFST
3、RESSANDSAGOFTRANSMISSIONLINE,THESELECTIONOFTOWERTYPE,THESELECTIONOFTRANSMISSIONLINEROUTEANDTOWERLOCATION,THECALCULATIONOFTOWERLOADANDTHECHECKOUTOFTOPHEADOFSIZEANDTHESHOCKPROOFDESIGNOFTRANSMISSIONLINETHISDISQUISITIONISCONSTITUTEDMAINLYBYDESIGNOFPAPERANDCALCULATIONPAPERTHEDESIGNPAPERLISTSDESIGNOFCONTE
4、NTS、REQUESTS、ANNOUNCEMENTSANDCORRELATIVEBLUEPRINTSINDETAIL,THECALCULATIONPAPERLISTSDESIGNOFTHEORIESANDCALCULATIONFORMULASINDETAILINTHISDESIGN,IADOPTVARIOUSASSISTANTSOFTWARESSUCHASAUTOCAD2004、MATLAB6、WORD2003ANDSOON,ANDTHEBLUEPRINTSOFINSULATORS、CLAMPSANDTOWERLOADAREACCOMPLISHEDBYAUTOCAD2004,THEFRACTI
5、ONALCALCULATIONANDBLUEPRINTSOFSTRESSANDSAGOFTRANSMISSIONLINEAREACCOMPLISHEDBYMATLAB6KEYWORDSPOWERTRANSMISSION,TOWERTYPE,TOWERLOCATION,TOWERLOADTPTM110KV大新架空送电线路设计III目录摘要ABSTRACT1绪论12说明书221架空线的应力和弧垂计算222杆塔形式的选择823线路路径选择和杆塔的定位1324杆塔荷载的计算及头部尺寸校验1625导线的防振设计243计算书2631架空线的应力弧垂计算2632避雷线的应力弧垂计算6333杆塔定位的计算83
6、34塔头尺寸的校验8535耐张杆荷载计算8936导线避雷线的防振设计954结论97谢辞98参考文献98附录1外文资料翻译99A11译文模拟风力发电、太阳能发电供电系统99A12原文THESIMULATIONOFPHOTOVOLTAICPOWERGENERATIONANDWINDPOWERGENERATIONONTHEHYDRIDELECTRICITYSUPPLYSYSTEM102附录2附图106A21直线杆塔110SZ20A107A22耐张杆塔110SN18A108A23直线杆单导线单联悬垂绝缘子串组装图109A24耐张塔单导线单联悬垂绝缘子串组装图110A25导线应力曲线图111A26导线弧
7、垂曲线图111南京工程学院电力工程学院毕业设计（论文）IVA27避雷线应力曲线图112A28运行情况112A29运行情况113A210断线情况113A211安装情况114A212挂线荷载114110KV大新架空送电线路设计11绪论架空送电线路设计的目的，意义在于培养和提高我们大学生综合运用所学的基础理论、专业知识和基本技能，分析与解决工程实际问题的能力和进行科学研究的初步能力；培养我们独立工作能力、创新能力，以及理论联系实际和严谨求实的工作作风，使得我们经过了几年的系统的理论知识学习后，学习如何应用这些理论知识去解决工程实践问题的过程，这个过程是对所学理论知识的复习巩固、深化和应用。使我们全方
8、位能力有所提高，如调查研究，收集、查询和阅读中外文献资料；综合运用专业理论与知识分析解决实际问题；能进行定性、定量相结合的独立研究与论证；制定实验方案，选用合适的仪器设备并能进行安装、调试、测试，对实验数据进行采集与分析处理；设计、计算与绘图能力，包括使用计算机的能力；逻辑思维与形象思维相结合的文字及口头表达能力；撰写设计说明书或毕业论文的文字表达能力。对于我们输配电专业方向的学生来说，由于绝大多数将从事线路的设计、施工、运行维护与管理方面的工作，毕业设计可以使我们对本专业在国内外的发展现状，技术所平有所了解，又使我们具有了一定的工程实践意识，为今后工作奠定了基础。随着世界各国工业迅猛发展，要
9、求电力也越来越迫切，由于火电厂装电容量越来越大，便使输电线路技术朝着高电压、大容量、远距离的目标不断进步。20世纪后半业发展更加迅速。1952年瑞典首先采用380KV输电电压，1954年美国354KV线路投运，1956年前苏联建成伏尔加河水电站至莫斯科的400KV线路并于1959年升压到500KV。进入60年代欧洲各国普遍采用380KV级输电电压，北美和日本则建设大量500KV线路。以后加拿大、前苏联和美国又相继建成一批735765KV线路。亚洲、非洲、拉丁美洲和大洋洲许多国家都建设了330500KV线路。300750KV超高压（EHV）线路已在各国主干电网和国际互联网中广泛采用。我国从197
10、4年开始试验研究500KV输电线路，80年代初建成第一条平武500KV以来到现在、东北、华北、中南、西南及华南地区（西北地区为330KV系统），有15000多KM超高压线路在运行。21世纪我国建成了长江三峡水电站，将研究多回路500KV线路，同时也要着手研究1000KV特高压输电线路。本课题将重点分析如何在架空送电线路设计中合理地配置导线、避雷线、杆塔、金具等一系列具体电力器材，通过利用计算机辅助软件完成对整条线路设计的校验和绘制相应的应力弧垂曲线图、金具图及杆塔荷载图，以期能满足国家规定的安全要求。南京工程学院电力工程学院毕业设计（论文）22说明书21架空线的应力和弧垂计算211设计用气象条
11、件2111概述架空线常年暴置于大自然中，经受各种恶劣气候的影响。为了保证其安全运行，必须使之在结构强度和电气性能等各方面能够很好地适应自然界的气象变化，以保证送电线路的安全运行1。所谓设计用气象条件，是指那些与线路的电气强度和机械强度有关的气象参数，如风速、覆冰厚度和温度，称为设计用气象条件三要素。在线路设计过程中，必须对沿线的气象情况进行全面的了解，详细搜集有关气象资料，设计过程中应搜集的所需气象资料及主要用途见表21。表21气象资料及用途表搜集内容用途最高气温计算电线最大弧垂，使电线对地面及其他物体保持一定的安全距离最低气温电线可能产生最大应力，检验绝缘子串上扬或电线上拔及防振计算等年平均
12、气温防振设计，一般用平均气温时电线的应力作为计算控制条件历年最低气温月的平均气温计算电线或杆塔安装、检修时的初始条件最大风速及最大风速月的平均气温风荷载是考虑杆塔和电线强度的基本条件地区最多风向及其出现频率用于电线的防振、防腐及绝缘防污设计雷电日数（或小时数）防雷计算用电线覆冰温度杆塔及电线强度设计依据，验算不均匀覆冰时电线纵向不平衡张力及垂直布置的导线接近距离雨天、雪天、雾凇天的持续小时数计算电晕损失时的基本数据土壤冻结深度用于杆塔基础设计常年洪水位及最高航行水位气温确定跨越杆塔高度及验算交叉跨越距离110KV大新架空送电线路设计32112设计用气象条件的组合风速、覆冰厚度和大气温度是架空线
13、路设计中要考虑的主要因素，它们的取值方法称为气象条件的组合。气象条件的组合，除了应合理反映自然规律的变化外，还要考虑技术经济上的合理性及设计计算上的方便性。高压架空输电线路，计算用气象条件组合主要有以下几组1线路正常运行情况下的气象条件组合1设计最大风速，无冰和相应的大气温度。2覆冰，相应风速，气温5。3最低气温，无冰，无风。4最高气温，无冰，无风。2线路安装和检修情况下的气象条件组合因为通常在六级以上大风时不能进行施工安装工作，故其组合是风速10M/S，最低气温月的平均气温，无冰。3外过电压时的气象条件组合1当设计塔头尺寸，计算导线风偏对凸出物的距离时，其组合为外过电压温度15，相应风速。2
14、用于验算档距中央、导线与避雷线间的距离，需满足S0012L1的要求，其组合为外过电压温度15，无风。其中，S为导线与避雷线间距离，M；L为档距，M。4线路断线事故情况下的气象条件组合一般地区，无风，无冰，历年最低气温月的日最低气温平均值。重冰区（覆冰厚度20MM以上），无风，有冰，气温5。5线路耐振计算用的气象条件组合由于线路微风振动一年四季中经常发生，故控制其平均运行应力的组合气象条件为年平均气温，无风，无冰。6内过电压的气象条件组合内过电压即操作过电压，其计算组合为年平均气温，无冰，05倍最大风速不低于15M/S。2113典型气象区典型气象区作为一种计算气象条件，简化了一个地区的设计工作，
15、便于开展标准化工作。根据我国各地区气象条件的情况，以影响输电线路设计最大的三个因素风速、温度、覆冰厚度作为整理条件，进行了归纳合并，形成了我国九个典型气象区，本设计中典型气象区为V区，具体的参数见表22。南京工程学院电力工程学院毕业设计（论文）4表22气象区V区代表情况大气温度（）风速（M/S）覆冰厚度（MM）最高温40最低温10覆冰51010最大风1030安装510外过电压1510内过电压、年均温1515212架空线的物理特性和机械特性2121架空线的物理特性和机械特性本设计中给出的导线型号为LGJ95/20，其详细数据如下表23表23导线型号截面积AMM2导线外径DMM温膨系数1/弹性模数
16、EMPA伸长系数1/E导线单位长度质量Q瞬时破坏应力PTP/A安全系数K11396138718810675511132105408932643252122架空线的最大使用应力和年平均运行应力1架空线的最大使用应力架空线的最大使用应力又称许用应力，是指架空线弧垂最低点所允许使用的最大应力，应按下式计算为KPMAX（21）式中MAX架空线的最大使用应力，N/MM2；P架空线的瞬时破坏应力，N/MM2；110KV大新架空送电线路设计5K导线、避累线的安全系数。设计规程中规定K252架空线的年平均运行应力在线路设计中，为了保证架空线路长期运行的安全可靠性，除了满足在任何气象条件下，架空线的最低点处的使
17、用应力不能大于许用应力外，还应满足年平均运行应力的要求，防止导线因振动而出现断股和断线。架空线的年平均运行应力CP一般取瞬时破坏应力P的25，即CP25P。这是由于架空线的年平均运行应力的上限一般按加防振措施考虑。2123架空线的比载架空线的比载是指单位长度和单位截面上导线所承受的机械荷载，其常用单位是N/MMM2或MPA/M。作用在架空线路上的荷载有架空线的自重、冰重和架空线所承受的风压，为了清楚的表示这些比载，可采用符号XB,V表示，其中X17，表示7种不同的比载，B表示计算比载时的覆冰的厚度，MM；V表示计算风速，M/S。1自重比载10,0它是架空线自身质量引起的比载，即300,0110
18、89AGMPA/M（22）式中G0架空线单位长度质量，KG/KM；A架空线的截面积，MM2。2冰层比载2B,0覆冰时的冰重由架空线承受，在计算冰层比载时，假定沿导线全长，覆盖着一层围绕导线呈贺柱状的厚薄均匀的比重为的冰层，冰层比载的计算为30,21072827ABDBBMPA/M（23）式中B冰层厚度，MM；D导线的计算直径，MM；A架空线的截面积。3垂直总比载3B,0南京工程学院电力工程学院毕业设计（论文）6垂直总比载是自重比载和冰层比载之和，即0,20,010,3BBMPA/M（24）4导线无冰时的风压比载40,V32,04101689ACDVFVMPA/M（25）5导线覆冰时的风压比载5
19、B,V32,51016289AVBDCFVBMPA/M（26）6导线无冰有风时的综合比载60,V2,0420,01,06VVMPA/M（27）7导线覆冰有风时的综合比载7B,V2,520,3,7VBBVBMPA/M（28）213架空线的的应力和弧垂曲线计算2131应力弧垂曲线的计算和制作应力弧垂曲线图是输电线路设计图纸中的一部分，它反映了某地区各种气象情况下应力、弧垂与代表档距之间的变化关系，计算它们的主要目的是为了提供导线的力学特性，从而能进行线路杆塔设计的进一步的计算4。1应力弧垂曲线的计算项目应力弧垂曲线计算项目见表24110KV大新架空送电线路设计7表24应力弧垂曲线计算项目计算项目大
20、风覆冰安装事故断线最低气温最高气温大气过电压（有风）大气过电压（无风）操作过电压平均运行应力应力曲线导线避雷线弧垂曲线导线避雷线注带者为需要绘制的曲线，无者为不需要绘制的曲线。带者是导线最大弧垂出现在最大垂直比载时，应计算覆冰无风时和稀有覆冰无风时的弧垂曲线。2应力弧垂曲线的计算步骤1确定工程所采用的气象条件。2确定导线的计算参数。3计算导线的比载。4确定应力值。最大使用应力MAX或称为许用应力KP/；年平均运行应力CP025P。5计算临界临界档距，判断控制导线应力的档距范围。将气象条件的有关数据填入表，顺序编号是按/的大小依次编号A、B、C、D。计算临界档距，画出逻辑图，找出各控制情况的档距
21、范围。6最大弧垂出现气象情况的判定。可采用临界温度法或临界比载法判定最大弧垂出现的气象情况。7各种气象情况下导线应力和弧垂值的计算。确定了各控制气象条件的控制档距范围后，对其他气象条件下导线的应力可由状态议程式求出2。说明导线应力弧垂曲线的计算具体内容祥见计算书214本章小节本章列出了架空线的应力和弧垂计算的几个重要条件一设计用气象条件，二架空线的机械物理特性、最大使用应力和年平均应力及比载。对架空线的应力南京工程学院电力工程学院毕业设计（论文）8和弧垂计算步骤做了详细的解释。为计算书中的架空线应力弧垂计算过程做了充分的计算前准备工作。22杆塔型式的选择221概述输电线路杆塔型式的确定，应根据
22、国家经济建设发展水平，不断总结杆塔设计、运行和施工经验、择优选用技术先进、经济合理、安全适用的杆塔型式。线路杆塔型式是多种多样的，一条线路到底选用何种杆塔外型结构，主要取决于线路的电压等级、线路的回路数，线路经过地区的气象条件，以及地形地质情况等。进行一条线路的设计，必须结合工程的特点，确定出杆塔所采用的型式。杆塔按照在线路的用途分为六类直线杆塔、耐张杆塔、转角杆塔、换位杆塔、终端杆塔、跨越杆塔。一条线路的线路路径上分成若干个耐张段，每个耐张段两端为耐张杆塔，中间使用直线杆塔。线路转角处要使用转角杆塔，线路在跨越大河流以及较高的被跨越物等处时要设置跨越杆塔。在变电所、发电厂的线路进出口要使用终
23、端杆塔。为使架空线路三相参数保持平衡，长于200KM的线路要设置换位杆塔。222杆塔的型式2221直线杆的杆型直线杆的杆型用于线路的直线段上，采用针式绝缘子、悬式绝缘子或棒式绝缘子支撑导线，承受线路正常运行时的水平荷载和垂直荷载；也要求它具有一定的顺线路方向的强度，以支撑断线或其他情况下的纵向张力。直线杆塔在线路上用量最多，在平坦地区可占到全线杆塔总数的80左右。135110KV单回路直线杆平地和丘陵地区35110KV的线路上，广泛采用不带拉线的钢筋混凝土单杆，常用的杆头型式有上字型、鸟骨型和斜三角型；有的地区还采用A型钢筋混凝土电杆。当杆塔承受的荷载较大（如截面较大、档距大等时），常采用带拉
24、线的单柱直线杆和双拄直线杆，有条件的也使用铁塔。不带拉线的钢筋混凝土单杆一般采用梢径为190230的拔梢水泥杆。优点是结构简单，耗钢量少。缺点是电杆基础采用埋深式，杆高利用较差，故档距较110KV大新架空送电线路设计9小。2222承力杆的杆型承力杆是指耐张杆、转角杆、终端杆。耐张杆可兼有小于5小转角。转角杆塔分为小转角杆30以下、中转角杆3060和大转角杆6090。承力杆所承受的荷载较大，一般采用带拉线钢筋混凝土电杆和铁塔。135110KV单回路承力杆杆塔外型有A字型杆或门型，拉线布置方式在小转角时可用V型或X型；大转角时可用八字型，必要时设置反向拉线和分角拉线。本次设计为110KV线路设计，
25、直线杆的杆型为110SZ20A，呼高是为20M，全高为255M，耐张杆的杆型110SN18A，呼高是18M。223送电线路的绝缘配合设计2231概述送电线路的绝缘配合设计具体内容1按正常运行电压、内过电压、外过电压确定绝缘子型号和片数以及导线对杆塔的空气间隙距离。2按内过电压、外过电压的要求确定导线对地及对各被跨越物的最小允许间隙距离；超高压线路还应满足地面静电场影响所需对地最小间隙距离的要求。3按外过电压的要求确定挡距中央导线与避雷线间的空气间隙距离。4按正常运行电压及导线振荡情况确定不同相导线间的最小距离。2232绝缘子串型号、片数和联数的确定1地区污秽等级地区污秽等级主要根据地区的污湿特
26、征、运行经验以及外绝缘表面污秽物的等值附盐密度三个因数综合确定。我国污秽等级分为5级。此次设计中规定污秽等级为3级见表25表25污秽等级污秽等级污秽特征盐密（MG/CM2）泄漏比距（CM/KV）3级大气严重污染地区大气污秽而又重雾地区,离海岸310KM地区及盐场附近重盐碱地区010253038南京工程学院电力工程学院毕业设计（论文）102绝缘子串型号确定绝缘子串的型号，应按线路的运行电压、绝缘子的允许机电荷载和拟承受的外荷载，考虑一定的安全系数来选择设计中选择的型号为XWP70,具体参数见下表26表26XWP70型号高度MM盘径MM泄漏距离MM机电破坏荷重XWP70146255400703绝缘
27、子串片数按工频电压泄漏比距要求选择绝缘子片数。其计算公式为0LKUNXN（29）式中N每串绝缘子所需片数；UN线路额定线电压，KV；不同污秽条件下所需泄漏比距；L0每片绝缘子几何泄漏距离，按产品目录选取；KX绝缘子泄漏距离的有效系数。4绝缘子串联数1悬垂绝缘子。悬垂绝缘子串联数由以下两个条件计算。其中按导线最大综合比载计算为TGKN1（210）式中N悬垂绝缘子串联数；T悬式绝缘子1H机电荷载；K1悬式绝缘子在运行情况下的机械强度安全系数，K120；G作用在绝缘子串上的综合荷载。按导线断线条件计算为110KV大新架空送电线路设计11TTKND2（211）式中T悬式绝缘子1H机电荷载；K2悬式绝缘
28、子在断线情况下的机械强度安全系数，2K13；TD导线的断线张力。在此设计中,138070/505223731/2TTKND2耐张绝缘子。它应承受导线的全部张力，因其联数计算公式为TTKNM1（212）式中T悬式绝缘子1H机电荷载；K1悬式绝缘子在运行情况下的机械强度安全系数，K120；TM导线的最大使用张力。在此设计中,425070/5223702/1TTKNM5档距中央的绝缘配合导线与避雷线间的绝缘设计。根据我国大量的运行经验，一般档距中导线和避雷线最小距离S为S0012L1M（213）式中L档距长度，M。224金具的选配2241金具的分类和用途金具是将杆塔、导线、避雷线、绝缘子联结起来所用
29、的金属零件。金具可分为悬垂线夹、耐张线夹、联结金具、保护金具和拉线金具等。2241绝缘子串元件的主要特性及绝缘子串的组装在此设计中,导线,避雷线绝缘子串金具由线路金具手册查得悬垂绝缘子串组装零件表见表27南京工程学院电力工程学院毕业设计（论文）12表27悬垂绝缘子串组装零件表名称型号每组数量个主要尺寸H每个重KG共计重KG总重KGU型螺丝U188011100720723672球头挂环Q71500303绝缘子XWP7714647329悬垂线夹XGU3110222碗头挂板W7A1700808绝缘子串长度1354耐张绝缘子串组装零件表见表28表28耐张绝缘子串组装零件表名称型号每组数量个主要尺寸H每
30、个重KG共计重KG总重KGU型挂环U71600505414球头挂环QP71500303绝缘子XP7814647376耐张线夹NLD211022121碗头挂板W7B11150909绝缘子串长度LMM1523避雷线用金具组装零件表见表29表29避雷线用金具组装零件表名称型号每组数量个主要尺寸（H）重量KG耐张线夹XGU218218悬垂线夹NX2114027防振锤FG351300L18接续金具JY35G1220L03110KV大新架空送电线路设计13225本章小结本章详细地介绍了杆塔型式选择的方法，对送电线路的绝缘配合设计作了全面的分析和理解。金具的选配是由工程实践经验而确定下来的，具有实有性和经济
31、性。23线路路径的选择和杆塔的定位231线路路径的选择线路路径的选择即为在明确了线路的起仡后，在起仡点之间选出一条符合国家建设方针政策，在技术和经济上合理的最佳走线方案。1选择输电线路的路径，应认真作好调查研究，少占农田，综合考虑运行、施工、交通运输条件和路径长度等因素，与有关单位或部门协商，本着统筹兼顾，全面安排的原则进行方案选择和比较，做到技术方案和比较，做到技术经济合理，安全适用。2选择路径应尽量避开重冰区，地质不良地带，原始森林区以及严重影响安全运行的其他地区，并应考虑对临近设施如电台、飞机场、弱电线路等的相互影响。3发电厂或变电所的进出线走廊，应根据厂、所的总体布置图统一规划，进出线
32、宜采用双回路或多回路共杆塔。4耐张段的长度，一般采用35KM。对于超高压输电线路和运行、施工条件许可时，可适当延长。高差或档距相差非常悬殊的山区和重冰区，应适当缩短。5有大跨越的输电线路，其路径方案应结合大跨越的情况，通过综合技术经济比较确定。6跨越点应避开河道不稳定、河岸受冲刷、地质不良、地震断裂、崩塌滑坡、海潮或山洪冲击、土地容易流失及其他影响安全运行的地带，否则应采取可靠措施。线路路径的选择，一般按以下几个步骤进行图上选线，收集资料和签定协议，初勘，线路路径方案的比较，野外选线。南京工程学院电力工程学院毕业设计（论文）14232杆塔的定位定位即在已经选好的线路径上，测绘出平断面并配置杆塔
33、的位置。杆塔定位时要尽量少占耕地良田，避开水文、地质条件不良的地段，需考虑施工的方便性。档距配置时要最大限度地利用杆塔强度，相邻档档距大小还宜相差太大，以免增大不平衡张力，另外应尽量避免出现孤立档。杆塔选用尽可能地选用最经济的杆塔型式和高度，尽量避免特殊设计杆塔。2321定位前的准备工作定位前需要将线路主要的有关技术资料和要求及注意事项汇编成“线路工程定位手册”并准备好弧垂模板及有关计算工具，空白的杆塔位明细表等。“线路工程定位手册”应包含以下主要内容线路的基本情况及送、受电端的情况；导线、避雷线型号及力学特性曲线；悬垂绝缘子串情况；防振措施的安装规定；全线换位情况；不同气象区分段；接地装置选
34、取配情况；杆塔及基础使用条件一鉴表；各型杆塔使用原则；导线对地及对各种交叉物的距离及交叉跨越方式的要求；耐张段长度规定；线路平断面图；定们使用的模板K值曲线；摇摆角等各种校验曲线及图表；对地裕度及有关交叉跨越特殊校验条件的规定；线路边导线与建筑物之间距离的有关规定，基础型式的选用原则等。2321定位弧垂模板的制作和使用1制作定位弧垂模板根据弧垂计算公式8/2GLFKL2，式中8/GK，可见当G，值一定时，其弧垂形状相同。因此可按不同的K值，以档距L为横坐标，以弧垂F为纵坐标，以档距中央为坐标原点刻制出一组弧垂曲线。通用弧垂曲线K值一般在410515105（1/M）之间，每隔025105作一条曲
35、线，每块模板上可作24条曲线。2用弧垂模板定位排杆步骤如下1根据杆塔的呼称高E，确定杆塔的定位高度H。杆塔的呼称高是指杆塔的最下层导线绝缘字串悬挂点到地面的垂直距离。杆塔的定位高度HED对地安全距离绝缘子串的长度定位裕度H杆塔施工基面。非直线杆塔的定位高度HEDH此设计中的导线与地面的最小距离D查表41得110KV大新架空送电线路设计15表210导线与地面的最小距离电压等级（35110）导线与地面的最小距离M居民区70非居民区60交通困难地区50定位裕度的取值为档距在700M以下取10M杆塔定位时，在断面图上用弧垂模板绘制弧垂曲线是按定位高度进行的。只要该线不与地面相交，则满足对地距离的要求。
36、2根据允许的最大弧垂FMAX,估算代表档距LD，最大弧垂MAXDEF，同时8/2GLF可得计算档距LJ为GDELJ8（214）可近似地取代表档距LD（0809）LJ,对平原地区取093根据假定的LD，初步排定杆位，由假定的LD查应力曲线得出最大弧垂时的应力，算出对应的K值，用该K值对应的模板在平断面图上排杆位。4排杆校验和调整。当排出了一个耐张段的杆位后，计算其实际代表档距及其对应的K与K值接近或相等，其误差在（00502）105之内，说明所排杆位合适，可接下去排下一个耐张杆位。233本章小结本章结合已提供的平断面图和线路理论知识，对线路路径的选择做了详细地分析，在杆塔定位方面做了全面而深刻的
37、研究与讨论，通过对杆塔排杆定位的实际操作，加强了对本章的理论知识的吸收与巩固。为今后走向工作岗位打了坚实的基础。南京工程学院电力工程学院毕业设计（论文）1624杆塔荷载的计算及头部尺寸的校验241荷载的分类和荷载的组合为了进行杆塔结构的设计,必须对杆塔所承受的荷载进行计算,分别算出线路在运行情况、断线情况以及安装情况下杆塔所承受的荷载。荷载按受力方向一般分为垂直荷载、横向荷载和纵向荷载。垂直荷载是指垂直于地面方向的荷载；横向荷载是指沿横担方向的荷载；纵向荷载是指垂直于横担方向的荷载。荷载按其性质一般分为永久荷载、可变荷载和特殊荷载。永久荷载包括杆塔自重，电线、绝缘子，金具的重力及其固定设备的重
38、力。可变荷载包括风荷载；电线和绝缘子上的覆冰荷载；电线拉力及施工、检修的临时荷载。特殊荷载包括由于断线所引起的荷载和由地震引起的地震荷载，以及在山区或特殊地形地段，由于不均匀结冰所引起的不平衡张力等荷载。在设计杆塔时。考虑到荷载的离散性及计算内力时进行简化所带来的不利影响，一般采用设计荷载值进行杆塔构件强度计算，设计荷载值由荷载标准值乘以荷载分项系数得到。各种荷载分项系数如下永久荷载取12风荷载取14冰荷载取14；安装及检修荷载取13。在计算荷载时，要根据荷载的最不利作用进行组合，分别计算出线路在运行、断线和安装情况时的荷载。2411运行情况时杆塔所承受的荷载1杆塔、导线、避雷线、金具、绝缘子
39、等的重量及覆冰、雪荷载2杆塔、导线、避雷线的风荷载3转角杆塔导线、避雷线产生的角度荷载4导线、避雷线的不平衡张力等2412断线情况时杆塔所承受的荷载1杆塔、导线、避雷线、金具、绝缘子等的重量2导线、避雷线的断线张力和不平衡张力3检修时人和工具的重量等2413安装情况时杆塔所承受的荷载1杆塔、导线、避雷线、金具、绝缘子等的重量110KV大新架空送电线路设计172安装导线和避雷线时，杆塔所承受的荷载3运输和组立杆塔时，杆塔所承受的荷载242荷载的计算条件DL/T51542002架空送电线路杆塔结构设计技术规定中，关于荷载的计算条件有明确的规定，引用如下。2421正常运行情况1最大风、无冰、未断线（
40、包括最小垂直荷载和最大水平荷载的组合）2最大覆冰、相应风速及气温、未断线3最低气温、无冰、无风、未断线（适用于终端和转角）杆塔。2422断线情况断导线（含分裂导线时纵向不平衡张力）情况。其中1单回路和双回路杆塔的断线情况单导线时，断任意一根导线；分裂导线时，任意一相有不平衡张力，地线未段、无风、无冰。两分裂导线的纵向不平衡张力，对平地及山上路线，应分别取一根导线最大使用张力的4050。两分裂以上导线的纵向不平衡张力，对平地、丘陵及山地线路，应分别取不小于一相导线的最大使用张力15、20及25，且均不应小于20KN。2耐张杆塔的断线情况交流线路杆塔在同一档内断任意两相导线，地线未断、无冰、无风。
41、断线情况时，所有的导线和地线的张力，均应分别取最大使用张力的7080。2423安装情况安装情况按10M/S风速、无冰、相应气温的气象条件考虑下列荷载组合1直线型（含悬垂转角型）杆塔的安装荷载提升导线、地线及附件时发生的荷载。包括提升导、地线（一般按15倍计算）和安装工人及工具的附加荷载，提升时应考虑动力系数11。导线及地线锚线作业，导线及地线的锚线张力。锚线对地夹角应尽量小，一般按不大于20考虑，锚线张力动力系数采用11。此时，挂线点处的垂直荷载，取锚线张力的垂直分量和50垂直档距的线条重力和附加荷载之和；纵向不平衡张力分别取导线、避雷线张力与锚线张力纵向分量之差。2耐张型杆塔的安装荷载南京工
42、程学院电力工程学院毕业设计（论文）18导线及地线荷载。其中，锚塔锚地线时，相邻档内的导线及地线均未架设；锚导线时，在同档内的地线已架设。紧线塔紧地线时，相邻档内的地线已架设或未架设，同档内的导线均未架设；紧地线时，同档内的地线已架设，相邻档内的导线已架设或未架设。临近拉线所产生的荷载。锚塔和紧线塔均允许计及临时拉线的作用，临时拉线对地夹角不大于45,其方向与导线、地线方向一致，临时拉线一般可按平衡线条张力的30考虑。但对500KV杆塔导线、地线临时拉线分别按平衡20KN与5KN考虑。紧线牵引绳产生的荷载。紧线牵引绳对地夹角一般不大于20考虑，计算紧线张力时应计及线条的处伸长、施工误差和过牵引的
43、影响。243荷载的计算方法2431导线、避雷线的垂直荷载导线、避雷线的垂直荷载为无冰时JCHGSLGG1（215）有冰时3JCHGSLGG（216）式中GJ绝缘子串及金具的重量；GJ覆冰时绝缘子串及金具的重量；GJKGJ；设计冰厚5MM时，K1075；设计冰厚10MM时，K115；设计冰厚15MM时，K1225。2432导线、避雷线风荷载的标准值20SINPCSCZXDLWW（217）1600/20VW（218）式中WX垂直于导线及地线方向的水平风荷载标准值；110KV大新架空送电线路设计19风压不均匀系数；C500KV线路导线及地线风荷载调整系数，仅用于计算作用于杆塔上的导线及地线风荷载（不
44、含导线及地线张力弧垂和风偏角计算）；Z风压高度变化系数，一般可按地面粗糙度B类计算；SC导线或地线的体形系数线径小于17MM或覆冰时（不论线径大小）应取12；线径大于或等于17MM时，取11；D导线或地线的外径或覆冰时的计算外径；分裂导线取所有子导线外径的总和，M；LP杆塔的水平档距，M；风向与导线或地线方向之间的夹角，（）；W0基准风压标准值，KN/M2。表211风压高度变化系数Z计算高度（M）Z计算高度（M）Z330KV及以下500KV330KV及以下500KV10088080901771621510009110018416720110100150209191301251142002292
45、0940137125250246224501471343002612386015614235027425070164149400286261801711562433角度风荷载对于来自不同风向的角度风，其荷载按下列不同情形进行计算，计算公式见表53其中1直线型杆塔，应考虑与线路成0、45及90的三种最大风速的风向。2一般耐张型杆塔，可只计算90一个方向。3终端杆塔，可按0风向考虑。4耐张杆塔，当转角度数较小时还应该考虑与线条荷载张力相反的方向。南京工程学院电力工程学院毕业设计（论文）205特殊杆塔，宜考虑最不利风向。表212角度风的荷载分配表风向角线条风荷载塔身风荷载水平横担风荷载XYXY000
46、25WX0WB0WSC4505WX015WX4240SBSAWWK4240SBSAWWK04WSC07WSC60075WX0240740SBSAWWK140430SBSAWWK04WSC07WSC90WX0WSA004WSC02434绝缘子串风荷载的标准值LZLAWW0（219）式中WL绝缘子串风荷载标准值，KN；AL绝缘子串承受风压面积计算值，M2。2435导线、避雷线张力引起的荷载1角度荷载及不平衡张力角度荷载系转角杆塔上导线、避雷线的张力在杆塔引起的横向分力，即；不平衡张力为导线、避雷线的张力在杆塔上所引起纵向分力。设杆塔两侧导线与杆塔横担垂线的夹角分别为1、2，则有横向分力P2211S
47、INSINTT（220）不平衡张力T2211COSCOSTT（221）2436杆塔的安装荷载1牵引荷载牵引荷载是由于架线过程中通过滑车将导线拉紧到设计张力时所产生的荷载。相临档未挂线时，作用在横担上的荷载为110KV大新架空送电线路设计21垂直荷载FZGKTTNGGSINSIN1（222）横向荷载NPPX（223）纵向荷载0YT（224）相邻档已挂线时，作用在横担上的荷载为垂直荷载FZGKTNGGSIN（225）横向荷载NPPX（226）纵向荷载COS1KTTY（227）式中G，P所锚导线的重量和横向风荷载；T1临时拉线的处张力，一般取T1500010000N；T电线安装张力；K动力系数,取1
48、2；N垂直荷载或横向荷载的分配系数，当相邻档距和高差相等时，一般取N05；GF附加荷载，人员和工具所引起附加荷载；临时拉线与地面的夹角；牵引钢绳对地面夹角，20。2437挂线荷载挂线是指电线弧垂达到设计要求后，把电线与绝缘子串连接起来到杆塔上的作业。挂线操作只考虑在耐张转角杆塔上进行。1邻档未挂线时，作用在横担上的荷载为垂直荷载FZGTGTNGG0（228）横向荷载10SINTKTNPPX（229）南京工程学院电力工程学院毕业设计（论文）22纵向荷载10COSTKTTY（230）2相邻档已挂线时，作用在横担上的荷载为垂直荷载FZGNGG（231）横向荷载1SINKTNPPX（232）纵向荷载1
49、COSKTTY（233）式中G，P该根导线的重量和横向风荷载；T0临时拉线平衡的导线或避雷线的张力；T电线安装张力；N垂直荷载和横向荷载分配系数，当相邻档距和高差相等时；GF附加荷载；临时拉线与地面的夹角；1转角杆塔导线方向与横担垂线方向的夹角8。244杆塔外形尺寸的校验杆塔外形尺寸必须满足电气条件的要求，同时也应使杆塔结构经济合理。杆塔外形尺寸主要包括呼称高、塔高、上下横担的长度、上下横担的垂直距离、避累线支架高度、导线与杆塔间的间隙圆等。杆塔外形尺寸的基本要求如下1确定杆塔高度时，应满足导线对地面及交叉跨越物的距离要求；2在内过电压、大气过电压、正常运行电压三种情况下，相导线之间及各相导线与杆塔
