1、毕业设计说明书论文作者学号系部专业电气工程及其自动化（输配电工程）题目220KV庄慈线架空线路设计指导者评阅者2013年6月摘要此次毕业设计为220KV庄慈线架空线路设计，参考电气工程专业毕业设计指南输配电分册的相关内容，本着贴近工程实际的原则，本设计主要讲述了架空线路设计的基本原则和做法。本设计的主要内容有导线、避雷线的应力弧垂计算，绝缘子、金具的选择，杆塔的选型，线路路径选择和杆塔定位，杆塔荷载计算及塔头尺寸校验，耐张铁塔内力计算，杆塔基础设计及稳定性校验，导线、避雷线防振设计等，对每一个内容都作了详细的论述与计算，力争做到准确、经济、合理。关键词线路设计，应力，弧垂，杆塔稳定，杆塔荷载计
2、算摘要TITLEOVERHEADLINEZHUANGCIPOWERLINEDESIGNOF220KVABSTRACTDESIGNFORTHEGRADUATIONOF220KVOVERHEADLINEZHUANGCICIRCUITDESIGN,REFERENCE“ELECTRICALENGINEERINGGRADUATEDESIGNTRANSMISSIONANDDISTRIBUTIONVOLUMES“RELEVANTTOELEMENTSOFTHEPROJECTCLOSETOTHEACTUALPRINCIPLES,THEMAINDESIGNOFOVERHEADLINESSHOWSTHEBASICD
3、ESIGNPRINCIPLESANDPRACTICESTHEDESIGNINCLUDESWIRE,LIGHTNINGSHIELDINGLINESAGSTRESS,INSULATORANDFITTINGSELECTION,TOWERSELECTION,LINEROUTINGANDPOSITIONINGTOWER,TOWERLOADCALCULATIONANDTOWERHEADSIZECALIBRATION，TOWERINTERNALFORCES,THETOWERFOUNDATIONDESIGNANDSTABILITYCALIBRATION,WIRE,LIGHTNINGSHIELDINGLINEA
4、NTIVIBRATIONDESIGN,ANDDOALOTINCALCULATING,MAKINGTHEDESIGNECONOMICALANDREASONABLEKEYWORDSLINEDESIGN,STRESS,SAG,TOWERSTABILITY,TOWERLOADCALCULATION目录前言1说明书第一章架空线的应力弧垂2第二章避雷线的应力弧垂10第三章杆塔设计12第四章线路路径的选择和杆塔定位17第五章耐张杆塔头尺寸校验20第六章耐张杆塔头荷载23第七章耐张杆基础校验28第八章导线避雷线的防振设计30计算书第一章架空线的应力弧垂计算32第二章避雷线的应力弧垂计算36第三章杆塔定位结果校
5、验38第四章耐张杆塔头尺寸校验41第五章耐张杆塔头荷载图43第六章耐张杆基础稳定性计算47第七章导线避雷线的防振设计48结论51致谢52参考文献53附录1外文资料翻译54附录2附图60南京工程学院毕业设计说明书（论文）1前言本设计为220KV庄慈线架空线路设计，为传统的设计题目，主要考察学生所学的知识和灵活应用知识的能力，设计的内容主要有以下特点一、注重内容的完整性、条理性和尽量简明扼要，在设计中提供了线路设计的整体思路，详细罗列了设计用公式和相关参数及图表；二、注重工程实践性，设计内容完全按照输电线路总体设计流程，为以后毕业生的工作打好实践基础；三、注重线路设计的合理性，对各个阶段的计算结果
6、做了详细的论证，力争做到设计合理。本设计的内容有进行导线、避雷线应力弧垂计算，绘制对应的曲线；制作最大弧垂模板进行杆塔室内定位并在平断面图上作校验；选择杆塔、绝缘子、金具型式；进行绝缘配合设计、杆塔强度计算、基础稳定性计算；导地线防振设计等。作为一名即将毕业的大学生，毕业设计在大学学习具有非常重要的作用，不仅要求我们具有扎实的专业知识，而且要对所学的知识要有一个系统的认识，比如排杆定位时要用到弧垂模板的制作的相关知识，而且要学会运用一定的应用软件，例如AUTOCAD等，会熟练运用它们绘制各种图形。方便对设计内容做一些修改。因而，毕业设计对于我们具有以下目的和意义1培养和提高我们综合运用所学的基
7、础理论、专业知识和基本技能，巩固所学的理论知识并且加以深化及应用，能够初步掌握一些实际工作中应该具备的能力。2培养我们分析和解决工程实际问题的能力和进行科学研究的初步能力，能对试验的数据进行采集与分析处理。3培养我们独立的工作能力和创新能力，学会调查研究，收集、查询和阅读中外文的文献资料，能够进行定性、定量相结合的独立研究和论证。要求我们要使创新精神与科学态度相结合，大胆提出新的设计方案和技术措施。4熟悉国内、国际相关专业的发展状况，和我国电力发展的基本方针政策，树立我们工程设计所必须的安全、可靠、经济的观点。南京工程学院毕业设计说明书（论文）南京工程学院毕业设计说明书南京工程学院毕业设计说明
8、书（论文）2第一章架空线的应力和弧垂11设计用气象条件的组合架空输电线路设计常年在大气中运行，承受着四季气温、风、冰以及雷电等气象变化的影响，其中风、覆冰和气温对架空输电线路的机械强度和电气间距有较大影响，是线路设计需考虑的主要气象参数，称为气象条件三要素。其值的选取应符合整个线路的技术经济性的要求，并保证架空输电线路安全地施工和运行检修。但是在设计时并不能将三要素出现的最不利情况进行简单叠加，因为线路运行中的实际气象条件虽然是风、覆冰、气温等气象参数的组合，但最大风速、最厚覆冰、最低（高）气温通常并不同时出现。因此，必须根据线路运行、检修和施工中可能遇到的情况和实际运行经验，对原始气象资料慎
9、重地分析，在数理统计分析基础上合理地组合设计气象条件。1线路正常运行情况下的气象组合（1）最大风速最大设计风速，无冰，相应的月平均气温。该气象组合主要用于计算架空线和杆塔的强度或刚度，校验工作电压下的电气间距。（2）最低气温最低气温，无冰，无风。该气象组合主要用于架空线的强度设计，悬垂绝缘子串的上扬校验等。（3）覆冰有风（最厚覆冰）最厚覆冰，相应风速，气温5C。根据雨凇形成规律，相应风速一般为10SM/若该地区最大设计风速很大，可考虑相应的风速为15SM/（4）覆冰无风（最大垂直比载）最厚覆冰，无风，气温5C。（5）最高气温最高气温，无冰，无风。2线路断线事故情况下的气象组合（1）一般地区，无
10、风，无冰，历年最低气温月的日最低气温平均值。（2）重冰区（覆冰厚度20以上），无风，有冰，气温5。3线路安装和检修情况下的气象组合（1）安装气象风速10SM/，无冰，最低气温月的平均气温。（2）带电作业风速10SM/，无冰，气温C15，用于带电作业的间距校验。4线路耐振计算用气象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南京工程学院毕业设计说明书（论文）3象条件为年平均气温，无风，无冰。4雷电过电压气象组合雷电过电压是指由于雷电的作用在导线上产生的过电压，也称外过电压。（1）外过有风温度C15,相应的风速，无冰。（2）外过无风温度C15,无风，无冰。6操作过电压气象组
11、合操作过电压是由于大型设备和系统的投切在导线上产生的过电压，也称内过电压，其气象组合为年均气温，无冰，05倍的最大风（不低于SM/15）。12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，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，此次设计中典型气象区为区，具体的参数如下表。表11气象区全国典型气象条件代表情况大气温度（C）风速（SM/）覆冰厚度（MM）最高温4000最低温1000最大风10300最厚覆冰5105内过电压15150外过无风1500外过有风151
12、00安装有风0100事故气象000年均气温150013架空线的物理特性和比载131架空线的机械物理特性此次设计提供的导线型号为20/300LGJ,它的各种物理特性如下表。表1220/300LGJ的物理特性表截面积（MM2）导线直径（MM）温度线性膨胀系数（C/1）温度线性膨胀系数（C/1）计算重量（KG/KM）计算拉断力（N）安全系数3243323432096106300010027568025南京工程学院毕业设计说明书（论文）4抗拉强度MPP许用应力MPCP年均应力上限MPCP2216888675542在上述表中数据抗拉强度，许用应力，年均应力上限计算原理如下（1）抗拉强度的计算950MPA
13、TP（2）架空线的许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0MPKP式中0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；K导线、避雷线的安全系数。设计规程中规定K25。3架空线的年均应力上限在线路设计中，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PCP250。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。132架空线的比
14、载作用在架空线上的机械荷载有自重、冰重和风荷载。这些荷载可能是不均匀的，但为方便计算，一般按均匀分布考虑。根据架空线上作用的荷载的不同，相应的比载有自重比载、冰重比载、风压比载等。根据作用方向的不同，比载可分为垂直比载、水平比载和综合比载。（1）自重比载式中Q架空线的单位长度质量，KMKG/A架空线的截面积，2MMG重力加速度，2/89SMG/100,031MMPAAQG南京工程学院毕业设计说明书（论文）5（2）冰重比载式中B覆冰厚度，MMD架空线的外径，MM；（3）垂直总比载0,0,00,213BB（4）无冰风压比载（5）覆冰风压比载（6）无冰综合比载,00,0,024216VV（7）覆冰综
15、合比载,0,25237VBBVB表13各气象条件下比载结果图名称符号结果/103MMPA自重比载0,013028冰重比载0,521215垂直总比载0,534243无冰风压比载（强度）30,043352无冰风压比载（风偏）30,042727无冰风压比载10,04497无冰风压比载15,04838覆冰风压比载10,55773无冰综合比载（强度）30,064517无冰综合比载（风偏）30,064075无冰综合比载10,063069无冰综合比载15,063142覆冰综合比载10,574313/10728270,32MMPAABDBB/10SIN,0324MMPAAWDVVSCFC/10SIN2,325
16、MMPAAWBDVBVSCFC南京工程学院毕业设计说明书（论文）614架空线的应力和弧垂计算141应力弧垂曲线架空线的应力弧垂曲线表示了各种气象条件下应力（弧垂）与档距之间的变化关系。在确定出档距以后，很容易从曲线上得到各种气象条件下的应力与弧垂值。在制作架空线应力弧垂曲线时一般按照以下顺序（1）确定工程所采用的气象条件；（2）依据选用的架空线规格，查取书中有关参数和机械物理性能，选定架空线各种气象条件下的许用应力（包括年均运行应力的许用值）；（3）计算各种气象条件下的比载；（4）计算临界档距，并判断有效临界档距和控制气象条件；（5）判断最大弧垂出现的气象条件；（6）以控制条件为已知状态，利用
17、状态方程式计算不同档距、各种气象条件下架空线的应力和弧垂值（导线一般只计算最大弧垂气象和外过无风气象下的二条弧垂）；（7）在电脑中利用EXCEL绘制出应力弧垂曲线图。应力弧垂曲线计算项目表如下表14架空线应力弧垂曲线计算项目计算项目最高气温最低气温最大风强度最大风风偏覆冰无风最厚冰强度最厚冰风偏内过电压外过无风外过有风安装情况事故气象年均气温导线避雷线导线避雷线142计算临界档距，判断控制条件（1）可能控制条件的有关参数见表南京工程学院毕业设计说明书（论文）7表15可能的应力控制气象条件最大风速最后覆冰最低气温年均气温许用应力0MPA8867886788675542比载/MMPA3101745
18、3101343310283031028304010509486341546温度CT10510150编号BCDA（2）按等高悬点考虑，计算各临界档距气象条件变化时，架空线的应力也随之变化。为了保证架空线在任何气象条件下的应力都不超过许用应力，必须使架空线在长期运行中可能出现的最大应力等于许用应力，因此，需要找出出现最大应力时的控制气象条件来。档距不同，控制气象条件也不同，我们把以上条件各种情况中有两种气象条件下导线均达到各自允许应力最大值时的档距称为临界档距。临界档距的计算公式计算有ABL虚数，ACL虚数，ADL虚数，BDL26505M,BCL57339M,CDL14462M（3）由计算结果知年
19、均气温控制全程档距。143架空线应力和弧垂计算原理以各气象条件为待求条件，已知参数如下表表16待求各气象条件及已知参数最高气温最低气温年均气温事故外过有风外过无风内过电压安装覆冰无风覆冰有风强度覆冰有风风偏最大风强度最大风风偏CT40101501515150555101024202000IIJJIJIJIJETTEL南京工程学院毕业设计说明书（论文）8MMB0000000055500/SMV00001001510010103030/103MMPA3028302830283028306930283142306942434313431345174075利用状态方程弧垂公式求得各待求条件下的应力和弧
20、垂。此次设计在此环节进行了创新，利用C语言程序对该状态方程进行了编译，得到了M60050的档距的指定的应力和弧垂计算结果如下表。在EXCEL软件中出图。表17导线的应力弧垂计算表档距最高气温最低气温年均气温事故安装应力MPA弧垂M应力MPA应力MPA应力MPA应力MPA502814034871855427431743310034681098392554271987209150395321679325542689469172004307352743955426596663225045665187003554263506396300476716666255426165621935049059456
21、410554260296088400501612076227554259305993450510215026093554258575923500517183059945542580258695505224219259185542576058296005268258758605542572757972424122012210120222202TTELELE82LF南京工程学院毕业设计说明书（论文）9档距外过无风外过有风内过电压覆冰无风应力MPA弧垂M应力MPA应力MPA应力MPA弧垂M50554201755475556815801610055420685559558881110651505542
22、1545571562380531482005542273558256527997265250554242755905674795141730055426155596569179146033505542837560057037886824400554210935603571278641079450554213835606571978471369500554217075608572478341693550554220665609572878242051600554224595610573178162443档距覆冰有风强度覆冰有风风偏最大风强度最大风风偏应力MPA应力MPA应力MPA应力MPA508
23、16381636338628110081318131663464611508091809169406653200805380537199681825080218021740669473007996799675677047350797779777692712440079627962778971824507951795178657228500794279427926726455079347934797472926007929792980147315南京工程学院毕业设计说明书（论文）10第二章避雷线的应力弧垂曲线21避雷线的应力和弧垂计算避雷线是先根据防雷要求在大气过电压气象条件（C15，无风，无冰
24、）时，导线与避雷线在档距中央应保持ML10120的间距，此处L为档距。计算出此时的应力B，然后将此应力作为已知条件，求得其他各气象条件的应力。式中HS,导线、避雷线在杆塔上悬挂点间的水平距离和垂直距离，M。BD,导线、避雷线的自重比载，MMPA/；BD,导线、避雷线在C15，无风，无冰时的应力，2/MMN；L档距。由上式计算得MPAB93157，代入状态方程的各个气象条件下的避雷线的应力与弧垂大小，应力弧垂曲线在EXCEL中出图。表21避雷线的应力弧垂结果档距最低气温年均气温事故外过无风安装应力MPA应力MPA应力MPA应力MPA弧垂M应力MPA501632115793161101579301
25、661611110016311157931610415793066416109150162951579316094157931495161062001627415793160811579326581610125016250157931606615793415316096300162231579316050157935980160903501619415793160331579381401608440016166157931601615793106311607845016138157931599915793134551607250016112157931598315793166111606755
26、0160871579315968157932010016062600160631579315954157932392016057222101208LHSLDDBB南京工程学院毕业设计说明书（论文）11档距覆冰有风强度最大风强度应力MPA应力MPA50162801596210016456161411501672116410200170461673825017403170983001777317470350181421784040018501181994501884418542500191681886555019472191686001975719451南京工程学院毕业设计说明书（论文）12第三章
27、杆塔设计31杆塔型式的选择输电线路杆塔型式的确定，应根据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，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。铁塔是高压送电线路上最常用的支持物，大多采用热轧等肢角钢制造，用螺栓连接组装成空间桁架结构。根据结构型式和受力特点，铁塔可分为拉线铁塔和
28、自立塔。铁塔主要用于110500KV送电线路上。此次架空输电线路设计为220KV庄慈线架空线路设计，采用铁塔进行设计。表31杆塔的有关参数编号塔型塔名呼称高度/M定位高度/M1ZT102直线塔25140222CJ1耐张杆2718532绝缘子和金具的选择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间的空气间隙距离。（4）按正常运行电压及导线振荡情
29、况确定不同相导线间的最小距离。321地区污秽等级地区污秽等级主要根据地区的污湿特征、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，本设计中所用的污秽南京工程学院毕业设计说明书（论文）13等级为级。表32污秽等级标准污秽等级污秽特征盐密（MG/CM2）泄露比距（CM/KV）中性点直接接地中性点不直接接地2级大气中度污染地区盐碱地区，离海岸310KM地区，在污闪季节中潮湿多雾（含毛毛雨）但雨量较少时0050120252430322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，设计中的绝缘子串型
30、号为70XP，参数如下表。表33绝缘子的有关参数型号高度MM盘径MM泄漏距离MM机电破坏荷重70XP14625529570323绝缘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式中N每串绝缘子所需片数；NU线路额定线电压，KV；不同污秽条件下所需泄漏比距,CM/KV；0L每片绝缘子几何泄漏距离，按产品目录选取；XK绝缘子泄漏距离的有效系数。经过计算得到914N，绝缘子片数选择15片。南京工程学院毕业设计说明书（论文）14324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A按导线最大综合比载计算为TGKN1式中N悬垂绝缘子串联数；T悬式绝缘子
31、1H机电荷载；1K悬式绝缘子在运行情况下的机械强度安全系数，1K20；G作用在绝缘子串上的综合荷载，N。3607000044186613109042NB按导线断线条件计算为TTKND2式中T悬式绝缘子1H机电荷载,KN；2K悬式绝缘子在断线情况下的机械强度安全系数，2K13；DT导线的断线张力,KN。在此设计中,2805270000756805031N，N取1。1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式中T悬式绝缘子1H机电荷载,KN；1K悬式绝缘子在运行情况下的机械强度安全系数，1K20；MT导线的最大使用张力,KN。在此设计中,8607000052/756800
32、2N,N取2。325金具的分类和用途金具是将杆塔、导线、绝缘子联结起来所用的金属零件。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。326绝缘子串元件的主要特性及绝缘子串的组装在此设计中,导线绝缘子串金具由参考书1和5查询获得。南京工程学院毕业设计说明书（论文）15表34导线单联悬垂绝缘子的组装设备材料编号名称型号每组数量个每个重量KG共计重KG总重KG1U型挂板UB10110810879852球头挂环QP710270273悬式绝缘子XP7015477054悬垂线夹XGU5A157575预绞丝FYH300/20123236绝缘子串长度2477MM表35耐张绝缘子的组装设备材料编
33、号名称型号每组数量个每个净重KG共计重KG总重KG1U型挂环U10305416289892挂环PH1010490493悬式绝缘子XP70214259572664碗头挂板WS720971945联板L104024438866挂板Z720561127球头挂板QP720270548耐张线夹NY300/4012662669绝缘子串长度2974MM327避雷线的规格及其金具在此设计中,避雷线规格和金具由参考书1和5查询获得。328避雷线的规格南京工程学院毕业设计说明书（论文）16表36避雷线与导线的配合导线型号LGJ3570LGJ95185LGJQ150185LGJ240300LGJQ240400LGJ4
34、00以上LGJQ500及以上避雷线型号GJ25GJ35GJ50GJ70由上表知此次设计避雷线采用50GJ。329避雷线的金具表37直线杆塔避雷线金具编号名称型号与规格数量（个）每个净重（KG）共计KG总重1U型挂板UB71075075652直角环ZH710850853悬垂线夹CGU2118184悬式绝缘子XDP6C13131表38耐张杆避雷线金具编号名称型号每组数量个每个净重KG共计重KG总重KG1直角挂板ZS710580585782钢线卡子JK2103033楔型线夹NX2118184用悬式绝缘子XDP6C13131南京工程学院毕业设计说明书（论文）17第四章线路路径的选择和杆塔的定位41线路
35、路径的选择线路路径的选择即为在明确了线路的起仡后，在起迄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，进出线宜采用双回路或多回路共杆塔。4耐张段的长度，
36、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。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。42杆塔的定位定位即在已经选好的线路路径上，测绘出平断面并配置杆塔的位置。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
37、距配置时要最大限度的利用杆塔强度，相邻档档距大小不宜相差太大，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。421定位前的准备工作应首先查阅“线路工程定位手册”，内容包括线路的基本情况及送、受电端的情况；导线、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；南京工程学院毕业设计说明书（论文）18全线换位情况；不同气象区分断；接地装置选配情况；杆塔及基础使用条件一览表；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；耐长段长度规定；线路平衡面图；定位使用的模板K值曲线图；摇摆角等各种校验曲线及图表；对
38、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。422常用的定位方法简介常用的定位方法有现场定位法和现场室内定位法，此次设计采用现场室内定位法。现场室内定位法先由测量人员测平断面，当测够一定位段后（如两转角塔之间或两死塔位之间，一般为KM83），即交现场人员进行室内定位，再共同去现场交桩。其主要特点是测断面、定位、交桩三工序可平行交叉进行，工序流程时间较短，也具有“以位正线”的反馈作用；它的另一个特点是定位人员在断面图上试排塔位，可反复比较塔位方案及各项验算，因而技术经济比较合理。该方法一般用于投资较高的220KV及以上的线路工程。423定位
39、弧垂模板的制作与使用1制作定位弧垂模板根据弧垂计算公式228KLLF，式中8GK，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，一档距中央为坐标原点刻制出一组弧垂曲线。对钢芯铝绞线，K值一般在/1101510455M之间，每隔510250作一条曲线，每块模板上可作42条曲线。2用弧垂模板定位排杆（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DEH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HDEH。导线对地距离如下表南京工程学院毕业设计
40、说明书（论文）19表41导线对地的最小距离电压等级（154220KV）导线与地面的最小距离M居民区75非居民区65交通困难地区55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。2根据水平线间距离按下表估算代表档距DL。表42使用悬垂绝缘子串的杆塔，水平线间距离与档距的关系水平线间距离M606570电压等级KV220220220档距M525615700根据计算估算得到水平线间距离估算得到代表档距为525M。3根据假定的DL，初步排定杆位，由假定的DL查应力曲线得出最大弧垂时的即最高温度时的应
41、力为MPA9951，算出对应的K值为5102878CCK，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）510之内，说明所排杆位合适，可接下去排下一个耐张杆位。若前后两个K值不符合要求，则应根据K值再次重选模板，重新排杆位，直到前后两次的K值误差在允许范围内为止。南京工程学院毕业设计说明书（论文）20第五章耐张杆塔头尺寸校验51耐张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、避雷线
42、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构件接地部分之间的空气间隙应满足电气绝缘的要求；3在大气过电压气象条件时（15，无风），导线与在档距中央的接近距离应不小于（0012L1）M的要求，其中L为代表档距；4在档距中，各相导线间的距离必须满足线间距离的要求；5导线挂点与地线挂点的位置关系要满足地线对中导线和边导线的防雷保护的要求；6适当考虑带电作业安全距离要求。511导线的线间距离1导线的水平线间距离。当各相导线水平排列时，对1000M以下的
43、档距，导线的最小水平线间距离为65010040MFUDM式中D导线的最小水平线间距离，M；悬垂绝缘子串长度，M；U线路电压，KV；MF导线最大弧垂，M。（2）导线三角形排列时的等效水平线间距离。当导线呈三角形排列时，两相导线的斜距离可用下式换算为等效水平线间距离XD，即3422MDDDZPX式中XD导线三角形排列时的等效水平线间距离，M；PD导线间水平投影距离，即水平偏移，M；ZD导线间垂直投影距离，即垂直距离，M。南京工程学院毕业设计说明书（论文）21（3）导线垂直排列时垂直距离。当导线垂直排列时，垂直线间距离可采用D750。使用悬垂绝缘子串的杆塔，其垂直线间距离还不应小于下表数据表51线路
44、电压与垂直线间距的关系线路电压（KV）3560110154220330500垂直线间距离M2022535045557510512导线间或导线与避雷线间的水平偏移导线垂直排列时，为了防止导线在不均匀脱冰时，引起导线跳跃碰线造成短路，杆塔上下层导线间或导线与避雷线间应有一定的水平偏移，在覆冰厚度MM5地区，上下层相邻导线间或地线与相邻导线间的水平偏移，可根据运行经验适当减少。513间隙圆校验1）根据设计给出的条件根据如下公式计算出三种气象条件下绝缘子串的风荷载。JZSJAWNNP02112）根据公式计算三种气象条件下导线的风荷载。20SINHSCCFDLWP3）根据公式计算导线重力荷载。3110A
45、QGVDALNG14计算三种气象条件下绝缘子串风偏角，计算公式如下22ARCTANJDJDGGPP5根据下表查询最小空气间隙。南京工程学院毕业设计说明书（论文）22表52带电部分与杆塔构件最小间隙值电压等级（KV）220最小间隙值（M雷电过电压190操作过电压145正常运行电压055根据一定比例制作间隙圆校验图，判断三种气象条件下间隙校验是否合格。南京工程学院毕业设计说明书（论文）23第六章耐张杆塔头荷载61杆塔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
46、荷载。垂直荷载G是指垂直于地面方向的荷载；横向荷载P是指沿横担方向的荷载；纵向荷载T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
47、永久荷载12；风荷载14；冰荷载14；安装及检修荷载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。（1）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。（2）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；南京工程学院毕业设计说明书（论文）242）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。（3）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
48、的重量；2）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。62荷载的计算条件20025154/TDL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621正常运行情况（1）最大风、无冰、未断线（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。622断线情况（1）直线型杆塔断导线（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。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。2两分裂导线的纵向不平衡张
49、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。3两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1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。2）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。623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。主要有1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南京工程学院毕业设计说明书（论文）25倍计算）和安装工人及工具的附加荷载，提
