优秀毕业论文（设计）：输电线路设计.doc

毕业设计(论文) I 摘要摘要 本毕业设计以设计任务书为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术规定 准绳，结合工程实际情况，保证供电可靠，调度灵活，满足各项技术要求。 本次设计线路为 220kV 输电线路，其安全运行直接关系到供电的可靠性。 本次输电线路设计的主要内容在对应于一定的导线截面、地形条件、和气象条 件的组合，计算各气象条件和档距下导地线的应力及弧垂；根据计算结果绘制 应力弧垂曲线及安装曲线指导工程施工；制作弧垂曲线模板，用弧垂曲线模板 在平断面图上排定杆塔位置；对线路的使用条件全面检查和校验，保证各使用 条件在规定的允许范围内；根据所处地区的土壤电阻率，合理铺设杆塔接地体， 计算出线路耐雷水平及雷击跳闸率。 本文主要根据现的技术规程及资料对架空线路的防雷、金具及杆塔的原理、 技术方面进行论述，其主要内容为导线地线设计、金具设计、杆塔设计、基础 设计、防雷设计、编制铁塔施工技术手册。 关键词关键词：220kV；线路设计；杆塔；接地 II 目目 录录 摘要摘要I I 目目 录录IIII 第一章第一章 导地线设计导地线设计- - 1 1 - - 1.1 导线的设计 - 1 - 1.2 导线选择- 1 - 1.3 导线的比载- 2 - 1.4 计算临界档距、判断控制气象- 4 - 1.5 地线选择- 9 - 1.6 地线的比载.- 10 - 1.7 计算临界档距、判断控制气象.- 12 - 第二章第二章 金具设计金具设计- - 1515 - - 2.1 绝缘子的种类及选择.- 15 - 2.2 悬式绝缘子片数确定.- 15 - 2.3 按内过电压的要求进行校验.- 16 - 2.4 悬垂串的串的设计.- 16 - 2.5 防振锤的设计.- 18 - 2.6 间隔棒的选择.- 21 - 第三章第三章 杆塔结构设计杆塔结构设计- - 2323 - - 3.1 杆塔定位.- 23 - 3.2 杆塔定位后的校验.- 24 - 3.3 导地线参数，及线路技术数据：.- 28 - 3.4 各种荷载组合气象条件.- 28 - 3.5 杆塔荷载标准值计算.- 29 - 第四章第四章 基础设计基础设计- - 3939 - - 4.1 基本要求.- 39 - 4.2 自力式铁塔基础上拔校验：.- 39 - 4.3 地基压力计算.- 42 - 第五章第五章 防雷设计防雷设计- - 4545 - - 5.1 工频接地电阻.- 45 - 5.2 耐雷水平.- 46 - 5.3 雷击跳闸率.- 48 - 第六章第六章 编制铁塔施工技术手册编制铁塔施工技术手册- - 4949 - - 6.1 说明铁塔施工技术手册.- 49 - 结论结论- - 5454 - - 致谢致谢- - 5555 - - 参考文献参考文献.- 56 - 毕业设计(论文) - 1 - 第一章第一章 导地线设计导地线设计 1.1 导线的设计导线的设计 第气象区气象条件列表： 表 1-1 第气象区气象条件 1.2 导线选择导线选择 气象条件 组合项目 气温（0C）风速（m/s）冰厚 （mm） 最高气温 +4000 最低气温 -1000 年平均气温 +1505 覆冰 -5105 最大风速 -523.50 安装 -5100 外过有风 +15100 外过无风 +1500 内过电压 +15150 冰重比09 - 2 - 如何选择线路导线截面是电力网设计中的一个重要问题。线路的能量损耗 同电阻成正比增大导线截面可以减少能量损耗。但是线路的建设投资却导线截 面积的增大而增加。综合考虑这两个相互矛盾的因素，采用按经济电流密度选 择导线截面，这样可使线路运行有最好得经济效果。 导线的型号选择 LGJ-300/25 双分裂型 . 表 1-2 LGJ-300/25 导线参数 1.3 导线的比载导线的比载 1.3.11.3.1 自重比载：自重比载： （1- 3 1 10 807 . 9 A G g 33 10130.3110 31.333 1058807 . 9 1） 1.3.21.3.2 冰重比载：冰重比载： （1- 333 2 10963.1110 31.333 )576.23(5728.27 10 )(728.27 A bdb g 名称符号数据单位 导线综合截面积 A333.31 2 mm 导线外经 d23.76 mm 导线单位重量G。 1058 kmkg / 综合弹性系数 E65000 MPa 计算拉断力 Tp83410 N 抗拉强度 p250.25 MPa 综合膨胀系数 20.5*10-6 C/1 安全系数 K2.5 许用应力 100.10 MPa 年均应力上限 cp62.56 MPa 毕业设计(论文) - 3 - 2） 1.3.31.3.3 垂直总比载垂直总比载: : 333 213 10093.4310963.1110130.31 ggg 1.3.41.3.4 风压比载风压比载 F v101.0c（1）当，=1. 1时 33 2 3 2 )10(4 10807 . 4 10 31.333 10 76.231 . 10 . 1613 . 0 10613 . 0 A v Cdg （1-3） F v151.0c（2）当，=1. 1时 33 2 3 2 )15(4 10815.1010 31.333 15 76.231 . 10 . 1613 . 0 10613 . 0 A v Cdg （1-4） 时，当1.1c 85 . 0 23.5v F 33 2 3 2 ) 5 . 23(4 10563.2210 31.333 5 . 23 76.231 . 185 . 0 613 . 0 10613 . 0 A v Cdg （1-5） 表 1-3 各种风速下的风速不均匀系数 a 1.3.51.3.5 覆冰时风压比载覆冰时风压比载 33 2 3 2 )5,10(5 107.45110 31.333 10 ) 5276.23(2 . 11.0613 . 0 10)2(613 . 0 A v bdCg （1-6） 1.3.61.3.6 无冰有风时得综合比载无冰有风时得综合比载 （1-7） 322 2 )10(4 2 1)10(6 10499.31807 . 4 130.31 ggg 322 2 )15(4 2 1)15(6 10955.32815.10130.31 ggg 322 2 ) 5 . 23(4 2 1) 5 . 23(6 10447.38563.22130.31 ggg 设计风速（m/s）20 以下 20-3030-35 35 及以上 1.00.850.750.70 - 4 - 1.3.71.3.7 有冰有风时的综合比载，按下式计算有冰有风时的综合比载，按下式计算 （1- 322 2 )10, 5(5 2 )5(3)10, 5(7 10732.43451 . 7 093.43 ggg 8） 表 1-4 各气象条件下导线比载的计算值 比载 项 目 自重比载 1 0,0 g（） 覆冰无风 3 5,0 g（） 无冰综合 6 0,10 g（） 无冰综合 6 0,15 g（） 无冰综合 ) 5 . 23(6 g 覆冰综合 7(5,10) g 数 据 )10( 3 2 /N m mm 31.13043.09331.49932.95538.44743.732 备 注C1=1.1 F 1.0 C1=1.1 F 1.0 C1=1.1 F 0.85 C1=1.1 F 1.0 1.4 计算临界档距、判断控制气象计算临界档距、判断控制气象 1.4.11.4.1 导线的允许控制应力导线的允许控制应力: : 10.100 31.3335 . 2 83410 KA Tp m 56.62 31.333 8341025 . 0 25 . 0 A Tp m 1.4.21.4.2 可能成为控制气象列表：可能成为控制气象列表： 表 1-5 气象列表 条件 气象条件 最大应力 (N/mm2) 比载 （MPa/m） 温度 （C） g/ 比值 （1/m） 编号 最低气温 100.10 3 10130.31 -10 4 10110 . 3 A 最大风 100.10 3 10447.38 -5 4 10841 . 3 B 毕业设计(论文) - 5 - 覆冰 100.10 3 10732.43 -5 4 10369. 4 C 年均气温 62.56 3 10130.31 +15 4 10976. 4 D 1.4.31.4.3 计算临界档距并判断控制气象计算临界档距并判断控制气象 计算式: （1- 22 )()( )(24)( 24 n n m m mnm cr gg tt E l 9） 03.220 ) 10.100 10447.38 () 10.100 10130.31 ( )510(105 .2024)10.10010.100( 65000 24 2 3 2 3 6 crAB l 63.161 ) 10.100 10732.43 () 10.100 10130.31 ( )510(10 5 . 2024)10.10010.100( 65000 24 2 3 2 3 6 C crA l 虚数 2 3 2 3 6 ) 56.62 10130.31 () 10.100 10130.31 ( )1510(10 5 . 2024)56.6210.100( 65000 24 crAD l 0 ) 10.100 10732.43 () 10.100 10447.38 ( )55(10 5 . 2024)10.10010.100( 65000 24 2 3 2 3 6 crBC l 虚数 2 3 2 3 6 ) 56.62 10130.31 () 10.100 10732.43 ( )155(10 5 . 2024)56.6210.100( 65000 24 crCD l 表 1-6 有效临界档距判断表： ABC 03.220 AB l 0 BC l虚数 CD l 63.161 AC l BD l - 6 - 图 1-1 判定结果图 1.4.41.4.4 求各种状态下的应力弧垂求各种状态下的应力弧垂 为保证导线在施工与运行中的安全可靠性，就必须掌握这种导线应力随气象 条件变化的规律，而反映一定代表档距的耐张段中，导线应力变化与气象条件 变化间的关系方程导线的状态方程. （1- 222 2 22 ( 2424 Eg lEg l Ett ）（1-9） 10） 求解各气象条件下的应力及弧垂，并利用此数据绘制出导线的机械特性曲线. 表 1-7 LGJ 第 IV 气象区导线应力弧垂计算表 气象条件最高气温最低气温年均气温最大覆冰 档 距 应力弧垂应力弧垂应力应力弧垂 mMPamMPamMPaMPam 5033.4390.29194.9240.10262.5688.8030.154 10039.4260.98792.2510.42262.5687.7080.623 15044.2791.97788.3490.99162.5686.2341.426 20047.9963.24383.9461.85462.5684.7052.581 25050.8284.78579.7513.05062.5683.3304.100 30052.9966.60876.2004.59662.5682.1915.986 35054.6708.71973.4006.49462.5681.2858.238 40055.97511.12371.2648.73762.5680.57510.855 45057.00513.82369.64511.31462.5680.02013.834 虚数 CD l 毕业设计(论文) - 7 - 50057.82516.82368.41314.22062.5679.58317.172 表 1-8 LGJ 第 IV 气象区导线应力弧垂计算表 气象条件安装事故断线 外过电压 无风 外过电压 有风 内过电 压 最大风 档 距 应力应力应力应力应力应力 mMPa MPa MPa MPa MPa MPa m 5094.94194.92462.56062.59862.75163.375 10092.31992.25162.56062.69163.21565.255 15088.50388.34962.56062.80163.75467.337 20084.20783.94662.56062.90264.24369.188 25080.12279.75162.56062.98464.64270.702 30076.66576.20062.56063.04764.95371.901 35073.93873.40062.56063.09665.19272.841 40071.85371.26462.56063.13365.37573.579 45070.27169.64562.56063.16265.51874.162 50069.06468.41362.56063.18465.63074.626 1.4.51.4.5 计算安装曲线的应力和弧垂计算安装曲线的应力和弧垂 架空线的安装是在不同的气温下进行的，紧线时按照安装曲线上相应与这 一温度弧垂进行 （1）已知条件同前边的参数，控制气象为年平均气温，温度+15，比载为 32 1 29.5 10/gN m mm （2）应用状态方程式求解各施工气象（无风,无冰，不同气温）下的安装应力， 进而求得相应的弧垂 表 1-9 不同温度下安装曲线的应力 - 8 - 档距 温度50100150200250300350400450500 -10 94.9 41 92.31 9 88.50 3 84.20 7 80.12 2 76.66 5 73.93 8 71.85 3 70.27 1 69.06 4 -5 88.3 93 86.12 7 82.91 6 79.42 5 76.21 2 73.55 6 71.48 3 69.90 1 68.70 2 67.78 1 0 81.8 73 80.03 6 77.52 0 74.88 9 72.54 6 70.64 8 69.18 0 68.06 2 67.21 2 66.55 5 5 75.3 90 74.07 6 72.24 8 70.61 6 69.12 3 67.93 4 67.02 0 66.32 5 65.79 3 65.38 3 10 68.9 59 68.28 0 67.43 1 66.61 8 65.93 8 65.40 4 64.99 6 64.68 4 64.44 5 64.26 0 15 62.5 98 62.69 1 62.80 1 62.90 2 62.98 4 63.04 7 63.09 6 63.13 3 63.16 2 63.18 4 20 56.3 38 57.35 9 58.48 5 59.46 8 60.25 0 60.85 3 61.31 3 61.66 6 61.93 9 62.15 3 25 50.2 22 52.33 9 54.50 1 56.31 0 57.72 5 58.80 9 59.63 8 60.27 6 60.77 3 61.16 3 30 44.3 17 47.68 4 50.85 9 53.41 8 55.39 4 56.90 5 58.06 3 58.95 9 59.65 9 60.21 3 2 8 gl 安装曲线根据上面的应力，用公式f =求的相应弧垂 表 1-10 不同温度下安装曲线的弧垂 档距 温度50100150200250300350400450500 -10 0.10 4 0.42 6 1.0011.8703.0714.6226.5238.768 11.34 6 14.25 3 -5 0.11 1 0.45 7 1.0681.9833.2294.8186.7479.012 11.60 5 14.52 2 0 0.12 0 0.49 2 1.1432.1033.3925.0166.9729.256 11.86 3 14.79 0 5 0.13 1 0.53 2 1.2262.2303.5605.2167.1979.498 12.11 9 15.05 5 10 0.140.57 1.3142.3643.7325.4187.4219.739 12.3715.31 毕业设计(论文) - 9 - 3728 15 0.15 7 0.62 8 1.4112.5043.9075.6217.6449.979 12.62 3 15.57 9 20 0.17 5 0.68 6 1.5152.6484.0845.8237.867 10.21 6 12.87 3 15.83 7 25 0.19 6 0.75 2 1.6252.7974.2636.0268.088 10.45 2 13.12 0 16.09 4 30 0.22 2 0.82 6 1.7422.9484.4426.2278.307 10.68 5 13.36 5 16.34 8 1.5 地线选择地线选择 根据导线型号 LGJ-300/25，选取地线型号为 GJ-50 表 1- 11 GJ- 50 地 线参 数 名称符号数据单位 导线综合截面积 A49.46 2 mm 导线外经 d9.0 mm 导线单位重量G。 423.7 kmkg / 综合弹性系数 E181423 MPa 计算拉断力 Tp60564N 综合膨胀系数 6 10 5 . 11 C/1 安全系数 K4 许用应力 408.168MPa 年均应力上限 cp306.126MPa - 10 - 1.6 地线的比载地线的比载 1.6.11.6.1 自重比载：自重比载： 地线本身重量造成的比载称为自重比载。 3 1 10 807 . 9 A G g 33 10012.8410 46.49 7 . 423807 . 9 1.6.21.6.2 冰重比载：冰重比载： 地线覆冰时，由于冰重产生的比载成为覆冰比载。 333 2 10243.3910 46.49 )50 . 9(5728.27 10 )(728.27 A bdb g 1.6.31.6.3 垂直总比载：垂直总比载： 333 213 10255.12310243.3910012.84 ggg 1.6.41.6.4 风压比载：风压比载： 无冰风压比载应计算最大风速和安装有风两种情况。无冰时作用在导线上 每米长每平方毫米的风压荷载称为无冰时风压比载。 表 1-12 各种风速下的风速不均匀系数 a 设计风速（m/s）20 以下 20-3030-35 35 及以上 1.00.850.750.70 时，）当（.21c.0110v1 F 毕业设计(论文) - 11 - 33 2 3 2 )10(4 10385.1310 46.49 10 0 . 92 . 10 . 1613 . 0 10613 . 0 A v Cdg 时，）当（.21c.0115v2 F 33 2 3 2 )15(4 1017.13010 46.49 15 0 . 92 . 10 . 1613 . 0 10613 . 0 A v Cdg 时，）当（.21c0.85.523v3 F 33 2 3 2 ) 5 . 23(4 1033.82610 46.49 5 . 23 0 . 92 . 185 . 0 613 . 0 10613 . 0 A v Cdg 1.6.51.6.5 覆冰时风压比载：覆冰时风压比载： 33 2 3 2 )5,10(5 10258 . 8 210 6.449 10 ) 529 (2 . 11.0613 . 0 10)2(613 . 0 A v bdCg 1.6.61.6.6 无冰有风时得综合比载：无冰有风时得综合比载： 322 2 )10(4 2 1)10(6 10072.85385.13012.84 ggg 322 2 )15(4 2 1)15(6 10247.89117.30012.84 ggg 322 2 ) 5 . 23(4 2 1) 5 . 23(6 10909.104833.62012.84 ggg 1.6.71.6.7 有冰有风时的综合比载，按下式计算：有冰有风时的综合比载，按下式计算： 322 2 )10, 5(5 2 )5(3)10, 5(7 10453.126258.28255.123 ggg 。 2 /mmmN均为以上所得比载值的单位 表 1-13 各气象条件下导线比载的计算值 比 载 项 目 自重比载 1 0,0 g（） 覆冰无风 3 5,0 g（） 无冰综合 6 0,10 g（） 无冰综合 6 0,15 g（） 无冰综合 ) 5 . 23(6 g 覆冰综合 7(5,10) g 3 10数据 2 /N m mm 84.012123.25585.07289.247104.909126.453 备 注C1=1.2 F 1.0 C1=1.2 F 1.0 C1=1.2 F 0.85 C1=1.2 F 1.0 - 12 - 1.7 计算临界档距、判断控制气象计算临界档距、判断控制气象 1.7.11.7.1 地线的允许控制应力：地线的允许控制应力： 规程规定，导线最低点的最大使用应力按下式计算： ）（导线最大许用应力MPa168.408 46.493 60564 KA Tp m ）（年平均运行应力 平 MPa26.1306 6.449 6056425. 0 25 . 0 A Tp 1.7.21.7.2 可能成为控制气象列表可能成为控制气象列表： 表 1-14 气象列表 最大应力 (N/mm2) 比载 10-3 （MPa/m） 温度 （C） g/ 比值 10- 4（1/m） 编号 最低气温 408.16884.012-102.058A 最大风速 408.168104.909-52.570B 年平均 气温306.12684.012+152.744C 覆冰 408.168126.453-53.089D 1.7.31.7.3 计算临界档距并判断控制气象计算临界档距并判断控制气象 计算式： 22 )()( )(24)( 24 n n m m mnm cr gg tt E l 328.241 ) 68.1408 1091.104 () 68.1408 1001.84 ( )510(10.51124)68.140868.1408( 181423 24 2 3 2 3 6 crAB l 虚数 2 3 2 3 6 ) 26.1306 1001.84 () 68.1408 1001.84 ( )1510(10 5 . 1124)26.130668.1408( 181423 24 crAC l 毕业设计(论文) - 13 - 861.277 ) 68.1408 10453.126 () 68.1408 1001.84 ( )510(10 5 . 1124)68.140868.1408( 181423 24 2 3 2 3 6 crAD l 0 ) 168.408 10453.126 () 168.408 1086.104 ( )55(10 5 . 1124)168.408168.408( 181423 24 2 3 2 3 6 crBD l 718.629 ) 168.408 10453.126 () 126.306 1001.84 ( )515(10 5 . 1124)168.408126.306( 181423 24 2 3 2 3 6 crCD l 表 1-15 有效临界档距判断表 由列表有，可知 Lcd =629.718 为临界档距 。 由坐标图表示有： L0/m 年平均气温覆冰 图 1-2 判定结果图 ABC Lab=241.328 Lbc=虚数 Lcd=629.718 Lac=虚数 Lbd=0 Lad=277.861 - 14 - 第二章第二章 金具设计金具设计 2.1 绝缘子的种类及选择绝缘子的种类及选择 绝缘子是用来支撑和悬挂导线，并使导线与杆塔绝缘。它应具有足够的绝 缘强度和机械强度，同时对化学物质的侵蚀具有足够的抵抗能力，并能适应周 围大气条件的变化，如温度和湿度变化对它本身的影响等。 架空线常用的绝缘子有针式绝缘子、悬式绝缘子、瓷横担式绝缘子等。 根据规程相关规定，考虑经济性和线路电压等级选择悬式绝缘子。 2.2 悬式绝缘子片数确定悬式绝缘子片数确定 根据长期的运行经验，在一般的污秽地区，片数按下式选定时，可满足工 作电压要求。 （2- / ms nUl 1） ；比距，在此取不同污秽等级下的泄漏1.74cm/kV ； m U系统最高电压 。 s L 单片绝缘子几何泄漏距离 在此取 XP-70 型号的绝缘子，泄漏距离为 29.5cm。 毕业设计(论文) - 15 - 9 . 14 5 . 29 25274 . 1 n 所以 n 取 15 片。 2.3 按内过电压的要求进行校验按内过电压的要求进行校验 工频湿闪电压公式如下： （2-2） 0 2 U (1%) ph ss d k U nk Uss：绝缘子的操作冲击 50%湿闪络电压峰值 kV； k0：操作过电压倍数，220kV 时，k0=3； Uph：长期最高运行相电压。 1.15220/3146 ph UkV n:标偏系数的倍数，其取值与线路绝缘子中数量及线路允许跳闸率有关，其值 取 n=3.75； %:标偏系数，一般取 8%； kd：空气密度校正系数，取 1.0 。 湿闪电压: 1.15220/3146 ph UkV kVUss90.884 %875 . 3 1 14632 70.4421490.884 应选 15 片。 - 16 - 2.4 悬垂串的串的设计悬垂串的串的设计 2.4.12.4.1 绝缘子选择（绝缘子选择（xp-70xp-70） 为保证高压架空线路的导线绝缘悬挂体系在事故状态下能照常工作，采用 双联绝缘子串。 荷载校验 （2- G nv G k nGG R 3） （2- 3nch Gg Al 4） 217 . 0 70 12.4171031.3331073.435 . 2 33 n 用 1 串双联绝缘子串即可符合要求. K -绝缘子的安全系数； n G G v 绝缘子串重量 直线档距导线垂直荷载 2.4.2.4.2 按最大使用荷载校验按最大使用荷载校验 （2- kN K T TR47.16 7 . 2 48.44 1 5） （2- 94 . 0 70 47.164 R KT n R 6） 2.4.32.4.3 正常运行状态常年荷载校验正常运行状态常年荷载校验 kN K T TR88 . 9 5 . 4 48.44 1 35 . 0 70 88. 95 . 2 R KT n R 2.4.42.4.4 断线时校验断线时校验 毕业设计(论文) - 17 - kN K T TR 7 . 24 8 . 1 48.44 1 45 . 0 70 7 . 243 . 1 R KT n R n 绝缘子串数； R绝缘子的机电载荷； 断线张力； n T K绝缘子安全系数，导线断线时的安全系数为 1.3； n 均小于 1，故符合条件。 表 2-1 悬垂绝缘子串材料表 质量（kg） 序号名称规格单位 数 量一件小计合计 1 U 型螺栓 UJ-1880 副 10.850.9 2 Q 型球头挂环 Q-7 个 10.300.3 3 耐污型绝缘子 XWP3-70 片 157.50112.5 4 W 型碗头挂板 W-7A 个 10.820.8 5 悬垂双线夹 XCS-4 副 19.309.3 6 6 铝扁带 1*10m100.030.3 124.1 表 2-2 耐张绝缘子串材料表 质量（kg） 序号名称规格 单 位 数量 一件小计合计 1 U 型挂环 U-10 副 40.542.2 2 PH 型挂环 PH-10 个 10.610.6 3 L 型连板 L-1040 块 34.4313.3 4 Z 型挂板 Z-7 副 20.641.3 5 QP 型球头挂 环QP-7 个 20.270.5 6 耐污型绝缘 子XWP3-70 片 327.50240.0 7 WS 型碗头挂 板WS-7 个 20.971.9 8 P 型挂板 P-7 副 20.601.2 9 DB 型调整板 DB-7 副 21.703.4 271.1 - 18 - 10 U 型挂环 U-7 副 20.440.9 11 液压型耐张 线夹NY-300/15A 副 12.882.9 1212 液压型耐张 线夹NY-300/15B 副 12.882.9 2.5 防振锤的设计防振锤的设计 2.5.12.5.1 导线的振动导线的振动 导线发生振动和舞动的根本原因是由于气象条件三要素（风速、覆冰厚度和 气温）中风的作用，当架空输电线路的导线受到稳定的微风作用时，便在导线 背后形成以一定频率上下交替变化的气流漩涡，从而使导线受到一个上下交变 得脉冲力作用。当气流漩涡的交替变化频率与导线的固有自振频率相等时，导 线在垂直平面内产生共振及引起导线振动。这将危害线路正常安全运行。 2.5.22.5.2 导线的防振措施导线的防振措施 （1）设法从根本上消除引起导线振动的条件。 （2）设法利用线路设备本身 对导线振动的阻尼作用，以减小导线的振动。 （3）在导线上加装防振装置以吸 收或减弱振动能量。目前我国广泛采用的防振装置是防振锤和阻尼线。 2.5.32.5.3 防振锤的选择防振锤的选择 当架空线振动时，防振锤的线夹随之上下振动，由于两端的重锤具有较大 的惯性，不能和线夹同步移动，则钢绞线不断上、下弯曲，重锤的阻尼作用减 小了振动的强度，钢绞线的变形及股间的摩擦则消振了振动能量。据架空电 力线路设计种 127 页表选取防振锤型号 F-1 型。 我国目前主要生产的防振锤型号为各种导线不但直径和单位长度重力不 同，而且在实际工程中它们的悬挂点高度、应力、档距也不同。因此，在发生 振动过程中，它们的振幅、频率范围、风速范围等都有差异，也就是说振动的 能量大小也不相同。所以就不能只采用一中型号的防振锤来解决所有导线的振 动问题，必须分别对待。一般来讲：直径大的和单位重力大的导线，相应的防 振锤要大些，见表 2-3. 毕业设计(论文) - 19 - 表 2-3 导线与防振锤型号配合表 适适 用用 导导 线线 型型 号号 截截 面面 防振锤型号 GJLJLGJLGJJLGJQ F-1 300400300400300500 F-2 185240185240185240 F-3 120185120150 150150 F-470 F-5 7095 F-650 F-735 F-8F-8 3550 2.5.42.5.4 防振锤个数选择防振锤个数选择 当导线直径小档距大，或者导线直径大而档距也大时，风传给导线的能量 就大，往往需采用多个防振锤才能防止振动的危害，一般取 13 个，大跨越至 要 67 个之多。其个数的决定，应根据表 2-4 查出所需防振锤个数。此处取 1 个防震锤。 表 2-4 防振锤个数与档距、导线直径大小的关系 防 振 锤 个 数 导线地线直径（mm） 123 12d300l600300l900600l 2212 d350l700350l1000700l 1 . 3722d400l800450l1200800l 2.5.52.5.5 防振锤安装距离的选择防振锤安装距离的选择 。力：最低气温时导线最小应 2 min /439.33mmN 。力：最低气温时导线最大应 2 max /24.994mmN 23 1 /10130.31mmNg （2- m gV D 21 . 1 10130.31 439.338 . 9 0 . 5400 76.238 . 9 4002 3 1 min max min 7） （2- m gV D 537.20 10130.31 924.948 . 9 5 . 0400 76.238 . 9 4002 3 1 max min max - 20 - 8） （2- 57 . 0 2 537.20 2 21 . 1 2 537.20 2 21 . 1 22 22 maxmin maxmin S 9） 表 2-5 引起导线振动的风速范围 引起振动的风速范围（m/s）档距 （m） 悬挂点高度 （m） n v下限 m v上限 150-250 300-450 500-700 700-1000 12 25 40 70 0.5 0.5 0.5 0.5 4.0 5.0 6.0 8.0 图 2-1 防振锤安装示意图 2.6 间隔棒的选择间隔棒的选择 2.6.12.6.1 间隔棒的用途分类及适用范围间隔棒的用途分类及适用范围 送电线路分裂导线间隔棒的主要用途是限制子导线之间的相对运动及在正 常运行的情况下保持分裂导线的几何形状。按照送电线路分裂导线的根数不同， 我国 500kv 及以下送电线路的间隔棒可分为二、三、四根分裂导线用的三种类 型。按间隔棒的工作特性分为两类，即阻尼型间隔棒及非阻尼型间隔棒。阻尼 式间隔棒特点：在间隔棒活动关节处利用橡胶作材料来消耗导线的振动能量， 对导线振动起阻尼作用。因此，该类间隔棒可适用于各地区。重点作用于导线 容易产生振动地区的线路（如平原、丘陵及一切开阔地带） 。本次设计的地形条 毕业设计(论文) - 21 - 件为平原，所以可选择阻尼式间隔棒。 2.6.22.6.2 间隔棒的技术要求间隔棒的技术要求 （1）耐短路电流向心压力的机械强度： 送电线路发生短路事故时，分裂导线受电磁作用将产生较大的向心压力， 间隔棒的各部件应在经受这一压力时不发生破坏或永久变形。 间隔棒的向心力按下式计算： （2- d s Ftn n Isc d s FtIscn n Flg) 1(132 . 3 lg1 2 566 . 1 10） 式中 F短路电流向心力；N;n分裂导线根数；Isc系统可能出现的最大短 路电流；kA;Ft子导线张力；N；s分裂导线间距；m;d子导线直径，m. （2）两夹头之间的拉、压强度： 分裂导线间隔棒的机械强度应能承受导线覆冰不平衡张力（如仅单根导线 覆冰） 、次档距振荡及单根导线上人时在子导线之间产生的拉、压力。考虑到可 能出现的严重情况，一般该强度应不低于 4000N。 （3）夹头握力： 送电线路不仅要求在正常运行或导线在微风振动情况下，间隔棒对导线有 稳固的握力，以防住导线，以保证外力消除（如覆冰脱落）后，导线能有自行 恢复到原位置的能力。恢复力矩有两个来源，即 M=M1+M2，M1是因夹头偏离其平 衡位置后，由两侧张力合成的结果。这个力矩可近似地表述为： M1=-2nr2sin(0) （2- L Ft 11） 式中 n分裂导线根数;Ft子导线张力，N; L次档距长度（即两间隔棒之间的长度） ，m; r间隔棒分裂半径，m; 间隔棒的扭转角度。 国外资料及国内实测结果表明，在长期运行情况下，铝截面为 300mm2的 钢芯铝绞线，间隔棒夹头扭握力不应低于 2530Nm,铝截面为 400mm2的钢芯 铝绞线，间隔棒夹头扭握力不应低于 3540Nm.止磨损导线。而且还要求由 于不均匀覆冰等原因使导线发生扭转时，间隔棒夹头应能握住导线，以保证外 力消除（如覆冰脱落）后，导线能有自行恢复到原位置的能力。 (4)活动性： 间隔棒应具有充分的活动性，以避免由于导线的振动、振荡、弛度差及不 均匀覆冰时，夹头附近的导线出现高应力疲劳损坏。 (5)电气性能： 间隔棒应符合线路金具防电晕及无线电干扰的要求，此外，对采用橡胶做 - 22 - 阻尼元件或做夹头防松件的间隔棒而言，橡胶应具有一定的导电性能，以防止 在子导线之间的不平衡电压作用下橡胶元件发热损坏。 2.6.32.6.3 间隔棒的安装间隔棒的安装 如何合理地选择间隔棒的安装位置，仍然是一个正在探索中的问题。但是， 目前国内外已广泛采用按不等距离安装的方式。参考国外厂家所推荐的安装距 离，初步拟定下述几项原则： （1）第一次档距对第二次档距（或倒第一对倒第二次档距）的比值宜选在 0.550.65 左右。此外，间隔棒不宜布置成对于档距中央呈对称分布。 （2）端次档距长度，对阻尼性能良好的间隔棒可选在 3045m 范围内，对阻尼 性能一般或非阻尼型间隔棒可选在 2535m 范围内。 （3）最大次档距长度，对阻尼性能良好的间隔棒，一般不宜超过 8090m, 对 阻尼性能一般或非阻尼型间隔棒一般不宜超过 6065m。 第三章第三章 杆塔结构设计杆塔结构设计 3.1 杆塔定位杆塔定位 杆塔定位是在线路初勘测量，终勘测量的基础上进行的。 3.1.13.1.1 杆塔的呼称高杆塔的呼称高 架空导线对地面、对被跨越物必须保证有足够的安全距离。为此，要求线 路的杆塔具必要的适当高度。同时还要求线路有与杆高相配合的适当的档距。 从地面到最低层横担绝缘子串挂点的高度，叫做杆塔的呼称高。用 H 表示。用 下式计算： （3- Hfhh 1） 式中: -绝缘子串长度,m; 毕业设计(论文) - 23 - f-导线最大弧垂,m; h-导线对地最小允许距离,也叫限距,m; h-考虑施工误差预留的裕度,m,一般取 0.5-1m,视档距大小而定.(参考表 3- 1) 表 3-1 定位裕度 档距(m) 200 200-350350-600600-800800-1000 定位裕度(m) 0.50.5-0.70.7-0.90.9-1.21.2-1.4 3.1.23.1.2 计算最大弧垂计算最大弧垂 mmhm8 . 0,5 . 6,160 . 3 由公式(1-11)计算得: mhHf x 540.13 max 3.1.33.1.3 计算耐张段的代表档距计算耐张段的代表档距 查应力弧垂曲线中的 fmax=13.540 m，得耐张档距 L定=394.749 m 则估算代表档距 （平地） m274.3559 . 0 定 lld 查应力弧垂曲线中得应力 2 /823.54mmN 3.1.43.1.4 制作定位摸板制作定位摸板 （3- 22 2 g yxkx 1） 4 3 10839. 2 823.542 10130.31 2 g k 做出模板如下图示： - 24 - 图 3-1 模板图 3.1.53.1.5 绘制出杆塔定位（如图绘制出杆塔定位（如图 TH018TH018） 7 . 16dHhD非直线杆塔： 54.13dHhD直线杆塔： （3- i i d l l l 3 2） 6 . 47485.44385.448 8 . 45975.4511 .44375.43515.44755.462 1 . 44585.442 6 . 47485.44385.448 8 . 45975.451 1 . 44375.43515.44755.4621 .44585.442 33333333333 86.450 3.2 杆塔定位后的校验杆塔定位后的校验 3.2.13.2.1 计算水平档距和垂直档距计算水平档距和垂直档距 水平档距 : （3- 1 2 ii sh ll l 3） 计算垂直档距在杆塔图上量取 表 3-2 水平档距和垂直档距 ch L 左 /m 443. 9 453. 8 454. 9 441. 5 439. 4 447. 4 455. 8 454. 33 446. 4 459. 2 ch L 右 /m 481. 3 433. 5 442. 4 453. 4 456. 6 448. 2 436. 8 445. 2 453. 9 468. 8 计算杆塔的最大允许档距 0.40.65 110 mm U Df最大线间距离： m f65 . 0 110 220 375. 34 . 006 . 8 10.100874.77对应的 m f 毕业设计(论文) - 25 - 2 1 0 8 m m g l f m g f l m m 37.1415 10130.31 874.77 1 . 10088 3 1 实际档距均小于最大允许档距，满足要求。 3.2.23.2.2 间隙圆校验间隙圆校验 （1）规程绘出的最小空间隙为: 9 . 145 . 1 55 . 0 雷操正 RRR （2) 三种气象情况下绝