220kV输电线路毕业设计论文

1、220kv输电线路毕业设计论文 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

2、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:220kv;线路设计;杆塔;接地目录摘要i目录ii第一章 导地线设计- 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 金具设计- 15 -2.1 绝缘子的种类及选择- 15 -2.2 悬式绝缘子片数确定- 15

3、 -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 杆塔结构设计- 23 -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 基础设计- 39 -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 防雷设计- 45 -5.1 工频接地电阻- 45 -5.2 耐雷水平- 46 -5.3 雷

4、击跳闸率- 48 -第六章 编制铁塔施工技术手册- 49 -6.1 说明铁塔施工技术手册- 49 -结论- 54 -致谢- 55 -参考文献- 56 -第一章 导地线设计1.1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 气象条件 组合项目 气温(0c) 风速(m/s) 冰厚 (mm) 最高气温 +40 0 0 最低气温 -10 0 0 年平均气温 +15 0 5 覆冰 -5 10 5 最大风速 -5 23.5 0 安装 -5 10 0 外过有风 +15 10 0 外过无风 +15 0 0 内过电压 +15 15 0 冰重比 0.91.2 导线选择 如何选择线路导线截面是电力网设计

5、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导线参数名称 符号 数据 单位 导线综合截面积 a 333.31 导线外经 d 23.76 导线单位重量 g。 1058 综合弹性系数 e 65000 计算拉断力 tp 83410 抗拉强度 p 250.25 综合膨胀系数 20.5*10-6 安全系数 k 2.5 许用应力 100.10 年均应力上限 cp 62

6、.56 1.3 导线的比载1.3.1 自重比载:(1-1)1.3.2 冰重比载: (1-2)1.3.3 垂直总比载:1.3.4 风压比载 (1-3) (1-4)(1-5)表1-3 各种风速下的风速不均匀系数a 设计风速(m/s) 20以下 20-30 30-35 35及以上 1.0 0.85 0.75 0.70 1.3.5 覆冰时风压比载(1-6)1.3.6 无冰有风时得综合比载(1-7)1.3.7 有冰有风时的综合比载,按下式计算 (1-8)表1-4各气象条件下导线比载的计算值比载项 目自重比载覆冰无风无冰综合无冰综合无冰综合覆冰综合数据31.13043.09331.49932.955 38

7、.44743.732备 注c11.1c11.1c11.1c11.11.4 计算临界档距、判断控制气象 1.4.1 导线的允许控制应力:1.4.2 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 -10 a 最大风 100.10 -5 b 覆冰 100.10 -5 c 年均气温 62.56 +15 d1.4.3 计算临界档距并判断控制气象 计算式:(1-9) 表1-6有效临界档距判断表:a b c 图1-1判定结果图 1.4.4 求各种状态下的应力弧垂 为保证导线在施工与运行中

8、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 (1-10)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1-7lgj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 m mpa m mpa m mpa mpa m 50 33.4390.291 94.9240.10262.5688.8030.154 100 39.4260.987 92.2510.42262.5687.7080.623 150 4

9、4.2791.977 88.3490.99162.5686.2341.426 200 47.9963.243 83.9461.85462.5684.7052.581 250 50.8284.785 79.7513.05062.5683.3304.100 300 52.9966.608 76.2004.59662.5682.1915.986 350 54.6708.719 73.4006.49462.5681.2858.238 400 55.97511.123 71.2648.73762.5680.57510.855 450 57.00513.823 69.64511.31462.5680.02

10、013.834 500 57.82516.82368.41314.22062.5679.58317.172表1-8lgj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 m mpa mpa mpa mpa mpa mpa m 50 94.941 94.924 62.560 62.598 62.751 63.375 100 92.319 92.251 62.560 62.691 63.215 65.255 150 88.503 88.349 62.560 62.801 63.754 67.337 2

11、00 84.207 83.946 62.560 62.902 64.243 69.188 250 80.122 79.751 62.560 62.984 64.642 70.702 300 76.665 76.200 62.560 63.047 64.953 71.901 350 73.938 73.400 62.560 63.096 65.192 72.841400 71.853 71.264 62.560 63.133 65.375 73.579450 70.271 69.645 62.560 63.162 65.518 74.162500 69.064 68.413 62.560 63.

12、184 65.630 74.6261.4.5 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(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 档距 温度 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 -1094.94192.31988.50384.20780.12276.66573.93871.85370.27169.064 -588.39386.12782.916

13、79.42576.21273.55671.48369.90168.70267.781 081.87380.03677.52074.88972.54670.64869.18068.06267.21266.555 575.39074.07672.24870.61669.12367.93467.02066.32565.79365.383 1068.95968.28067.43166.61865.93865.40464.99664.68464.44564.260 1562.59862.69162.80162.90262.98463.04763.09663.13363.16263.184 2056.33

14、857.35958.48559.46860.25060.85361.31361.66661.93962.153 2550.22252.33954.50156.31057.72558.80959.63860.27660.77361.163 3044.31747.68450.85953.41855.39456.90558.06358.95959.65960.213 表1-10 不同温度下安装曲线的弧垂档距温度 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500-100.1040.4261.0011.8703.0714.6226.5238.76811.34614.253 -

15、50.1110.4571.0681.9833.2294.8186.7479.01211.60514.522 00.1200.4921.1432.1033.3925.0166.9729.25611.86314.790 50.1310.5321.2262.2303.5605.2167.1979.49812.11915.055 100.1430.5771.3142.3643.7325.4187.4219.73912.37215.318 150.1570.6281.4112.5043.9075.6217.6449.97912.62315.579 200.1750.6861.5152.6484.0845

16、.8237.86710.21612.87315.837 250.1960.7521.6252.7974.2636.0268.08810.45213.12016.094 300.2220.8261.7422.9484.4426.2278.30710.68513.36516.3481.5 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 a 49.46 导线外经 d 9.0 导线单位重量 g。 423.7 综合弹性系数 e 181423 计算拉断力 tp 60564 综合膨胀系数 安全系数 k 4 许用应力 4

17、08.168 年均应力上限 cp 306.126 1.6 地线的比载1.6.1 自重比载: 地线本身重量造成的比载称为自重比载。 1.6.2 冰重比载: 地线覆冰时,由于冰重产生的比载成为覆冰比载。1.6.3 垂直总比载:1.6.4 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 20-30 30-35 35及以上 1.0 0.85 0.75 0.70 1.6.5 覆冰时风压比载:1.6.6 无冰有风时得综合比载:1.6.7 有冰有风时的综合比载,按下

18、式计算:。表1-13 各气象条件下导线比载的计算值比 载项 目自重比载覆冰无风无冰综合无冰综合无冰综合覆冰综合 84.012123.25585.07289.247104.909126.453备 注c11.2c11.2c11.2c11.21.7 计算临界档距、判断控制气象 1.7.1 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:1.7.2 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 408.168 84.012 -10 2.058 a 最大风速 408.168

19、104.909 -5 2.570 b 年平均 气温 306.126 84.012 +15 2.744 c 覆冰 408.168 126.453 -5 3.089 d1.7.3计算临界档距并判断控制气象 计算式: 表1-15有效临界档距判断表 a b c lab241.328 lbc虚数 lcd629.718 lac虚数 lbd0 lad277.861 由列表有,可知lcd 629.718为临界档距 。由坐标图表示有: 图1-2判定结果图 第二章 金具设计 2.1 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

20、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 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。 (2-1);。在此取xp-70型号的绝缘子,泄漏距离为29.5cm。所以n取15片。2.3 按内过电压的要求进行校验工频湿闪电压公式如下: (2-2)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,k03;uph:长期最高运行相电压。n:标偏系数的倍数,其取值与线

21、路绝缘子中数量及线路允许跳闸率有关,其值取n3.75;%:标偏系数,一般取8%;kd:空气密度校正系数,取1.0 。湿闪电压: 应选15片。2.4 悬垂串的串的设计2.4.1 绝缘子选择(xp-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 (2-3)(2-4)用1串双联绝缘子串即可符合要求.k -绝缘子的安全系数;2.4.2 按最大使用荷载校验(2-5)(2-6)2.4.3 正常运行状态常年荷载校验2.4.4 断线时校验n ?绝缘子串数;r?绝缘子的机电载荷;?断线张力;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。

22、表2-1 悬垂绝缘子串材料表 序号 名称 规格 单位 数 量 质量(kg) 一件 小计 合计 1 u型螺栓 uj-1880 副 1 0.85 0.9 124.1 2 q型球头挂环 q-7 个 1 0.30 0.3 3 耐污型绝缘子 xwp3-70 片 15 7.50 112.5 4 w型碗头挂板 w-7a 个 1 0.82 0.8 5 悬垂双线夹 xcs-4 副 1 9.30 9.3 6 铝扁带 1*10 m 10 0.03 0.3 表2-2 耐张绝缘子串材料表序号 名称 规格 单位 数量 质量(kg) 一件 小计 合计 1 u型挂环 u-10 副 4 0.54 2.2 271.1 2 ph型

23、挂环 ph-10 个 1 0.61 0.6 3 l型连板 l-1040 块 3 4.43 13.3 4 z型挂板 z-7 副 2 0.64 1.3 5 qp型球头挂环 qp-7 个 2 0.27 0.5 6 耐污型绝缘子 xwp3-70 片 32 7.50 240.0 7 ws型碗头挂板 ws-7 个 2 0.97 1.9 8 p型挂板 p-7 副 2 0.60 1.2 9 db型调整板 db-7 副 2 1.70 3.4 10 u型挂环 u-7 副 2 0.44 0.9 11 液压型耐张线夹 ny-300/15a 副 1 2.88 2.9 12 液压型耐张线夹 ny-300/15b 副 1

24、2.88 2.9 2.5 防振锤的设计2.5.1 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。2.5.2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

25、装置是防振锤和阻尼线。2.5.3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

26、单位重力大的导线,相应的防振锤要大些,见表2-3.表 2-3 导线与防振锤型号配合表防振锤型号适 用 导 线 型 号 截 面gjljlgjlgjjlgjqf-1300400300400300500f-2185240185240185240f-3120185120150150150f-470f-57095f-650f-735f-835502.5.4 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

27、档距、导线直径大小的关系导线地线直径(mm)防 振 锤 个 数1232.5.5防振锤安装距离的选择 (2-7) (2-8) (2-9)表2-5 引起导线振动的风速范围 档距 (m)悬挂点高度(m)引起振动的风速范围(m/s)150-250300-450500-700700-1000 12 25 40 700.50.50.50.54.05.06.08.0图2-1 防振锤安装示意图2.6 间隔棒的选择2.6.1 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

28、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)。本次设计的地形条件为平原,所以可选择阻尼式间隔棒。2.6.2 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: (2-10)式中f?短路电流向心力

29、;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mm1+m2,m1是因夹头偏离其平衡位置后,由两侧张力合成的结果

30、。这个力矩可近似地表述为:m1-2nr2sin0 (2-11)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2530n?m,铝截面为400mm2的钢芯铝绞线,间隔棒夹头扭握力不应低于3540n?m.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

31、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。2.6.3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

32、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 杆塔结构设计3.1 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。3.1.1 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: (3-1)式中:-绝缘子串长度,m;f-导线最大弧

33、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 200 200-350 350-600 600-800800-1000定位裕度m 0.5 0.5-0.7 0.7-0.9 0.9-1.2 1.2-1.43.1.2 计算最大弧垂由公式1-11计算得:3.1.3 计算耐张段的代表档距查应力弧垂曲线中的f13.540 m,得耐张档距l定394.749 m则估算代表档距 (平地) 查应力弧垂曲线中得应力3.1.4 制作定位摸板(3-1)做出模板如下图示: 图3-1 模板图3.1.5 绘制出杆塔定位

34、(如图th018) (3-2)3.2 杆塔定位后的校验3.2.1 计算水平档距和垂直档距水平档距 : (3-3)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 /m 443.9 453.8 454.9 441.5 439.4 447.4 455.8 454.33 446.4 459.2 /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 实际档距均小于最大允许档距,满足要求。3.2.2 间隙圆校验(1)规程绘出的最小空间隙为:(2 三种气象情况下绝缘子串偏角基本风压: (3-4)绝缘子串所受风

35、压:(3-5)根据规程本线路采用双联15片绝缘子,导线风荷载计算 (3-6)导线重力荷载 (3-7)绝缘子风偏角(3-8)3.2.3 间隙圆校验图如(th04) 图3-2 间隙圆校验图 3.2.4 导线悬垂角图3-3 导线悬垂角示意图3.3 导地线参数,及线路技术数据: 导线lgj-300/25 ,外径23.76mm ,截面积a333.31 mm2,导线单位重量1058kg/km 计算拉断力 83410 n ;地线:gj-50,外径,d9mm,截面积a49.46mm2,计算重量423.7kg/km,计算拉断力60564n。3.4 各种荷载组合气象条件 表3-3 各种荷载组合气象条件 组合气象条

36、件 风速(m/s) 冰厚(m) 气温() 正常运行情况 最大风 23.5 0 -5 最大覆冰 10 5 -5 事故情况 断导线 0 0 0 断地线 0 0 0 安装 吊线锚线牵引 10 0 03.5.1正常运行情况最大风速 气象条件(v23.5m/s, b0mm, t-5)(1)导线风荷载 (3-9) 电线风荷载调整系数: 风压不均匀系数: 导线体型系数:(因为23.76mm大于17mm)(2)风压高度变化系数uz 绝缘子串长3.160m;导线弧垂取13.540m 导线平均高度: (3)绝缘子串风荷载计算 (3-10) 绝缘子串体型系数: 风压高度变化系数: 将取值代入上式得: (4)地线风荷

37、载 地线弧垂11.934m 地线平均高度: 风压高度变化系数: (5)铁塔风荷载 风向作用在与风向垂直的结构表面的风荷载计算式为: 塔头处: 塔身处: 塔身处: 塔头处的轮廓面积: 塔头的填充系数: 塔头处沿风向的投影面积: 塔身处的轮廓面积: 塔身的填充系数: 塔身处沿风向的投影面积: 塔头处的风荷载: 塔身处的风荷载: (6)横担风荷载 风压调整系数:结构体型系数: 风压高度变化系数: 轮廓面积: 填充系数: 横担沿风向投影面积: 横担的风荷载: (7)导线重力荷载 双分裂导线n2 垂直档距481.3m 导线单位长重量10.58n/m 导线重力荷载: (8)地线重力荷载 地线单位长重量4.

38、23n/m 地线重力荷载: (9)绝缘子串、防振锤荷载 (10)主塔重据如下: 呼称高24m的sz1双回路鼓型直线塔重为11314?,合113.14kn。3.5.2正常运行情况最大覆冰 气象情况 (v10m/s, b5mm, t-5) (1)导线风荷载 电线风荷载调整系数: 风压不均匀系数: 导线体型系数:(因为23.76mm大于17mm) 覆冰时导线外径: 其余数值与大风情况取值相同。则 (2)绝缘子串风荷载 绝缘子串长3.160m;导线弧垂取13.540m 导线平均高度: 风压高度变化系数: (3)绝缘子串风荷载计算 绝缘子串体型系数: 风压高度变化系数: 将取值代入上式得: (4)地线风

39、荷载 地线弧垂11.934m 地线平均高度: 风压高度变化系数: (5)铁塔风荷载 风向作用在与风向垂直的结构表面的风荷载计算式为 塔头处: 塔身处: 塔身处: 塔头处的轮廓面积: 塔头的填充系数: 塔头处沿风向的投影面积: 塔身处的轮廓面积: 塔身的填充系数: 塔身处沿风向的投影面积: 塔头处的风荷载: 塔身处的风荷载: (6)横担风荷载 风压调整系数:结构体型系数: 风压高度变化系数: 轮廓面积: 填充系数: 横担沿风向投影面积: 横担的风荷载: (7)导线重力荷载 双分裂导线n2 垂直档距481.3m 导线单位长重量10.58n/m 导线重力荷载: (8)地线重力荷载 地线单位长重量4.

40、23n/m 地线重力荷载: (9)绝缘子串、防振锤荷载 (10)主塔重据如下:呼称高24m的sz1双回路鼓型直线塔重为11314?,合113.14kn。3.5.3 事故断导线情况 气象情况 (v10m/s b0mmt0 地线未断) (1)导线断线张力 最大使用张力: (2)导线重力荷载 未断相导线重力荷载: 已断相导线重力荷载: (3)地线重力荷载 地线重力荷载: (4)绝缘子串、防震锤荷载 (5)主塔重据如下: 呼称高24m的sz1双回路鼓型直线塔重为11314?,合113.14kn。3.5.4 事故断地线情况 气象情况(v10m/s b0mmt0 导线未断) (1)地线断线张力: (2)导

41、线重力荷载 未断相导线重力荷载: 已断相导线重力荷载: (3)地线重力荷载 地线重力荷载: (4)绝缘子串、防震锤荷载 (5)主塔重据如下: 呼称高24m的sz1双回路鼓型直线塔重为11314?,合113.14kn。3.5.6 安装情况的锚线荷载 气象情况(v10m/s b0mmt-5) (1)锚线荷载 分配系数n0.5 导线张力取t 20kn动力系数k1.1 锚钢绳对地面夹角45 直线塔gf3.5 kn耐张塔gf4.5 kn (2)地线风荷载 (3)铁塔风荷载: (4)横担风荷载: (5)绝缘子串、防震锤荷载 直线绝缘子串重139.1kg,防震锤28.8kg,间隔棒4.8kg (6)主塔重据

42、如下: 呼称高24m的sz1双回路鼓型直线塔重为11314?,合113.14kn。 图3-4最大风速及最大覆冰荷载图 图3-5事故断地线及事故断导线荷载图第四章 基础设计 杆塔基础设计是指根据线路所经过的地区的地质、水、土壤施工运输条件等情况和所选的各类杆塔形式,经过技术经济比较后确定出各类基础的形式,然后对各类杆塔进行计算,使所设计的基础在杆塔受各种礼时能满足杆塔的稳定条件的要求,从而保证线路长期安全地运行。 所谓杆塔基础是指筑在土壤里的杆塔地下部分的总体。杆塔必须有稳定的基础,一防止杆塔上拔、下沉和倾倒,确保架空线路安全、可靠运行。4.1 基本要求 杆塔基础承受着杆塔荷载和基础顶面的外力作

43、用。随着杆塔所受到荷载化,杆塔基础。受到荷载的作用力随之变化。故此,杆塔基础的设计应该满足杆塔在各种受力情况下,杆塔不上拔,不下压,使线路能长期安全稳定的运行基础。按施工特点和承载分开控基础,掏空扩底基础,岩石锚桩,钻孔灌注桩基础等。 此设计所选为大开挖混凝土基础,并用土重法计算。4.2 自力式铁塔基础上拔校验:4.2.1 土重法计算基础上拔 (4-1)式中: v0?基础上拔深度ht内的体积;?土的计算容重,按表4-1取用;0?基础上拔稳定安全系数;t?相邻上拔基影响系数;m?水平荷载影响系数;v?相邻基础影响的相交体积;v?ht深度内的总体积,按下面公式计算;t?作用于基础顶面的上拔力;表4

44、-1 基础上拔稳定系数基础类型 杆塔类型重力式基础其他基础直线杆塔0.91.1耐张、悬垂转角0.951.3转角、终端、大跨越1.101.6 图4-1 基础图 表4-2回填土体临界深度土类土的状态临界深度(m)圆形底版方形底板砂土类稍密、密实2.5d3.0d粘性土坚硬、硬塑2.0d2.5d可塑1.5d2.0d软塑1.2d1.5d 由表可知: (4-2)表4-3 基础上拔土计算容重和上拔角土名 参数粘土及粉质粘土砂土坚硬硬塑可塑软塑栎砂粗砂中砂细砂粉砂171716151917171615252520103028282622353530153535353030 这里取粗沙,角度取28度 v相邻基础影响相交体积,由于基础没有相交情况,故也不做考虑; m水平荷载影响系数; 水平荷载为:h1/428.826+7.994+7.012+0.276+0.258+0.239+2.114+17.393+14.973+1.046+1.824+1.168 22.4605kn t设计上拔力,t130kn,则有: h/t0.173根