220kv双回路钢管塔设计

1、. 毕 业 设 计 论 文题 目： 220kv双回路新型钢管塔设计 学 院： 电气与信息工程学院 专 业： 电气工程及其自动化 姓 名： 学 号： 指导老师： 完成时间： .摘要 随着我国国民经济的持续发展，城市用电量每年递增，城市用电负荷逐步增大,高压输电线路进入城市已成为发展趋势。因此，在城市建设的220kv高压输电线路将越来越多。由于电缆线路造价昂贵,我国目前还不能普遍采用,所以必然以架空线路为主，钢管杆具有结构简单、强度高、造型美观、加工周期短、占地面积少、运输和安装方便省时等优点,适用于多回路不同电压等级同杆架设,与现代化城市发展相协调,被广泛应用于10220kv输电线路的建设。 根

2、据架空线路导线截面大，多种电压，多回路共杆，造价低的特点。与传统的钢筋混凝土电杆、角钢塔相比可以知道钢管杆具施工维护方便、强度高，为安全运行提供了有力保证；并且也可以设计较高的铁塔，以满足跨越人行道、树木的要求；易实现多回路，从而大大减少城市走廊的拥挤程度；不用打拉线，占地面积小，减少占用城市走廊；钢管塔可以实现全镀锌，防锈性能大大提高同时也使钢管杆造型美观,与周围环境比较协调的优点，本着重介绍设计220kv双回路新型钢管塔设计。关键词：高压输电线，角钢塔，电力塔，双回路，架空线路.abstract along with our country sustainable development

3、of national economy, the city electricity consumption increasing each year, the city power load increasing, high voltage transmission line into the city has become a development trend. therefore, in the urban construction of 220 kv high voltage transmission line will be more and more. due to cable l

4、ine construction cost is expensive, it is not widely used in our country, so it is give priority to with overhead line, steel rod has the advantages of simple structure, high strength, beautiful appearance, processing cycle is short, cover an area of less, easy to transport and install time etc, and

5、 is suitable for multi loop with different voltage grade stem erect, in harmony with the modern urban development, are widely used in the construction of 10 220 kv power transmission lines. according to overhead line conductor cross section, a variety of voltage, multi loop pole, the characteristics

6、 of low cost. compared with the traditional reinforced concrete pole, angle steel tower can know convenient maintenance, high strength steel tube pole with construction, provides a powerful guarantee the safe operation; can design high eiffel tower, in order to meet the requirements of across the pa

7、vement, trees; easy to realize multi loop, thus greatly reduce the congestion of urban corridor; without a cord, cover an area of an area small, less occupy urban corridors; galvanized steel pipe column can achieve full, use steel tube pole covers an area of less, aesthetically pleasing, compared wi

8、th the surrounding environment coordination, the advantages of this design instroduces the new 220kv doubie circuit steel tower design.keywords: high voltage transmission line, angle steel towers, power tower, the double circuit , overhead line conductor .目录 摘要iabstractii1引言12 架空线路的基本知识及其选用原则32.1 架空

9、线路的基本知识32.1.1 架空线路32.1.2 架空线路的敷设42.2 输电线路各个参数的确定52.2.1 输电线路设计的耐张段如何确定52.2.2 关于分裂导线的知识52.2.3 导线的选择原则62.3导线的型号确定123 主杆设计153.1杆塔分类153.2各杆塔特点163.2.1钢筋混凝土电杆163.2.2普通铁塔183.2.3钢管杆203.3杆塔各部分设计204 横担设计254.1横担类型254.2横担情况254.2.1荷载情况254.2.2截面强度计算254.2.3横担根部断面内力264.2.4总体强度计算274.3挠度允许挠度值及计算275 基础设计315.1基础主要类型315.

10、2地脚螺栓选用315.3地脚螺栓定位315.4基础设计326 相关配件的设计346.1 应引起注意的一些其他设计问题346.2 转角杆横担设计346.3 挂线板设计346.4 特殊爬梯设计34结论35参考文献36致谢37附录38.1引言 随着我国社会经济的高速发展,城市用电负荷逐步增大,高压输电线路进入城市已成为发展趋势。钢管杆具有结构简单、强度高、造型美观、加工周期短、占地面积少、运输和安装方便省时等优点,适用于多回路不同电压等级同杆架设,与现代化城市发展相协调,被广泛应用于10220kv输电线路的建设。钢管杆用于220kv及以下各种电压等级的线路中，用以替代传统的角钢铁塔、混凝土水泥杆。它

11、整体造型新颖、美观大方，集输电与美化环境于一体，具有强度高、占地省、造型美、安装快捷等特点。由于我国的钢管杆设计、使用都比较晚，还须加大开发的力度。在近年钢管杆的设计与使用中，会有几点体会：钢管杆的变形：钢管杆的受力特点与一般的自立式铁塔不同，它是通过钢管杆杆身的偏心弯矩将上部荷载传到基础，而且钢管杆底部的外径比铁塔的根开小得多因此钢管杆具有较大的柔度。在最新发布的 架空送电线路钢管杆设计技术规定(dlt5130-2001)中，对钢管杆的变形限制比自立式铁塔宽松得多。在荷载的长期效应组合作用下，直线型自立式铁塔的计算挠度为不大塔高的31000，而直线钢管杆的计算挠度为不大杆高的71000；转角

12、及终端型自立式铁塔的计算挠度为不大塔高的71000，而转角及终端型钢管杆的计算挠度为不大杆高的201000。以现行的钢管杆变形标准，凡满足强度要求的基本能满足变形要求。参照美国钢管杆设计规范美国输电杆设计导则 (asce1052)，对钢管杆的变形是不作具体的限制，但在钢管杆设计中必须考虑到变形对强度与电气间隙的影响，钢管杆较大的变形对运行是允许的。由于一直以来人们习惯于使用自立式铁塔作为电线的承载体，又对钢管杆的变形特性不了解，故此对挠度比较大的钢管杆总不太满意，特别是运行部门，认为直线杆挠度不大，外形美观，比较满意；而对承载杆不太满意，认为过大的挠度影响外观，要求尽量减少挠度。考虑到现阶段的

13、实际情况，既要满足运行单位的要求，又不能大大增加钢管杆自重的原则，通过综合分析比较，参考国内几家著名钢管杆制造厂家的产品标准，于是对承载杆的挠度值作出调整，杆顶最大挠度值由201000下降为121000，在杆重增加不多的情况下，取得了比较好的效果，归根结底这是理论联系实践的结果。本论文研究的是220kv双回路新型钢管塔的设计，是对洛阳九都路的一段输电段分析研究并对此地段的杆塔进行设计。在设计中着重介绍了架空线路的特点，架空线路导线的选择，避雷线的选择，此外最重要的是杆塔整体的设计和横担部分的形状尺寸及其呼高的确定，最后要进行一系列的受力计算和挠度的计算，并且确定的挡距为200m到300m之间，

14、这样也符合了在城市里可以跨越大的城市走廊，减少占用空间。 .2 架空线路的基本知识及其选用原则2.1 架空线路的基本知识 输电线路基础知识总结电力网、电力系统和动力系统的划分；动力网电力系统电力网1) 电力网包括变电设备和输电设备2) 电力系统发电+电力网+配电3) 动力网电力系统+动力系统 动力系统是指发电企业的动力设备组成的系统，是将其它能量转变成机械能的系统，也就是给发电机提供动力的系统。 电力系统是发电设备、输变配电设备和用电设备共同组成的系统，是发、供、用组成的系统；电力网是由联接各发电厂、变电站及电力用户的输、变、配电线路组成的系统；动力系统是指发电企业的动力设备组成的系统，是将其

15、它能量转变成机械能的系统，也就是给发电机提供动力的系统；输电线路分类：架空线路和电缆线路。由于电缆线路在架空线路中造价较高，且架设相对较慢、工期长所以较少使用，在此只研究架空线路。2.1.1 架空线路 输电线路一般是由导线、杆塔、横担、绝缘子、金具、拉线和基础等构成。各部分的主要作用如下： 导线1) 分类：裸导线、绝缘导线；单股、多股；铜线、铝线、钢绞、钢芯铝绞。2) 型号：tj、lj、gj、lgj铜绞线、铝绞线、钢绞线、钢芯铝绞线。铝绞线：10kv及以下配电线路;钢芯铝绞线：机械强度要求高和35kv及以上的输电。 杆塔1) 材质上分类：木杆、水泥杆、铁塔杆、钢管杆。2) 位置上分类：直线、耐

16、张、转角、终端、分支、跨越、换位。 横担1) 作用：固定绝缘子、保持线距。2) 横担的材质：木、铁、瓷。3) 安装位置：电线杆，负荷一侧。耐张杆：电杆两侧。其他：电杆受力反方向。 绝缘子 为了增加爬电距离的,通常由玻璃或陶瓷制成,就叫绝缘子。绝缘子在架空输电线路中起着两个基本作用，即支撑导线和防止电流回地，这两个作用必须得到保证，绝缘子不应该由于环境和电负荷条件发生变化导致的各种机电应力而失效，否则绝缘子就不会产生重大的作用，就会损害整条线路的使用和运行寿命。作用：固定导线、绝缘。 金具分类电力金具，是连接和组合电力系统中的各类装置，起到传递机械负荷、电气负荷及某种防护作用的金属附件。1) 按

17、作用及结构可分为悬垂线夹、耐张线夹、连接金具、接续金具、保护金具、设备线夹、t型线夹、母线金具、拉线金具等类别。2) 按电力金具产品单元划分为可锻铸铁类、锻压类、铝铜铝类和铸铁类，共四个单元。3) 还可分为国标与非标送电线广泛使用的铁制或铝制金属附件，统称为金具。金具种类繁多，用途各异，例如，安装导线用的各种线夹，组成绝缘子串的各种挂环，连接导线的各种压接管、补修管，分裂导线上的各种类型的间隔棒等，此外还有杆塔用的各类拉线金具，以及用作保护导线的大小有关，须互相配合。大部分金具在运行中需要承受较大的拉力，有的还要同时保证电气方面接触良好，它关系着导线或杆塔的安全，即使一只损坏，也可能造成线路故

18、障。因此，金具的质量、正确使用和安装，对线路的安全送电有一定影响。 均压环 均压环是用在电力铁搭上，挂在哪些瓷瓶下做等电势用的，将高压均匀分布在物体周围。 拉线 作用：稳固电杆。 基础 保证杆塔的稳定，不因垂直荷重、水平荷重，断线张力而上拔、下沉或倾倒。2.1.2 架空线路的敷设 敷设路径的选择原则：1) 选取线路短、转角小、交叉跨越少的路径2) 交通运输要方便，以利用于施工和维护3) 尽量避开河洼和雨水冲刷地带及有爆炸危险，化学腐蚀，工业污秽，易发生机械损伤的地区4) 应与建筑物保持一定的安全距离，禁止跨越易燃屋顶的建筑物，避开起重机频繁活动区5) 应与工矿企业厂(场)区和生活区的规划协调，

19、在矿区尽量避开煤田，少压煤6) 妥善处理与通信线路的平行接近问题，考虑其干扰和安全的影响 线路的敷设1) 挡距与弧垂。2) 导线在电杆上的排列顺序：零线位置、高、低压线同杆架设、排列。3) 导线的线间距离。4) 横担的长度与间距 。5) 电杆高度。2.2 输电线路各个参数的确定2.2.1 输电线路设计的耐张段如何确定电力钢管塔分为耐张塔和非耐张塔。线路正常状态时，两侧导线的拉力相同，仅仅对导线起支撑作用。当塔的一侧导线断开时，塔将立即受到没有断的一侧导线很大的拉力，能承受这个拉力的就是耐张塔，不能承受这个拉力的就是非耐张塔。一条线路不能都用耐张塔，那工程造价将很高，所以隔几个非耐张塔设一个耐张

20、塔。当导线在非耐张塔处断的时候，两个耐张塔之间的非耐张塔会将导线释放，以免拉倒非耐张塔，而是由耐张塔来承受导线的拉力。 两基耐张杆塔之间就是一个耐张段，比如1号和5号杆是耐张杆，2、3、4号是直线杆，那么1到5号就是一个耐张段。 选用耐张杆塔的原则：转角3度以上的肯定使用耐张，直线的话，规程规定3-5公里一个耐张段，然后受到上拔的直线杆塔要采用耐张，还有一些特殊情况也要采用耐张。如果两个耐张塔之间没有非耐张塔，这个线路档那就称为孤立档。一般孤立档出现在大跨越线路段。2.2.2 关于分裂导线的知识 分裂导线用于两种工况 大电流回路。用一根导线已经不能满足载流量的要求，需要几根导体才能满足电流量要

21、求，为了使各导线的电抗基本一样，将几根导线用线路金具组成笼型的分裂导线形状； 高电压。电压超出220kv后，导线对空气的电晕现象很严重，尤其是大雾天，剧烈的电晕甚至会造成放电事故。为了减少电晕，就得加大导体等效直径，均匀导线周围的电场分布，分裂导线的等效直径就是分裂导线组成的几何圆直径，虽然中间是空的，但是已经能够很好地遏制电晕的产生了。如果用如此大直径的实心导线，不仅重量大，且由于趋肤效应，导线中间也不能有效地利用。分裂导线可使导线周围磁场分布改变,从而等效地增大了导线半径,减小了导线电抗；同时也改变了导线周围的电场分布,（因导体的载流量与导体的散热能力成正比,而散热能力又与导体的表面积有关

22、）使导线的电纳也相应增大。减少电压降,有效地提高线路的自然功率因数,从而改善中低压电网的电能质量。2.2.3 导线的选择原则 导线的基础知识导线：线路的主要部分，作用是传输电能。地线：也称为避雷线，作用是防止导线受到直接雷击。1) 架空电力线路的导线，可以采用钢芯铝绞线、铝绞线、防腐钢芯铝绞线、铝包钢芯铝绞线、铝合金绞线、钢芯铝合金绞线、硬铜线，一般线路大多采用钢芯铝绞线。2) 避雷线可以采用镀锌钢绞线、铝包钢绞线、复合光缆，一般采用镀锌钢绞线和复合光缆。3) 低压避雷器的型号规格及参数型号中一般会给出雷电流通流量ka，还有最大可持续工作电压v。比如yd40k385qh。表示40ka，电压38

23、5v管式避雷器，型号gx2【10/(2-7)】。10kv电压等级额定断流能力下限2ka，下限7ka。阀式避雷器：fs型和fz型常用磁吹式避雷器：旋转电机用fcd型；保护变压器用fcz型金属氧化物避雷器（压敏电阻）：my31型opgw电力光缆的一种。也叫做光纤复合地线，也就是一种地线复合了光缆，同时满足地线的功能与通信的功能。主要用在电力线路中，一般是新建（改建）的线路，节省施工费用、材料费用。 导线截面选择的基本原则 导线是架空输电线路的主要元件之一，在架空输电线路的建设中占有很大的比重。导线截面大小直接影响有色金属的消耗量。如何合理地选择导线截面积是个非常重要的问题，其导线截面积，一般按经济

24、电流密度来选择。中国解放初期没有自己的标准，是按前苏联的标准选择经济电流密度。中国在50年代中期和80年代中期，根据国民经济的发展、科技进步及认识的提高，两次颁发了经济电流密度。使电力设计工作者有标准可依，使之更接近客观实际情况。 架空输电线路导线截面一般按经济电流密度来选择，并根据电晕，机械强度和事故情况下的发热条件进行校验。必要时通过技术经济比较确定。对超高压线路，电晕往往是选择导线截面的决定因素，应进行选择导线截面的技术经济专题论证。在进行电力系统规划时，一般考虑线路投入运行后510年的输送容量，根据经济电流密度选择导线截面。在进行系统设计、系统专题论证(如电站接入系统，向大用户供电，联

25、网专题等)时，一般是先按输送容量，根据经济电流密度初选导线截面，然后可按照具体条件进行两个以上方案的技术经济论证比较，最后确定导线截面。 故在一定的输送容量条件下，经济电流密度是选择输电线路导线截面的基本依据。本文主要是论述按经济电流密度初选导线截面问题，并根据中国1987年修订后颁布的经济电流密度，编制了在不同电压等级(6 kv、10 kv、35 kv、110 kv、220 kv)，不同利用小时数(2 000 h 7 500 h)，不同输送容量情况下查选导线截面的简易表。以供在电力系统规划、系统设计、系统专题论证中初选导线截面时使用。 中国在不同时期所采用和颁布的导线经济电流密度大家都知道，

26、导线经济电流密度的确定是一个技术经济问题，与国家在不同国民经济发展阶段的经济政策和生产水平有着密切的关系。所以在不同的历史时期，往往要对原定的经济电流密度作必要的修订，以便与当时的经济政策及现状相适应。中国在选择输电线路导线截面，所采用的经济电流密度，大致可分为三个阶段： 第一阶段，解放初(即1949年至1955年)中国没有自己的经济电流密度，故在选择输电线路的导线截面时，主要是参考前苏联 50年代初推荐的经济电流密度，见表2.1。表2.1 前苏联经济电流密度 导线材料最大负荷利用小时数（h）3000以下3000-50005000以上裸铜线2.51.751.25裸铝、钢芯铝线1.51.00.7

27、5 该经济电流密度是根据最小年运行费用法求得的，即年运行费用包括电能损耗(导线发热损耗和电晕损耗)费、折旧和维护管理费。除维护管理费外，其它都随导线截面的大小而变化。取使得年运行费用为最小的导线截面作为经济截面，对应的电流密度为经济电流密度。 第二阶段，1956年至80年代中期 中国1956年电力工业部颁布了经济电流密度，见表2.2。 表2.2 经济电流密度j(a/mm) 导线材料最大负荷利用小时数（h）3000以下3000-50005000以上铝线1.651.150.9铜线3.02.251.75 这是中国颁布的第一个经济电流密度。编制该经济电流密度时，考虑到中国国情，在适当节省建设投资和有色

28、金属消耗的情况下，仍采用最小年运行费用法，计算得出的。 该经济电流密度在中国使用了三十余年，使用时间最长，是工程上惯用的经济电流密度。 第三阶段，80年代中期至今 80年代，水利电力部根据中国的技术经济政策和建设、生产运行实践经验，结合当时的实际情况，并尽可能吸收国外先进技术，对中国的经济电流密度进行了修订。 该次编制，计算经济电流密度是采用动态计算方法，即克服了以前用静态计算的弊端，为不考虑利息、利润、税金、投资收益为零不能返本的缺陷，而考虑了输电线路建设投资与投资回收年限内总运行费用之和的总费用(包括为补偿线路能耗的补充装机投资)、投运后获取的利润、贷款的付息、利润的税金以及货币的时间价值

29、诸因素后，取总费用最小和投资经济效果最佳的导线截面作为经济截面，从而导出经济电流密度。用这种动态计算观点的方法，是当前较为完善和周密的方法。综上所述，从中国在不同发展时期所采用的导线经济电流密度来分析，可以看出： 1) 建国初期中国没有本国的经济电流密度，只有参考国外的，当时主要参考前苏联的经济电流密度。中国1956年和1987年两次颁发的经济电流密度，都是根据中国国民经济发展的不同阶段，当时的生产水平和经济政策的具体情况制订的。随着科学技术的进步，认识水平的提高，在计算方法也在不断改进提高。前者是用静态方法，后者是用完善、周密的动态方法，使之更加接近客观实际情况。2) 从不同阶段所采用的经济

30、电流密度来分析，在采用同样材料的导线、同样的年最大负荷利用小时情况下，其发展趋势是经济电流密度值在不断递增。例如，同样采用钢芯铝绞线，年最大负荷利用小时都为4000小时(30005000小时)其经济电流密度，中国1956年为1.15 amm2，而1987年为1.27 amm2，增加了0.12 amm2。前苏联所颁布的经济电流密度。70年代的修订值也比50年代的经济电流密度增加0.10.3 amm2(前者为欧洲部分，外高加索外贝加尔及远东地区，后者为中西伯利亚，哥萨克斯坦及中亚西亚地区)。随着国民经济的发展，生产水平的提高，电力和有色金属供应的改善等情况的变化，在今后发展的一定阶段，还要对已颁布

31、的导线经济电流密度进行必要的修改。3) 中国经济电流密度，不断修改、完善、周密、实用。 例如中国1956年颁布的经济电流密度表中只有裸铝、钢芯铝线，而在1987年颁布的经济电流密度曲线图中，就进一步分为：导线为 lj 型，10 kv及以下的电力线路； 导线为 lgj 型，10 kv及以下的电力线路；导线为lgj、lgjq 型，35220 kv电力线路。分得较为细致。在1956年经济电流密度表中，年最大负荷利用小时数只分为三档：3000小时以下，30005000小时和5000小时以上。而1987年的经济电流密度曲线图中，年最大负荷利用小时数由2000小时到7500小时是连续性的座标，好查对，也细

32、致多了 。 按经济输送容量选择输电线路导线截面 根据传输容量和年最大负荷利用小时数，运用查不同电压级、不同型号导线的经济输送容量表，选择输电线路的导线截面。在电网规划设计中，都会遇到各种电压级若干条输电线路导线截面选择问题，如果要用经济电流密度表或曲线来选每条线路的导线截面，则要将传输容量换算成电流值，然后根据不同的年最大负荷利用小时数，查出对应的经济电流密度，最后用传输的电流除以经济电流密度，才得到相应的导线截面。比较复杂繁琐。为了方便系统规划设计工作者，在严格按照国家颁布的经济电流密度值的基础上，简便、快速地初选导线截面，本文特根据中国80年代中期颁布的经济电流密度曲线，编制了35220

33、kv钢芯铝绞线(lgj、lgjq)经济输送容量表。 在查表前根据输送容量，输送距离，供电可靠性要求等情况，先考虑采用的输电电压级 和输电线路的回路数。以便进行查表。一般各级电压合理输送容量和输电距离可参考表2.3。表2.3 各级电压合理输送容量及输电距离额定电压(kv)输送容量(mw)输电距离(km)60.1-1.24-15100.2-26-20352.0-1020-5011010-5050-150220100-500100-300 在考虑输电线路的最大负荷利用小时值时，应根据该条线路在电网中的作用而定。 选输电线路导线截面的几点体会 1) 对一般的输电线路导线截面的选择，可根据线路投运后51

34、0年的输送容量，按经济电流密度进行选择，必要时对电晕、发热和机械强度进行检验；但对有些线路除了按上面定量的方法选择导线截面外还应根据输电线路在电网中的位置、作用和性质，从宏观发展方面，从丰水期、枯水期多种运行方式等方面进一步分析、研究、核定所选的导线截面是否合理。例如一般由水电、火电基地向负荷中心送电的输电线路、电网中构成骨干网架的输电线路，电源中心(包括 500 kv降压站，地区电网中的220 kv枢纽变电站)向主要的或紧邻的变电站供电的输电线路，向暂时负荷不大，但却有较快发展速度、有发展前途的地区供电的输电线路 等在选导线截面时，都应考虑有一定裕度，或者直接按经济电流密度所选的导线截面大一

35、级的导线截面。而对电网边远地区供电，或向发展不快的农村供电，则适宜选小一些的导线截面。2) 在电网建设中，为了定型化设计，为了方便运行和检修，减少备品备件种类，建议在电网中各种电压级应选用较少的几种类型导线截面。如下表2.4、表2.5。表2.4 各级电压送电线路选用导线截面表电压(kv)导线横截面积(按钢芯铝绞线考虑)(mm)3518515012095110300240185150220400300240表2.5 中低压配电线路选用导线截面表电压等级导线截面(按铝绞线考虑)(mm)380/220v(主干线)15012095主干线24018515010kv 次干线15012095 分支线不大于5

36、0 3) 对220 kv线路，根据送电容量，送电距离，必要时可采用分裂导线：2400、230 0、2240或2185。过去在电网建设中，由于种种原因，在各级电压导线截面选择上，除了220 kv线路一般选用lgj-300，lgj-400或lgj-2300 导线型号比较少，比较规范外，其余在配网 110 kv、35 kv和10 kv中，各级电压的导线截面型号偏多、偏乱，不少线路已运行2030 年，线路破归，导线截面偏小，满足不了电网发展的需要，急待在电网建设中逐步加以改造或更新。 4) 对电网规划中的主干输电线路的导线截面选择，一般用经济输送容量查表法来选，必要时再进行技术经济比较后选定。有时会遇

37、到在某一输送容量和送电距离，两种电压级均可采用时，就必须先电压等级论证，后进行导线截面选择。 选择导线截面应符合电力系统发展规划要求，首先要满足架空架空线路输送容量的要求，并考虑短期内的发展要求，所选截面最少5年内不因负荷增加而更换导线截面，其次还应满足用户电压偏移的要求，最后应使所选导线截面的线路电能损耗最小。导线应具备足够的机械强度，不能因为各种不利条件的组合而造成断线事故。最大负荷电流要小于导线的安全工作电流，不能因为电流太大而造成断线事故。 验算导线载流量时，钢芯铝线的允许温度一般采用70c（大跨越可用90c），钢绞线的允许温度一般采用120c。环境温度应采用最高气温月的最高平均气温，

38、风速应用0.5m/s,太阳辐射功率密度应采用0.1w/cm2。 导线截面选择的基本方法 35kv及以上输电线路一般按经济电流密度选择截面，按载流量、电压损失及机械强度效验截面。10kv及以下配电线路按载流量选择导线截面，按电压损失及机械强度效验截面，一般不按经济电流效验导线截面；导线应具备足够的机械强度，不能因为各种不利条件的组合而造成断线事故。1) 按经济电流密度选择截面a 导线的经济截面计算公式如下： si/j 式(21) 式中： s导线的经济截面，mm2， i最大负荷电流，a； j导线的经济电流密度a/mm2 ；b 输电线路经济电流密度 （钢芯铝绞线） 最大负荷利用小时(h/a)5000

39、（三班制）时为 ：0.90c 根据计算所得截面，再选择适当的导线截面。经济电流截面的选择原则是就近选择。2) 按载流量选择截面a 按导线的载流量选择导线截面时，应使其在最大连续负荷电流运行条件下，不超过允许值。导线的允许温度，铝线及钢芯铝绞线可采用+70c；大跨越档可采用+90c；镀锌钢绞线可采用+125c.b 环境气温应采用最高气温月的最高平均气温。3) 按机械强度效验截面 由于输电线路导线悬挂于杆塔上且全部露天放置，导线不但要承受自身重力作用，而且要承受外界气候的各种不利条件的影响，所以导线必须有足够的机械强度，架空线路导线截面不应小于表2.6所列截面。 表2.6 架空线路导线截面最小值导

40、线种类220kv线路310kv线路 3kv以下线路 居民区非居民区 铝绞线及铝合金线400 35 26 16 钢芯铝绞线400251616铜线 1616 10(线直径 3.2mm) 2.3导线的型号确定 洛阳市位于河南省西部，地处东经111.8 至112.59 ，北纬33.35 至35.05之间，位处亚欧大陆桥东段。位于暖温带南缘向北亚热带过渡地带，属暖温带大陆性季风气候和亚热带季风气候。常年刮西北风，年平均气温约15c，降雨量约630毫米，其中南部山区能达到1200毫米以上。洛阳地势西高东低。境内山川丘陵交错，地形错综复杂，其中山区45.51%，丘陵40.73%，平原占13.8%。因此洛阳属

41、于山地丘陵地区，土质较硬地，下水位低，对于建造电力塔不需要太大的基础，本论文主要研究电压等级为220kv，塔型为双回路鼓型直线型钢管塔，输电导线由于距离短，根据经济性和实际情况采用普通型钢芯铝绞线型号为lgj-400/50，对于平行钢管塔线路转角度为0，避雷线架设在杆塔顶部其作用是保护线路导线减少雷击机会提高线路耐雷水平降低线路雷击跳闸次数从而提高线路运行的安全可靠性保证连续供电。根据线路的重要性以及线路通过地区的雷电活动情况每条线路可在杆塔上架设一条或两条避雷线。 架设避雷线的要求： 330kv及500kv线路应沿全线架避雷线。 220kv线路应沿全线架设避雷线。 110kv线路一般沿全线架

42、设避雷线在雷电活动特殊强烈地区宜架设双避雷线。在少雷区或运行经验证明雷电活动轻微地区可不沿全线架设避雷线但应装设自动重合闸装置。 60kv线路负荷重要且所经地区年平均雷暴日数为30以上地区宜沿全线架设避雷线。 35kv以上线路一般不沿全线架设避雷线。 避雷线一般采用镀锌钢绞线。镀锌钢绞线是采用镀锌高碳钢丝同心绞合而成具有一定的防腐蚀能力机械强度较高。其型号的表示方法为“gj-数字”gj代表钢绞线数字表示其标称截面mm2。线路上常用的镀锌钢绞线有gj-35、gj-50、gj-100、gj-120等在超高压或大跨越线路也有用gj-135、gj-500型号的。根据运行经验避雷线的型号可按线路的导线型

43、号及避雷线与导线的配合参考下表2.7来选择。表2.7 避雷线与导线配合表导线型号lgj-35lgj-95lgj-240lgj-400lgj-50lgj-120lgj-300lgq-500及以上lgj-70lgj-150lgj-240lgj-185lgj-300lgj-150lgj-400lgj-185避雷线型号gj-25gj-35gj-50gj-70关于镀锌钢绞线如表2.8；表2.8 镀锌钢绞线规格 标称界面（mm2）计算界面（mm2）计算直径（mm）股数/直径（股/mm）计算重量（kg/km）2526.66.67/2.2227.72525.216.519/1.3214.73537.157.8

44、7/2.6318.25049.469.07/3.0423.75048.329.019/1.8411.17072.1911.019/2.2615100100.8313.019/2.6859.4120116.9314.019/2.8995.0120116.1814.037/2981.0 近年来为满足开设地线载波、减少对通信设施的干扰、降低能耗等要求在220kv及以上的线路上也有采用良导体作为避雷线。.3 主杆设计杆塔：支持导线、地线，使它们对地及相与相间保持一定的距离。 最常用到的有：直线杆（分单杆、双杆），转角杆（耐张杆，分单杆、双杆、三联杆），终端杆，换位杆。 直线杆：在线路的直线段中间支持导

45、线、绝缘子、架空地线等。主要承受垂直荷载和风荷载。 转角杆（耐张杆）：在线路的转角处（直线段的两端）张拉住导线、绝缘子、架空地线等。除承受垂直荷载和风荷载荷载外，还承受横向荷载、事故断线荷载。 终端杆：线路进出变电站的最后一基电杆，其受力条件更苛刻。 换位杆：线路长度超过100km时，要对导线进行换位。起换位作用。 除此以外，还有大跨越、分岐等等很多。此外还可以按照同杆回路数、导线排列形状等对杆型进行细分。对于杆塔的设计还要考虑气候三要素:温度、降水、太阳辐射。3.1杆塔分类 按材料不同分类 分为钢筋混凝土电杆、铁塔、钢管塔三种 按受力不同分类 1) 直线型杆塔（又称中间杆塔） 仅承受垂直荷载

46、以及水平风荷载（即横向水平荷载），而不承受顺线路方向的张力的杆塔称直线型杆塔。 特点：a仅承受垂直荷载以及水平风荷载 b采用悬垂绝缘子串 c事故断线时产生不平衡张力，允许在不平衡张力作用下杆塔发生倾斜。 2) 耐张型杆塔（又称承力杆塔） 除具有与直线型杆塔同样荷载承载能力外，还能承受更大的顺线路方向的拉力（支持事故断线时产生纵向不平衡张力，或者承受因施工、检修时用以锚固导线和避雷线引起的荷载的杆塔）称耐张型杆塔。 特点：a 除具有直线型杆塔承受荷载能力外，还要承受纵向水平荷载。 b采用耐张绝缘子串。 c在发生事故断线时，导线悬挂点不产生位移。以限制事故断线影响范围（见图3.1）。图3.1 事故

47、断线影响范围 3) 按用途不同分类 a 换位杆塔：用于改换同一回线路导线位置的杆塔。 b 跨越杆塔：用于线路跨越江河、山谷、铁路、公路、通讯线及其它电力线路跨越杆塔有直线型和耐张型两种。一般跨越杆塔的高度较高。 c 转角杆塔：用于线路改变方向处的杆塔。在特殊情况下，直线型杆塔和耐张型杆塔可设计成兼5度以下的小转角。当转角超过5度以上时必须按转角杆塔设计。 d 终端杆塔：用于发电厂及变电所的第一座杆塔。终端杆塔用来承受杆塔一侧的导线拉力。终端杆塔必须是耐张型杆塔。 4) 按线路回路分类 按线路回路多少可分为：单回路杆塔、双回路杆塔和多回路杆塔。双回路和多回路杆塔能节省杆塔数目，减少线路事故。3.

48、2各杆塔特点3.2.1钢筋混凝土电杆 特点：用钢筋和混凝土两种材料组成 a 优点：耐久性好、运行维护方便、节约钢材等。在我国平原和运输条件好的地区得到了广泛地应用。山区配电网也有使用。 b 缺点：自重大，运输不方便 又可分为： a 普通钢筋混凝土电杆 b 预应力混凝土电杆 预应力混凝土电杆具有节约钢材、自重轻、抗裂性好等优点，它将取代普通钢筋混凝土电杆。 c 薄壁钢管混凝土电杆（简称钢管混凝土电杆） 钢管混凝土电杆具有体积小、承载能力高、刚度大、具有良好的塑性和韧性、抗震性能好、耐疲劳、结构连接简单等优点。因此综合经济效益非常显著，在城市电网中已被采用如图3.2、图3.3。 图3.2 钢筋混凝

49、土电杆的组成 图3.3 钢筋混凝土电杆的组成 3.2.2普通铁塔 铁塔是用型钢制成的钢结构件特点1) 优点：强度高、制造方便，在受力较大的耐张杆塔、转角杆塔、跨越杆塔和500kv以上线路及运输和施工条件困难的山区线路部分或全部采用铁塔。国内外铁塔大多采用热轧等边角钢制造，螺栓连接组装的空间桁架结构。 2) 缺点：造价较高近年来，钢管铁塔也开始在分线路中采用。钢管铁塔的空气动力性能好，截面力学特性及承载能力优于角钢铁塔，但加工工艺复杂，因而造价高于角钢铁塔。 3) 铁塔型号编制规则如图3.4电压等级呼称高度用途代号设计代号形式代号 组立方式 代号图3.4 编制规则 各编号表示内容 a 电压等级

50、用数字表示：35、60、110、220表示线路电压等级为35kv、60kv、110kv、220kvb 用途代号 用汉语拼音字母表示：z 直线铁塔 zj 直线转角铁塔 n 耐张铁塔 j 转角铁塔 d 终端铁塔 f 分支铁塔k 跨越铁塔 h 换位铁塔 c 型式代号 用汉语拼音字母表示：s 上字型铁塔 c 叉骨型铁塔 m 猫头型铁塔 yu 鱼叉型铁塔 v v字型铁塔 j 三角型铁塔g 干字型铁塔 y 羊角型铁塔 q 桥型铁塔 b 酒杯型铁塔 me 门型铁塔 gu 鼓型铁塔sz 正伞型铁塔 sd 倒伞型铁塔 t 田字型铁塔 w 王字型铁塔 d 组立方式代号 拉线铁塔用l表示，自立式铁塔则不用任何符号表

51、示。e 设计代号（即荷载级别） 用数字作下标表示：1、2、3表示同型号的铁塔设计为第一级荷载、第二级荷载、第三级荷载。如果有度数，则是表示：30 0- 30转角 ；6030- 60转角；90 60-90转角f 呼称高度 呼称高度用数字表示最低一个横担到地面的高度。g 铁塔型号表示方法示例：220zbt1-33上例中表示，该塔为220kv直线酒杯型自立铁塔，第一级呼称高33m。铁塔的型式名称、代号命名规范如图3.5 图3.5 铁塔型式名称、代号命名规范3.2.3钢管杆钢管杆与水泥电杆、普通铁塔相比，具有以下特点： 优点： 1) 强度高，为安全运行提供了有力保证；2) 可以设计较高的杆塔，以满足跨越人行道、树木的要求；3) 易实现多回路，从而大大减少城市走廊的拥挤对输电线路的限制；4) 不用打拉线，占地面积小，减少占用城市走廊；5) 钢管杆可以实现全镀锌，使用寿命长；6) 造型美观，利于城镇规划和建设，美化环境；7) 多边形截面钢管杆采用套接