110kV输电线路设计关键点探讨

1、    110kv输电线路设计关键点探讨    彭艺全摘 要：简要叙述了110 kv输电线路设计中的关键点，即杆塔基础、杆塔、输电线路施工图和导线应力弧垂等方面的相关内容，以期为日后相关工作提供必要的参考和借鉴。关键词：输电线路；设计关键点；杆塔；导线中图分类号：tm726 文献标识码：a doi：10.15913/ki.kjycx.2015.05.150导线是用来传递电流的，同时，它也可用来输送电能；地线是将雷击到导线时所产生的雷电电流引向大地，用来保护线路免遭大气经过时对电压造成的破坏；杆塔是用来支撑导线和地线的，使导线与导线、导线与地线、导线与杆塔

2、、导线与大地、公路与铁轨和水面与通信线路等被跨越测的物体之间保持一定的安全距离；绝缘子的作用是用来固定导线，使导线与杆塔之间保持绝缘状态；金具在架空送电线路中主要起到了支持、固定、连接、接续、调节和保护的作用；拉线的作用是加强杆塔基础的强度，承担外部荷载的作用力，以减少杆塔材料的消耗量，降低杆塔造价；杆塔基础是将杆塔固定于地下，保证杆塔不发生倾覆。1 杆塔基础在杆塔的地下部分，用于稳定杆塔的装置叫作基础。它的作用是将杆塔、导地线荷载传到土壤中，并承受导地线、断线张力等发生的上拔、下压或倾覆力。杆塔基础分为电杆基础和铁塔基础两大类。电杆和拉线适合使用预制配式的基础；铁塔适合采用现场浇筑的钢筋和混

3、凝土基础或者混凝土基础。在必要时，应优先采用原状基架空输电线路结构。它包括岩石的基础、机扩桩的基础、掏挖（半掏挖）的基础、爆扩桩的基础和钻孔桩的基础等。2 杆塔杆塔是支持导线和避雷线及其附件的支持物，它可以保证导线与导线、导线与地线、导线与地面或交叉跨越物等有足够的安全距离。可按照杆塔在线路上的作用和受力分将其分为直线杆塔、承力杆塔和特种杆塔。2.1 直线杆塔直线杆塔是以悬挂的方式支持导地线，支承导地线的重力和作用在它们上面的风力，但是，它不承受导地线张力，并且布置在线路直线上。直线杆塔又称为中间杆塔，可将其分为普通直线杆塔、换位直线杆塔和跨越直线杆塔。2.2 承力杆塔承力杆塔是以锚固的方式支

4、持导地线，除了要支承导地线的重力和风力外，还要承受导地线张力。承力杆塔可分为以下几种：耐张杆塔。它的作用是对线路分段，承受断线张力，控制事故范围，同时，便于施工和检修。转角杆塔。它用于线路转角处，在正常情况下，承受着导地线的转角合力，并在事故断线的情况下承受断线张力。终端杆塔。它用于线路起止两端，允许带有转角，符合耐张杆塔的受力条件，并且经常承受导地线一侧的张力。3 输电线路施工图输电线路施工图是各项设计原则和设计思想的具体体现，是输电线路施工的依据，也是输电线路运行和检修的重要技术指标。一般来讲，输电线路施工图包括以下5部分。3.1 总体部分总体部分包括线路路径图杆塔一览图、杆塔使用条件一览

5、表、线路杆塔明细表、线路平断面图、线路换位图和通信线路平行关系图等。线路路径图是通过测量最终确定线路的走向图，一般绘于1/50 000或1/100 000的地形图上，图上绘出了线路起点、终点、转角度数和中间经过的位置。它对线路施工中的器材堆放、运输，工地布置和线路运行中巡线、检修工作的安排起到了一定的指导作用。杆塔一览图和使用条件一览表提出了全年所使用的杆塔型号高度和使用条件，并给出了全线所使用各种型号杆塔的数量。3.2 导线部分导线部分包括导线避雷线机械特性曲线图、安装曲线图和特殊耐张段安装表等。这些图是施工人员在安装导线和避雷线的紧线时，确定观测弧垂的依据，同时，它也是验收和运行检查的依据

6、。3.3 杆塔部分杆塔部分主要包括杆塔加工图和组装图。加工图是杆塔制造厂加工的依据，组装图是现场施工人员组装的依据。3.4 基础部分基础部分包括基础施工图和组装图。3.5 绝缘子金具部分对于输电线路绝缘子金具附件的组装方式，只要线路上有的都应有组装图。比如，悬垂绝缘子串组装图、耐张绝缘子串组装图和防震锤安装图等，这些都是施工时使用的。4 导线应力弧垂分析4.1 导线应力概念悬挂在2个基杆塔中间之一档的导线，在自重、冰重和风压等荷载的作用下，任意一个横截面上都有一部分内力存在。由材料力学中关于应力的定义可知，导线应力指的是导线单位横截面上的内力。因为导线上的荷载量是沿着导线的长度均匀分布的，因此

7、，一档导线上每个点的应力是不相同的，而且在导线上，某点应力方向与导线悬挂曲线上该点的切线方向是相同的。由此可知，在一档导线上，其导线最低点的应力方向应该是水平方向。因此，在导线的应力和弧垂分析中，除了需特殊解释和指明的情况外，导线应力应该都是指事档内导线最低点处的水平应力，常用0表示。4.2 导线机械特性曲线在线路设计中，为了校验导线、避雷线的各种距离，校验导线、绝缘子、杆塔和基础的荷载，需要计算各种气象条件下导线的应力，有时还需要计算导线的弧垂。导线（避雷线）的机械特性曲线计算是根据一定的设计条件，计算出临界档距，利用导线状态方程式和弧垂公式，求出其他气象条件和档距时的应力和弧垂。4.3 导

8、线应力弧垂计算和曲线绘制4.3.1 曲线绘制步骤应力弧垂曲线的计算项目如表1所示。应力弧垂曲线的绘制步骤是：导线最大弧垂发生在最大垂直比载时，这时，应计算覆冰、无风气象下的弧垂；安装气象下的弧垂则按照无风无冰计算。4.3.2 应力弧垂曲线的计算步骤应力弧垂曲线的计算步骤是：确定工程所采用的气象条件；依据选用的架空线规格，查取有关参数和机械的物理性能；算出临界档的距值，并且判断有效的临界距离，并控制气象条件；判断最大弧垂出现时的天气条件；把控制条件作为已知状态，使用状态一的方程式计算出不一样的档距和在各类天气条件下架空线所体现的应力和弧垂值；按照一定的比例绘制应力弧垂曲线。参考文献1陈堂，赵粗康

9、，陈星莺，等.配电系统及其自动化技术m.北京：中国电力出版社，2014.2赵晶.prote199高级应用m.北京：人民邮电出版社，2012：18-25.3何仰赞.电力系统分析m.武汉：华中理科技学出版社，2012.编辑：白洁abstract： this paper describes the design of the 110 kv transmission line in the key points， namely related content tower foundation， tower， transmission line construction drawings and wire sag stress， etc.