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架空線路轉(zhuǎn)角桿塔位移的研究與探討第 8 頁(yè) 共 8 頁(yè)架空輸電線路轉(zhuǎn)角桿塔中心位移計(jì)算的研究與探討劉仁臣 (西南石油大學(xué),四川成都市新都區(qū),610500)摘要:在架空輸電線路施工中,我們經(jīng)常遇到由于部分轉(zhuǎn)角(耐張)桿塔橫擔(dān)寬度和不等長(zhǎng)橫擔(dān)引起的線路中心樁與桿塔中心樁存在位移的問(wèn)題。如何正確計(jì)算出位移值,使桿塔受力最小及桿塔兩邊線仍與線路中心線對(duì)應(yīng),以免鄰近轉(zhuǎn)角(直線)桿塔承受額外的角度荷載,對(duì)保證架空輸電線路長(zhǎng)期穩(wěn)定安全地運(yùn)行,具有十分重要和長(zhǎng)遠(yuǎn)的意義。關(guān)鍵詞:等長(zhǎng)橫擔(dān) 不等長(zhǎng)橫擔(dān) 位移計(jì)算 轉(zhuǎn)角桿塔0 引言在架空輸電線路施工過(guò)程中,桿塔基礎(chǔ)分坑及基礎(chǔ)分坑時(shí)轉(zhuǎn)角桿塔位移計(jì)算是我們經(jīng)常遇到的問(wèn)題。在勝利油田這樣的平原地區(qū),地勢(shì)一般較平坦,很少出現(xiàn)丘陵及起伏較大的施工地段,因此,以等高塔腿為多。在線路施工當(dāng)中,一般情況下,線路中心樁就是桿塔的中心樁,基礎(chǔ)分坑以該中心樁為準(zhǔn)進(jìn)行。但有的轉(zhuǎn)角桿塔、耐張桿塔,為使桿塔受力最小及桿塔兩邊線仍與線路中心線對(duì)應(yīng),以免鄰近轉(zhuǎn)角(直線)桿塔承受額外的角度荷載,必須考慮桿塔的中心位移問(wèn)題。本文根據(jù)日常工作中遇到的實(shí)際問(wèn)題,在110kV架空線路砼電桿基礎(chǔ)分坑中的位移計(jì)算及角鋼塔位移計(jì)算兩個(gè)方面予以歸納和探討,希望和有興趣的讀者互相探討。一、110kV砼電桿轉(zhuǎn)角桿位移的計(jì)算下面以勝利油田勝利工程設(shè)計(jì)咨詢有限責(zé)任公司設(shè)計(jì)定型圖電8701(110kV輸電線路桿型圖)及其桿型配件圖電8702為例計(jì)算位移大小。1、不等長(zhǎng)寬橫擔(dān)轉(zhuǎn)角桿的基礎(chǔ)分坑位移計(jì)算以上圖示為110kV J6018型砼電桿桿型示意圖和橫擔(dān)示意圖。其位移由兩部分組成,一是橫擔(dān)寬度引起的,另外一個(gè)是由于橫擔(dān)不等長(zhǎng)引起的。(1)、由于轉(zhuǎn)角桿橫擔(dān)寬度的影響,使轉(zhuǎn)角桿中心位置與原轉(zhuǎn)角樁產(chǎn)生位移,其位移距離為S1其中 D橫擔(dān)寬度和絕緣子串拉板長(zhǎng)之和,單位米 線路轉(zhuǎn)角 ,單位度(2)由于橫擔(dān)不等長(zhǎng)引起的位移: 不等長(zhǎng)寬橫擔(dān)為內(nèi)角橫擔(dān)短,外角長(zhǎng),其位移距離為: S2其中,a長(zhǎng)橫擔(dān)長(zhǎng) 米 b短橫擔(dān)長(zhǎng) 米因此,在實(shí)際分坑中,110kV J6018型電桿由原轉(zhuǎn)角樁向轉(zhuǎn)角桿中心位置產(chǎn)生的位移為S=S1+S2=+因在實(shí)際施工中,110kV J6018桿型a3.2m,b=1.7m ,D=0.698m , 大小為3060之間,以60為例則其位移Stg0.951m 在實(shí)際施工中,110kV轉(zhuǎn)角30度型砼電桿(J30)也是不等長(zhǎng)寬橫擔(dān)的轉(zhuǎn)角桿,位移計(jì)算方法應(yīng)與轉(zhuǎn)角60度桿型相同. 二、角鋼轉(zhuǎn)角塔的計(jì)算目前,受城市規(guī)劃的影響,許多新建或改建線路往往不再使用砼電桿,砼電桿拉線多,占地面積大,且極容易被盜,雖然因此角鋼塔和薄壁離心鋼管塔等塔型雖然建設(shè)初期投資大,但從線路的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行方面講,經(jīng)濟(jì)效益遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于砼電桿線路。因此角鋼塔和薄壁離心鋼管塔越來(lái)越受到規(guī)劃部門和設(shè)計(jì)部門以及運(yùn)行維護(hù)部門的青睞。在實(shí)際施工中,為保證桿塔受力最小,保證線路長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行,也要進(jìn)行位移的計(jì)算。其位移也是由橫擔(dān)寬度和橫擔(dān)不等長(zhǎng)兩方面引起的。以下用舉例的方法,參照35220kV送電線路鐵塔通用設(shè)計(jì)型錄(鞍山鐵塔開(kāi)發(fā)研制中心),介紹有位移轉(zhuǎn)角塔的位移計(jì)算方法。1、不等長(zhǎng)寬橫擔(dān)耐張塔的位移計(jì)算: 當(dāng)直線耐張桿塔橫擔(dān)中心與桿塔中心不重和時(shí),說(shuō)明該橫擔(dān)相對(duì)桿塔是不等長(zhǎng)的,這時(shí),桿塔中心應(yīng)向短橫擔(dān)側(cè)偏移,以使線路兩邊線仍與線路中心線對(duì)應(yīng)。偏移距離為橫擔(dān)中心與桿塔中心的距離。在35kV線路角鋼塔中,只有7719 3560DGU鼓型終端塔的橫擔(dān)是不等長(zhǎng)的,即橫擔(dān)中心與鐵塔中心是不重合的。當(dāng)它作為耐張塔(終端塔)時(shí),其向短橫擔(dān)方向(即內(nèi)角側(cè))的位移為橫擔(dān)中心與桿塔中心的距離。如上圖所示,3560DGU作為直線耐張(終端)塔時(shí),其短橫擔(dān)方向位移為:S(ab)(33001800)750mm其中a長(zhǎng)橫擔(dān)長(zhǎng) b短橫擔(dān)長(zhǎng)而在110kV鐵塔中,只有7734 110JG3作為終端塔時(shí),桿塔橫擔(dān)中心與桿塔中心也是不重和的,其位移為:S(ab)(41003100)500mm其中a長(zhǎng)橫擔(dān)長(zhǎng) b短橫擔(dān)長(zhǎng)2、不等長(zhǎng)寬橫擔(dān)轉(zhuǎn)角塔的位移計(jì)算:在35kV220kV線路塔型錄中,35kV線路角鋼塔7719 3560DSn和110kV線路角鋼塔7734 110JG3作為轉(zhuǎn)角塔時(shí),向內(nèi)角側(cè)位移應(yīng)當(dāng)?shù)扔跈M擔(dān)偏心引起的位移與橫擔(dān)寬度引起的位移(即掛線點(diǎn)間距離引起的位移)之和。其向內(nèi)角側(cè)位移S=S1+S2=+3、等長(zhǎng)寬橫擔(dān)轉(zhuǎn)角塔的位移計(jì)算:除上述介紹的塔型外,35kV220kV塔型錄中的所有轉(zhuǎn)角塔都是等長(zhǎng)橫擔(dān),其向內(nèi)角側(cè)的位移為:S1三、同塔雙回線路由雙回變單回時(shí)分坑技術(shù)改進(jìn)在以往施工中,同塔雙回變單回路基礎(chǔ)分坑時(shí),往往把雙回塔中心作為全站儀安置點(diǎn),打角度至單回路塔中心點(diǎn),實(shí)踐證明,存在嚴(yán)重的弊端,會(huì)出現(xiàn)鐵塔橫擔(dān)在緊線時(shí)受力,造成歪斜,且絕緣子串嚴(yán)重傾斜,特別是單回路桿塔為直線塔的情況下,絕緣子串傾斜嚴(yán)重,曾經(jīng)有重新立塔的現(xiàn)象發(fā)生。根據(jù)多年的施工經(jīng)驗(yàn),認(rèn)為正確的方法是將全站儀放置點(diǎn)選在雙回路塔中相橫擔(dān)邊緣。從上圖可以看出,如果在實(shí)際施工中,將全站儀安置在雙回路鐵塔中心,對(duì)準(zhǔn)單回路直線鐵塔中心進(jìn)行復(fù)測(cè)分坑,懸垂絕緣子串會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的偏移,轉(zhuǎn)角度數(shù)越大,絕緣子串偏移1越大,再加上絕緣子串受橫向風(fēng)后的偏移2,定會(huì)使兩個(gè)鐵塔橫擔(dān)受力后變形,致使重新立塔。此時(shí)導(dǎo)線與塔身的電氣安全距離也相對(duì)減少,極容易造成接地短路故障。如果在雙回路鐵塔中相橫擔(dān)(雖然雙回路鐵塔三組橫擔(dān)長(zhǎng)度不等,但經(jīng)過(guò)計(jì)算,取中相橫擔(dān)邊緣為基準(zhǔn)點(diǎn)對(duì)分坑的準(zhǔn)確度影響并不是很大)邊緣為全站儀安置點(diǎn),就不會(huì)出現(xiàn)上述問(wèn)題,即使存在風(fēng)偏,也應(yīng)該在允許范圍內(nèi)。因此,運(yùn)用此項(xiàng)技術(shù)革新,不但提高了架空輸電線路施工的質(zhì)量,而且避免了因施工造成的嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失。a、直線桿塔懸垂絕緣子串受橫向風(fēng)后的搖擺角計(jì)算:如圖所示直線桿塔懸垂絕緣子串的角為 式中 懸垂絕緣子串承受的橫向水平風(fēng)力,N; G懸垂絕緣子串的自重力,N; 架空導(dǎo)線單位長(zhǎng)度上的橫向水平風(fēng)力,; 架空導(dǎo)線單位長(zhǎng)度上的自重力,; 校核時(shí),直線桿塔的水平檔距,m; 校核時(shí),直線桿塔的垂直檔距,m。a、 直線桿塔懸垂絕緣子串無(wú)風(fēng)時(shí)的搖擺角計(jì)算:因此,絕緣子串在受橫向風(fēng)后的搖擺角至此,35kV220kV轉(zhuǎn)角(耐張)鐵塔基礎(chǔ)分坑時(shí)位移的計(jì)算方法已全部介紹完畢,在實(shí)際施工過(guò)程中,可根據(jù)塔型和實(shí)際轉(zhuǎn)角度數(shù)選擇合適的計(jì)算方法,確定好位移。因位移計(jì)算在實(shí)際為工作中重復(fù)使用的次數(shù)非常多,為提高工作效率,應(yīng)根據(jù)有關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分門別類地羅列出所有經(jīng)常遇到的塔型、砼電桿位移的計(jì)算小程序,進(jìn)行信息化管理,在施工
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