35kv格塘架空送電線路設(shè)計

畢業(yè)設(shè)計說明書35kV格塘架空送電線路設(shè)計專業(yè)：電氣工程及其自動化（輸配電工程）

UndergraduateDesign(Thesis)TheDesignof35kVGETANGoverheadTransmissionLineBYSupervisedbySchoolofNanjingInstituteofTechnologyJune2013摘要本設(shè)計根據(jù)格塘線段地形，氣候等各種因素來計算導(dǎo)線、避雷線的應(yīng)力以及弧垂，由此來繪制弧垂曲線圖。然后根據(jù)設(shè)計要求依次選擇桿塔型式，包括確定直線桿桿型、選擇絕緣子串型號規(guī)格及其金具，選擇避雷線規(guī)格及其金具，確定桿塔呼稱高，確定桿頭尺寸，確定電桿的埋深以及確定耐張桿桿型和選擇耐張絕緣子串型號規(guī)格及其金具，選擇避雷線的連接金具，確定耐張桿的呼稱高和桿頭尺寸，確定電桿埋深等一系列步驟；其次根據(jù)計算得到的結(jié)果制作一張弧垂曲線模板，根據(jù)模板進行桿塔的室內(nèi)定位并繪制成圖紙；接著進行耐張桿桿頭的尺寸校驗和耐張桿的強度及基礎(chǔ)的穩(wěn)定性設(shè)計；最后再對線路各段進行防振設(shè)計。關(guān)鍵詞應(yīng)力弧垂，設(shè)計，架空送電線路AbstractThearcanduprightnessgraphofthisdesignisprotractedaccordingtothedesignGetanglinetopography,climateandotherfactorstocalculatewire,lightningandthestresslinessag.Thenaccordingtothedesignrequirements,choosethetowertypes,includingtheidentificationoflinearBar-Bar,ModelchoiceinsulatorstringswiththespecificationsandchooselightninglinewiththespecificationsanddeterminecalledTowerhigh,determineclubheadsize,PoledeterminethedepthofresistanceandtoidentifyBar-Barandchoice-resistantinsulatorstringmodelsandspecificationsfortheequipment,ThechoiceoflightningwiththelinktodeterminethetolerancebarcalledhighandclubheadsizeanddepthofPolesidentifiedaseriesofsteps;Second,basedonthecalculationoftheresultsproducedasagcurvetemplate,AccordingtotheTowertemplatesindoorpositioningandmappingdrawings,followedbythefirst-resistantpolesandthesizeCheck-resistantrodbasedonthestrengthandstabilityofdesign;Finally,onthelinesofthedesignforEarthquakePrevention.KeywordsGETANG,stressSag,design,overheadpowertransmissionlines南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）30-70-1-目錄摘要…………...IAbstract………………………..I1緒論………….12說明書……………………….22.1線路概況……………….22.2導(dǎo)線應(yīng)力弧垂計算……………………22.3桿塔型式選擇………62.4絕緣子的選擇………….92.5金具的選擇……………112.6模板曲線與室內(nèi)定位………………...132.7導(dǎo)線防振設(shè)計………….152.8桿塔頭部尺寸校驗…………………….172.9桿塔的荷載計算……….212.10基礎(chǔ)的穩(wěn)定性設(shè)計…………………..263計算書……………………….283.1導(dǎo)線應(yīng)力弧垂計算……………………283.2絕緣子的選擇………….303.3金具的選擇…………….303.4排桿定位………………..303.5桿頭尺寸及定位校驗………………….363.6導(dǎo)線的防振設(shè)計……….393.7耐張桿強度及基礎(chǔ)穩(wěn)定計算…………414本章小結(jié)…………………….52謝辭…………..53參考文獻………………………..54附錄1：外文資料翻譯………..55A1.1提供農(nóng)村電力供應(yīng)路線的新方法(譯文)……………..55A1.2AnovelapproachtoprovidingonroutepowersuppliestoruralandurbancommunitiesincloseproximitytotheextrahighvoltageDCtransmissionline……….59附錄2：圖紙…………………..65A2.135kV直線桿………….65A2.235kV帶外拉線耐張桿………………66A2.3直線及耐張桿金具…………………67A2.4導(dǎo)線應(yīng)力弧垂曲線…………………69附錄3………………………...70A3.1平斷面圖…………….701緒論電力工業(yè)是為國民經(jīng)濟和社會發(fā)展提供能源的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，也是關(guān)系國計民生的公用事業(yè)。我國電力工業(yè)已經(jīng)走過121年的發(fā)展歷程，與世界各國一樣，電力在經(jīng)濟發(fā)展和社會進步中越來越成為不可缺少的物質(zhì)資料和生活資料，電氣化程度成為一個國家現(xiàn)代化程度的標志。電力系統(tǒng)包括發(fā)電廠、電力網(wǎng)和用電設(shè)備。電力網(wǎng)包括變電所和各不同電壓等級的輸電線路。輸送電能的線路通稱為電力線路。它主要由導(dǎo)線、避雷線、絕緣子、線路金具、桿塔和拉線、基礎(chǔ)以及接地裝置等部分組成。架空輸電線路的任務(wù)是輸送電能，并聯(lián)絡(luò)各發(fā)電廠、變電所使之并列運行，實現(xiàn)電力系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。電力系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，既提高了系統(tǒng)安全性、可靠性和穩(wěn)定性，又可實現(xiàn)經(jīng)濟調(diào)度，使各種能源得到充分利用。高壓輸電線路是電力工業(yè)的大動脈，是電力系統(tǒng)的重要組成部分。輸電線路設(shè)計是電力系統(tǒng)中一個非常重要的環(huán)節(jié)，正所謂兵馬未動，糧草先行。為節(jié)約國家資源、安全等各方面來看，線路設(shè)計顯得尤為重要。線路設(shè)計按電壓等級可分為：低電壓線路設(shè)計，高電壓線路設(shè)計兩種，本次設(shè)計主要以35KV輸電線路為主。包括輸電線路應(yīng)力弧垂計算，桿塔形式的選擇，絕緣子、金具的選擇，弧垂模板的制作以及利用制作好的弧垂模板進行桿塔定位，塔頭尺寸校驗、桿塔荷載計算、內(nèi)力計算以及桿塔基礎(chǔ)的設(shè)計，導(dǎo)線防振設(shè)計。計算導(dǎo)線應(yīng)力弧垂是進行桿塔選擇和定位的依據(jù)；根據(jù)電壓等級和平斷面圖選擇桿塔，合適的桿塔型號，配合合適的絕緣子、金具能夠保證線路在運行過程中的安全性和可靠性；用制作的弧垂模板定位是實際施工過程中桿塔定位的依據(jù)；尺寸校驗、荷載計算、內(nèi)力計算和基礎(chǔ)設(shè)計則是桿塔在運行中能夠適應(yīng)各種不同的氣象條件和地理條件下安全運行的保障，不發(fā)生倒塌和傾覆；加裝防振錘是防止因?qū)Ь€、避雷線的震動造成的危險幾率，需利用準確的計算來確定個數(shù)與安裝距離是十分重要的。

2說明書2.1線路概況(1)導(dǎo)線型號：根據(jù)江蘇省電力公司電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計，擬新建一條35kV格塘架空送電線路，導(dǎo)線型號采用LGJ-300/25。(2)線路路徑：沿線路路徑情況見提供的平斷面圖，沿線路的地質(zhì)為塑性亞粘土，孔隙比0.8，塑性指數(shù)15，液性指數(shù)0.69，地下水在表面下2.5米，地區(qū)污穢2級。(3)氣象條件：相當于我國典型氣象區(qū)的第IV區(qū)。2.2導(dǎo)線應(yīng)力弧垂計算2.2.1導(dǎo)線應(yīng)力弧垂計算參數(shù)表2.1典型氣象區(qū)第四區(qū)氣象條件代表情況溫度(℃)風速(m/s)冰厚(mm)最大風-525/最低溫-20//最高溫40//年平均氣溫1015/覆冰-5105外過電壓(有風)1510/外過電壓(無風)15//內(nèi)過電壓1015/安裝(有風)-1010/

表2.2導(dǎo)線的計算參數(shù)表名稱數(shù)據(jù)計算截面()333.31外徑()23.76溫度線膨脹系數(shù)()20.5彈性模數(shù)()65000計算重量()1058計算拉斷力(N)83410安全系數(shù)2.5表2.3導(dǎo)線比載參數(shù)名稱符號計算公式結(jié)果(Mp/m)自重比載31.13冰重比載11.96垂直總比載43.09無冰風壓比載26.0418.6814.1239.21覆冰風壓比載7.60無冰有風綜合比載40.5936.3047.5359.97覆冰有風綜合比載43.76注表中c為風載體型系數(shù)：線徑＜17㎜，取1.2；線徑≥17㎜，取1.1；覆冰取1.2。表2.4不均勻系數(shù)設(shè)計風速（m/s）20以下20~3030~3535以上1.00.850.750.7又Tmax=Tb且R6<R7所以最大應(yīng)力出現(xiàn)在覆冰2.2.2確定導(dǎo)線應(yīng)力值(1)最大使用應(yīng)力==237.74()(2)平均運行應(yīng)力=0.25×=59.43()2.2.3判斷臨界檔距(1)將最低氣溫、最大風、年平均氣溫、覆冰四種控制氣象條件，按比載與應(yīng)力的比值()按從大到小分別判為A、B、C、D表示，并漿算得的臨界檔距Lk按C、B兩種控制條件與其它控制條件組合排成表，由于第IV典型氣象區(qū)屬于第二類氣象區(qū)，本設(shè)計中g(shù)6<g7，故去掉最大風，表格如下表2.5控制條件比較表項目條件年平均氣溫最低氣溫最厚覆冰最大使用應(yīng)力59.4395.0995.09比載×1031.1331.1343.76氣溫10-20-50.52380.32740.4602順序編號ACB(2)計算各種臨界檔距=由公式計算出個臨界檔距如下=虛數(shù)=97.62=265.63(3)繪制邏輯圖。97.62/\265.63虛數(shù)/\/\CBA圖2.1臨界檔距選取邏輯圖(4)將每區(qū)段的任意檔距按下述方法比較判斷出有效臨界檔距和控制檔距情況。(5)將需要判斷的任一檔距L，先與LAB比較，如果L大于LAB，則向右下線走；反之，則向左下線走至LBC，以下方法相同。(6)若計算出臨界檔距為虛數(shù)、不定值或無窮大時，可按只有一個臨界檔距時判定方法，先判定出控制情況，填入邏輯圖相應(yīng)的L21處，走線至此應(yīng)該繼續(xù)向該控制區(qū)走線，并按上述原則找到最后的控制情況來。綜上所述由邏輯圖可知,在檔距小于97.62時由C控,大于97.62時由A控。2.2.4導(dǎo)線應(yīng)力弧垂計算根據(jù)導(dǎo)線的狀態(tài)方程式及有效臨界檔距求出幾種氣象條件下的應(yīng)力和弧垂（牛頓迭代法）。設(shè)A=B=可得f=通過上面即可求出導(dǎo)線幾種氣象情況的的應(yīng)力弧垂。2.2.5作出導(dǎo)線的應(yīng)力弧垂曲線（代表檔距為50~600，每50m取一點，見附錄）根據(jù)計算得到的各種氣象條件下導(dǎo)線的應(yīng)力值和弧垂大小，依次描繪在圖紙上便可繪制出導(dǎo)線的應(yīng)力弧垂曲線圖。2.3桿塔型式選擇桿塔形式的選擇主要取決于電壓等級、線路回數(shù)、地形以及使用條件。35kV格塘線架空線路為單回路送電，其導(dǎo)線型號為LGJ－300/25，通過我國典型IV級氣象區(qū)。2.3.1從桿塔采用的材料來比較使用鋼筋混凝土電桿的優(yōu)點(1)桿塔結(jié)構(gòu)型式簡單，設(shè)計、施工、制造都比較簡單。(2)節(jié)省鋼材和投資，特別示預(yù)應(yīng)力電桿。(3)運行維護少，除橫擔等部分鐵附件外，一般不要采取防腐措施。(4)目前可以大量生產(chǎn)，生產(chǎn)工藝比較簡單。使用鋼筋混凝土電桿的缺點(1)重量大，施工組立和運輸工作量大，且容易出現(xiàn)裂縫。在丘陵、山區(qū)和稻田運輸不便，對基礎(chǔ)下壓大。(2)耐張轉(zhuǎn)角桿一般要有拉線，在居民擁擠的地帶及山區(qū)不能使用。(3)承載力有限，在超高壓線路上很少使用。2.3.2從單桿和雙桿來比較使用單桿的優(yōu)點(1)單桿結(jié)構(gòu)簡單，便于加工和施工。(2)在采用小型號導(dǎo)線的線路上，能節(jié)約材料和投資。(3)線間距離小，減少線路所占的走廊。使用單桿的缺點(1)采用單根避雷線，故防雷性能較差。(2)導(dǎo)線呈上字形或三角排列，會引起荷載在桿身上的不平衡。(3)給帶電檢修帶來不方便。(4)在重冰區(qū)，難以保證有足夠的垂直線間距離和水平偏移。2.3.3從有無拉線角度來比較有拉線桿塔的優(yōu)點(1)承受的彎矩較小，節(jié)約材料和投資。(2)桿塔基礎(chǔ)無傾覆作用力，拉線基礎(chǔ)只承受拉力，桿塔基礎(chǔ)只承受下壓力。有拉線桿塔的缺點(1)拉線占地面積大，而且影響農(nóng)業(yè)機械化耕種。(2)線間距離較大。(3)增加運行、檢修人員對拉線的維護、更換和調(diào)整拉線的工作量。2.3.4從導(dǎo)線排列方式來比較單回路桿塔導(dǎo)線水平排列比三角形排列有以下優(yōu)點(1)導(dǎo)線水平排列，在桿塔兩側(cè)的導(dǎo)線垂直荷載平衡，因此塔身的彎曲變形不明顯。(2)導(dǎo)線水平排列，在導(dǎo)線不均勻覆冰或脫冰時，不易發(fā)生碰線閃絡(luò)事故，適用于重冰區(qū)線路。(3)導(dǎo)線水平排列，一般采用雙避雷線，因此有較好的防雷性能，適用于多雷地區(qū)。(4)導(dǎo)線水平排列，帶電檢修方便，運行維護二工作量少。單回路桿塔導(dǎo)線水平排列比三角形排列有以下缺點(1)線路所占走廊寬。(2)小截面導(dǎo)線線路，采用雙桿比單桿用的鋼材、水泥等材料多，投資大。2.3.5桿型選取的原則(1)盡可能地選用最經(jīng)濟的桿塔型式或高度，充分利用桿塔的使用荷載條件。(2)在工程應(yīng)用中，盡量用典型設(shè)計或經(jīng)過施工運行檢驗的成熟桿型，盡量避免特殊設(shè)計桿塔，對較大轉(zhuǎn)角桿塔應(yīng)盡量降低桿塔高度。(3)在統(tǒng)一線路上，盡量減少桿塔形式，做到形式統(tǒng)一。(4)為充分利用地形，排位時高、矮塔應(yīng)盡量配合使用量配合使用。(5)導(dǎo)線和避雷線的規(guī)格及氣象條件也可以作為選擇桿塔的依據(jù)。(6)根據(jù)工程具體情況進行校驗。2.3.6選擇的結(jié)果(1)由于電壓等級為35Kv，電壓等級比較高，導(dǎo)線型號為LGJ-300/25，所以桿塔塔型選擇為無避雷線門型電桿。(2)線路所經(jīng)地區(qū)有較多的河道和建筑物，還有很多其它電力線路和通訊線。(3)由于以上原因，直線桿塔選用呼稱高為12.9m,埋深2.5m，全高19.2m的無避雷線門型電桿；耐張桿和轉(zhuǎn)角桿塔采用呼稱高為12.9m的，埋深2.5m，全高14.9m的帶拉線水泥預(yù)應(yīng)力電桿。桿塔按被跨越物和根據(jù)地形適當?shù)陌?m逐段加高。(4)對桿塔頭部尺寸的校驗：直線桿塔的風偏角，耐張桿塔的跳線風偏角，檔距中央導(dǎo)線間距離，避雷線與導(dǎo)線間安全尺寸以及避雷線的最大使用張力的校核，通過校驗各項均滿足要求。具體介紹見后面章節(jié)。2.4絕緣子的選擇2.4.1地區(qū)污穢等級表2.6地區(qū)污穢等級污穢等級污穢條件泄漏比距污穢特征鹽密240及以下330及以上0大氣清潔地區(qū)及離海岸50km以上地區(qū)0~0.03(強電解質(zhì))0～0.06(弱電解質(zhì))1.61.91大氣輕度污染地區(qū)或中度污染地區(qū)0.03～0.101.6~2.01.9~2.42大氣中度污染地區(qū)0.05～0.12.0~2.52.4~3.03大氣嚴重污染地區(qū)0.1～0.252.5~3.23.0~3.84大氣特別嚴重污染地區(qū)>0.253.2~3.83.8~絕緣子的選擇電力系統(tǒng)的運行電壓為35Kv，導(dǎo)線型號LGJ-300/25，地區(qū)污穢等級為2級，所以選擇XP-70型絕緣子。表2.7XP-70型絕緣子的電氣性能如下：產(chǎn)品型號盤經(jīng)mm高度mm泄漏距離mm工頻電壓有效值kV50﹪閃絡(luò)電壓幅值kV抗張負荷(×9.8)重量kg干閃濕閃擊穿例行一小時機電機電破壞XP-702551463007545110120350052007000-式中λ——泄漏比距現(xiàn)取1.9；L0——幾何的泄漏距離；Kx——絕緣子泄露距離的有效系數(shù)取1。2)根據(jù)操作過電壓的要求校驗所選的絕緣子的片數(shù)。得出片數(shù)3片由以上得懸垂絕緣子片數(shù)3片。3)耐張絕緣子型式為XP-70，耐張絕緣子的型號與懸垂絕緣子的相同，根據(jù)運行經(jīng)驗對于220kV以下線路每串耐張片數(shù)比懸垂片數(shù)多1到2片，所以耐張絕緣子片數(shù)為4片。2.4.4絕緣子串數(shù)的選擇懸垂絕緣子串的串數(shù)應(yīng)由以下兩個條件進行計算：按導(dǎo)線的最大綜合比載決定式中n——串數(shù)；T——懸式絕緣子一小時機電荷載N；G——作用在絕緣子上綜合荷載N；K1——運行條件下的機械強度安全系數(shù)K1=2.0。按導(dǎo)線的斷線條件計算式中Td——導(dǎo)線的斷線張力，N；K2——斷線條件下的機械強度安全系數(shù)；T——懸式絕緣子一小時機電荷載，N。根據(jù)公式計算,懸式絕緣子和耐張絕緣子串數(shù)都為1，具體計算詳見計算書。2.5金具的選擇將桿塔、導(dǎo)線、避雷線和絕緣子連接起來所用的金屬零件，統(tǒng)稱為送電線路金具。送電線路金具，按性能、用途大致分為懸垂線夾、耐張線夾、聯(lián)結(jié)金具、接續(xù)金具、保護金具和拉線金具等六大類金具。線夾一般與導(dǎo)線相配套，聯(lián)結(jié)金具與線夾及絕緣子相配套，金具主要從機械強度及電氣方面進行校驗。常根據(jù)下列方法作金具的選用：根據(jù)導(dǎo)線及避雷線的型號和直徑來選擇懸垂線夾，耐張線夾及連接金具；根據(jù)絕緣子的機電破壞荷載確定連接金具的型號。金具一覽表如下：1、直線桿塔用絕緣子串金具表2.8導(dǎo)線用懸垂絕緣子串用金具：件號金具名稱型號數(shù)量每個質(zhì)量（kg）總共質(zhì)量(kg)總質(zhì)量(kg)主要尺寸H(mm)1掛板Z-710.60.618.0602U型掛環(huán)U-711.01.0603球頭掛環(huán)QP-710.30.6504懸式絕緣子XP-7034.613.8146×35碗頭掛板W-7B11.01.0706懸垂線夾XGU-312.02.0102連接圖見附圖。耐張絕緣子串組裝金具表2.9耐張絕緣子串組裝材料表件號名稱型號數(shù)量每個質(zhì)量kg共計質(zhì)量kg總質(zhì)量kg主要尺寸H(mm)1U型掛環(huán)U-721.02.022.5602掛板Z-720.61.2603絕緣子XP-7044.618.4146×44球頭掛環(huán)QP-710.30.3505碗頭掛板W-7B11.01.0706耐張線夾NLD-212.12.1205注：連接圖見附圖。2.6模板曲線與室內(nèi)定位2.6.1桿塔定位原則(1)應(yīng)盡量少占耕地良田。(2)便于施工，檢修，桿位處應(yīng)質(zhì)地良好。(3)對于拉線桿塔，應(yīng)考慮打拉線的位置。(4)最大限度地利用桿塔強度。(5)盡量避免出現(xiàn)過大或過小的檔距。(6)相鄰檔距不要相差過于懸殊。(7)盡量避免出現(xiàn)孤立檔。2.6.2模板曲線的制作根據(jù)弧垂計算公式可見當g,值一定時，其弧垂形狀相同。因此可按不同的K值，以檔距為橫坐標，以弧垂為縱坐標，以檔距中央為坐標原點刻出一組弧垂曲線。2.6.3弧垂模板定位排桿直線桿塔的定位高度H=E-d(對地安全距離)-λ(絕緣子串長度)-δ(定位裕度)－h(huán)(桿塔施工基面)耐張桿塔的地位高度H=E-d-δ-h綜上所述，選擇如下直線桿塔HD=10.5(m)耐張桿塔HD=12.5(m)表2.10導(dǎo)線與地面的最小距離線路經(jīng)過地區(qū)線路電壓（kV）35~110154~220330500±500居民區(qū)7.07.58.51416非居民區(qū)6.06.57.511(水平排列)10.5(三角排列)12.5交通困難地區(qū)5.0定位裕度δ的取值為檔距700m以下取1.0m，大于700m及孤立檔取1.5m，大跨越取2～3m。(2)根據(jù)允許的最大弧垂，估算代表檔距。最大弧垂，同時可計算檔距為可近似地取代表檔距對平原地區(qū)取0.9，山區(qū)取0.8。(3)根據(jù)假定的，初步排定桿位。當排出一個耐張桿位后，計算實際代表檔距及其對應(yīng)的值。若值與值接近或相等，其誤差在之內(nèi)，說明排桿合適，可派下一個耐張段。否則重新排桿。2.7導(dǎo)線防振設(shè)計在架空線上安裝防振錘是目前廣泛采用的防振措施之一，防振錘的安裝設(shè)計需確定防振錘的型號，安裝個數(shù)和安裝位置。2.7表2.11防振錘與架空線的配合表防振錘型號FD—1FD—2FD—3FD—4FD—5適用導(dǎo)、地線型號LGJ—35~50LGJ—70~95LGJ—120~150LGJ—180~240LGJ—300~400防振錘型號FD—6FG—35FG—50FG—70FG—100適用導(dǎo)、地線型號LGJQ—500~630GJ—35GJ—50GJ—70GJ—100選?。簩?dǎo)線FD－5防振錘的安裝個數(shù)與檔距有關(guān)，檔距越大，需安裝的防振錘數(shù)量越多，它們之間的對應(yīng)關(guān)系見表表2.12防振錘個數(shù)選擇表防振防振錘個架空線直徑個數(shù)123d＜12≤300＞300~600＞600~90012≤d≤22≤350＞350~700＞700~100022＜d＜37.1≤450＞450~800＞800~12002.7防振錘的安放位置應(yīng)在駐波的波腹處，以便最大限度地消耗振動能量。振動波的最大半波長為(m)振動波的最大半波長為(m)式中——穩(wěn)定風速的上、下限；——最低氣溫時導(dǎo)線的最大應(yīng)力；——最高氣溫時導(dǎo)線的最小應(yīng)力。注具體設(shè)計內(nèi)容見計算書第三章。2.8桿塔頭部尺寸校核2.81）兩個重要參數(shù)的計算確定（取Y2~Z1，Z1~Z2兩檔）水平檔距垂直檔式中L1、L2——分別為相鄰兩檔的檔距，m；H1、H1——分別為計算懸掛點與相鄰懸掛點的高差，m；σ0——代表檔距所對應(yīng)的應(yīng)力，N/mm2；γ3——導(dǎo)線的覆冰比載，MPa/m。2）絕緣子（選用XP-70）的正常情況安全系數(shù)校驗由公式計算K的大小，如果K〉2，則滿足要求式中P——絕緣子一小時的機電荷載，N；Tmax——絕緣子串最靠近橫擔的一片絕緣子所受到的最大使用荷載，N。式中Gn——導(dǎo)線覆冰時的綜合比載；Gi——絕緣子覆冰時的綜合比載，N。3）事故情況下絕緣子的安全系數(shù)由公式，計算K的大小，如果K〉1.3，則滿足要求∴滿足要求。本設(shè)計選取檔距較大,懸掛點高差相對較大的第二檔和第三檔為例，進行絕緣子強度的校核，均滿足條件，因選取的情況是最危險的情況，則整條線路均為安全。2.81）懸垂絕緣子串的串數(shù)是根據(jù)最大荷載和斷線情況下來選擇的1）按導(dǎo)線最大綜合荷載計算式中K1――懸式絕緣子在運行情況下的機械強度的安全系數(shù)，K1=2.0；Gn——導(dǎo)線覆冰時的綜合比載，Ｎ；Gi——絕緣子串覆冰時的綜合比載，Ｎ；T——絕緣子一小時機電荷載，N。按導(dǎo)線斷線條件計算式中K2——懸式絕緣子在斷線情況下的機械強度的安全系數(shù)，K2=1.3；Td——導(dǎo)線斷線張力，Ｎ；T——絕緣子一小時機電荷載，N。經(jīng)校核懸垂串數(shù)為1串。3）對于耐張絕緣子串式中K1——懸式絕緣子在運行情況下的機械強度的安全系數(shù)，K1=2.0；Tm——導(dǎo)線的最大使用張力，N；T——絕緣子一小時機電荷載，N；經(jīng)校核耐張串的穿數(shù)為1串。2.8直線桿懸垂絕緣子串的風偏角ψ計算及校驗1）計算風偏角懸垂絕緣子串在橫線路方向的風偏角式中Gj——懸垂絕緣子的重量，N；Pj——懸垂絕緣子的風壓，；A——導(dǎo)線的截面積；Lv——校驗條件下的垂直荷載；Lh——校驗條件下的水平檔距；v——設(shè)計采用的10分鐘平均風速；c——絕緣子串的受風面積，單盤每片取0.02m2；金屬零件對單導(dǎo)線每片取0.03m2。表2.14絕緣子風偏角的計算結(jié)果情況γ4x103（Mpa/m）γ1x103（Mpa/m）ψ(°)運行電壓57.5445.5357.45內(nèi)過電壓18.2845.5326.71外過電壓10.8345.5316.24做間隙圓對風偏角進行校驗具體校核詳見計算書，通過校驗，對正常運行、內(nèi)過電壓、外國電壓均滿足各種條件下最小間隙：表2.15各種條件下最小間隙計算條件各種電壓(KV)3560110接地110不接地154220330500運行電壓50.40.550.551.01.15內(nèi)過電壓52.02.5外過電壓0.450.651.01.902.63.72、導(dǎo)線間水平距離的校驗根據(jù)我國長期進行的試驗和參照國外公式，提出了當檔距小于1000m時公式為：式中D——導(dǎo)線間水平相間距離，m；λ——懸垂絕緣子串的長度，m；U——額定電壓，kV；fm——導(dǎo)線的最大弧垂，m。本設(shè)計選用的典型桿塔相間距離為7m，經(jīng)過校驗滿足條件計算詳見計算書。非直線桿塔的跳線風偏角ε表2.16非直線桿塔的跳線風偏角ε情況γ4x103（Mpa/m）γ1x103（Mpa/m）ε(°)運行電壓57.5445.5357.45內(nèi)過電壓18.2845.5326.71外過電壓10.8345.5316.242.9桿塔的荷載計算2.9.1最大風無冰,相應(yīng)氣溫,未斷線；覆冰，相應(yīng)氣溫，未斷線；最低氣溫，無風無冰，未斷線.(用于終端桿塔和轉(zhuǎn)角桿)。2.9在同檔內(nèi)斷兩根導(dǎo)線，無風無冰.；斷一根導(dǎo)線，風無冰，在斷線情況下,所有導(dǎo)線張力取導(dǎo)線最大使用張力的70%；桿塔安裝情況的荷載計算條件：一側(cè)裝一根導(dǎo)線，另一根未裝好，其它任何線都未裝。2.9運行情況:1.0；斷線情況(包括耐張桿及220kv以上直線桿)0.9；110kv及以上直線桿0.75；安裝情況0.9；2.91、轉(zhuǎn)角耐張桿塔,正常情況ⅠⅡ:垂直荷載 G=g1×A×Lv+Gj水平荷載PD=g4×A×Lh+2Tsin(θ/2)+Pj縱向荷載一般不考慮.2、轉(zhuǎn)角耐張桿塔,正常情況Ⅱ:垂直荷載G=g1×A×Lv+Gj水平荷載P=2×Tsin(θ/2)縱向荷載一般不考慮3、轉(zhuǎn)角耐張桿塔,正常情況Ⅲ:垂直荷載G=g1×A×LVD+GJ水平荷載P=2×Tsin(θ/2)縱向荷載一般不考慮4、轉(zhuǎn)角耐張桿塔斷導(dǎo)線未斷相以及斷線相的未斷線側(cè)垂直荷載G=g1×A×Lv+Gj斷線相斷線側(cè)導(dǎo)線垂直荷載G’d=Gjd,另加Gfd；未斷線相以及斷線相的未斷線側(cè)水平荷載Pd=0.7×Tmax×sin(θ/2);Pb=0.8×Tmax×sin(θ/2);斷線相斷線側(cè)水平荷載為0；斷線相縱向荷載,Td=0.7Tdmax×cos(θ/2).轉(zhuǎn)角耐張桿塔安裝情況Ⅰ：已裝導(dǎo)線的垂直荷載G=g1×A×LVD+GJ；2）正裝導(dǎo)線的垂直荷載GD’=gD×AD×IVD+0.74TD+GJD+GFD，另加Gfd；3）裝導(dǎo)線水平荷PD=g4D×AD×L/2+1.12×TD×sin(θ/2)+PJD；4）正裝導(dǎo)線水平荷載，P1D’=g4D×AD×L/2+0.2×TD×sin(θ/2)+PJD；已裝導(dǎo)線縱向荷載ΔTd=1.12(Td1-Td2)cos(θ/2)；6）正裝導(dǎo)線縱向荷載，ΔTd’=(1.12Td1-0.2Td2)cos(θ/2)。2.9設(shè)且上平面主材的受力：2）下平面主材的受力：3）下平面斜材的受力：對于耐張，轉(zhuǎn)角桿塔，由于兩側(cè)檔距不同，作用在兩個掛點A、B上的荷載可能不同，故計算中取其較大者。當考慮上平面分擔縱向張力的時，應(yīng)按、將縱向張力分配在上下兩個平面后，計算各桿內(nèi)力2.9式中——風向與桿塔面相垂直時，桿塔風荷載標準值，KN；——基準風壓標準值，;——風壓高度系數(shù)，本設(shè)計取=1.0；——構(gòu)件的體型系數(shù)，本設(shè)計為環(huán)型截面鋼筋混凝土電桿，取=0.7；——桿塔風荷載調(diào)整系數(shù)，本設(shè)計取=1.0；——構(gòu)件承受風壓投影面積計算值m2。對于水泥桿直線桿塔2.91、桿身任意截面X-X處的彎距和剪力計算1）彎矩KN·m2）剪力KN式中m；——X-X截面至桿身風壓合力作用點的高度，m；m——由撓度產(chǎn)生的附加彎矩系數(shù)取0.15。2、桿身彎矩，一般計算A點、B點和根部固定處C點，主桿分段處以及桿內(nèi)抽筋處的彎矩，相應(yīng)截面的剪力，用以計算鋼箍或螺旋鋼筋。2.9.8在橫向荷載作用下的計算假定兩組拉線個承受1/2，則各拉線受力為在縱向和橫向荷載聯(lián)合作用下的計算。假定橫向荷載由兩組拉線平均分擔，縱向荷載則按簡支反力RA、RB分配在A、B兩點，則：當時T4=T0+T1=當時T1=0——拉線對地夾角計算T2T3是可將RA換成RB。當四根拉線內(nèi)力都算出來后，需檢查桿塔是否回向P相反的方向傾倒如果表示桿塔將向P相反的方向傾倒，此時桿塔必須設(shè)置反向拉線。2.9拉線點以下任一截面的承載力應(yīng)滿足式中Mlx——作用于拉線點以上的外力在計算截面產(chǎn)生的彎矩；Mx——拉線點以下作用于桿段上的外力在計算截面產(chǎn)生的彎矩；Fx——計算截面處桿身總增大的代數(shù)和；N——計算截面處的軸向壓力；Mu——構(gòu)件的受彎承載力的設(shè)計值。2.10基礎(chǔ)的穩(wěn)定性設(shè)計2.10.1拉線盤埋深3.0m.規(guī)格為0.4×0.8×0.2的鋼筋.混凝土拉線盤配筋52.10.2底盤規(guī)格:1×1×0.22.配筋3盤規(guī)格參考<<設(shè)計手冊>>P598頁表.。地基壓力計算1)基礎(chǔ)地面的壓力P(kN/M2)P=N+Qf+Go/A式中N——作用與基礎(chǔ)的頂面的設(shè)計軸心下壓力(KN)；Qf——基礎(chǔ)自重力((kn)；Go——基礎(chǔ)底板正上方土的重力；A——基礎(chǔ)底板的計算面積(m^2)；圓形A=0.25*π*D^2；方形A=B^2。2)地基土的容許承載應(yīng)力R=?+Mb×γb×(B-3.0)+Mh×γt×(h-1.5)式中?——地基土的基本容許承載應(yīng)力；B——基礎(chǔ)底面寬度，矩形底面取短邊圓形底面取spr(A)（A為底面積)；H——基礎(chǔ)埋深；γt。Γt——基礎(chǔ)底面以下土的天然容重和基礎(chǔ)底面以上土的加權(quán)平均重；Mh.Mh——修正系數(shù)。注：設(shè)計的具體內(nèi)容詳見計算3計算書3.1導(dǎo)線應(yīng)力弧垂計算各種氣象條件情況下的應(yīng)力弧垂計算L<97.26時，控制條件為C控，即最低氣溫作為控制用氣象條件，最低氣溫時的應(yīng)力g1=95.09MPa，t=-20，控制比載0.03113，/，溫彭系數(shù)20.5*10-6，彈性系數(shù)65000。L97.26m時，控制條件為A控，即年均氣溫作為控制用氣象條件，年均氣溫是的應(yīng)力g1=59.43MPa，t=10，控制比載0.03113，溫彭系數(shù)20.5*10-6，彈性系數(shù)65000。以最低氣溫氣象條件為例，此時的氣象條件為：t=-20，控制比載0.03113。導(dǎo)線應(yīng)力弧垂數(shù)計算導(dǎo)線應(yīng)力弧垂中的A,B值3.2絕緣子的選擇=1.9×35/30×1=2.2∴取3片絕緣子。=1.1×4.0×20.207×=125.74(kV)絕緣子片數(shù)為：125.74/45=2.741片?！嗳?片絕緣子。3.3金具的選擇將桿塔、導(dǎo)線、避雷線和絕緣子連接起來所用的金屬零件，統(tǒng)稱為送電線路金具。送電線路金具，按性能、用途大致分為懸垂線夾、耐張線夾、聯(lián)結(jié)金具、接續(xù)金具、保護金具和拉線金具等六大類金具。線夾一般與導(dǎo)線相配套，聯(lián)結(jié)金具與線夾及絕緣子相配套，金具主要從機械強度及電氣方面進行校驗。具體選擇方法請見說明書。3.4排桿定位在已經(jīng)選好的線路上，進行定線、斷面測繪，在縱面圖上配置桿塔的位置稱為定位。是設(shè)計工作中一項重要的工作，桿的位置安排的是否經(jīng)濟合理，直接關(guān)系到線路的造價和施工、運行的方便與安全。因此桿塔定位應(yīng)引起足夠的重視。3.4.1桿塔的定位原則請見說明書。3.4.2桿塔定位高度桿塔的高度主要是根據(jù)導(dǎo)線對地面的允許距離決定的最大弧垂曲線模版。直線桿塔HD=H－λ－[h]－Δh非直線桿塔HD=H－[h]－Δh式中HD——桿塔定位高度；H——桿塔呼稱高；λ——懸垂絕緣子串長；[h]——導(dǎo)線在最大弧垂時，導(dǎo)線到地面、水面及被跨越物的安全距離；Δh——考慮各種誤差而采取的定位裕度?！鄺U塔的定位高度為直線桿塔HD=12.9－1.038－7－1=3.262(m)非直線桿塔HD=12.9－7－1=4.9(m)由于設(shè)計的線路段有大跨越段，所以按要求適當加高6m，則直線桿塔HD=10.5(m)。非直線桿塔HD=12.5(m)。3.4.3K值的確定與弧垂模板的制作(1)最大弧垂的確定35kV格塘線架空送電線路，最大弧垂出現(xiàn)在最高氣溫時。桿塔定位的主要要求是使導(dǎo)線任一點在任何情況下必須保證對地安全距離(即限距)。當直線桿塔高度和導(dǎo)線對地安全距離已知時，即可用下式算出最大允許的弧垂式中H——桿塔的呼稱高度；去——懸垂絕緣子串長度；——導(dǎo)線對地安全距離(m)，由規(guī)程查得；——限距裕度，考慮到勘測設(shè)計及施工中造成的誤差，定位時預(yù)留的度?！?m)用查導(dǎo)線應(yīng)力弧垂曲線（見附錄），可查得=215(m)，此檔距稱為計算檔距。?。?.8~0.9）倍的計算檔距（平地線路取計算檔距0.9倍，山地約為0.8~0.85倍），0.9=193.5(m)，用此假想的代表檔距在弧垂應(yīng)力曲線上查出最大弧垂時的導(dǎo)線應(yīng)力=44.911(Mpa)。(2)最大弧垂模板的繪制直線桿塔的室內(nèi)定位，是根據(jù)不同檔距的最大弧垂繪制成的模板排定的。用最大弧垂繪制的模板，稱為最大弧垂模板，簡稱最大弧垂模板。導(dǎo)線弧垂按拋物線方程計算，即令縱坐標y=f橫坐標x=，常數(shù)，則上式為式中g(shù)——最大弧垂時的導(dǎo)線比載，若最高氣溫出現(xiàn)最大弧垂；若覆冰無風時最大弧垂，；——最大弧垂時的導(dǎo)線應(yīng)力；l——檔距(m)。K=0.03113/(844.911)=8.664y=9.07按平斷面圖相同比例尺畫出該拋物線曲線，此曲線即為最大弧垂模板曲線。(3)模板的制作及用最大弧垂模板排定桿塔位置取LD=215m，K1=8.664由K1制作模板曲線y=8.664X2表3.12弧垂模板參數(shù)X50100150200250300400450500Y0.2160.86641.94943.46565.4157.797613.8617.5421.66 圖3.1弧垂模板參數(shù)圖3.4.4排桿定位(1)第一耐張段LD=160(m)查得：=42.05(Mpa)K’==9.25|K’－K|=|9.25－8.664|=0.586該模板定位不符合要求。(2)第二耐張段LD==227.36(m)查得：=45.67(Mpa)K’==8.52|K’－K|=|8.52－8.664|=0.144該模板定位不符合要求。(3)第三耐張段LD=205.2(m)查得：=44.297(Mpa)K’==8.784|K’－K|=|8.784－8.664|=0.084該模板定位符合要求。(4)第四耐張段LD==160(m)查得：=42.05(Mpa)K’==9.25|K’－K|=9.25－8.664|=0。586該模板定位不符合要求。(5)第五耐張段LD==199.96(m)查得：=43.90(Mpa)K’==8.86|K’－K|=|8.86－8.664|=0.164該模板定位符合要求。(6)第六耐張段LD==213.6(m)查得：=44.82(Mpa)K’==8.68|K’－K|=|8.68－8.664|=0.016該模板定位符合要求。(7)第七耐張段LD==233.6(m)查得：=46.05(Mpa)K’==8.448|K’－K|=|8.448－8.664|=0.216該模板定位不符合要求。(8)第八耐張段LD==252.26(m)查得：=47.18(Mpa)K’==8.247|K’－K|=|8.247－8.664|=0.417該模板定位不符合要求。(9)第九耐張段LD==255(m)查得：=47.3(Mpa)K’==8.226|K’－K|=|8.226－8.664|=0.438該模板定位不符合要求。(9)第九耐張段LD==227.5(m)查得：=45.68(Mpa)K’==8.52|K’－K|=|8.52－8.664|=0.114該模板定位不符合要求。(10)第十耐張段LD==260(m)查得：=47.526(Mpa)K’==8.188|K’－K|=|8.188－8.664|=0.476該模板定位不符合要求。排桿定位圖見圖紙3.5桿頭尺寸及定位校驗3.5.1桿頭尺寸校驗桿塔設(shè)計應(yīng)作到安全、經(jīng)濟、美觀。桿塔頭部尺寸的決定是否得當，是桿塔結(jié)構(gòu)設(shè)計經(jīng)濟、合理的重要因素之一。如果桿塔頭部設(shè)計過大，在導(dǎo)線出現(xiàn)不平衡張力(如斷線、不均勻覆冰或脫冰等)時，會增加塔身的扭矩以及對橫擔的彎矩。避雷線支架設(shè)計的過高會增大塔身的彎矩，加大使用材料規(guī)格，浪費材料。同時使線路走廊寬度增大；電磁污染環(huán)境加大。如果桿塔頭部尺寸設(shè)計的過小，又會對線路安全運行以及帶電檢修等帶來不便等。由于以上原因，應(yīng)周密考慮桿塔頭部尺寸的設(shè)計，設(shè)計時主要決定以下電氣方面的要求。這些要求可以從兩個方面來滿足，幾檔距中各種線間距離的驗算和桿塔頭部各種安全間隙的檢查。直線桿以Z2為例。1、絕緣子串的風偏角ψ對采用懸式絕緣子串的直線桿塔，應(yīng)保證在各種運行情況下（外過電壓、內(nèi)過電壓、正常工作電壓、帶電作業(yè)），絕緣子串與桿塔構(gòu)件間保證必要的空氣間隙。所以應(yīng)用絕緣子串的搖擺角校驗是否滿足要求。搖擺角公式：ψ=arctg式中ψ——四種計算情況下相應(yīng)的最大允許搖擺角，（°）；PJ、GJ——絕緣子串所受風力及自重力，（N）；A——導(dǎo)線截面面積，mm2；——防振錘的重量，N。水平檔距Lh===220（m）垂直檔距LV==190（m）2、懸垂絕緣子串的風偏角正常工作電壓（運行電壓）時V=25m/sψ= =55.4°外過電壓時 V=10m/s ψ= =12°內(nèi)過電壓時V=15m/s ψ==25.7°帶電作業(yè)時V=10m/s同內(nèi)過電壓ψ=15.83°3、對非直線桿塔風偏角的計算校驗運行風壓情況下：55.4°外過電壓情況下：12°內(nèi)過電壓情況下：25.7°帶電作業(yè)情況下：15.83° 35KV帶電部分不考慮帶電作業(yè)時操作人員需要停留的工作部位的活動范圍3.5.2桿塔外形尺寸校驗1、桿塔外形尺寸校驗的基本要求確定桿塔高度時，應(yīng)滿足導(dǎo)線對地對跨越物的距離要求。在內(nèi)過電壓、大氣過電壓、正常運行電壓時，相導(dǎo)線之間及各相導(dǎo)線與桿塔接地部分的安全距離。大氣過電壓時導(dǎo)線避雷線在檔距中央的接近距離不小于（0.012L+1）。檔距中，各相導(dǎo)線間距離滿足線間距離要求。導(dǎo)線掛線與地線掛點的位置滿足要求。適當考慮帶電作業(yè)距離要求。2、導(dǎo)線線間距離校驗由 式中—— 導(dǎo)線等效水平間距，m；——導(dǎo)線間水平投影距離，即水平偏移，m；——導(dǎo)線間垂直投影距離，m；=6.88(m)又 D=0.4λ+式中D——導(dǎo)線的最小水平線間距離，m；λ——懸垂絕緣子串長度，m；U——線路的電壓等級，kV；fmax——導(dǎo)線的最大弧垂，m。D=0.4λ+=0.4=1.43(m)≤符合條件3.5.3檔距中央絕緣配合及最大檔距的選取桿塔最大使用檔距的選取又式中D——導(dǎo)線水平線間距離和等效水平線間距離中的最小值，m；λ——懸垂絕緣子串長度，m；U——線路的電壓等級，KV。3.6導(dǎo)線的防振設(shè)計張緊在空中的導(dǎo)線或避雷線，由于受到各種因數(shù)的影響，而引起的導(dǎo)線振動。隨著實踐經(jīng)驗的積累，理論研究的不斷深入，出現(xiàn)了許多種防振措施：安裝護線條、防振錘、阻尼線等，由于防振錘是目前送電線路上廣泛采用的一種積極的防振措施，其可將振動的振幅降低到?jīng)]有危險的范圍內(nèi)。對于減落或消除線路振動危險效果很顯著。本設(shè)計考慮用防振錘。3.6.1根據(jù)導(dǎo)線型號LGJ—300/25，選擇防振錘型號為：FD—53.6.2取J2~J3耐張段為例選取表3.14防振錘個數(shù)選擇防振錘個數(shù)檔距范圍導(dǎo)線避雷線線徑123d<12<300>300～600>600～90012<d<22<350>350～700>700～1000d>22～37.1<400>450～800>800～1200各檔防振錘選擇結(jié)果如下表3.15防振錘選擇結(jié)果檔距245320310260195228導(dǎo)線111111避雷線1221113.6.式中d——電線直徑；Tm——導(dǎo)線的最大張力；Tn——導(dǎo)線的最小張力；Vm——最大起振風速；Vn——最大起振風速。導(dǎo)線防振錘以第二耐張段為例，lD＝227.36(m)，查導(dǎo)線應(yīng)力圖得σm＝82.34(m)σn＝45.67(m)Vm=0.087*12.9+3=4.1233＝6.05（m)＝0.4507(m)∴b＝＝＝0.4194(m)3.7耐張桿強度及基礎(chǔ)穩(wěn)定計算3.7.1取耐張桿J2為例，由于本設(shè)計是35kV線路，只有進線段一兩公里架設(shè)避雷線，J2的送電段有避雷線，受電段無避雷線1、各種氣象條件下的荷載計算正常情況Ⅰ（最大風速，V=25m/s）1）垂直荷載耐張絕緣子串及金具重量GJD=22.5×9.8=220.5NG1D=g1DADIVD1+GJD=45.53×10-3×80.32×175.86/2+220.5=542.06NG2D=45.53×10-3×80.32×117.5+220.5=650.19N2）水平荷載絕緣子串及金具所受風荷載PJD=9.81×(0.02×4+0.03)×302/16=60.699NT1D=×A=127.9×80.32=10272.93NT2D=×A=125.3×80.32=10064.10NPD=g4D×AD×L/2+TDsin(θ/2)+PjDP1D=57.54×10-3×80.32×235/2+10272.93×sin(29.415/2)+60.699=3211.88NP2D=57.54×10-3×80.32×175.86/2+10064.10×sin(29.415/2)+60.699=3022.20N縱向荷載ΔTD=（T1D—T2D）×cos(θ/2)=(3211.88—3022.20)×cos(29.415/2)=183.47N正常情況Ⅱ（覆冰有風、V=10m/s）1）垂直荷載G1D=1.1×288.12=316.932NG1D=g3D×AD×IVD1+GJD=74.18×10-3×80.32×(-73.131)+316.932=—118.79NG2D=g3D×AD×IVD2+GJD=74.18×10-3×80.32×37.52+316.932=540.48N2）水平荷載絕緣子串及金具所受風荷載PJD=9.81×1.1×0.11×102/16=7.4188NPD=g5D×AD×L/2+TDsin(θ/2)+PjDP1D=20.17×10-3×80.32×235/2+10272.93×sin(29.415/2)+7.4188=2805.91NP2D=20.17×10-3×80.32×175.86/2+10064.10×sin(29.415/2)+7.4188=2704.98N3）縱向荷載ΔTD=（T1D—T2D）×cos(θ/2)=183.47N常情況Ⅲ（最低氣溫、無冰、無風）1）垂直荷載GJD=220.5NG1D=g1D×AD×IVD1+GJD=45.53×10-3×80.32×40.296+220.5=367.86NG2D=g2D×AD×IVD2+GJD=45.53×10-3×80.32×89.975+220.5=549.54N2）水平荷載因無風，所以只有角度荷載PD=TDsin(θ/2)P1D=10272.93×sin(29.415/2)=2608.14NP2D=10064.10×sin(29.415/2)=2555.12N3）縱向荷載ΔTD=（T1D—T2D）×cos(θ/2)4、斷線情況（斷兩相導(dǎo)線）荷載計算時應(yīng)乘以荷載事故組合系數(shù)0.751）垂直荷載a）、正常相G1D=0.75×（g1D×AD×IVD1+GJD）=0.75×367.86=275.90NG2D=0.75×（g1D×AD×IVD2+GJD）=0.75×549.54=412.16NG1B=0.75×138.9=104.175Nb)、斷線相,一般考慮導(dǎo)線在線夾處斷線，故只有絕緣子及金具重量GD’=0.75×GJD=0.75×220.5=165.34N2)、水平荷載a）、正常相因無風故只有角度荷載TDmax=T/k=42620/2.5=17048NPD1=PD2=0.75×(0.7×TDmax×sin(θ/2))=0.75×0.7×17048×sin(29.415/2)=2272.317Nb）、斷線相PD=03)、縱向荷載未斷線相由于導(dǎo)線和避雷線張力均按最大使用張力的百分數(shù)取值，所以張力相等，而無張力差，斷線相張力TD為斷線張力在順線方向，即垂直橫擔方向的分力。TD=0.75×0.7×TDmax×cos(θ/2)=0.75×0.7×17048×cos(29.415/2)=8656.94N5、情況（安裝一側(cè)一相導(dǎo)線，另兩相導(dǎo)線已裝，另一側(cè)都未裝，錨塔的情況）1）垂直荷載G1D=0.9×(g1D×AD×LVD1+GJD) =0.9×(45.53×10-3×80.32×46.625+288.12) =412.76N2）水平荷載T1D=9218.521NT2D=9121.825NPJD=9.81×0.11×102/16=6.744N安裝導(dǎo)線補償初伸長增加的張力為12%，則水平荷載為P1D=0.9×(g4D×AD×L1/2+1.12×T1D×sin(θ/2)+PJD)=0.9×(57.54×10-3×80.32×235/2+1.12×10272.93×sin(29.415/2)+6.744)=3123.81N正在安裝的導(dǎo)線，不僅應(yīng)考慮初伸長（1.12），還應(yīng)考慮過牽引（1.1）及沖擊因數(shù)（1.2）的影響水平荷載為P1D’=0.9×(g4D×AD×L1/2+1.48×T1DN×sin(θ/2)+PJD)=0.9×(57.54×10-3×80.32×235/2+1.48×10272.93×sin(29.415/2)+6.744)=3968.85N3）縱向荷載a)、已裝導(dǎo)線及避雷線的縱向荷載：TD1=0.9×1.12×T1D×cos(θ/2)=0.9×1.12×5990.7×cos(29.415/2)=5736.69Nb)、正安裝導(dǎo)線縱向荷載TD1’=0.9×1.48×T1DN×cos(θ/2)=0.9×1.48×5826.1×cos(29.415)/2=7372.35N3.7桿塔外型尺寸。（見附錄—3）該桿標準呼稱高為9.9米，轉(zhuǎn)角為29.4150。導(dǎo)線拉線為橫擔水平夾角650，對地夾角450，拉線盤埋深為2.0米。電桿混凝土強度等級為C30，鋼取為A3F，其它鋼亦為3號熱扎鋼或鋼筋。3.7由拉線盤埋深到拉線點的高度H=12+2.0=14導(dǎo)線拉線與橫擔的夾角為45度，’＝arctg16/12=48.80導(dǎo)線拉線＝650 sin65=0.906 cos65=0.423 ctg65=0.466:β=450 sin45=0.707地線拉線’=650 sin65=0.906β’＝48.80cos48.8=0.6591、導(dǎo)線拉線運行情況:q=cv2d/1600=0.6×252×0.3/1600=0.0703KN/m因只有無避雷線，運行情況導(dǎo)線拉線只承受導(dǎo)線的作用力Rx=ΣMc/h=2×14298.9+14298.894×14.25/12+(101×15×15/2)/12=55345.639N==97158.976N選拉線GJ—135（37股）K=2.2[N]=98863.6N>97158.976N符合要求。斷線情況經(jīng)分析比較，轉(zhuǎn)角桿在事故斷線情況的受力，以斷中上導(dǎo)線和對應(yīng)下導(dǎo)線最嚴重Rx=7680.728+3840.364+3840.364×14.25/12+3619.335×16/12+（101×15×15/2）/12=21854.179NＲy=6266.905+6266.905×14.25/12=13708.855NTmax=m =1.05 =47259.315N選GJ—135，[N]=98863.6N>47259.315N所以導(dǎo)線拉線由斷線情況控制，最終選GJ—135。電桿計算根據(jù)荷載比較可知，受力為運行情況最大風控制2、對拉線點以上桿段導(dǎo)線拉線點以上桿段地線張力與地線拉線平衡，上段桿短不考慮撓度影響，仍按彎構(gòu)件進行計算，彎矩為Mb=1.1×（6615.7798×4+101×32/2）=29609.381N·m3、拉線點下的桿段按壓彎構(gòu)件進行計算垂直壓力計算：電氣荷重為：N1=138.9+3×390.061+596.161×3=3097.566N結(jié)構(gòu)自重為：N1=1560（地線橫擔）+2100（導(dǎo)線橫擔）+10000(電桿高)=13660N4、拉線壓力為：N3=2×97158.976×cosβ+2×17664.76×cosβ’=137382.792N ΣN=3097.566+13660+137382.792=154140.358N5、電桿剛度計算先假定配筋14φ14：Ag=2142mm2，R0=240Mpa，Eg=2.1×105Mpa混凝土強度等級C30：Rw=22Mpa，Eh=3.0×104Mpa，Ah=39200mm2電桿內(nèi)徑300mm3ημ=3×Ag×Eg/(Ah×Eh)=3×2142×2.1×105/(39200×3.0×104)=1.03縱向鋼筋所在圓的半徑rg=(200+100)/2=125查得系數(shù)β=0.84Bd=βEgAgr2g=0.84×2.1×105×2142×1252=5.92×102Nmm2電桿的計算高度l0=0.7×12.9=8.4m臨界壓力NL=1.2π2×Bd/l20=3.142×1.2×5.92×1012/(8.4×103)2=9.927×105N跨越繞度及跨中彎矩計算風壓引起的跨中繞度及彎矩為f1=5ql4/（384×1.2Bd）=5×0.101×8.44×1012/（384×1.2×5.92×1012）=0.9216mmMq=ql2/8=0.101×122/8=1.818KN·m端彎矩M1所引起的跨中繞度及彎矩為fq=Mbl2/(16×1.2Bd)=29609.381×103×122×106/(16×1.2×5.92×1012)=37.512mmMb=29690.381KNm拉線偏心彎矩引起的跨中繞度為偏心距：e=200×cos65=84.6mm拉線垂直壓力N3=137382.792NMe=137382.792×84.6×10-3=11622.5842N·mf3=Mel2/(16×1.2Bd)=11622.5842×103×142×106/(16×1.2×5.92×1012)=20.11mm則制造安裝初繞度為f=2l/1000=2×12000/1000=24mm偏心矩增大系數(shù)η=1/(1—K×N/NL)=1/(1—1.7×154140.358/(4.864×105))=2.168ΣM=—1.818+29.609—11.623=16.168KN·mΣf=—0.9216+37.512—20.11±24=40.4804或（7.5196）Mj=k×ΣM+k×N×η×Σf=1.7×16.1688+1.7×154.140×2.168×0.0405=50.495KN·m選A3F，14φ14截面強度計算=（22×39200+2×240×2142）×125×0.946/3.14=71.2KN·m>50.495KN·m滿足要求3.7經(jīng)荷載圖比較，橫擔受力由斷線檢修情況控制如圖，1、主材計算假定主材L70×6b=608—40=568mmN1=5906.218×1.214/0.568=12623.5NN2=(2402.89+1000/2+1500/2×2/1.2=5619.83NN3=3840.364NΣN=12623.5+5619.83+3840.364=22083.7NM=PL/4=1000×2/4=500N·m主材L70×6的相關(guān)數(shù)據(jù)：A=815mm2Wmax=7431mm3Rx=21.5mml0=1290mmλ=1290/21.5=60查得穩(wěn)定系數(shù)φ=0.86鋼材抗拉應(yīng)力σ=（ΣN/(ΨA)+ΣM/Wx）=(22083.7/(0.86×815)+500000/7431)=131.96Mpa<160Mpa∴滿足安全2、斜材計算=0.86N=7922.954×0.86/0.608=11204.7NM=PL/4=1000×0.86/4=215N·mσ=ΣN/(0.75ΨA)+ΣM/Wx=11204.7/(0.75×0.86×815)+215000/7431=50.247Mpa<160Mpa3.7 由于耐張桿為帶拉線的耐張桿，因此，在底盤設(shè)計中只考慮下壓，而不考慮抗傾覆。下壓力ΣN=171.169KN1、電桿基礎(chǔ)的下壓穩(wěn)定計算地基土的容許承載應(yīng)力為R的計算土的計算容重γ=16KN/m3基礎(chǔ)寬B<3.0mh=1.5m根據(jù)已知地質(zhì)條件，查表得地基的基本容許承載應(yīng)力[R]=230KN/m2當基礎(chǔ)寬小于3.0m，或埋深小于1.5m時，分別按3.0m，1.5m算R=[R]+mb×rb×(B—3.0)+mh×rt×(h—1.5)=230+1.5×16×（2—1.5）KN/m=242KN/m電桿對地基壓力。取底盤：長=寬=1m底盤上土寬G0=(1×1×2—2×0.3×/4)×16=24.50KNF=(ΣN+G0)/A=(171.169+24.50)/12=171.120KN/mm2F<1.2×242KN/mm2∴符合要求2、電桿底盤配筋計底盤規(guī)則：長=1m：寬=1m：厚=0.22m如圖作用于底盤上的應(yīng)力σ0==171.120KN/mm2底盤截面的彎矩 MⅠ=σ1/24×(b—b1)2×(2a+a1)=171.120/24×(1—0.4)2(1×1+0.4)=6.152KNmMⅡ=σ2/24(a—a1)2×(2b+b1)=171.120/24×(2—0.4)2(2×2+0.4)=6.152KNm底盤配筋一般按單筋截面考慮，垂直MⅠ與MⅡ和截面上部縱向受壓鋼筋截面積。AgⅠ=K4×MⅠ/(0.875×h0×Rg)=1.7×6.162×103/(0.875×0.9×0.22×240)=251.93mm2AgⅡ=K4×MⅡ/(0.875×ho×Rg)=1.7×6.162×103/(0.875×0.9×0.22×240)=251.93mm2按構(gòu)造要求，鋼筋直徑不小于8mm，間距不大于200mm，可適當選用∴Ⅰ—Ⅰ截面和Ⅱ—Ⅱ截面選用8φ8Ag=401.92mm2滿足強度要求3、拉線盤計算拉線上拔力由運行情況控制Tmax=97158.976×0.707=68691.4N選拉線盤規(guī)格0.9×1.8×0.25埋深=2m拉線盤上拔穩(wěn)定計算石材拉線盤重力查表設(shè)計手冊p598可=695×9.8=6811N查表設(shè)計手冊p558得Vt=7.25m3則拉線盤垂直平分面內(nèi)的拉線拉力為T=(Vtγ0/k1+/k2)/sin=(7.25×16/2.5+6.811/1.5)/sin45