220kV庄慈线架空线路设计 毕业设计论文.doc

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1、摘 要 此次毕业设计为 220kV 庄慈线架空线路设计，参考电气工程专业毕业设计 指南输配电分册的相关内容，本着贴近工程实际的原则，本设计主要讲述 了架空线路设计的基本原则和做法。 本设计的主要内容有：导线、避雷线的应力弧垂计算，绝缘子、金具的选择， 杆塔的选型，线路路径选择和杆塔定位，杆塔荷载计算及塔头尺寸校验，耐张铁 塔内力计算，杆塔基础设计及稳定性校验，导线、避雷线防振设计等，对每一个 内容都作了详细的论述与计算，力争做到准确、经济、合理。 关键词 线路设计，应力，弧垂，杆塔稳定，杆塔荷载计算 摘 要 Title Overhead line Zhuangci power line des

2、ign of 220kV Abstract Design for the graduation of 220 kV overhead line Zhuangci circuit design,Reference “electrical engineering graduate design - transmission and distribution volumes“ relevant to elements of the project close to the actual principles, The main design of overhead lines shows the b

3、asic design principles and practices. The design includes:wire, lightning shielding line sag stress, insulator and fitting selection, tower selection, line routing and positioning tower, tower load calculation and tower head size calibration，tower internal forces, the tower foundation design and sta

4、bility calibration, wire, lightning shielding line anti-vibration design, and do a lot in calculating,making the design economical and reasonable. Keywords line design , stress, sag, tower stability, tower load calculation 目录 前言1 说明书 第一章 架空线的应力弧垂.2 第二章 避雷线的应力弧垂.10 第三章 杆塔设计.12 第四章 线路路径的选择和杆塔定位.17 第五章

5、 耐张杆塔头尺寸校验20 第六章 耐张杆塔头荷载.23 第七章 耐张杆基础校验.28 第八章 导线避雷线的防振设计30 计算书 第一章 架空线的应力弧垂计算32 第二章 避雷线的应力弧垂计算36 第三章 杆塔定位结果校验.38 第四章 耐张杆塔头尺寸校验.41 第五章 耐张杆塔头荷载图43 第六章 耐张杆基础稳定性计算47 第七章 导线避雷线的防振设计48 结论.51 致谢.52 参考文献.53 附录 1：外文资料翻译. 54 附录 2：附图. .60 1 前言 本设计为 220kV 庄慈线架空线路设计，为传统的设计题目，主要考察学生 所学的知识和灵活应用知识的能力，设计的内容主要有以下特点：

6、 一、注重内容的完整性、条理性和尽量简明扼要，在设计中提供了线路设计的 整体思路，详细罗列了设计用公式和相关参数及图表；二、注重工程实践性， 设计内容完全按照输电线路总体设计流程，为以后毕业生的工作打好实践基础； 三、注重线路设计的合理性，对各个阶段的计算结果做了详细的论证，力争做 到设计合理。 本 设 计 的 内 容 有 ： 进行导线、避雷线应力弧垂计算，绘制对应的曲线； 制作最大弧垂模板进行杆塔室内定位并在平断面图上作校验；选择杆塔、绝缘 子、金具型式；进行绝缘配合设计、杆塔强度计算、基础稳定性计算；导地线 防振设计等。 作为一名即将毕业的大学生，毕业设计在大学学习具有非常重要的作用， 不

7、仅要求我们具有扎实的专业知识，而且要对所学的知识要有一个系统的认识， 比如：排杆定位时要用到弧垂模板的制作的相关知识，而且要学会运用一定的 应用软件，例如：AUTOCAD 等，会熟练运用它们绘制各种图形。方便对设计内 容做一些修改。因 而 ， 毕 业 设 计 对 于 我 们 具 有 以 下 目 的 和 意 义 ： 1 培养和提高我们综合运用所学的基础理论、专业知识和基本技能，巩固所学 的理论知识并且加以深化及应用，能够初步掌握一些实际工作中应该具备的能 力。 2 培养我们分析和解决工程实际问题的能力和进行科学研究的初步能力，能对 试验的数据进行采集与分析处理。 3 培养我们独立的工作能力和创新

8、能力，学会调查研究，收集、查询和阅读中 外文的文献资料，能够进行定性、定量相结合的独立研究和论证。要求我们要 使创新精神与科学态度相结合，大胆提出新的设计方案和技术措施。 4 熟悉国内、国际相关专业的发展状况，和我国电力发展的基本方针政策，树 立我们工程设计所必须的安全、可靠、经济的观点。 2 南 京 工 程 学 院 毕业设计说明书 2 第一章 架空线的应力和弧垂 1.1 设计用气象条件的组合 架空输电线路设计常年在大气中运行，承受着四季气温、风、冰以及雷电 等气象变化的影响，其中风、覆冰和气温对架空输电线路的机械强度和电气间 距有较大影响，是线路设计需考虑的主要气象参数，称为气象条件三要素。

9、其 值的选取应符合整个线路的技术经济性的要求，并保证架空输电线路安全地施 工和运行检修。但是在设计时并不能将三要素出现的最不利情况进行简单叠加， 因为线路运行中的实际气象条件虽然是风、覆冰、气温等气象参数的组合，但 最大风速、最厚覆冰、最低（高）气温通常并不同时出现。因此，必须根据线 路运行、检修和施工中可能遇到的情况和实际运行经验，对原始气象资料慎重 地分析，在数理统计分析基础上合理地组合设计气象条件。 1.线路正常运行情况下的气象组合 （1）最大风速：最大设计风速，无冰，相应的月平均气温。该气象组合主 要用于计算架空线和杆塔的强度或刚度，校验工作电压下的电气间距。 （2）最低气温：最低气温

10、，无冰，无风。该气象组合主要用于架空线的强 度设计，悬垂绝缘子串的上扬校验等。 （3）覆冰有风（最厚覆冰）：最厚覆冰，相应风速，气温-5 。根据雨C 凇形成规律，相应风速一般为 10 .若该地区最大设计风速很大，可考虑相sm/ 应的风速为 15 .sm/ （4）覆冰无风（最大垂直比载）：最厚覆冰，无风，气温-5 。 （5）最高气温：最高气温，无冰，无风。 2.线路断线事故情况下的气象组合 （1）一般地区，无风，无冰，历年最低气温月的日最低气温平均值。 （2）重冰区（覆冰厚度 20以上） ，无风，有冰，气温-5。 3.线路安装和检修情况下的气象组合 （1）安装气象：风速 10 ，无冰，最低气温月

11、的平均气温。sm/ （2）带电作业：风速 10 ，无冰，气温 ，用于带电作业的间距C15 校验。 4. 线路耐振计算用气象组合 由于线路微风振动一年四季中经常发生，故控制其平均运行应力的组合气 3 象条件为：年平均气温，无风，无冰。 4.雷电过电压气象组合 雷电过电压是指由于雷电的作用在导线上产生的过电压，也称外过电压。 （1）外过有风：温度 ,相应的风速，无冰。C15 （2）外过无风：温度 ,无风，无冰。 6.操作过电压气象组合 操作过电压是由于大型设备和系统的投切在导线上产生的过电压，也称内 过电压，其气象组合为：年均气温，无冰，0.5 倍的最大风（不低于 ） 。sm/15 1.2 典型气

12、象区 典型气象区作为一种计算气象条件，简化了一个地区的设计工作，便于开 展标准化工作。根据我国各地区气象条件的情况，以影响输电线路设计最大的 三个因素：风速、温度、覆冰厚度作为整理条件，进行了归纳合并，形成了我 国九个典型气象区，此次设计中典型气象区为区，具体的参数如下表。 表 1.1 气象区全国典型气象条件 代表情况 大气温度 （ ）C风速（ ）sm/覆冰厚度（ ）m 最高温 +40 0 0 最低温 -10 0 0 最大风 +10 30 0 最厚覆冰 -5 10 5 内过电压 +15 15 0 外过无风 +15 0 0 外过有风 +15 10 0 安装有风 0 10 0 事故气象 0 0 0

13、 年均气温 +15 0 0 1.3 架空线的物理特性和比载 1.3.1 架空线的机械物理特性 此次设计提供的导线型号为 ,它的各种物理特性如下表。2/30LGJ 表 1.2 的物理特性表 截面积 （mm 2） 导线直径 （mm） 温度线性 膨胀系数 （ C/1 ） 温度线性 膨胀系数 （ / ） 计算重量 （kg/km ） 计算拉断 力 （N） 安全系数 324.33 23.43 20.96063000 1002 75680 2.5 4 抗拉强度 )(MPp 许用应力 )(MPcp年均应力上限 )(MPcp 221.68 88.67 55.42 在上述表中数据抗拉强度，许用应力，年均应力上限计

14、算原理如下： （1）抗拉强度的计算： )(95.0MPATp （2）架空线的许用应力 架空线的最大使用应力又称许用应力，是指架空线弧垂最低点所允许使用的最 大应力，应按下式计算： )(0PK 式中 架空线的最大使用应力， N/mm2；0 架空线的瞬时破坏应力，N/mm 2；P 导线、避雷线的安全系数。设计规程中规定 2.5。K K (3)架空线的年均应力上限 在线路设计中，为了保证架空线路长期运行的安全可靠性，除了满足在任 何气象条件下，架空线的最低点处的使用应力不能大于许用应力外，还应满足 年平均运行应力的要求，防止导线因振动而出现断股和断线。 架空线的年平均运行应力 一般取瞬时破坏应力 的

15、 25%，即cPP 。这是由于架空线的年平均运行应力的上限一般按加防振措施考pcp25.0 虑。 1.3.2 架空线的比载 作用在架空线上的机械荷载有自重、冰重和风荷载。这些荷载可能是不均 匀的，但为方便计算，一般按均匀分布考虑。根据架空线上作用的荷载的不同， 相应的比载有自重比载、冰重比载、风压比载等。根据作用方向的不同，比载 可分为垂直比载、水平比载和综合比载。 （1）自重比载 式中 架空线的单位长度质量，qkmg/ 架空线的截面积，A2 重力加速度，g/8.9sg )/(10),(31MPaqg 5 （2）冰重比载 式中 覆冰厚度， 架空线的外径， ；bmdm （3）垂直总比载 )0,(

16、),()0,(213bb （4）无冰风压比载 （5）覆冰风压比载 （6）无冰综合比载 ),0(),(),0(24216 vv （7）覆冰综合比载 ),(),(),(25237 vbvb 表 1.3 各气象条件下比载结果图 名称 符号 结果 )/10(3mMPa 自重比载 )0,(130.28 冰重比载 52 12.15 垂直总比载 ,3 42.43 无冰风压比载（强度） )(433.52 无冰风压比载（风偏） 0, 27.27 无冰风压比载 14 4.97 无冰风压比载 )5,(8.38 覆冰风压比载 7.73 无冰综合比载（强度） 30,6 45.17 无冰综合比载（风偏） )(40.75

17、无冰综合比载 1,6 30.69 无冰综合比载 31.42 覆冰综合比载 )0,(743.13 )/(10)(728.)0,( 32 MPaAbb )/(sin),0( 324 mMPaAWdvvscf )/(1sin)(),( 325 PaAbdvbvscf 6 1.4 架空线的应力和弧垂计算 1.4.1 应力弧垂曲线 架空线的应力弧垂曲线表示了各种气象条件下应力（弧垂）与档距之间的 变化关系。在确定出档距以后，很容易从曲线上得到各种气象条件下的应力与 弧垂值。在制作架空线应力弧垂曲线时一般按照以下顺序： （1）确定工程所采用的气象条件； （2）依据选用的架空线规格，查取书中有关参数和机械物

18、理性能，选定架 空线各种气象条件下的许用应力（包括年均运行应力的许用值） ； （3）计算各种气象条件下的比载； （4）计算临界档距，并判断有效临界档距和控制气象条件； （5）判断最大弧垂出现的气象条件； （6）以控制条件为已知状态，利用状态方程式计算不同档距、各种气象条 件下架空线的应力和弧垂值（导线一般只计算最大弧垂气象和外过无风气象下 的二条弧垂） ； （7）在电脑中利用 Excel 绘制出应力弧垂曲线图。 应力弧垂曲线计算项目表如下： 表 1.4 架空线应力弧垂曲线计算项目 计 算 项 目 最 高 气 温 最 低 气 温 最 大 风 强 度 最 大 风 风 偏 覆 冰 无 风 最 厚 冰

19、 强 度 最 厚 冰 风 偏 内 过 电 压 外 过 无 风 外 过 有 风 安 装 情 况 事 故 气 象 年 均 气 温 导 线 避 雷 线 导 线 避 雷 线 1.4.2 计算临界档距，判断控制条件 （1）可能控制条件的有关参数见表 7 表 1.5 可能的应力控制气象条件 最大风速 最后覆冰 最低气温 年均气温 许用应力 )(0MPa 88.67 88.67 88.67 55.42 比载 /m3107.45310.431028.31028.01 5.09 4.86 3.41 5.46 温度 )(Ct+10 -5 -10 +15 编号0B C D A （2）按等高悬点考虑，计算各临界档距

20、气象条件变化时，架空线的应力也随之变化。为了保证架空线在任何气象 条件下的应力都不超过许用应力，必须使架空线在长期运行中可能出现的最大 应力等于许用应力，因此，需要找出出现最大应力时的控制气象条件来。档距 不同，控制气象条件也不同，我们把以上条件各种情况中有两种气象条件下导 线均达到各自允许应力最大值时的档距称为临界档距。 临界档距的计算公式： 计算有： 虚数， 虚数， 虚数，ABlAClADl 265.05m, 573.39m, 144.62mDBC （3）由计算结果知年均气温控制全程档距。 1.4.3 架空线应力和弧垂计算原理 以各气象条件为待求条件，已知参数如下表： 表 1.6 待求各气

21、象条件及已知参数 最 高 气 温 最 低 气 温 年 均 气 温 事 故 外 过 有 风 外 过 无 风 内 过 电 压 安 装 覆 冰 无 风 覆 冰 有 风 强 度 覆 冰 有 风 风 偏 最 大 风 强 度 最 大 风 风 偏 )()(242020ij ijijijEtl 8 )(Ct40 -10 15 0 15 15 15 0 -5 -5 -5 10 10mb 0 0 0 0 0 0 0 0 5 5 5 0 0/sv 0 0 0 0 10 0 15 10 0 10 10 30 30)/10(3MPa 30. 28 30. 28 30. 28 30. 28 30. 69 30. 28 3

22、1. 42 30. 69 42. 43 43. 13 43. 13 45. 17 40. 75 利用状态方程： 弧垂公式： 求得各待求条件下的应力和弧垂。 此次设计在此环节进行了创新，利用 C 语言程序对该状态方程进行了编译， 得到了 的档距的指定的应力和弧垂计算结果如下表。在 Excel 软件中m605 出图。 表 1.7 导线的应力弧垂计算表 最高气温 最低气温 年均气温 事故 安装 档距 应 力 MPa 弧垂 m 应 力 MPa 应 力 MPa 应 力 MPa 应 力 MPa 50 28.14 0.34 87.18 55.42 74.31 74.33 100 34.68 1.09 83.

23、92 55.42 71.98 72.09 150 39.53 2.16 79.32 55.42 68.94 69.17 200 43.07 3.52 74.39 55.42 65.96 66.32 250 45.66 5.18 70.03 55.42 63.50 63.96 300 47.6 7.16 66.62 55.42 61.65 62.19 350 49.05 9.45 64.10 55.42 60.29 60.88 400 50.16 12.07 62.27 55.42 59.30 59.93 450 51.02 15.02 60.93 55.42 58.57 59.23 500 5

24、1.7 18.30 59.94 55.42 58.02 58.69 550 52.24 21.92 59.18 55.42 57.60 58.29 600 52.68 25.87 58.60 55.42 57.27 57.97 )(24241201010 tEllE8lf 9 外过无风 外过有风 内过电压 覆冰无风档距 应 力 MPa 弧垂 m 应 力 MPa 应 力 MPa 应 力 MPa 弧垂 m 50 55.42 0.17 55.47 55.56 81.58 0.16 100 55.42 0.68 55.59 55.88 81.11 0.65 150 55.42 1.54 55.71 5

25、6.23 80.53 1.48 200 55.42 2.73 55.82 56.52 79.97 2.65 250 55.42 4.27 55.90 56.74 79.51 4.17 300 55.42 6.15 55.96 56.91 79.14 6.03 350 55.42 8.37 56.00 57.03 78.86 8.24 400 55.42 10.93 56.03 57.12 78.64 10.79 450 55.42 13.83 56.06 57.19 78.47 13.69 500 55.42 17.07 56.08 57.24 78.34 16.93 550 55.42 20

26、.66 56.09 57.28 78.24 20.51 600 55.42 24.59 56.10 57.31 78.16 24.43 覆冰有风 强度 覆冰有风 风偏 最大风强 度 最大风风 偏档距 应 力 MPa 应 力 MPa 应 力 MPa 应 力 MPa 50 81.63 81.63 63.38 62.81 100 81.31 81.31 66.34 64.61 150 80.91 80.91 69.40 66.53 200 80.53 80.53 71.99 68.18 250 80.21 80.21 74.06 69.47 300 79.96 79.96 75.67 70.47 3

27、50 79.77 79.77 76.92 71.24 400 79.62 79.62 77.89 71.82 450 79.51 79.51 78.65 72.28 500 79.42 79.42 79.26 72.64 550 79.34 79.34 79.74 72.92 600 79.29 79.29 80.14 73.15 10 第二章 避雷线的应力弧垂曲线 2.1 避雷线的应力和弧垂计算 避雷线是先根据防雷要求在大气过电压气象条件（ ，无风，无C15 冰）时，导线与避雷线在档距中央应保持 的间距，此处 为档距。ml)012.( l 计算出此时的应力 ，然后将此应力作为已知条件，求得其

28、他各气象条件的应B 力。 式中 导线、避雷线在杆塔上悬挂点间的水平距离和垂直距离， 。hs, m 导线、避雷线的自重比载， ；BD mMPa/ 导线、避雷线在 ，无风，无冰时的应力， ；, C152/N 档距。l 由上式计算得 ，代入状态方程的各个气象条件下的避雷线PaB93.7 的应力与弧垂大小，应力弧垂曲线在 Excel 中出图。 表 2.1 避雷线的应力弧垂结果 最低气温 年均气温 事故 外过无风 安装 档距 应 力 MPa 应 力 MPa 应 力 MPa 应 力 MPa 弧垂 m 应 力 MPa 50 163.21 157.93 161.10 157.93 0.166 161.11 1

29、00 163.11 157.93 161.04 157.93 0.664 161.09 150 162.95 157.93 160.94 157.93 1.495 161.06 200 162.74 157.93 160.81 157.93 2.658 161.01 250 162.50 157.93 160.66 157.93 4.153 160.96 300 162.23 157.93 160.50 157.93 5.980 160.90 350 161.94 157.93 160.33 157.93 8.140 160.84 400 161.66 157.93 160.16 157.93

30、 10.631 160.78 450 161.38 157.93 159.99 157.93 13.455 160.72 2)10.(8lhsDBB 11 500 161.12 157.93 159.83 157.93 16.611 160.67 550 160.87 157.93 159.68 157.93 20.100 160.62 600 160.63 157.93 159.54 157.93 23.920 160.57 覆冰有风强度 最大风强度档距 应 力 MPa 应 力 MPa 50 162.80 159.62 100 164.56 161.41 150 167.21 164.10

31、200 170.46 167.38 250 174.03 170.98 300 177.73 174.70 350 181.42 178.40 400 185.01 181.99 450 188.44 185.42 500 191.68 188.65 550 194.72 191.68 600 197.57 194.51 12 第三章 杆塔设计 3.1 杆塔型式的选择 输电线路杆塔型式的确定，应根据国家经济建设发展水平，不断总结杆塔 设计、运行和施工经验，择优选用技术先进、经济合理、安全适用 的杆塔型式。 线路杆塔型式是多种多样的，线路经过地区的气象条件，以及地形地质情况等。 进行一条线路的设

32、计，必须结合工程的特点，确定出杆塔所采用的型式。 杆塔按照在线路的用途分为六类：直线杆塔、耐张杆塔、转角杆塔、换位 杆塔、终端杆塔、跨越杆塔。一条线路的线路路径上分成若干个耐张段，每个 耐张段两端为耐张杆塔，中间使用直线杆塔。 铁塔是高压送电线路上最常用的支持物，大多采用热轧等肢角钢制造，用 螺栓连接组装成空间桁架结构。根据结构型式和受力特点，铁塔可分为拉线铁 塔和自立塔。铁塔主要用于 110500kV 送电线路上。 此次架空输电线路设计为 220KV 庄慈线架空线路设计，采用铁塔进行设计。 表 3.1 杆塔的有关参数 编号 塔型 塔名 呼称高度/m 定位高度/m 1 ZT102 直线塔 25

33、 14.02 2 2C-J1 耐张杆 27 18.5 3.2 绝缘子和金具的选择 送电线路的绝缘配合设计具体内容： （1）按正常运行电压、内过电压、外过电压确定绝缘子型号和片数以及导 线对杆塔的空气间隙距离。 （2）按内过电压、外过电压的要求确定导线对地及对各被跨越物的最小允 许间隙距离；超高压线路还应满足地面静电场影响所需对地最小间隙距离的要 求。 13 （3）按外过电压的要求确定挡距中央导线与间的空气间隙距离。 （4）按正常运行电压及导线振荡情况确定不同相导线间的最小距离。 3.2.1 地区污秽等级 地区污秽等级主要根据地区的污湿特征、运行经验以及外绝缘表面污秽物 的等值附盐密度三个因数综

34、合确定。我国污秽等级分为 5 级，本设计中所用的 污秽等级为级。 表 3.2 污秽等级标准 泄露比距（cm/kV ） 污秽等级 污秽特征 盐密 （mg/cm 2） 中性点直接接 地 中性点不直接 接地 2 级 大气中度污染地区：盐 碱地区，离海岸 310km 地区，在污闪 季节中潮湿多雾（含毛 毛雨）但雨量较少时 0.050.1 2.02.5 2.43.0 3.2.2 绝缘子串型号 确定绝缘子串的型号，应按线路的运行电压、绝缘子的允许机电荷载和拟 承受的外荷载，考虑一定的安全系数来选择，设计中的绝缘子串型号为 ，70XP 参数如下表。 表 3.3 绝缘子的有关参数 型号 高度(mm) 盘径(m

35、m) 泄漏距离(mm) 机电破坏荷重70XP 146 255 295 70 3.2.3 绝缘子串片数 按工频电压泄漏比距要求选择绝缘子片数。其计算公式为： 0LKUnXN 式中 n 每串绝缘子所需片数； 线路额定线电压，kV；NU 不同污秽条件下所需泄漏比距,cm/kV； 14 每片绝缘子几何泄漏距离，按产品目录选取；0L 绝缘子泄漏距离的有效系数。XK 经过计算得到 ，绝缘子片数选择 15 片。9.14n 3.2.4 绝缘子串联数 （1）悬垂绝缘子。悬垂绝缘子串联数由以下两个条件计算，其中： a.按导线最大综合比载计算为 TGKN1 式中 悬垂绝缘子串联数；N 悬式绝缘子 1h 机电荷载；T

36、 悬式绝缘子在运行情况下的机械强度安全系数， =2.0；1K 1K 作用在绝缘子串上的综合荷载，N。G36.07)4.863.09(2 b.按导线断线条件计算为 TKND2 式中 悬式绝缘子 1h 机电荷载, ；Tk 悬式绝缘子在断线情况下的机械强度安全系数， =1.3；2K 2K 导线的断线张力 , 。D 在此设计中, ， N 取 1。28.0575680.31N 1)耐张绝缘子。它应承受导线的全部张力，因其联数计算公式为 TKm1 式中 悬式绝缘子 1h 机电荷载, ；TkN 悬式绝缘子在运行情况下的机械强度安全系数， =2.0；1K 1K 导线的最大使用张力, 。m 15 在此设计中,

37、, N 取 2。86.075.2/680. N 3.2.5 金具的分类和用途 金具是将杆塔、导线、绝缘子联结起来所用的金属零件。金具可分为：悬 垂线夹、耐张线夹、联结金具、保护金具和拉线金具等。 3.2.6 绝缘子串元件的主要特性及绝缘子串的组装 在此设计中,导线绝缘子串金具由参考书1和5查询获得。 表 3.4 导线单联悬垂绝缘子的组装设备材料 编号 名称 型号 每组数 量 (个) 每个重 量(kg) 共计重 (kg) 总重(kg) 1 U 型挂板 UB-10 1 1.08 1.08 2 球头挂环 QP-7 1 0.27 0.27 3 悬式绝缘子 XP-70 15 4.7 70.5 4 悬垂线

38、夹 XGU-5A 1 5.7 5.7 5 预绞丝 FYH-300/20 1 2.3 2.3 6 绝缘子串长度 2477mm 79.85 表 3.5 耐张绝缘子的组装设备材料 编号 名称 型号 每组数量(个) 每个净重(kg) 共计重 (kg) 总重(kg) 1 U 型挂环 U-10 3 0.54 1.62 2 挂环 PH-10 1 0.49 0.49 3 悬式绝缘 子 XP-70 214 2.595 72.66 4 碗头挂板 WS-7 2 0.97 1.94 5 联板 L-1040 2 4.43 8.86 6 挂板 Z-7 2 0.56 1.12 7 球头挂板 QP-7 2 0.27 0.54

39、 8 耐张线夹 NY-300/40 1 2.66 2.66 89.89 9 绝缘子串 长度 2974mm 16 3.2.7 避雷线的规格及其金具 在此设计中,避雷线规格和金具由参考书1和5查询获得。 3.2.8 避雷线的规格 表 3.6 避雷线与导线的配合 导线型号 LGJ3570 LGJ95185 LGJQ 150185 LGJ 240300 LGJQ 240400 LGJ400 以上 LGJQ500 及以 上 避雷线型 号 GJ25 GJ35 GJ50 GJ70 由上表知此次设计避雷线采用 。50GJ 3.2.9 避雷线的金具 表 3.7 直线杆塔避雷线金具 编号 名称 型号与规 格 数量

40、（个） 每个净重 （kg） 共计(kg) 总重 1 U 型挂板 UB-7 1 0.75 0.75 2 直角环 ZH-7 1 0.85 0.85 3 悬垂线夹 CGU-2 1 1.8 1.8 4 悬式绝缘子 XDP-6C 1 3.1 3.1 6.5 表 3.8 耐张杆避雷线金具 编号 名称 型号 每组数量 (个) 每个净重 (kg) 共计重 (kg) 总重(kg) 1 直角挂板 ZS-7 1 0.58 0.58 2 钢线卡子 JK-2 1 0.3 0.3 3 楔型线夹 NX-2 1 1.8 1.8 4 用悬式绝缘子 XDP-6C 1 3.1 3.1 5.78 17 第四章 线路路径的选择和杆塔的

41、定位 4.1 线路路径的选择 线路路径的选择即为在明确了线路的起仡后，在起迄点之间选出一条符合 国家建设方针政策，在技术和经济上合理的最佳走线方案。 (1)选择输电线路的路径，应认真作好调查研究，少占农田，综合考虑运 行、施工、交通运输条件和路径长度等因素，与有关单位或部门协商，本着统 筹兼顾，全面安排的原则进行方案选择和比较，做到技术方案和比较，做到技 术经济合理，安全适用。 (2)选择路径应尽量避开重冰区，地质不良地带，原始森林区以及严重影 响安全运行的其他地区，并应考虑对临近设施如电台、飞机场、弱电线路等的 相互影响。 (3)发电厂或变电所的进出线走廊，应根据厂、所的总体布置图统一规划，

42、 进出线宜采用双回路或多回路共杆塔。 (4)耐张段的长度，一般采用 35km。对于超高压输电线路和运行、施工 条件许可时，可适当延长。高差或档距相差非常悬殊的山区和重冰区，应适当 缩短。 (5)有大跨越的输电线路，其路径方案应结合大跨越的情况，通过综合技 术经济比较确定。跨越点应避开河道不稳定、河岸受冲刷、地质不良、地震断 裂、崩塌滑坡、海潮或山洪冲击、土地容易流失及其他影响安全运行的地带， 否则应采取可靠措施。 线路路径的选择，一般按以下几个步骤进行：图上选线，收集资料和签定 协议，初勘，线路路径方案的比较，野外选线。 4.2 杆塔的定位 定位即在已经选好的线路路径上，测绘出平断面并配置杆塔

43、的位置。杆塔 18 定位时要尽量少占耕地良田，避开水文、地质条件不良的地段，需考虑施工的 方便性。档距配置时要最大限度的利用杆塔强度，相邻档档距大小不宜相差太 大，以免增大不平衡张力，另外应尽量避免出现孤立档。杆塔选用尽可能地选 用最经济的杆塔型式和高度，尽量避免特殊设计杆塔。 4.2.1 定位前的准备工作 应首先查阅“线路工程定位手册” ，内容包括线路的基本情况及送、受电 端的情况；导线、型号及力学特性曲线；悬垂绝缘子串情况；防振措施的安装 规定；全线换位情况；不同气象区分断；接地装置选配情况；杆塔及基础使用 条件一览表；各型杆塔使用原则；导线对地及对各种交叉物的距离及交叉跨越 方式的要求；

44、耐长段长度规定；线路平衡面图；定位使用的模板 K 值曲线图； 摇摆角等各种校验曲线及图表；对地裕度及有关交叉跨越特殊校验条件的规定； 线路边导线与建筑物之间距离的有关规定；基础型式的选用原则等。 4.2.2 常用的定位方法简介 常用的定位方法有现场定位法和现场室内定位法，此次设计采用现场室内 定位法。现场室内定位法先由测量人员测平断面，当测够一定位段后（如两转 角塔之间或两死塔位之间，一般为 ） ，即交现场人员进行室内定位，再km83 共同去现场交桩。其主要特点是测断面、定位、交桩三工序可平行交叉进行， 工序流程时间较短，也具有“以位正线”的反馈作用；它的另一个特点是定位 人员在断面图上试排塔

45、位，可反复比较塔位方案及各项验算，因而技术经济比 较合理。该方法一般用于投资较高的 220kV 及以上的线路工程。 4.2.3 定位弧垂模板的制作与使用 1. 制作定位弧垂模板 根据弧垂计算公式 ，式中 ，可见当 值一定时，其28klf8g, 弧垂形状相同。因此可按不同的 值，以档距 为横坐标，以弧垂 为纵坐标，Klf 一档距中央为坐标原点刻制出一组弧垂曲线。 对钢芯铝绞线， 值一般在 之间，每隔)/1(0514m 作5102. 1 条曲线，每块模板上可作 条曲线。2 19 2. 用弧垂模板定位排杆 （1）根据杆塔的呼称高 ，确定杆塔的定位高度 。杆塔的呼称高是指杆塔EH 的最下层导线绝缘字串

46、悬挂点到地面的垂直距离。杆塔的定位高度 (对地安全距离)- （绝缘子串的长度）- （定位裕度）- (杆塔施dEHh 工基面)。非直线杆塔的定位高度 。hd 导线对地距离如下表 表 4.1 导线对地的最小距离 电压等级（154220kV） 导线与地面的最小距离(m) 居民区 7.5 非居民区 6.5 交通困难地区 5.5 定位裕度 的取值为档距在 700m 以下取 1.0m。 杆塔定位时，在断面图上用弧垂模板绘制弧垂曲线是按定位高度进行的。 只要该线不与地面相交，则满足对地距离的要求。 (2) 根据水平线间距离按下表估算代表档距 。Dl 表 4.2 使用悬垂绝缘子串的杆塔，水平线间距离与档距的关

47、系 水平线间距离 )(m6.0 6.5 7.0 电压等级 kV220 220 220 档距 )(525 615 700 根据计算估算得到水平线间距离估算得到代表档距为 525m。 (3) 根据假定的 ，初步排定杆位，由假定的 查应力曲线得出最大弧垂时的Dl Dl 即最高温度时的应力 为 ，算出对应的 值为 ，MPa9.51K51028.7c 用该 值对应的模板在平断面图上排杆位。K (4) 排杆校验和调整。当排出了一个耐张段的杆位后，计算其实际代表档距及 其对应的 与 值接近或相等，其误差在（-0.050.2） 之内，说明所 -510 排杆位合适，可接下去排下一个耐张杆位。若前后两个 值不符合

48、要求，则应K 20 根据 值再次重选模板，重新排杆位，直到前后两次的 值误差在允许范围内为止。K K 第五章 耐张杆塔头尺寸校验 5.1 耐张杆塔外形尺寸的校验 杆塔外形尺寸必须满足电气条件的要求，同时也应使杆塔结构经济合理。 杆塔外形尺寸主要包括：呼称高、塔高、上下横担的长度、上下横担的垂直距 离、避雷线支架高度、导线与杆塔间的间隙圆等。杆塔外形尺寸的基本要求如 下： (1)确定杆塔高度时，应满足导线对地面及交叉跨越物的距离要求； (2)在内过电压、大气过电压、正常运行电压三种情况下，相导线之间及各 相导线与杆塔构件接地部分之间的空气间隙应满足电气绝缘的要求； (3)在大气过电压气象条件时（15，无风） ，导线与在档距中央的接近距离 应不小于（0.012 +1）m 的要求，其中 为代表档距；l l (4)在档距中，各相导线间的距离必须满足线间距离的要求； (5)导线挂点与地线挂点的位置关系要满足地线对中导线和边导线的防雷保 护的要求； (6)适当考虑带电作业安全距离要求。 5.1.1 导线的线间距离 (1) 导线的水平线间距离。当各相导线水平排列时，对 1000 以下的档距，导m 线的最小水平线间距离为： )(65.014.fUDm