110kV商橋-柳村架空送電線路設(shè)計(jì)電氣自動(dòng)化專業(yè)

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1、 摘要 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是滿足從商橋到柳村之間架設(shè)的110kv送電線路要求。老師已經(jīng)給出的大氣環(huán)境條件、地質(zhì)水位條件、架空輸電線等各項(xiàng)數(shù)據(jù)的參數(shù)，在做這項(xiàng)設(shè)計(jì)時(shí)需要按照老師給出的參數(shù)等，對(duì)本次線路進(jìn)行總體設(shè)計(jì)。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和設(shè)計(jì)的計(jì)算書(shū)、任務(wù)書(shū)和桿塔金具的示意圖共同組成設(shè)計(jì)書(shū)，內(nèi)容主要包括對(duì)鋼芯鋁絞線進(jìn)行受力垂下長(zhǎng)度計(jì)算，對(duì)于桿塔和金具、絕緣子等的選擇，對(duì)于線路的選擇、后期的定位，以及對(duì)于直線型桿塔的負(fù)荷計(jì)算進(jìn)行了，一些基礎(chǔ)型設(shè)計(jì)，包括各個(gè)點(diǎn)受力的測(cè)量和計(jì)算、校驗(yàn)，線路是否防震等等。在設(shè)計(jì)的書(shū)名數(shù)種，對(duì)于本次設(shè)計(jì)的原理進(jìn)行了簡(jiǎn)要的概括，同時(shí)附上了一些計(jì)算的公式和公式中系數(shù)的來(lái)源

2、，對(duì)于本次試驗(yàn)的內(nèi)容和具體要求做了具體而詳細(xì)的介紹。 關(guān)鍵詞 ：應(yīng)力弧垂 選型定位 荷載校驗(yàn) Abstract This graduation design is to meet the bridge from shangqiao to liucun erected between the 110kV power transmission line requirements. Teacher has given atmospheric env

3、ironmental conditions, level geology conditions and the conductor of the data parameters are needed in the design according to the parameters given by the teacher, the overall design of this line. This graduation design is composed by the design book and the design specification.. Calculations, t

4、he mission statement and tower hardware schematic diagram composed of book design, mainly including the leads should stress sag calculation for tower and fittings, choice, for line selection, the late positioning, and for tangent tower load calculation of, some basic design, including force measurem

5、ent and calculation, check each point, the line is shockproof and so on. In the design of the title of a number, for the principle of the design were briefly, at the same time, attach the source of some computational formula and coefficient of, for the test contents and specific requirements for the

6、 detailed introduction. Key words: Stress camber Tower Location Load check 目錄 摘要…………………………………………………………………….……….…. I Abstract.......................................................................................................................I 1 緒論................

7、................................................................................................................1 1.1 設(shè)計(jì)課題的意義、目的............................................................................................1 1.2 畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求...............................................................

8、.................................1 2 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)…..………………..…….…………………………….…….……....2 2.1 工程設(shè)計(jì)概況……..……………………………………………….……..………...2 2.2 鋼芯鋁絞線避雷應(yīng)力弧垂計(jì)算…………………...……………………….……....2 2.3 桿塔型式的選擇…………..………………….………………………….....……....7 2.4 絕緣子及金具的選擇……..………………….…………………………...…..…....9 2.5 室內(nèi)排桿定位………………..……………….……

9、…………………….......…....12 2.6 線路的防振設(shè)計(jì)………..……………………………………………......…..…....15 2.7 桿塔頭部尺寸校核…………………………….………………………...…..…....17 2.8 桿塔荷載計(jì)算……………………………….………………………….....……....21 2.9 轉(zhuǎn)角門型桿強(qiáng)度計(jì)算……………………………….………………….....……....23 2.10 基礎(chǔ)的穩(wěn)定性設(shè)計(jì)……………………….……………………………...……....26 2.11 本章小結(jié)……………………….………………………………………

10、...……....30 3 畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)………………….………………………………...………..…...…31 3.1 原始資料...………….……………….…………….…………………….….……..31 3.2 鋼芯鋁絞線和鋼絞線應(yīng)力和弧垂計(jì)算………………………..….………..33 3.3 桿塔形式選型……………….……………………….…………………….….…..38 3.4 金具和絕緣子的選擇. ……………………….…………………….…….42 3.5室內(nèi)排桿定位……………….…………………….…………………….…….…..44 3.6桿塔頭部尺寸檢驗(yàn)……………….………

11、………………………………...……..46 3.7線路的防振設(shè)計(jì)……………….…………………………………………...……..49 3.8 耐張轉(zhuǎn)角桿塔荷載計(jì)算……………….………………………………….……..55 3.9 轉(zhuǎn)角門型桿強(qiáng)度計(jì)算……………….……………………………….…………..67 3.10基礎(chǔ)穩(wěn)定性計(jì)算……………….……………………………………….………..73 3.11 本章小結(jié)…………….……………………………………….……………..……76 4 結(jié)論………….………………………………………....……………………………78 謝辭……………....……..……

12、……………………………….…………………..……79 參考文獻(xiàn)……………...…..…………........……………….…...………………………79 1緒 論 1.1 課程設(shè)計(jì)的目的、意義 畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)生接受高等教育的過(guò)程中一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié)，是高等院校開(kāi)展教育 工作中的驗(yàn)收部分。設(shè)計(jì)中廣泛涉及了大學(xué)生在校所學(xué)專業(yè)的相關(guān)知識(shí)，因此，通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)可以對(duì)在校大學(xué)生的綜合學(xué)習(xí)情況進(jìn)行一次集中的檢閱。而對(duì)于大學(xué)生本身來(lái)說(shuō)，畢業(yè)設(shè)計(jì)既是對(duì)自身學(xué)習(xí)能力綜合

13、能力的一次檢測(cè)和鍛煉，是一次具有嘗試性質(zhì)的測(cè)試，更是所學(xué)理論知識(shí)和實(shí)際問(wèn)題相結(jié)合的一個(gè)重要的過(guò)渡，在指導(dǎo)老師的帶領(lǐng)下，我們以豐富的理論知識(shí)為基礎(chǔ)，結(jié)合具體的設(shè)計(jì)要求，廣泛的搜集查詢相關(guān)資料，對(duì)商橋到柳村之間的一條110kv線路進(jìn)行包括線路應(yīng)力弧垂、桿塔選型、荷載校驗(yàn)等全方面的設(shè)計(jì)，每一門專業(yè)性很強(qiáng)的知識(shí)都得到了很好的整合。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)以及論文的撰寫(xiě)，我們也學(xué)會(huì)了一一整套的科學(xué)的研究方法，如何在浩如煙海的文獻(xiàn)資料中找到自己所需要的相關(guān)文獻(xiàn)，如何將已將在手上的數(shù)據(jù)、公式，加以很好的利用，如何使用相關(guān)的軟件簡(jiǎn)化大量計(jì)算、繪制圖紙等等，使得我們整體的理論知識(shí)得到豐富、自主學(xué)習(xí)能力得到很大程度上的提

14、高。在畢業(yè)設(shè)計(jì)全部完成后，因?yàn)樽约豪碚撝R(shí)、動(dòng)手能力、學(xué)習(xí)能力都得到了不同程度的提高，其中所學(xué)，不僅為以后的工作奠定了很好基礎(chǔ)，也將使我們一生受益。 1.2設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及要求 設(shè)計(jì)的內(nèi)容： （1）先進(jìn)行計(jì)算，從而對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)得以知曉。如求出鋼芯鋁絞線的受力，垂下距離的大小，得出曲線，然后來(lái)做圖。 （2）鋼絞線是用來(lái)避雷使用的，把它的安全系數(shù)取3.5。然后再進(jìn)行計(jì)算，得出各項(xiàng)應(yīng)力的大小，并推算出垂下距離和計(jì)算出曲線，然后做圖。 （3） 桿塔形式型號(hào)的合理選擇 (a)選擇合適的直線型桿塔、選擇項(xiàng)匹配的絕緣子的型號(hào)、串?dāng)?shù)，確定使用哪種鋼絞線和相匹配的金具，推出

15、桿塔高度，桿塔掛線部分的各種尺寸，桿塔栽進(jìn)地下的深度。 (b)選擇合適的耐張型桿塔、選擇項(xiàng)匹配的絕緣子的型號(hào)、串?dāng)?shù)，確定使用哪種鋼絞線和相匹配的金具，推出桿塔高度，桿塔掛線部分的各種尺寸，桿塔栽進(jìn)地下的深度。 （4）用一個(gè)比例等同平斷圖的模板來(lái)代替曲線，把桿塔給編上號(hào)碼，在屋內(nèi)對(duì)其進(jìn)行定位。 （5）耐張塔的塔頭進(jìn)行校驗(yàn)、耐張塔的機(jī)械強(qiáng)度和穩(wěn)定與否校驗(yàn)。 （6）架空輸電線、防雷鋼絞線的防振穩(wěn)固設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)的要求： （1）本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的組成需要有封面、以封底，內(nèi)容里包括設(shè)計(jì)的中文概要，要求字?jǐn)?shù)要在300字以上，英文概要需要在達(dá)到250字，要求內(nèi)容要完整。設(shè)計(jì)的目

16、錄、畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)書(shū)、設(shè)計(jì)任務(wù)的說(shuō)明書(shū)、所參考的資料文獻(xiàn)等都需要打印成紙質(zhì)稿并且將紙質(zhì)稿裝訂好成冊(cè)。 （2）畢業(yè)設(shè)計(jì)中的圖都要用Auto CAD 進(jìn)行繪制。 2畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2.1 設(shè)計(jì)情況說(shuō)明 這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，是滿足江蘇省電力公司的計(jì)劃和要求，在商橋到柳村兩地之間所架設(shè)的一條電壓等級(jí)為110kv的輸電線路，按照客觀要求，鋼芯鋁絞線已經(jīng)確定使用鋼芯鋁絞線型號(hào)LGJ-120/25。該線路通過(guò)的地區(qū)屬于我國(guó)典型的氣象區(qū)中第八個(gè)，污穢物的等級(jí)區(qū)是第二個(gè)，地下

17、水的位置是2米 2.2 架空輸電線、避雷用的鋼絞線的各項(xiàng)應(yīng)力、弧垂 2.2.1架空輸電線的各項(xiàng)應(yīng)力、弧垂 2.2.1.1設(shè)計(jì)線路通過(guò)氣象區(qū)的氣象各項(xiàng)參數(shù) 各項(xiàng)參數(shù) 相應(yīng)條件 t(℃) v(m/s) b(mm) 溫度極大值 40 0 0 溫度極小值 -20 0 0 風(fēng)速極大值 -5 30 0 有冰有風(fēng) -5 15 15 裝設(shè)(并非有風(fēng)) -10 0 0 溫度的年度平均 10 0 0 外部電壓(非有風(fēng)) 15 0 0 外部電壓(有風(fēng)) 15 10 0 內(nèi)部電壓 10 15 0 裝設(shè)(有風(fēng)) -10

18、 10 0 2.2.1.2 鋼芯鋁絞線的技術(shù)參數(shù) 型號(hào)是LGJ-120/25，查閱有關(guān)資料可得技術(shù)參數(shù)如下： 名稱 數(shù)據(jù) 鋼芯鋁絞線的計(jì)算截面積A(mm2) 146.73 鋼芯鋁絞線的計(jì)算外徑d (mm) 15.74 隨溫度線性變化系數(shù)α 10(1/℃) 18.5 一千米的線的質(zhì)量(kg/km) 526.6 抗拉強(qiáng)度σp (N/mm2) 326.31 安全系數(shù)K 2.5 線彈系數(shù)E（N/mm） 76000 2.2.1.3各項(xiàng)比載 所選架空線各項(xiàng)比載 項(xiàng)目 標(biāo)稱 算式 自身重量比載 35.2

19、覆冰之后比載 87.14 垂直總比載 122.34 無(wú)冰風(fēng)壓比載 54.31 8.05 13.58 有冰有風(fēng)比載 9.8αc(d+2b) v2/(16A) 52.6 無(wú)冰有風(fēng) 綜合比載 [γ12(0,0)+γ42(0,30)]1/2 64.72 [γ12(0,0)+γ42(0,10)] 1/2 36.11 [γ12(0,0)+γ42(0,15)] 1/2 37.73 覆冰綜合比載 [γ32(15,0)+ γ52(15,10)] 1/2 133.17 其中; C是風(fēng)荷載體型

20、參數(shù) 鋼芯鋁絞線的直徑小于17毫米，取1.2 鋼芯鋁絞線直徑大于等于17毫米，取1.1 2.2.1.4相應(yīng)應(yīng)力值的確定 σp=TP/A=47880/146.73=326.31Mpa 運(yùn)行的應(yīng)力最大值[σ] Mpa 運(yùn)行應(yīng)力的平均值σcp 2.2.1.5 算出各種檔距的臨界值、判斷出各檔距下的控制氣象 把風(fēng)速的極大值、氣溫在所有區(qū)間內(nèi)的極小值、還有對(duì)氣溫的均分三種控制氣象條件，按照比載和應(yīng)力的壁紙大小進(jìn)行排序。 氣象條件及

21、對(duì)應(yīng)參數(shù) 項(xiàng) 目 覆冰厚度最大值 氣溫極低值 一年內(nèi)氣溫平均值 許用應(yīng)力(Mpa) 130.53 130.53 81.58 比載（） 133.17 35.02 35.02 氣溫（℃） -5 -20 10 g/σ() 1.02 0.268 0.429 大到小排序 c a b 臨界檔距的計(jì)算所用的公式 把相關(guān)數(shù)據(jù)帶入上述公式，計(jì)算得到各臨界檔距為 虛數(shù) 根據(jù)邏輯圖來(lái)判斷控制

22、檔距 得出：當(dāng)檔距L小于等于時(shí)，控制條件為一年之中的平均氣溫 當(dāng)檔距L大于時(shí)，最后覆冰為控制條件。 2.2.1.6 導(dǎo)電線應(yīng)力以及弧垂的計(jì)算和曲線 查閱資料得到計(jì)算所需狀態(tài)方程公式

23、 令 弧垂的計(jì)算方法： 2.2.1.7 計(jì)算所得應(yīng)力弧垂繪制成曲線 計(jì)算結(jié)果的匯總及繪制好的應(yīng)力弧垂曲線見(jiàn)附錄 2.2.2 用作避雷的鋼絞線應(yīng)力、弧垂 (1)因?yàn)殇撔句X絞線型號(hào)確定，可以知道鋼絞線的代號(hào) 鋼芯鋁絞線 鋼絞線 鋼芯綠膠線的代號(hào)LGJ-120/25,可得鋼絞線

24、代號(hào)為GJ-35 （2）眾所周知，鋼絞線在輸電線路的作用是方值累計(jì)作用，常規(guī)運(yùn)行時(shí)并沒(méi)有電流通過(guò)，所以對(duì)于它的內(nèi)部過(guò)電壓可以不考慮，風(fēng)吹時(shí)的外部電壓也可以不用測(cè)算，因?yàn)樾枰獙?duì)鋼絞線和鋼芯鋁絞輸電線的配合情況進(jìn)行校驗(yàn)才會(huì)用到外過(guò)電壓。 （3）因經(jīng)過(guò)同一區(qū)域，用做避雷作用的鋼絞線計(jì)算所需的氣象條件與架空輸電線的氣象條件相同。 （4）用做避雷的鋼絞線各項(xiàng)技術(shù)參數(shù); 表2.7 鋼絞線技術(shù)數(shù)據(jù) 名稱 數(shù)據(jù) 鋼絞線的計(jì)算外徑 7.8 鋼絞線的界面 37.15 鋼絞線重 318.2 鋼絞線的溫膨數(shù) 11.5010-6 鋼絞線的破壞應(yīng)

25、力 1200 鋼郊縣的線彈系數(shù) 196 鋼絞線的安全系數(shù) 3.5 （5）計(jì)算得出不同條件下鋼絞線的比載值; 表2.8 鋼絞線比載 名稱 符號(hào) 結(jié)果(10-3MPa) 自身重 83.92 結(jié)冰重 255.19 垂直方向 339.11 沒(méi)結(jié)冰風(fēng)吹 106.26 15.74 結(jié)冰有風(fēng)吹 168.27 沒(méi)結(jié)冰有風(fēng)吹綜合 133.02 85.404 結(jié)冰風(fēng)吹綜合 378.5 （6）鋼絞線在氣象條件為：15℃ 無(wú)風(fēng) 無(wú)冰的情況下應(yīng)力大小為

26、 其中 選擇110kv桿塔 查閱通用桿塔圖冊(cè)可得 S=1.57 h=2.8+l=2.8+1.02=3.82 再查閱畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)可得 =500m (7) 能使得的數(shù)值最大的時(shí)的檔距為，s、h在圖中對(duì)應(yīng)唯一的一個(gè)值。 （8）鋼絞線在+15℃，沒(méi)風(fēng)吹，不結(jié)冰為控件，應(yīng)用特定的公式算出某一情況下鋼絞線的力、下垂，作曲線。 計(jì)算過(guò)程

27、見(jiàn)計(jì)算書(shū)；結(jié)果和曲線圖見(jiàn)附錄 2.3桿塔形式的選擇 如何選擇桿塔的形式，是和本設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的輸電線路電壓的大小、線路是有幾條回路、地理的狀況、使用的條件都是相關(guān)的。本設(shè)計(jì)商橋到柳村的線路是單回路線路，電壓等級(jí)是一百一時(shí)千伏，采用的架空輸電線的代號(hào)是LGJ-120/25，用做避雷的鋼絞線的代號(hào)是GJ-35。 2.3.1桿塔形式的選擇 （1）從經(jīng)濟(jì)的角度考慮，選擇較為合理的桿塔形式和高度，充分利用手頭上已知的或者計(jì)算得到的數(shù)據(jù)和條件； （2）選擇桿塔時(shí)應(yīng)在條件允許的情況下選擇較為典型的、已經(jīng)被成熟運(yùn)用的桿型，并且盡量是的整條線路的桿塔類型保持一致，桿塔的高

28、度也盡量不要出現(xiàn)太大落差。 （3）由于考慮到地形的因素，高度較高的桿塔和較矮的可以在使用中穿插排布。 （4）鋼芯鋁絞線和鋼絞線的規(guī)格，可以對(duì)桿塔的高和形式進(jìn)行確定。 2.3.2 桿塔選擇的結(jié)果 這次工作涉及的線是11萬(wàn)伏特，架空輸電線的代號(hào)是LGJ-120/25，用作避雷的鋼絞線代號(hào)是GJ-35。所以直線桿塔選擇上字形直線桿塔，耐張桿塔選擇酒杯型耐張桿。由于本設(shè)計(jì)線路需要橫越很多的小溪和房子，同其他的電力和通信線路也要交叉，桿塔的高上提出了很高的要求。 2.4 絕緣子和金具的選擇 絕緣子和金具要經(jīng)過(guò)一些規(guī)定的方法的接上，才能使得鋼芯鋁絞線和鋼絞線是懸掛在桿塔

29、上的，在線路上的絕緣子，對(duì)于輸電線路正常工作的電壓承受，還要能承受國(guó)電壓的情況。因桿塔均架設(shè)在野外，絕緣子金具還需要具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，污穢耐受性、抗化學(xué)侵蝕等特性。 2.4.1絕緣子的選擇 所需考慮的條件 （1）承受的機(jī)械載荷 （2）架空輸電線路的電壓等級(jí) （3）絕緣子允許的機(jī)電荷載 2.4.2 如何選擇絕緣子需要幾片 （1）按照工作電壓情況下，架空輸電線路通過(guò)地區(qū)的污穢等級(jí)確定的絕緣子串本的泄露比距來(lái)確定。 （2）還必須承受的住操作過(guò)電壓的電壓情況，既考慮沖擊閃落電壓。 （3）滿足雷擊時(shí)出現(xiàn)的瞬時(shí)較大的過(guò)電壓。

30、 2.4.3 絕緣子選擇的標(biāo)準(zhǔn) 本設(shè)計(jì)所涉及的線路電壓等級(jí)是110kv， 架空輸電線的鋼芯鋁絞線代號(hào)是LGJ-120/25，商橋到柳村之間的地區(qū)屬于劃定好的我國(guó)的幾個(gè)特定的氣象區(qū)中的II氣象區(qū)，所以可以使用具有防污這一功能的絕緣子，代號(hào)XWP-70型絕緣子。 2.4.3.1 絕緣子片數(shù)的確定 經(jīng)過(guò)計(jì)算得到n=7 所以懸垂串時(shí)取沒(méi)聯(lián)絕緣子串含有7片絕緣子，兒耐張串上相應(yīng)的加上一片，既為8片絕緣子。 2.4.3.2 絕緣子串聯(lián)數(shù)的確定 通過(guò)以這些條件對(duì)結(jié)果進(jìn)行計(jì)算: (1) 最大綜合比載（鋼芯鋁絞

31、線）決定 (2.11) （2）按鋼芯鋁絞線的斷線條件計(jì)算 (2.12 2.4.4金具的選擇 把金具通過(guò)特性和功能、在線路中的作用來(lái)對(duì)金具進(jìn)行選擇。金具的選用方法可以通過(guò)下面的方法進(jìn)行： (1) 根據(jù)架空輸電線代號(hào)和用作避雷的鋼絞線代號(hào)，和直徑對(duì)垂下來(lái)的夾子的大小進(jìn)行選擇，也對(duì)耐力的夾子和金屬器具來(lái)選擇。 (2) 絕緣子具備特殊的機(jī)電破壞荷載，可以通過(guò)這個(gè)來(lái)確定連接金具的類型和型號(hào)。2.4.4.1各種金具代號(hào) 表2.10

32、鋁絞線上單串絕緣子金屬器具： 件號(hào) 稱呼 代號(hào) 數(shù)目 單個(gè)重（kg） 總重(kg) 總質(zhì)量(kg) 尺寸H(mm) 1 掛板 UB-7 1 0.6 0.6 35.9 60 2 球頭掛環(huán) QP-7 1 0.3 0.3 50 3 懸式絕緣子 XWP-70 7 4.6 32.2 1467 4 碗頭掛板 W-7A 1 0.8 0.8 70 5 懸垂線夾 XGU-3 1 2.0 2.0 102 （連接圖見(jiàn)附錄） 表2.11 耐力絕緣子串材料表 件號(hào) 稱呼 代號(hào) 數(shù)目 單個(gè)重kg 共計(jì)重kg

33、 總重kg 尺寸H(mm) 1 U型掛環(huán) U-7 2 0.5 1 43.63 60 2 球頭掛環(huán) QP-7 1 0.3 0.3 50 3 懸式絕緣子 XWP-70 8 4.6 36.8 1468 4 碗頭掛板 W-7A 1 0.8 0.8 70 5 耐張線夾 NLD-3 1 4.6 4.6 310(L) 6 鋁包帶 0.13 （連接圖見(jiàn)附錄） 表2.12 鋼絞線材料表 金具名稱 代號(hào)號(hào) 數(shù)目 單個(gè)重kg 總重kg 總質(zhì)量kg 尺寸H(mm) 懸垂金具 U型螺絲 U

34、-1880 1 0.8 0.8 3.1 80(L) 掛環(huán) ZH-7 1 0.5 0.5 95 懸垂線夾 XGU-2 1 1.8 1.8 82 耐張金具 耐張線夾 NY-35G 1 0.6 0.6 1.1 205(L) U型掛環(huán) U-7 1 0.5 0.5 60 2.5桿塔定位 2.5.1 原則 （1）對(duì)于好地和耕地盡量少占用，土方量不要多。 （2）在樹(shù)立桿塔時(shí)，應(yīng)該計(jì)量避免一些比較難施工難操作或者不允許的地理位置，比如：池塘、河流，水庫(kù)，受沖擊或者發(fā)育中的地質(zhì)，斷層帶等地質(zhì)水文條件

35、不穩(wěn)定的地帶，如果架設(shè)帶拉線的桿時(shí)還需要考慮拉線點(diǎn)的位置。 （3）施工的硬件條件應(yīng)較好，減小施工困難。 2.5.2桿塔排桿定位 室內(nèi)排桿定位，就是已經(jīng)有被設(shè)計(jì)所經(jīng)路線的平斷面圖，在圖上對(duì)桿塔的具體安置的地點(diǎn)情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。以下是操作： 2.5.2.1計(jì)算得到大氣條件在最大弧垂出現(xiàn)時(shí) 在氣溫值極大或者負(fù)荷值極大時(shí)都可能出現(xiàn)弧垂的極大值，所以在測(cè)定弧垂極大值時(shí)，可以采用臨界比法或者臨界溫度法： 2.5.2.2 定位桿塔的高度 直線塔： = （2.10） 耐張塔

36、： = （2.11） 式中 h —— 桿塔施工基面，現(xiàn)取0 m。 2.5.2.4 制作模板 用查相應(yīng)的計(jì)算檔距， 就是在定位最大弧垂的應(yīng)力值，模板k值由k =/(2)公式計(jì)算得出。根據(jù)比例， （-300x300），制成模板。 2.4.2.5 排定桿塔位置 是桿塔的定位高度，鑰匙的弧線和最高的跨越為相切，先在平面上確定桿塔的大概位置。在耐張斷后，通過(guò)=，得到實(shí)際的檔距，再查得（最大弧垂時(shí)），并求出。如果k與誤差較小，在內(nèi)，則可以實(shí)施。如不行，還要在重現(xiàn)計(jì)算，直至滿足要求。 2.4.3結(jié)果 表2.1

37、5 定位結(jié)果 2.5防振設(shè)計(jì) 要想防振，可以從下面著手：減弱振動(dòng)；對(duì)鋼芯鋁絞線的耐震強(qiáng)度增強(qiáng)。這次設(shè)計(jì)使用的是防振錘，也是我國(guó)最廣泛的一種防振裝置，它可以把振動(dòng)的幅度控制在安全范圍內(nèi)，對(duì)于減小震動(dòng)的危險(xiǎn)很有效果。它主要解決了兩個(gè)問(wèn)題，對(duì)于它重量和型號(hào)的確認(rèn)，還有就是防振錘的安裝位置。 2.5.1選用防振錘 鋁絞線代號(hào)LGJ－120/25，選用 FD－5；鋼絞線代號(hào)為GJ－35，選用FG－50。 2.5.2 確定數(shù)量 通過(guò)查詢下表，得出安裝的數(shù)量。 表2.16 防振錘安裝數(shù)量 防振錘代號(hào) 鋼芯鋁絞線截面積直徑（mm） 防振錘安裝數(shù)量

38、當(dāng)需要安裝下列防振錘個(gè)數(shù)時(shí)的相應(yīng)檔距(m) 1個(gè) 2個(gè) 3個(gè) 2.5.3 安全距離的確定 2.5.3.1 精確的起止點(diǎn) 不同的夾子也不一樣。懸垂夾子的是線夾的中間；輕型指的是轉(zhuǎn)動(dòng)中心距離；重型的指出口的中心距離。 2.5.3.2 波長(zhǎng) 公式： = （2.12） = （2.13） 2.5.3.3安裝距

39、 （2.14） 2.6 確定尺寸 2.6.1強(qiáng)度校核 2.6.1.1相關(guān)的數(shù)據(jù) 水平檔距 = （2.15） 垂直檔距 = +() （2.16） 2.6.1.2常態(tài) 如果 K= P /> 2 （2.17） 則時(shí)可以的。 2.6.1.3事

40、故 如果 K= P /> 1.3 （2.18） 則是可以的。 由于懸掛點(diǎn)的落差不打，所以在檔距的選取上選擇了相差較大的。 2.6.2串?dāng)?shù)選擇 2.6.2.1 懸垂串?dāng)?shù)選擇 (1) 在最大垂直負(fù)荷下計(jì)算 N ≥(+ ) / T （2.19） (2) 按鋼芯鋁絞線事故一分為二條件計(jì)算 N ≥/ T （2.20） 2.6.2.2 耐張串?dāng)?shù)選擇 N ≥/ T （2.21）

41、 2.6.3 塔頭尺寸校驗(yàn) 2.6.3.1風(fēng)吹偏離角 (1) 計(jì)算 = arctg （2.22） 表2.17 風(fēng)吹偏離角計(jì)算結(jié)果 情況 g410-3（Mpa/m） g110-3（Mpa/m） () 工作電壓 25.28 56.48 46.72 內(nèi)過(guò)電壓 9.099 37.73 8.79 外過(guò)電壓 4.044 36.11 19.25 帶電作業(yè) 4.044 37.73 8.79 (2) 做一個(gè)圓對(duì)風(fēng)吹偏離進(jìn)行檢測(cè)，滿足。 2.6.3.2 非直線風(fēng)吹偏離ε ε= arctg (/)

42、 （2.23） 表2.18 跳線風(fēng)偏角ε計(jì)算結(jié)果 情況 運(yùn)行電壓 內(nèi)過(guò)電壓 外過(guò)電壓 帶電作業(yè) ε（） 39.16 19.16 8.77 8.77 2.6.3.3 檔距中鋼芯鋁絞線的水平線間距離的校驗(yàn) 當(dāng)<1000m時(shí) D = 0.4λ+ （2.24） 2.6.3.4 確定支架 (1)保護(hù)角計(jì)算。 α= arctg ( s /h) （2.25） (2) 中鋼芯鋁絞線

43、的保護(hù)要求。 D / s > 5 （2.26） (3) 距離選定。 S≥0.012 L + 1[ m （2.27） (4) 最大使用應(yīng)力測(cè)算。 =≤= / K （2.28） (5) 調(diào)整呼稱高。 H為暫定的呼稱高，實(shí)際條為，需h≥，其中 = （2.29） 2.7荷載計(jì)算 2.7.1荷載計(jì)算（運(yùn)行時(shí)

44、） 風(fēng)吹最大的時(shí)候，沒(méi)結(jié)冰，溫度適中，線路暢通 結(jié)冰，氣溫適中，線路暢通 溫度極低值，沒(méi)風(fēng)吹，沒(méi)結(jié)冰，線路暢通 2.7.2 荷載計(jì)算（斷線時(shí)） 斷了兩根鋼芯鋁絞線，鋼絞線連接正常，沒(méi)有風(fēng)也沒(méi)結(jié)冰 2.7.3系數(shù) 運(yùn)行的時(shí)候: 1.0 斷線是 0.9 220kv及以上直線桿 0.75 安裝情況

45、 0.9 2.7.4計(jì)算公式 1) 正常I 垂直荷載 (2.25) (2.26) 水平荷載 (2.27) 研究中一般不考慮縱向力. 2) 正常情況Ⅱ 垂直荷載 (2.28)

46、 (2.29) 水平荷載 (2.30) 研究中一般不考慮縱向載荷. 3) 正常情況Ⅲ 垂直荷載 (2.31) (2.32) 水平荷載 (2.33) (2.34) 研究中一般不考慮縱向載荷. 4) 鋼芯鋁絞線斷時(shí)

47、 未斷相： (2.35) 斷相： (2.36) ,另加 (2.37) (2.38) (2.39)

48、 (2.40) 5) 轉(zhuǎn)角耐張桿塔斷鋼絞線 未斷鋼芯鋁絞線 (2.41) (2.42) 斷線 (2.43) 未斷時(shí)的水平荷載

49、 (2.44) (2.45) 縱向荷載 (2.46) 6)安裝情況Ⅰ 鋼絞線垂直荷載 (2.47) 已裝鋼絞線水平荷載

50、 (2.48) 正裝鋼絞線水平荷載 (2.49) 已裝鋼絞線縱向荷載 (2.50) 正裝鋼絞線縱向荷載 (2.51) 6) 轉(zhuǎn)角耐張桿塔安裝情況Ⅱ 已裝鋼絞線垂直荷載 (2.52) 正裝鋼絞線垂直荷載

51、 (2.53) 已裝鋼絞線水平荷載 (2.54) 正裝鋼絞線水平荷載 (2.55) 已裝鋼絞線縱向荷載 正裝鋼絞線縱向荷載 (2.56) 7) 轉(zhuǎn)角耐張桿塔安裝情況Ⅲ

52、 垂直荷載 (2.57) (2.58) 已裝鋼絞線水平荷載 (2.59) 已裝鋼芯鋁絞線的水平荷載 (2.60) 正裝鋼芯鋁絞線的水平荷載 (2.61)

53、 已裝鋼芯鋁絞線縱向荷載 (2.62) 正裝鋼芯鋁絞線縱向荷載 (2.63) 2.8干字型鐵塔內(nèi)力計(jì)算 計(jì)算需要從塔材內(nèi)力著手，確定選材和螺栓的數(shù)目。 2.8.1計(jì)算塔身風(fēng)壓 公式： (2.64) 2.8.2 鐵塔內(nèi)力計(jì)算 2.8.2.1 塔頭部分 1) 運(yùn)行情況下 a.按鐵塔正立面

54、進(jìn)行計(jì)算 = = (2.65) (2.66) (2.67) b.上曲臂（右）主材內(nèi)力 (2.68) (2.69) c.下曲臂（右）主材內(nèi)力

55、 (2.70) d.鋼絞線支架（右）內(nèi)力 (2.71) (2.72) e.橫擔(dān)主斜材內(nèi)力 (2.73) (2.74) 2) 斷線情況內(nèi)力計(jì)算 a.上曲臂構(gòu)件內(nèi)力

56、 斷時(shí) ： (2.75) (2.76) b.下曲臂構(gòu)件內(nèi)力 斷時(shí)： (2.77) (2.78) 2.8.2.2 塔身部分 由最大風(fēng)和斷線來(lái)確定內(nèi)里，并且去內(nèi)里較大的那一個(gè)。斷線時(shí)側(cè)面會(huì)施加在塔身兩個(gè)力，分別是張力T和扭力。在說(shuō)明說(shuō)中會(huì)詳細(xì)介紹。 2.9 基礎(chǔ)穩(wěn)定設(shè)計(jì) 向上提拉力、向下擠壓力和水平力共同影響著鐵塔基礎(chǔ)，所以要分情況來(lái)設(shè)

57、計(jì)。 2.9.1選擇原則 基礎(chǔ)的選擇需要考慮到手里，地形，下面的水文地質(zhì)和其他的一些綜合條件，以及桿塔的形式，設(shè)計(jì)要盡量的方便安全經(jīng)濟(jì)。 2.9.2 計(jì)算 設(shè)計(jì)時(shí)需要對(duì)向上提拉力力、向下擠壓力、水平力和扭力這些力，計(jì)算到每個(gè)塔腿上。 1) 計(jì)算拔力T、向下擠壓力N（運(yùn)行時(shí)） (2.79) (2.80) 2) 線路故障一分為二情況下

58、 (2.81) (2.82) (2.83) (2.84) 2.9.3參數(shù) 1) 和的確定 表2-35 上拔和傾覆穩(wěn)定設(shè)計(jì)安全系數(shù) 桿塔類型 上拔穩(wěn)定 傾覆穩(wěn)定 直線型 1.6 1.2 1.5 懸垂轉(zhuǎn)角、耐張型 2.0 1.

59、3 1.8 轉(zhuǎn)角型、終端型、大跨越 2.5 1.5 2.2 2) 由=7，=0.92 知土質(zhì)為輕亞粘土，狀態(tài)為軟塑。附表如下： 表2-36 堅(jiān)硬 0 硬塑 0<0.25 可塑 0.25<0.75 軟塑 0.75<1 流塑 >1 粘土 >7 亞粘土 10<17 輕亞粘土 3<10 3) 確定上拔角α和土的計(jì)算容重 表2-37 土名 參數(shù) 粘土、亞粘土、輕亞粘土 粗砂中砂 細(xì)紗 粉砂 堅(jiān)硬、硬塑 可塑 軟塑 （kN/） 17 16 15 17 16 15 α(度) 26 20 10 28

60、 26 22 4） 確定臨界深度 表2-38 土的參數(shù) 土名及狀態(tài) 圓形底板 方形底板 沙類土 2.5D 3.0B 粘性土（堅(jiān)硬的、硬塑的） 2.0D 2.5B 粘性土（可塑的） 1.5D 2.0B 粘性土（軟塑、流塑 1.2D 1.5B 由上表可知=2.03=6(m) 5) 確定地基的基本容許承載應(yīng)力[R]。 表2-39 基本容許承載應(yīng)力表 塑性指標(biāo) 液性指標(biāo) 0 0.5 1.0 0 0.25 0.50 0.75 1.00 1.20 孔 隙 比 0.5 350 310 280 4

61、50 410 370 (340) 0.6 300 260 230 380 340 310 280 (250) 0.7 250 210 190 310 280 250 230 200 160 0.8 200 170 150 260 230 210 190 160 120 0.9 160 140 120 220 200 180 160 130 100 1.0 120 100 190 170 150 130 110 1.1 150 130 110 100

62、 本設(shè)計(jì)結(jié)合已知條件[R]=100kN/m 6) 確定基礎(chǔ)寬度和埋深的承載應(yīng)力修正系數(shù)和。 表2-40修正系數(shù)選擇 土的類別 老粘性土和一般粘性土 粘土、亞粘土 0.3 1.5 輕亞粘土 0.5 2.0 按上表，因上為粘土，則=0.3，=1.5 2.9.4穩(wěn)定設(shè)計(jì) 1)條件 泥漿較多，孔隙比e=0.92,塑性指標(biāo)=7，液性指標(biāo)=1.8，地下1米有水。 2) 基礎(chǔ)受力 上部的壓力、向上提拉力、水平力和扭力共同作用于桿塔的每一條腿。 3)尺寸 2.10.4.4強(qiáng)度設(shè)計(jì) 計(jì)算采用“土重法”，抗剪強(qiáng)度不考慮。 對(duì)上撥進(jìn)行穩(wěn)

63、定計(jì)算： 是土錐體的體積， 是深度 當(dāng)時(shí)， (2.85) 當(dāng)>時(shí)， (2.86) 式中： 計(jì)算上拔角 B 根開(kāi) m 基礎(chǔ)穩(wěn)定： 滿足公式： (2.87) 下穩(wěn)定計(jì)算 地基容許承載應(yīng)力R計(jì)算 (2.88) 求雙向偏心受壓基礎(chǔ)地面的壓應(yīng)力 (2.89) 核算地基容許承受力：

64、 有軸心壓力時(shí) 2.10 本章小結(jié) 本章主要是概括了本次架空輸電線路設(shè)計(jì)的一些通用的基本流程的方法，再結(jié)合本次架空輸電線路設(shè)計(jì)的一些特殊的要求，充分運(yùn)用了手頭上已知的一些數(shù)據(jù)和給出的公式，對(duì)于設(shè)計(jì)中模塊化的常規(guī)的方法進(jìn)行了說(shuō)明和梳理。 說(shuō)明書(shū)顧名思義就是對(duì)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)所用到的方法公式等等的一個(gè)概括和說(shuō)明，并沒(méi)有牽扯到具體的數(shù)量運(yùn)算，僅僅是對(duì)使用到的公式以及公式中所包含的數(shù)據(jù)進(jìn)行了說(shuō)明，，主要都是比較理論性的闡述。因而涉及的知識(shí)點(diǎn)和內(nèi)容都非常的多，處理起來(lái)有一定的難度，但是說(shuō)明書(shū)這種理論化的闡述對(duì)后面的計(jì)算是具有一

65、個(gè)很高的知道意義，尤其在防震設(shè)計(jì)的部分和安全校驗(yàn)等等內(nèi)容時(shí)，所涉及的公式數(shù)量龐大，系數(shù)較多，錯(cuò)綜復(fù)雜，說(shuō)明書(shū)則是對(duì)上述浙西內(nèi)容的一個(gè)很好的梳理，為大量的數(shù)學(xué)運(yùn)算提供了方便。 畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū) 3.1鋼芯鋁絞線應(yīng)力弧垂計(jì)算 3.1.1 架空輸電線的彈性系數(shù)和溫膨系數(shù) 架空輸電線代號(hào)LGJ-120/25，查出各項(xiàng)參數(shù)并參照工程樣品給出的實(shí)驗(yàn)值可以的出，本設(shè)計(jì)中架空輸電線的最終彈性系數(shù)取值76000N/mm2，溫膨系數(shù)取值18.510-6 1/℃ 3.1.2 架

66、空輸電線各項(xiàng)比載的計(jì)算 3.1.2.1 自重比載計(jì)算 3.1.2.2 覆冰重量比載 3.1.2.3 垂直方向的比載和 3.1.2.4 沒(méi)有覆冰風(fēng)的壓力的比載 （1）風(fēng)速的極大值 計(jì)算強(qiáng)度時(shí)： 計(jì)算風(fēng)偏時(shí)： （2）外過(guò)電壓(有風(fēng)) 安裝(有風(fēng)) （3）內(nèi)過(guò)電壓 3.1.2.5 有冰覆蓋的風(fēng)的壓力比載 （1） 計(jì)算強(qiáng)度時(shí) （2）計(jì)算風(fēng)偏時(shí) 3.1.2.6無(wú)冰，但是風(fēng)存在的比載 （1）外面有過(guò)電壓 在安裝時(shí)有風(fēng)的存在 （2）