110kv輸電線路畢業(yè)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計正文終稿

71PAGE60緒論課題來源“松柏站—三棟數(shù)碼園站線路工程”是根據(jù)廣東省廣電集團有限公司（廣電規(guī)[2002]126號）《關(guān)于惠州市二00二年110千伏輸變電工程的批復(fù)》文件廣東省惠州市規(guī)劃建設(shè)局《惠市規(guī)建建[2003]246號—關(guān)于三棟變電站至數(shù)碼園110kv變電站送電線路路徑的復(fù)函》文件的精神，對“松柏站—數(shù)碼園站線路工程”進行技術(shù)施工設(shè)計。本課題主要完成的工作松柏變電站至數(shù)碼園110kv變電站線路工程是經(jīng)廣東省惠州市鴻業(yè)電力設(shè)計有限公司進行初步勘測設(shè)計并報廣東省廣電集團批準的松柏變電站配套110kv輸電線路工程。本課題是該工程的技術(shù)施工設(shè)計階段，由惠州市鴻業(yè)電力設(shè)計有限公司提供全部的設(shè)計技術(shù)數(shù)據(jù)資料，包括：線路路徑走向圖一份；線路平斷面測量技術(shù)資料一套；廣東省廣電集團對該工程的批復(fù)文件。在此基礎(chǔ)上，本設(shè)計主要完成以下工作：完成工程定位手冊的編制（包括應(yīng)力弧垂曲線，安裝曲線和各種校驗曲線），制作弧垂模板，排定各耐張段的桿塔位置，進行桿塔定位校驗，進行防振設(shè)計，間隔棒的安裝設(shè)計，選擇接地裝置，完成絕緣子串組裝圖等。本設(shè)計所完成的所有圖紙及數(shù)據(jù)資料將用于指導(dǎo)該工程的實際建設(shè)。工程概況工程起止點:線路起點：松柏220kv變電站，線路終點：三棟數(shù)碼園110kv變電站線路全長5.788km，同塔架設(shè)雙回線路；所在氣象區(qū)：全國典型氣象Ⅱ區(qū)（按最大風(fēng)速35m/s、無覆冰設(shè)計）；導(dǎo)線型號：LGJX-300/25；地線型號：一根采用GJX-50另外一根選用12芯OPGW；等級污穢區(qū)：Ⅲ級；工程地質(zhì)：參見附錄測量資料；交叉跨越情況，詳見表1-1。表2-1“松柏—數(shù)碼園線”交叉跨越物情況明細表交叉跨越物跨越次數(shù)220kv高壓線6110kv高壓線1低壓線2通訊線4河流0整理氣象參數(shù)及架空線性能參數(shù)1.氣象條件參數(shù)根據(jù)線路所在的氣象區(qū)，查[1]得出本設(shè)計的氣象條件有關(guān)參數(shù)，列于表3-1。表3-1線路氣象條件參數(shù)注氣象項目最低氣溫最高氣溫最大風(fēng)覆冰外過無風(fēng)外過有風(fēng)內(nèi)過電壓安裝年均溫氣溫（℃）-10＋4010-5＋15＋15＋200＋20風(fēng)速（m/s）00351001017.5100冰厚（mm）000000000注：最大風(fēng)速按照文件規(guī)定按35m/s設(shè)計；由于地線中無電流流過，故不存在內(nèi)過電壓一項控制條件。2.架空線性能參數(shù)本設(shè)計中采用的導(dǎo)地線型號是稀土多元合金鍍層鋼芯鋁絞線LGJX-300/25。根據(jù)[14]并且參考生產(chǎn)產(chǎn)家的產(chǎn)品目錄性能表，列出導(dǎo)線LGJX-300/25、地線GJX-50的性能參數(shù)表（表3-2、表3-3）。表3-2導(dǎo)線LGJX-300/25性能參數(shù)項目表截面積(mm2)導(dǎo)線直徑(mm)彈性系數(shù)(Mpa)溫度膨脹系數(shù)（1/℃）抗拉強度(Mpa)安全系數(shù)計算拉斷力（N）許用應(yīng)力[]（Mpa）平均運行應(yīng)力[]計算重量Kg/km333.3123.766500020.5×10-6237.742.58341095.159.441058.0表3-3地線GJX-50性能參數(shù)表截面積A(mm2)導(dǎo)線直徑d(mm)彈性序數(shù)E(Mpa)溫度膨脹系數(shù)α（1/℃）抗拉強度σp(Mpa)安全系數(shù)K許用應(yīng)力[σ]（Mpa）平均運行應(yīng)力[σcp]計算重量kg/km49.509.018142311.5×10-612002.8注420.29294.20423.7注：根據(jù)規(guī)程規(guī)定，地線的安全系數(shù)應(yīng)該比導(dǎo)線大。本設(shè)計中地線的安全系數(shù)取2.8。根據(jù)文件規(guī)定要求，本線路在設(shè)計過程中一根地線選用OPGW架空復(fù)合地線。通過與有關(guān)產(chǎn)家的聯(lián)系和查閱有關(guān)文獻資料[14]，列出其性能參數(shù)表：表3-4地線OPGW-12B1/90性能參數(shù)表截面積A(mm2)導(dǎo)線直徑d(mm)彈性系數(shù)E(Mpa)溫度膨脹系數(shù)α（1/℃）抗拉強度σp(Mpa)安全系數(shù)K許用應(yīng)力[σ]（Mpa）平均運行應(yīng)力[σcp]計算重量Kg/Km87.513.512000014.2×10-61357.62.8197.8169.63525架空線應(yīng)力弧垂特性計算架空線應(yīng)力弧垂的計算及曲線的制作步驟計算步驟：（1）確定架空線所在的氣象區(qū)，列出架空線計算用氣象條件項目表；（2）根據(jù)所選用的架空線型號，查找架空線的國家標準，列出計算用架空線參數(shù)；（3）計算各種氣象條件下的比載；（4）選定架空線各種氣象條件下的許用應(yīng)力（包括平均運行應(yīng)力的許用值）；（5）計算臨界檔距值，并判定有效臨界檔距和控制氣象條件；（6）判定最大弧垂出現(xiàn)的氣象條件；（7）由控制氣象條件出發(fā)，計算不同檔距、各種氣象條件下架空線的應(yīng)力和弧垂值；（8）由計算所得的數(shù)據(jù)表，使用AutoCAD在同一坐標系里面按一定的比例繪制架空線的弧垂應(yīng)力曲線。根據(jù)工程的實際需要，一般按下表（表4-1）所列各項內(nèi)容計算架空線的應(yīng)力弧垂曲線，表中符號△表示需要計算，符號×表示不用計算。表4-1架空線應(yīng)力弧垂曲線計算項目氣象條件計算項目最高氣溫最低氣溫最大風(fēng)速最厚覆冰內(nèi)過電壓外過無風(fēng)外過有風(fēng)安裝情況事故氣象年均氣溫應(yīng)力曲線導(dǎo)線△△△△△△△△△△地線×△△△×△×△△△弧垂曲線導(dǎo)線△××△×△××××地線×××××△××××導(dǎo)線的應(yīng)力弧垂計算4.2.1各種氣象條件下導(dǎo)線比載的計算（1）自重比載（2）冰重比載（3）垂直總比載（4）風(fēng)壓比載內(nèi)過電壓風(fēng)速不均勻系數(shù)，外過電壓（有風(fēng)）風(fēng)速不均勻系數(shù)，安裝情況風(fēng)速不均勻系數(shù)，最大風(fēng)速風(fēng)速不均勻系數(shù)，（5）覆冰風(fēng)壓比載根據(jù)文件規(guī)定，本線路按無覆冰設(shè)計（6）無冰有風(fēng)綜合比載內(nèi)過電壓外過電壓（有風(fēng)）安裝情況最大風(fēng)速（7）覆冰有風(fēng)綜合比載（由于本設(shè)計所在地區(qū)為無覆冰）根據(jù)以上計算列出比載匯總表（表4-2）：表4-2比載匯總表單位：Mpa/m項目自重比載垂直總比載無冰綜合比載無冰綜合比載無冰綜合比載無冰綜合比載覆冰有風(fēng)比載數(shù)據(jù)備注4.2.2計算臨界檔距，判斷控制氣象條件可能的控制氣象條件的有關(guān)參數(shù)見表4-3。表4-3可能控制氣象條件參數(shù)表氣象條件項目最低溫最大風(fēng)平均溫最厚覆冰氣溫（℃）－101020-5比載(Mpa/m)31.1×10－351.6×10－331.1×10－331.5×10－3許用應(yīng)力495.1比值0.3270.5430.5230.331順序編號adcb計算臨界檔距：當(dāng)時，當(dāng)時，通過計算得出：利用列表法判別控制檔距，列出臨界檔距判別表：表4-4臨界檔距判別表可能的控制氣象條件a(最低氣溫)b(最厚覆冰)c(年均溫)d(最大風(fēng)速)臨界檔距——控制氣象條件判別情況：由上表可知，有效臨界檔距為，即當(dāng)時，平均年氣溫為控制氣象條件，當(dāng)時，最大風(fēng)速為控制氣象條件。4.2.3由控制氣象條件出發(fā)計算各種氣象條件下的導(dǎo)線弧垂應(yīng)力LGJX－300/25導(dǎo)線數(shù)據(jù)：計算公式：已知條件：表4-5已知控制氣象條件條件年均溫最大風(fēng)速控制區(qū)間數(shù)據(jù)0～632.9m632.9～20100003531.151.659.4491.5026.6513.332.627.21求出條件：表4-6求出的氣象條件參數(shù)條件數(shù)據(jù)最高溫度最低溫外過有風(fēng)外過無風(fēng)安裝有風(fēng)內(nèi)過電壓覆冰+40-10+15+15020-50000000001001017.51031.131.534.431.553.3-13.3319.9919.99026.65-6.662.622.622.692.622.693.202.62計算導(dǎo)線弧垂應(yīng)力源程序見附錄Ⅰ?！?.架空復(fù)合地線（OPGW-12B1/90）的應(yīng)力弧垂計算4.3.1計算地線各種氣象條件下的比載（1）自重比載（2）冰重比載（3）垂直總比載（4）風(fēng)壓比載外過電壓（有風(fēng)）風(fēng)速不均勻系數(shù)，安裝情況風(fēng)速不均勻系數(shù)，最大風(fēng)速風(fēng)速不均勻系數(shù)，（5）覆冰風(fēng)壓比載根據(jù)文件規(guī)定，本線路按無覆冰設(shè)計（6）無冰有風(fēng)綜合比載外過電壓（有風(fēng)）安裝情況最大風(fēng)速（7）覆冰有風(fēng)綜合比載（由于本設(shè)計所在地區(qū)為無覆冰）根據(jù)以上計算列出比載匯合表表4-12比載匯合表單位：Mpa/m項目自重比載垂直總比載無冰綜合比載無冰綜合比載無冰綜合比載覆冰有風(fēng)綜合比載數(shù)據(jù)備注4.3.2計算臨界檔距，判定控制氣象條件可能的控制氣象條件的有關(guān)參數(shù)見表4-13：表4-13可能控制氣象條件參數(shù)表氣象條件項目最低溫最大風(fēng)最厚冰平均溫氣溫（℃）－1010－520比載(Mpa/m)58.86×10－3113.7×10－359.94×10－358.86×10－3許用應(yīng)力197.81197.81197.81169.63比值0.2980.5750.3030.347順序編號adbc計算臨界檔距當(dāng)時，當(dāng)時，通過計算得出：臨界檔距判別表：表4-14臨界檔距判別表可能的控制氣象條件a(最低氣溫)b(最厚覆冰)c(年均溫)d(最大風(fēng)速)臨界檔距——控制氣象條件判別情況：由上表可知，有效臨界檔距為，即當(dāng)時，平均年氣溫為控制氣象條件，當(dāng)時，最大風(fēng)速為控制氣象條件。4.3.3由控制氣象條件出發(fā)計算各種氣象條件下的復(fù)合地線弧垂應(yīng)力OPGW－12B1/90地線數(shù)據(jù)：表4-15已知控制氣象條件計算項目表條件年均溫最大風(fēng)速控制區(qū)間數(shù)據(jù)0～333.9m333.9～20100003558.86113.7169.63197.8134.0817.0417.3264.64表4-16求出的氣象條件計算項目表條件數(shù)據(jù)最高溫度最低溫外過有風(fēng)外過無風(fēng)安裝有風(fēng)內(nèi)過電壓覆冰+40-10+15+150——-500000——00010010——1058.8658.8659.9458.8659.94——59.9468.16-17.0425.5625.560——-8.5217.3217.3217.9617.3217.96——17.96利用以上數(shù)據(jù)變成計算各代表檔距下的應(yīng)力弧垂。程序可采用與導(dǎo)線的應(yīng)力弧垂計算程序相同的程序。地線GJX-50應(yīng)力計算4.4.1推算地線應(yīng)力為保證實際施工建設(shè)和運行情況兩根地線的弧垂一致，采用根據(jù)復(fù)合地線的弧垂來推算相應(yīng)氣象條件和代表檔距下的地線應(yīng)力。計算公式：采用計算機編程計算，計算源程序見附錄Ⅰ，計算結(jié)果如下表：表4-17地線應(yīng)力表代表檔距（m）氣象條件（t，v，b）100150200250300350400最高氣溫（40，0，0）198.04201.85206.82210.94214.7214.3207.85最低氣溫（-10，0，0）308.71306.71302.05296.84291.56280.13261.18覆冰（-5，0，0）295.24295.24291.2286.33282.18272.96255.73最大風(fēng)速（10，35，0）246.7259.52271.18283.93295.49303.05302.99外過有風(fēng)（15，10，0）221.43225.61226.14228.28230.5228.42220.28外過無風(fēng)（15，0，0）256.01253.94251.41250.39249.91244.45231.96平均氣溫（20，0，0）244.1240.99242.69242.07242.22238.11226.64安裝情況（0，10，0）287.26284.7281.56276.79274.09265.72249.72（續(xù)表4-17）代表檔距（m）氣象條件（t，v，b）450500550600650700750最高氣溫（40，0，0）202.62198.64195.63193.08191.15189.5188.21最低氣溫（-10，0，0）245.44233.04223.6216.29210.47205.97202.34覆冰（-5，0，0）241.56230.66222.2215.45210.33206.18202.8最大風(fēng)速（10，35，0）302.77302.91302.88302.91302.85302.84302.86外過有風(fēng)（15，10，0）213.52208.08203.88200.54197.83195.65193.86外過無風(fēng)（15，0，0）222.10214.38208.48203.92200.21197.28194.92平均氣溫（20，0，0）218.00211.11205.78201.64198.33195.71193.51安裝情況（0，10，0）236.78226.72219.02212.93208.19204.4地線應(yīng)力驗算1、年均使用應(yīng)力的驗算已知地線GJX-50的極限應(yīng)力為。將表4-17中各代表檔距下的年均使用應(yīng)力除以許用應(yīng)力，得到各代表檔距下年均使用應(yīng)力的百分值列于表4-18。表4-18地線年均使用應(yīng)力驗算許用應(yīng)力[σ]（Mpa）1176.8代表檔距（m）100150200250300350400實際應(yīng)力（Mpa）244.1240.99242.69242.07242.22238.11226.64百分比（%）20.7420.4820.6220.5520.5520.2319.26由表可以看出各代表檔距的年均使用應(yīng)力均不超過許用應(yīng)力的25%，滿足設(shè)計要求。2、安全系數(shù)校驗由表4-17取最低氣溫時的最大應(yīng)力，σ=308.71Mpa，用該應(yīng)力值除以地線的極限應(yīng)力，得到此時的安全系數(shù)為：K=3.81〉2.5，因而滿足設(shè)計要求。絕緣子及桿塔的選用絕緣子及金具的選擇5.1.1絕緣子串的選取要求高壓輸電線路的絕緣子既要滿足機械強度要求，又要滿足電氣強度要求，同時又要在大氣及污穢作用下滿足抗腐蝕、抗冷熱、抗疲勞和抗劣化的要求。絕緣子的選擇不僅要按照架空送電線路的技術(shù)規(guī)程嚴格選擇，又結(jié)合線路的主管運行單位的維護技術(shù)力量，使線路的建設(shè)與投網(wǎng)運行的綜合經(jīng)濟技術(shù)性能。由于本線路所在的等級污穢區(qū)為Ⅲ級，同時結(jié)合廣東省廣電集團惠州供電分公司的運行要求與技術(shù)力量，本設(shè)計全線選用合成絕緣子FXBW-110/100型絕緣子。絕緣子的主要技術(shù)數(shù)據(jù)見表5-1。根據(jù)要求，絕緣子串選取如下：懸垂串：單串耐張串：單串表5-1FXBW-110/100合成絕緣子結(jié)構(gòu)尺寸及技術(shù)數(shù)據(jù)項目額定電壓（kv）額定機械負荷（kN）結(jié)構(gòu)高度H（mm）絕緣距離h（mm）不小于最小電弧距離（mm）公稱爬電距離（mm）傘徑（大/?。╩m）額定雷電沖擊耐壓（kv）額定操作沖擊耐壓（kv）額定工頻濕耐壓（kv）重量（kg）數(shù)據(jù)110100103010602850158/118550——2306.05.1.2金具的選擇金具的選擇包括絕緣子的組裝金具、地線金具、架空復(fù)合地線OPGW的金具，本線路全線金具采用成都電力金具廠生產(chǎn)的金具。根據(jù)絕緣子、導(dǎo)地線的型號（LGJX-300/25、GJ-50、OPGW-12B1/90），查成都電力金具廠的《電力金具手冊》，選取合適的金具，列于下表。OPGW的金具及具體安裝問題由生產(chǎn)產(chǎn)家提供，具體見OPGW金具組裝圖。表5-2導(dǎo)線懸垂串金具選用明細表編號名稱型號數(shù)量單重（kg）1U型掛環(huán)U-710.52球頭掛環(huán)QP-710.33碗頭掛板W-7A10.84懸垂線夾XGU-5A13.05合成絕緣子FXBW-110/10015.76鋁包帶1×10說明懸垂串長（m）1.53懸垂串重量（kg）13.2表5-3導(dǎo)線耐張串金具選用明細編號名稱型號數(shù)量單重（kg）1U型掛環(huán)U-710.52球頭掛環(huán)QP-710.33碗頭掛板W-7A10.84耐張線夾NY-300/2512.95合成絕緣子FXBW-110/10015.76鋁包帶1×10懸垂串長（m）1.53懸垂串重量（kg）13.2表5-4地線金具編號名稱型號數(shù)量單重（kg）懸垂1U型螺絲U-188012掛環(huán)ZH-713懸垂線夾XGU-21耐張1U型掛環(huán)U-712掛環(huán)ZH-713耐張線夾XGU-21架空復(fù)合地線的金具及組裝由產(chǎn)家提供。組裝圖例可參見工程定位手冊O(shè)PGW金具組裝圖。鐵塔型號選擇本線路有一條220kv和110kv線路穿過，其間跨越的電力、通訊線路較多，同時同塔架設(shè)雙回線路，地形比較簡單，但有較多的山地與旱地。鐵塔按鞍山鐵塔廠編制的《35～220千伏送電線路鐵塔通用設(shè)計型錄2000版》選用鐵塔型號。本線路同塔架設(shè)雙回路，導(dǎo)線采用垂直排列，直線塔選用110ZGu2（7727）鼓形雙回路直線鐵塔，耐張選用110JGu1（7735）、110JGu2（7736）、110JGu3（7737），終端選用110DSn（7738）雙回路耐張鼓形鐵塔。根據(jù)規(guī)程要求，對地安全距離取7m，確定鐵塔定位高度：直線塔：耐張塔：式中：鐵塔允許使用檔距的計算5.3.1鐵塔受力概述由于本線路所采用的鐵塔（包括直線鐵塔和轉(zhuǎn)角鐵塔）的設(shè)計導(dǎo)線均不一致，因此須對鐵塔的塔頭荷載進行檢驗。表5-5全線鐵塔的設(shè)計參數(shù)一覽表（最大設(shè)計風(fēng)速為30m/s）設(shè)計參數(shù)鐵塔型號架空線型號水平檔距（m）垂直檔距（m）允許風(fēng)荷載（N）允許垂直荷載（N）導(dǎo)線地線導(dǎo)線地線導(dǎo)線地線ZGu-2LGJ-240GJ-504006004028178463502381JGu-2LGJ-240GJ-503505003773158870271989JGu-3LGJ-240GJ-503505003528156860761960110DSnLGJ-240GJ-503505003528156860761960本線路的設(shè)計風(fēng)速是35m/s，同時所用導(dǎo)線為LGJX-300/25，并且有一根是架空復(fù)合地線，因而須將以上鐵塔在設(shè)計的導(dǎo)線、地線和氣象條件下的水平檔距和垂直檔距轉(zhuǎn)化為本設(shè)計的水平檔距和垂直檔距，再檢驗鐵鐵塔的斷線張力是否安全。鐵塔荷載的計算公式：垂直比載：（地線）（導(dǎo)線）水平風(fēng)荷載：（地線）（導(dǎo)線）式中：—為架空線的自重比載；—為架空線在相應(yīng)氣象條件下的風(fēng)比載；—為架空線的截面積；—為相應(yīng)架空線的金具重量；、—分別為垂直檔距和水平檔距；—為導(dǎo)線金具的風(fēng)荷載。本線路采用防污型的絕緣子串，其風(fēng)荷載依據(jù)[8]來計算：計算公式：式中：—為風(fēng)速不均勻系數(shù)—風(fēng)載體型系數(shù)，取=1.1；—絕緣子串的迎風(fēng)面積，按絕緣子的投影面積計算式中：為合成絕緣子的傘徑，為懸垂絕緣子串的長度。地線的荷載計算以架空復(fù)合地線的設(shè)計為轉(zhuǎn)準。5.3.2允許使用檔距計算ZGu-2鐵塔：垂直荷載：按照以上兩式計算得出：，，取其中的小值，為ZGu-2鐵塔在本線路中的最大使用垂直檔距。水平風(fēng)荷載：按照以上兩式計算得出：，，綜合考慮鐵塔的受力情況，取，為ZGu-2鐵塔在本線路中的最大使用水平檔距。按照以上方法分別計算其他類型的鐵塔（JGu-2、JGu-3、110DSn）在本線路中的允許水平和垂直檔距（表5-6）。表5-6線路鐵塔允許使用的水平和垂直檔距一覽表設(shè)計參數(shù)鐵塔型號架空線型號水平檔距（m）垂直檔距（m）導(dǎo)線地線ZGu-2LGJX-300/25GJ-50/OPGW283455JGu-2LGJX-300/25GJ-50/OPGW265365JGu-3LGJX-300/25GJ-50/OPGW247360110DSnLGJX-300/25GJ-50/OPGW247360按照以上求出的允許使用水平檔距和垂直檔距在線路排定桿塔時應(yīng)使各檔的水平及垂直檔距不超過表中的數(shù)值。桿塔定位及校驗（注：本章的所有圖紙按順序排列，附在本設(shè)計所完成的工程定位手冊上。）桿塔定位概述和弧垂模板制作6.1.1桿塔定位根據(jù)選定的線路路徑，在平斷面圖上合理安排桿塔位置的工作，稱為桿塔定位。桿塔定位是一項實踐性很強的工作，與勘測工作密切相關(guān)。塔位、塔高和塔型需要依據(jù)現(xiàn)場的地形和地物情況才能確定，以保證線路的設(shè)計經(jīng)濟合理。桿塔定位常用的方法有室內(nèi)定位和室外定位，本設(shè)計僅限室內(nèi)定位。室內(nèi)定位是用弧垂曲線模板在線路勘測所取得的平斷面圖上排定桿塔位置。6.1.2弧垂曲線模板桿塔定位要保證導(dǎo)線任一點在任何情況下的對地距離，為此需依據(jù)導(dǎo)線架設(shè)后的最大弧垂氣象時的懸鏈線形狀，比量檔內(nèi)導(dǎo)線各點對地及跨越物的垂直距離，來配置桿塔位或桿塔高度。為方便起見，導(dǎo)線最大弧垂時的形狀常制作成模板?；〈骨€模板坐標原點選取在弧垂最低點時，架空線的懸鏈線方程為：令，則上式可簡化為：其中：--導(dǎo)線最大弧垂時的比載；--導(dǎo)線最大弧垂時的應(yīng)力；--弧垂模板值。本段線路最大弧垂發(fā)生在最高氣溫時，此時，因而，取不同的值可以得到一組定位曲線。制作弧垂模板值曲線由于各耐張段的代表檔距不同，導(dǎo)線最大弧垂時的應(yīng)力和控制氣象條件不同，對應(yīng)的K值也不同。為了方便定位時選擇模板，根據(jù)不同的代表檔距，算出相應(yīng)的K值，繪制成一條曲線?；〈鼓０鍞?shù)據(jù)見下表（表6-1），K值曲線見工程定位手冊（圖6-1）。表6-1弧垂模板數(shù)據(jù)表代表檔距（m）100200300400500600632.9700800900值（）9.498.077.447.126.946.846.816.816.806.80桿塔定位本設(shè)計采用《輸電線路設(shè)計精靈R6.1（個人版）》進行桿塔定位。由于線路的轉(zhuǎn)角較多，根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡匦渭傍櫂I(yè)設(shè)計有限公司的設(shè)計經(jīng)驗初步估計該線路的代表檔距在200-300左右。根據(jù)不同的耐張段選用合適的K值對線路進行排桿定位。詳細的排桿情況見鐵塔明細表（GM200404）。桿塔使用條件校驗6.3.1鐵塔荷載校驗鐵塔荷載校驗是檢查鐵塔所受荷載是否在允許值范圍內(nèi)，即要求水平檔距、垂直檔距、最大檔距、轉(zhuǎn)角角度等不應(yīng)超過鐵塔相應(yīng)的設(shè)計允許值。水平檔距校驗本線路全線所選鐵塔均為鼓形鐵塔，根據(jù)定位平斷面圖上的水平檔距，同時結(jié)合表4-2中桿塔的使用水平校驗得出，線路全線的鐵塔水平使用滿足要求。垂直檔距校驗本線路全線所選鐵塔均為鼓形鐵塔，根據(jù)定位平斷面圖上的垂直檔距，同時結(jié)合表4-2中桿塔的使用水平校驗得出，線路全線的鐵塔垂直使用滿足要求。轉(zhuǎn)角角度校驗線路轉(zhuǎn)角角度較多，各種情況如下明細表（表6-2）。由表可見，滿足要求。表6-2線路全線轉(zhuǎn)角鐵塔轉(zhuǎn)角校驗表線路轉(zhuǎn)角樁位轉(zhuǎn)角度（°′″）使用鐵塔型號及允許使用角度（°）校驗情況N0900000110DSn60～90安全N1325749110JGU-330～60安全N4325448110JGU-330～60安全N9000000110JGU-20～30安全GU-20～30安全GU-330～60安全GU-330～60安全N20535858110JGU-330～60安全N21280504110JGU-330～60安全N22900000110DSn-360～90安全不平衡張力校驗由于線路中沒有出現(xiàn)大檔距和大高差的情況，因而該項不進行校驗。6.3.2鐵塔最大檔距校驗鐵塔定位后，鐵塔上的線間距離是一定的。為保證最大風(fēng)速時檔距中央的相間距離，不同形式的鐵塔規(guī)定有所能使用的最大檔距：式中：最大風(fēng)速時的導(dǎo)線應(yīng)力；導(dǎo)線自重比載；桿塔線距所允許的最大弧垂。按水平線距考慮時，由下式?jīng)Q定式中：水平線距，m；懸垂絕緣子串長度，m；桿塔線距所允許的最大弧垂，kv。本線同塔架設(shè)雙回路，導(dǎo)線采用垂直排列，按規(guī)程規(guī)定，導(dǎo)線的線間距離取4.0m,按上式計算所得=13.5m；根據(jù)不同的代表檔距下的導(dǎo)線應(yīng)力，繪制鐵塔使用最大檔距曲線（圖6-2）并對定位圖上的檔距進行校驗，所有檔距符合最大檔距要求。6.3.3懸垂絕緣子串搖擺角（風(fēng)偏角校驗）.帶電部分與桿塔構(gòu)件間的最小距離的取值根據(jù)《110-500kv線路設(shè)計規(guī)程》的規(guī)定，選取帶電部分與鐵塔構(gòu)件間的最小間隙值，詳見表6-3。表6-3帶電部分與鐵塔構(gòu)件的最小間隙值氣象條件最小間隙（m）雷電過電壓1.0內(nèi)過電壓0.75正常運行電壓0.5帶電檢修1.0畫直線鐵塔的間隙圓，求出最大允許搖擺角。根據(jù)所選的鼓形鐵塔，根據(jù)桿塔頭部結(jié)構(gòu)尺寸和外過電壓、內(nèi)過電壓及正常工作電壓時的允許空氣間隙，作圖量出相應(yīng)運行情況下的最大允許搖擺角。對寬身塔，在繪制最大允許搖擺角時，應(yīng)考慮導(dǎo)線在塔身邊緣附近，由于上揚和下垂在風(fēng)偏時對構(gòu)件接近的影響而預(yù)留一定的裕度，一般可取，為安全起見，取，，圖中單位：，最大允許搖擺角間隙圓圖見工程定位手冊（圖6-3），從圖中可知各種氣象條件下的允許最大搖擺角（表6-4）。表6-4最大允許搖擺角最大允許搖擺角項目單串絕緣子串（o）雙串絕緣子串（o）內(nèi)過電壓4338外過電壓3027正常運行7968帶電檢修3027備注預(yù)留寬度取繪制搖擺角臨界曲線為方便起見，校驗常根據(jù)桿塔定位的圖上量到的垂直檔距和水平檔距進行，這就需要將內(nèi)過電壓、外過電壓、工作電壓、上人檢修等校驗氣象條件下的垂直檔距，由最大弧垂時的垂直檔距表示出來。.1的表達式為：式中：—驗算條件要求的最大弧垂時的垂直檔距；—水平檔距；—導(dǎo)線截面積；、—最大弧垂時的導(dǎo)線應(yīng)力和比載；、—驗算情況下的導(dǎo)線應(yīng)力和比載；、—懸垂串的風(fēng)荷載和垂向重量；—最大允許搖擺角。.2懸垂串風(fēng)荷載的計算本線路采用防污型的絕緣子串，其風(fēng)荷載依據(jù)[8]和[2]來計算。計算公式：式中：—為風(fēng)速不均勻系數(shù)—風(fēng)載體型系數(shù)，取=1.1；—絕緣子串的迎風(fēng)面積，按絕緣子的投影面積計算式中：為合成絕緣子的傘徑，為懸垂絕緣子串的長度。計算絕緣子串的風(fēng)荷載：內(nèi)過電壓（單串）：，取1.0，則其余校驗條件外過電壓、正常運行及帶電檢修的計算同上，不再贅述。計算結(jié)果見表6-5。表6-5合成絕緣子串的風(fēng)荷載計算結(jié)果風(fēng)荷載氣象條件單串絕緣子串（N）雙串絕緣子串（N）內(nèi)過電壓49.954.48外過電壓16.2917.79正常運行139.71152.54帶電檢修16.2917.7.3繪制搖擺角臨界曲線并進行校驗在坐標系里，以水平檔距為橫坐標，垂直檔距為縱坐標繪制內(nèi)過電壓、外過電壓、正常運行和帶電檢修四種校驗情況下的搖擺角臨界曲線。見工程定位手冊（圖6-4）—（圖6-7）。對線路中各基直線鐵塔的搖擺角進行校驗，滿足安全要求。6.3.4直線桿塔上拔校驗在不等高懸點的檔距中，若架空線的弧垂最低點處于實際檔距之外，低懸點處將產(chǎn)生上拔力。產(chǎn)生上拔力的臨界狀態(tài)是該桿塔的垂直檔距等于零。上拔力使懸垂絕緣子串上揚，導(dǎo)線與橫擔(dān)電氣距離減小，嚴重時橫擔(dān)受到較大的上拔力，甚至電桿受破壞，因此應(yīng)對上拔進行校驗。最大上拔力發(fā)生在最低氣溫或是最大風(fēng)速氣象條件，理論上最大風(fēng)速時的上拔力有可能大于最低氣溫時的上拔力，但最大風(fēng)速延續(xù)時間非常短暫，且臨近兩檔同時出現(xiàn)如此大的風(fēng)的可能性比較小，故一般不予考慮。工程定位中，通常將最低氣溫作為校驗直線桿塔上拔的氣象條件。若在定位時發(fā)現(xiàn)位于低處的直線桿塔在最大弧垂時的垂直檔距較小，則在最低氣溫時因架空線的收縮其垂直檔距可能變?yōu)樨撝刀a(chǎn)生上拔，對此應(yīng)予以校驗。校驗上拔的方法有冷線模板（最小弧垂模板）和上拔臨界直線兩種。本線路采用上拔臨界直線校驗。上拔校驗關(guān)系式：式中：—水平檔距；—最大弧垂和最低氣溫時的架空線應(yīng)力；—最大弧垂和最低氣溫時的架空線比載。以為橫坐標，為縱坐標繪制架空線的上拔臨界曲線，一種代表檔距對應(yīng)一條臨界曲線。臨界曲線的上方為不上拔區(qū)，下方為上拔區(qū)。若最大弧垂時桿塔的實際垂直與水平檔距的坐標交點落在臨界直線的下方，則表示該桿塔在最低氣溫時產(chǎn)生上拔。根據(jù)以上理論，分別計算和繪制導(dǎo)線LGJX-300/25、地線GJX-50、OPGW-12B1/90的上拔臨界校驗直線（圖6-5）。經(jīng)過校驗，線路各基鐵塔滿足架空線的上拔要求。其余見工程定位手冊。架空線運行條件的校驗6.4.1架空線懸掛點應(yīng)力校驗高懸掛點處的架空線應(yīng)力最大，必須控制在規(guī)程允許值范圍內(nèi)。由高懸掛點應(yīng)力決定的容許高差h可按下式計算：式中：—控制氣象條件下架空線最低點的允許應(yīng)力；—控制氣象條件下的架空線比載；—架空線的懸點允許應(yīng)力和之比值，=1.1。工程上常利用上式做出懸掛點應(yīng)力臨界曲線，供校驗懸古點應(yīng)力時使用。本線路導(dǎo)線、地線、架空復(fù)合地線均有兩種控制氣象條件，即年均溫和最大風(fēng)，因此每種架空線均有兩條懸掛點臨界曲線。繪制懸掛點應(yīng)力臨界曲線（圖6-6），其他見工程定位手冊。由懸掛點應(yīng)力檢驗曲線可知，全線導(dǎo)線、地線、架空復(fù)合地線的懸掛點應(yīng)力均在安全區(qū)，滿足要求。6.4.2架空線懸垂角校驗在垂直檔距較大的地方，架空線在懸垂線夾出口處的懸垂角（傾斜角）可能會超過線夾的允許值，致使附加彎曲應(yīng)力增大，架空線在線夾處受到損壞。因而需要對架空線的懸垂角進行校驗。對于一般船體能自由轉(zhuǎn)動的懸垂線夾，其臨界條件為。懸垂線夾兩邊出口處架空線的懸垂角：， 整理得：利用三角恒等式可進一步簡化為：式中：—懸垂線夾的允許懸垂角。本設(shè)計根據(jù)所選的懸垂線夾，??；—分別為架空線最大弧垂時的應(yīng)力和比載；—分別為被校驗鐵塔兩側(cè)的單側(cè)垂直檔距，即懸掛點距兩側(cè)弧垂最低點間的水平距離。根據(jù)以上公式，計算并繪制架空線的懸垂角臨界曲線（圖6-7），其他見工程定位手冊。校驗，滿足安全要求。絕緣子串強度和倒掛校驗6.5.1絕緣子串強度校驗.懸垂串的強度校驗在平地線路中，垂直檔距與水平檔距相差較小，由于設(shè)計桿塔時已考慮到絕緣子串的機械強度，因此桿塔定位時不會發(fā)生因垂直檔距荷載過大造成絕緣子串強度不足的問題。但在山區(qū)線路中，由于地勢起伏高差較大，垂直檔距往往大于水平檔距較多，有時甚至達到兩倍以上，這時就會出現(xiàn)垂直荷載超過絕緣子串允許荷載的情況。因此，必須對絕緣子串所受的荷載進行驗算。本線路最大弧垂發(fā)生在最高氣溫時，因此懸垂串允許機電荷載相應(yīng)的垂直檔距為：式中：—水平檔距；—分別為架空線最高氣溫和最大荷載時的應(yīng)力；—最高氣溫時的架空線比載。—絕緣子的允許機電荷載；—單片絕緣子覆冰后的重量；—金具覆冰后的重量；—每串絕緣子的片數(shù)；—架空線的覆冰無風(fēng)比載；—架空線的截面積。由于本線路按無覆冰設(shè)計，同時線路全線采用合成絕緣子，式中按懸垂絕緣子串的重量計算。若與交于臨界曲線的下方，表示滿足單聯(lián)絕緣子串的機電強度要求；否則需采取措施，如調(diào)整桿塔位置、改用雙聯(lián)或多聯(lián)絕緣子串、換大噸位絕緣子串。按以上計算繪制懸垂絕緣子串的強度校驗曲線（圖6-8）并進行校驗。.耐張絕緣子串強度校驗架空線懸掛點的最大張力不應(yīng)大于耐張絕緣子串的允許荷載，否則需要增加耐張串聯(lián)數(shù)或改用較大噸位的絕緣子，或者放松該耐張段的架空線以降低張力。經(jīng)校驗各耐張塔采用單串耐張絕緣子串滿足強度要求。6.5.2耐張絕緣子串倒掛校驗山區(qū)線路因地形起伏較大，某些桿塔的耐張絕緣子串可能經(jīng)常上揚，如此時仍按正常方式懸掛，則其裙槽向上，容易積存雨、污垢，致使絕緣子強度降低，因此應(yīng)將上揚的耐張串倒掛。檢查耐張串是否倒掛需要倒掛的氣象條件是年均氣溫、無冰無風(fēng)。倒掛的臨界條件是架空線產(chǎn)生上拔力等于耐張串重量的一半。本設(shè)計按照定位氣象（最大弧垂）條件下的有關(guān)參數(shù)來計算和繪制耐張絕緣子串的倒掛校驗曲線：式中：—折算到定位氣象下的倒掛臨界垂直檔距；—分別為定位氣象條件下架空線的應(yīng)力和比載；—架空線的自重比載；—架空線的截面積；—年均溫、無風(fēng)無冰時的架空線應(yīng)力；—實際定位檔距。按照以上公式，分別繪制單串和雙串的耐張絕緣子串的倒掛校驗直線（圖6-9，其余見工程定位手冊）。在N22基鐵塔的垂直檔距l(xiāng)v=26m，水平檔距l(xiāng)h=157.7m，代表檔距l(xiāng)0=65m，根據(jù)該圖，此基鐵塔的絕緣子串需要倒掛。其他鐵塔的絕緣子串均不需要倒掛。對跨越物及對地安全距離的校驗6.6.1交叉跨越距離的驗算由于在定位時均考慮了導(dǎo)線對交叉跨越物的各項安全距離，因此在此不再進行校驗。6.6.2邊線風(fēng)偏后對地距離的檢查線路無危險橫斷面點，在此不對此項進行校驗。Y7-Y8孤立檔設(shè)計孤立檔是指檔距兩端為耐張型桿塔，架空線采用耐張線夾通過絕緣子串懸掛于桿塔橫擔(dān)上的檔距。孤立檔架空線的應(yīng)力、弧垂和線長不受相鄰檔的影響。孤立檔兩端懸掛的耐張絕緣子串與架空線相比，一般比較重，其與架空線比載有較大不同，孤立檔往往還有“T”接線等幾種荷載。在較小檔距和較小架空線截面積情況下，這些荷載對架空線的影響不能忽略，應(yīng)按非均布荷載計算孤立檔架空線。本章對線路Y7至Y8孤立檔進行設(shè)計計算。第一節(jié)已知數(shù)據(jù)7.1.1Y-7至Y-8孤立檔的有關(guān)已知數(shù)據(jù)表7-1孤立檔距數(shù)據(jù)表項目（m）（m）（m）λ10（m）λ20（m）A（m）數(shù)據(jù)655.70.99621.7651.765333.31項目（mm）（Mpa）（m）（m）（Mpa）（Mpa）數(shù)據(jù)23.766500020.5×10-68341095.1237.74表7-2孤立檔氣象條件及荷載表項目氣象氣溫（C）風(fēng)速（m/s）冰厚（mm）絕緣子串荷載（N）架空線荷載（N/m）Gv1Gh1GJ1GV2Gh2GJ2PVPhP最低氣溫-1000150.40150.4150.40150.410.4010.4最大風(fēng)速10350150.4197.0247.9150.4197.0247.910.413.817.3最高氣溫4000150.40150.4150.40150.410.4010.4第二節(jié)設(shè)計計算7.2.1耐張絕緣子串比載計算自重比載覆冰比載由于本線路按無覆冰設(shè)計，因此耐張串無冰重比載。垂直總比載耐張串的無冰風(fēng)壓比載根據(jù)第六章，防污型絕緣子的受風(fēng)面積按投影面積計算：，按以下幾種情況計算耐張串的風(fēng)荷載：最大風(fēng)速：外過電壓：內(nèi)過電壓：安裝情況：覆冰風(fēng)壓比載線路按無覆冰設(shè)計，因而此項比載同外過電壓時的風(fēng)壓比載：無冰綜合比載最大風(fēng)速：外過電壓：內(nèi)過電壓：安裝情況：覆冰綜合比載10.2.2計算各種氣象條件下線長系數(shù)k，并填于下表中，兩側(cè)絕緣子串相同，無集中荷載時。（竣工情況）最大風(fēng)速：最高氣溫：最低溫：表7-3各種情況下線長系數(shù)單位：Mpa3氣象情況最大風(fēng)速最高氣溫最低氣溫線長系數(shù)33.918×10312.263×10312.263×1037.2.2判斷控制氣象條件采用試推比較法，假定最大風(fēng)速為控制氣象條件：已知：最大風(fēng)速：待求：最高氣溫：最低氣溫：計算公式：，根據(jù)該公式采用應(yīng)力求解計算程序計算最高氣溫和最低氣溫時的應(yīng)力：最高氣溫：最低氣溫：因此最大風(fēng)速為控制氣象條件，以最大風(fēng)速為控制氣象條件求解其他氣象條件下的應(yīng)力：已知：表7-4各種氣象條件下架空線應(yīng)力單位：Mpa氣象條件最高氣溫最低氣溫最大風(fēng)速應(yīng)力σ039.349.67架線觀測弧垂應(yīng)力計算當(dāng)采用觀測弧垂架線時，一般緊線側(cè)部掛絕緣子串，懸掛或暫時不懸掛集中荷載。待觀測弧垂工作結(jié)束后，將緊線側(cè)端的架空線割去耐張絕緣子串的長度，再掛上耐張串和集中荷載，此時的竣工弧垂剛好符合設(shè)計要求。架線觀測情況線長系數(shù)的計算架線弧垂常數(shù)架線觀測時的應(yīng)力與弧垂考慮“初伸長”引起的弧垂增大，采用比架線氣溫低，根據(jù)狀態(tài)方程式：結(jié)算結(jié)果列于表7-5中。7.2.4竣工應(yīng)力與弧垂計算架線竣工時架空線兩側(cè)均掛了絕緣子串。此時的應(yīng)力應(yīng)以初伸長未放松計算，竣工弧垂以檔內(nèi)最大弧垂計算?？⒐せ〈钩?shù)：結(jié)算結(jié)果列于表7-5中。表7-5架線觀測和竣工應(yīng)力弧垂氣溫（°C）架線觀測情況竣工情況應(yīng)力σ（Mpa）f（m）應(yīng)力σ（Mpa）f（m）-20112.160.15112.160.15-15105.630.16105.630.16-1099.110.1799.110.17-592.620.1892.620.18086.170.1986.170.19579.770.2179.770.211073.430.2373.430.231567.170.2567.170.252061.040.2761.040.272555.060.3055.060.303049.300.3449.300.343543.840.3843.840.384038.770.1338.770.13防震裝置安裝設(shè)計防振錘安裝原則本線路架空線，包括導(dǎo)線、地線（GJX-50、OPGW）其年均使用應(yīng)力與如下：表8-1架空線抗拉強度值與年均使用應(yīng)力及其比值一覽表項目架空線抗拉強度（Mpa）年均使用應(yīng)力（Mpa）比值（%）是否需要安裝防振錘導(dǎo)線LGJX—300/25237.7659.4425需要地線GJX-501176.8294.2025需要OPGW-12B1/90678.50169.6325需要由上表可以看出，架空線的年均使用應(yīng)力與架空線的抗拉強度的比值均為,因而本線路的架空線,包括導(dǎo)線、地線均需采取相應(yīng)的防振措施。由于線路中沒有大跨越，因而采用防振錘。防振錘安裝設(shè)計8.2.1防振錘型號的選擇由于導(dǎo)線和地線種類及型號很多，每種架空線不但直徑和單位重量不同，而且在使用中懸掛高度、應(yīng)力、檔距也不同，風(fēng)輸入能量也不一樣，因此其振動幅值、振頻范圍等就有差異，不可能用一種型號的防振錘來解決所有架空線的振動問題，必須分別對待。一般來講，直徑大的和單位重量大的架空線，相應(yīng)的防振錘尺寸要大些和重些。反之，防振錘就小些和輕些。OPGW的防振錘由生產(chǎn)產(chǎn)家提供。查閱電力金具手冊，選取本線路架空線相應(yīng)的防振錘，列于表6-2。表8-2架空線防振錘型號選擇表架空線架空線直徑d（mm）防振錘型號LGJX-300/2523.76FD-5GJX-509FG-70OPGW-12B1/9013.54D系列（產(chǎn)家提供）8.2.2防振錘個數(shù)的選擇表8-3防振錘安裝數(shù)量表導(dǎo)線直徑D（mm）檔距(m)一個二個三個D<12≤300300～600600～90012≤D≤22≤350350～700700～100022<D<37.1≤450450～800800～1200上表中防振錘個數(shù)指半檔距的個數(shù)。結(jié)合表6-2和表6-3，考慮到本線路按最大風(fēng)速35m/s本線路架空線防振錘的個數(shù)如下：對于導(dǎo)線：由于全線無大于450m的檔距，因而每檔安裝兩個防振錘；對于地線：大于300m的檔距每檔安裝4個防振錘；對于架空復(fù)合地線（OPGW）：大于350m檔距每檔安裝4個防振錘。線路具體每檔的防振錘安裝個數(shù)參見《桿塔明細表》（GM200404）。8.2.3防振錘安裝距離的計算防振錘的安裝不能只考慮一種波的波腹位置，而應(yīng)照顧到最長和最短波時都能起到盡可能好的防振作用。因此，防振錘的具體安裝位置應(yīng)在最長波波腹的前半部和最短波波腹的后半部，并使兩種波的相角互補，即防振錘安裝的位置對最長波和最短波均有防振作用。由于其它波的第一個節(jié)點都在最短半波長和最長半波長之間，均大于，故對其它波而言，防振錘安裝在位置將更接近于波腹，防振作用將會更好。如果將防振錘安裝在對最長波最有利的位置點處，對其它長度的波來講，必然有一個波的節(jié)點剛好通過點，對這個及相鄰的波就不起作用或起很小的作用，對防振不利。根據(jù)架空線振動的基本理論，有：，整理之后得：令架空線振動頻率等于卡門漩渦頻率，得到最大波長和最短波長為：，式中：—分別為架空線振動風(fēng)速范圍的上限和下限，m/s；上限按式（m）計算，h為架空線離地高度，m；下限取=0.5m/s；—分別為最低氣溫和最高氣溫時架空線的水品平張力，N；—架空線直徑，mm；—架空線的單位長度重量，kg/m；—司脫羅哈數(shù)，可取=200。防振錘安裝位置應(yīng)以振動的波節(jié)點為計算起點。對懸垂線夾，一般可以懸垂線夾中心為起點；對輕型耐張線夾，應(yīng)以線夾連接螺栓中心為起點；對重型耐張線夾，應(yīng)以線夾出口處起點。另一端以防振錘固定線夾中心為準本線路采用懸垂線夾，防振錘的安裝位置以懸垂線夾中心為起點。本設(shè)計根據(jù)不同代表檔距分別計算各代表檔距下各架空線（包括導(dǎo)線、地線、復(fù)合地線）防振錘的安裝距離并生成防振錘安裝距離明細表（見附錄Ⅱ附表1至附表3）。由于線路中出現(xiàn)安裝多個防振錘的情況，因此需計算多個防振錘安裝的距離。目前對于多個防振錘的安裝有等距離安裝和不等距離安裝兩種方法。不等距離安裝與等距離安裝相比，不等距離安裝防振效果較好，但具體的安裝方法目前尚未統(tǒng)一。通常的做法是：兩個同型防振錘：，；兩個異型防振錘：，；兩個以上防振錘：，式中：—防振錘安裝數(shù)量；—防振錘的序號。本線路中如果需安裝多個防振錘，采用兩個異型的防振錘，第二個防振錘應(yīng)比第一個防振錘小一號。安裝距離由b）所給出的公式計算。詳細數(shù)據(jù)見下表（表8-4至表8-9）。表8-4導(dǎo)線LGJX-300/25單個防振錘安裝距離表單位：m代表檔距100200300400500600700800900安裝高度安裝距離91.6431.7601.8161.8441.8601.8701.8721.8701.869101.6091.7241.7791.8071.8231.8331.8341.8331.831111.5761.6901.7441.7711.7871.7971.7981.7971.795121.5401.6511.7051.7311.7471.7571.7591.7571.756131.5131.6221.6751.7011.7171.7261.7281.7271.725141.4851.5931.6451.6711.6861.6961.6981.6961.695151.4581.5641.6151.6411.6561.6651.6671.6661.665161.4301.5341.5851.6101.6251.6351.6371.6351.634171.4081.5111.5611.5861.6011.6101.6121.6111.610181.3741.4751.5241.5491.5641.5731.5751.5741.573191.3581.4571.5061.5311.5451.5541.5561.5551.554201.3351.4341.4821.5061.5201.5291.5311.5301.529211.3131.4101.4571.4811.4961.5041.5061.5051.504221.2901.3861.4331.4571.4711.4791.4811.4801.479231.2621.3561.4021.4251.4391.4481.4501.4491.448241.2451.3381.3841.4071.4201.4291.4311.4301.429251.2061.2961.3401.3631.3761.3851.3871.3861.385261.2061.2961.3401.3631.3761.3851.3871.3861.385表8-5導(dǎo)線LGJX-300/25多個防振錘安裝距離表單位：m代表檔距100200300400500600700800900S222.6121.3220.0719.2718.8118.5418.3018.1418.02安裝高度S191.972.302.312.322.322.32101.922.042.262.272.272.27111.882.022.22121.831.992.06131.801.952.032.022.122.12141.761.911.992.032.062.072.082.082.08151.731.871.951.992.022.032.042.042.04161.691.831.911.951.981.992.002.002.00171.661.801.881.921.941.961.961.961.96181.621.761.831.871.891.911.911.911.91191.601.731.811.851.871.881.891.891.89201.571.701.771.811.841.851.861.861.86211.541.671.741.781.801.821.821.821.82221.511.641.711.751.771.781.791.791.79231.481.601.671.711.731.741.751.751.75241.461.581.651.681.701.721.721.721.72251.411.531.591.631.651.661.661.661.66261.411.531.591.631.651.661.661.661.66表8-6地線GJX-50單個防振錘安裝距離表單位：m代表檔距100200300400500600700800900安裝高度安裝距離90.7680.7830.7950.7790.7590.7470.7390.7330.729100.7680.7830.7950.7790.7590.7470.7390.7330.729110.7680.7830.7950.7790.7590.7470.7390.7330.729120.7680.7830.7950.7790.7590.7470.7390.7330.729130.7450.7590.7710.7560.7360.7240.7160.7110.707140.7330.7470.7590.7440.7250.7130.7050.7000.696150.7210.7350.7470.7320.7130.7020.6940.6890.685160.7100.7230.7350.7200.7020.6900.6830.6780.674170.6980.7110.7220.7080.6900.6790.6720.6670.663180.6860.6990.7100.6960.6790.6680.6610.6560.652190.6740.6870.6980.6840.6670.6560.6490.6440.641200.6620.6750.6860.6720.6550.6450.6380.6330.630210.6500.6630.6730.6600.6440.6330.6260.6220.619220.6380.6500.6610.6480.6320.6220.6150.6110.607230.6380.6500.6610.6480.6320.6220.6150.6110.607240.6260.6380.6480.6360.6200.6100.6040.5990.596250.6140.6260.6360.6240.6080.5980.5920.5880.585260.6020.6130.6230.6120.5960.5870.5810.5760.573代表檔距100200300400500600700800900S29.399.299.138.648.167.867.677.557.46安裝高度S190.930.950.970.950.930.920.910.900.90100.930.950.970.950.930.920.910.900.90110.930.950.970.950.930.920.910.900.90120.930.950.970.950.930.920.910.900.90130.900.920.930.920.900.890.880.870.87140.880.900.920.900.880.870.860.860.85150.870.890.900.890.870.860.850.840.84160.850.870.890.870.850.840.830.830.82170.840.850.870.860.840.830.820.810.81180.820.840.850.840.820.810.800.800.79190.800.820.840.820.810.790.790.780.78200.790.810.820.810.790.780.770.770.76210.770.790.810.790.780.760.760.750.75220.760.780.790.780.760.750.740.740.73230.760.780.790.780.760.750.740.740.73240.740.760.770.760.740.730.730.720.72250.730.740.760.750.730.720.710.710.70260.710.730.740.730.710.700.700.690.69表8-7地線GJX-50多個防振錘安裝距離表單位：m表8-8復(fù)合地線OPGW單個防振錘安裝距離表單位：m代表檔距100200300400500600700800900安裝高度安裝距離91.2731.2961.3161.2891.2561.2351.2211.2120.987101.1761.1981.2171.1931.1621.1431.1311.1220.926111.1761.1981.2171.1931.1621.1431.1311.1220.926121.1761.1981.2171.1931.1621.1431.1311.1220.926131.1761.1981.2171.1931.1621.1431.1311.1220.926141.0781.0981.1161.0951.0671.0491.0381.0300.863151.0781.0981.1161.0951.0671.0491.0381.0300.863161.0681.0881.1061.0851.0571.0401.0291.0210.856171.0491.0681.0851.0651.0381.0211.0101.0020.843181.0291.0481.0651.0451.0181.0020.9910.9840.830191.0191.0381.0551.0351.0090.9920.9820.9740.823200.9991.0181.0341.0150.9890.9730.9630.9560.809210.9790.9971.0130.9940.9690.9540.9440.9370.796220.9690.9871.0030.9840.9600.9440.9340.9270.789230.9480.9660.9820.9640.9400.9250.9150.9080.775240.9380.9560.9720.9540.9300.9150.9050.8990.768250.9180.9360.9510.9330.9100.8950.8860.8800.754260.9080.9250.9410.9230.9000.8860.8760.8700.747代表檔距100200300400500600700800900S29.399.299.138.648.167.867.677.557.46安裝高度S191.551.591.621.591.561.541.521.511.50101.421.461.481.461.431.411.391.391.38111.421.461.481.461.431.411.391.391.38121.421.461.481.461.431.411.391.391.38131.421.461.481.461.431.411.391.391.38141.291.321.351.331.301.281.271.261.25151.291.321.351.331.301.281.271.261.25161.281.311.341.311.281.271.251.251.24171.261.281.311.291.261.241.231.221.22181.231.261.281.261.231.221.201.201.19191.221.241.271.251.221.201.191.181.18201.191.221.241.221.191.181.171.161.15211.171.191.211.191.171.151.141.131.13221.151.181.201.181.161.141.131.121.12231.131.151.171.151.131.111.101.101.09241.111.141.161.141.121.101.091.081.08251.091.111.131.111.091.071.061.061.05261.071.101.121.101.081.061.051.051.04表8-9復(fù)合地線OPGW多個防振錘安裝距離表單位：m接地設(shè)計送電線路接地的有關(guān)要求9.1.1接地的規(guī)定送電線路的桿塔接地裝置是為了導(dǎo)泄雷電流入地，以保持線路有一定的耐雷水平。根據(jù)現(xiàn)行規(guī)程（DL/T5092-1999）規(guī)定，送電線路應(yīng)按以下要求進行設(shè)計：有地線的桿塔應(yīng)接地，在雷季干燥時，每基桿塔不連地線的工頻接地電阻，不宜大于表9-1所列數(shù)值。土壤電阻率較低的地區(qū)，如桿塔的自然接地電阻不大于表9-1所列數(shù)值，可不裝人工接地體。中性點非直接接地系統(tǒng)在居民區(qū)的無地線鋼筋混凝土桿和鐵塔應(yīng)接地，其接地電阻不宜超過30Ω。表9-1有地線的線路桿塔接地工頻電阻單位：Ω土壤電阻率ρ（Ω?m）100及以下100～500500～10001000～20002000以上工頻接地電阻（Ω）1015202530注注：如土壤電阻率很高，接地電阻很難降低到30Ω時，可采用6～8根總長不超過500m的放射型接地體或連續(xù)伸長接地體，其接地電阻不受限制。送電線路接地裝置的型式：在土壤電阻率ρ≤100Ω?m的潮濕地區(qū)，如桿塔的自然接地電阻不大于表8-1規(guī)定，可利用鐵塔和鋼筋混凝土桿的自然接地（包括鐵塔基礎(chǔ)以及鋼筋混凝土桿埋入地中的桿段和底盤、拉線盤等）不必另設(shè)人工接地體，但在發(fā)電廠、變電所的進線段外。在居民區(qū)，如自然接地電阻符合要求，也可不必另設(shè)人工接地電阻裝置。在100≤ρ≤300Ω?m的地區(qū)，除利用鐵塔和鋼筋混凝土桿的自然接地外，還應(yīng)設(shè)人工接地裝置。接地體的埋深度不宜小于0.6～0.8m。在300≤ρ≤2000Ω?m的地區(qū)，一般采用水平敷設(shè)的接地裝置，接地體的埋深度不宜小于0.5m。在耕地中的接地體，應(yīng)埋設(shè)在耕作深度以下。在100≤ρ≤300Ω?m的地區(qū)，可采用6～8根總長度不超過500m的放射形接地體，或連續(xù)伸長接地體。放射形接地體可采用長短結(jié)合的方式。接地體埋深度不宜小于0.3m。居民區(qū)和合水田中的接地裝置，包括臨時接地裝置，宜圍繞桿塔基礎(chǔ)敷設(shè)成閉合環(huán)形。放射形接地體每根的最大允許長度，應(yīng)根據(jù)土壤電阻率確定，見表7-2。表9-2放射形接地體每根最大允許長度土壤電阻率ρ（Ω?m）≤500≤2000≤5000最大允許長度（m）4080100在高土壤電阻率地區(qū)，當(dāng)采用放射形接地裝置時，如在桿塔基礎(chǔ)附近（在放射形接地體每根長度的1.5倍的范圍內(nèi)）有土壤電阻率較低的地帶，可部分采用引外接地或其他措施。如接地裝置由很多水平接地體或垂直接地體組成，為減少相鄰接地體的屏蔽作用，垂直接地體的間距不應(yīng)小于其長度的兩倍；水平接地體的間距可根據(jù)具體情況確定，但不宜小于5m。接地體的截面積及斷面形狀對接地電阻值影響不大，因此接地體材料規(guī)格的選擇主要考慮腐蝕及機械強度的需要。接地體一般采用鋼材。人工接地體，水平敷設(shè)可采用圓鋼、扁鋼；垂直敷設(shè)可采用角鋼、鋼管、圓鋼等。目前在實際線路工程中，對非腐蝕地區(qū)，一般采用Ф10圓鋼作為接地體，而接地引下線則采用Ф12圓鋼，見表8-3。表9-3鋼接地體和接地引下線的最小規(guī)格種類規(guī)格及單位地上（屋外）地下圓鋼直徑（mm）68扁鋼截面（mm2）4848厚度（mm）44角鋼厚度（mm）2.54鋼管管壁厚度（mm）2.53.5注：電力線路桿塔的接地體引下線，其截面不應(yīng)小于50mm2，并應(yīng)熱鍍鋅。鋼筋混凝土桿鐵橫擔(dān)和鋼筋混凝土橫擔(dān)線路的地線支架、導(dǎo)線橫擔(dān)與絕緣子固定部分或瓷橫擔(dān)固定部風(fēng)之間，宜有可靠的電氣連接并與接地引下線相連。接地裝置的連接應(yīng)嚴密可靠，除必須斷開處以螺栓連接外，均需焊接。如采用搭接焊，其搭接長度，圓鋼為直徑的6倍，并雙面施焊；扁鋼為寬帶的2倍，并四面施焊。9.1.2土壤電阻率規(guī)程（DL/T5092-1999）中列出了不同類別土壤的電阻率參考值。根據(jù)[1]列出常用土壤計算用電阻率（9-4）。在工程設(shè)計中，往往根據(jù)工程習(xí)慣的土壤分類方法，對各類土壤的電阻率也進行了分類。本線路工程地質(zhì)的土壤類別及土壤電阻率根據(jù)惠州鴻業(yè)電力設(shè)計有限公司提供的接地裝置一覽圖來計算接地電阻值。表9-4常用土壤計算用電阻率土壤類別電阻率（Ω?m）耕土、腐殖土、粘土、淤泥、黑土、泥沼地帶、鹽漬土1×102石質(zhì)粘土、潮濕沙土、黃土、細沙、混合土、亞沙土、亞粘土3×102濕砂、風(fēng)化砂、砂質(zhì)土壤、礫石混合砂土、河沙淤積土6×102砂子（干砂）、含有卵石和碎石的砂土、含硬質(zhì)砂巖的亞粘土10×102卵石、碎石、風(fēng)化巖石、風(fēng)化泥質(zhì)頁巖20×102花崗巖、石英巖、石灰?guī)r20×102以上接地設(shè)計9.2.1是否需要人工接地體根據(jù)線路排定的桿塔位置及其所在的工程地質(zhì)條件，根據(jù)表9-4并按照規(guī)程的關(guān)于接地的有關(guān)規(guī)定，現(xiàn)將線路各基桿塔是否需要人接地體情況列于表9-5。9.2.2人工接地體的方式根據(jù)需要安裝人工接地體的情況結(jié)合所在的工程地質(zhì)，按照接地裝置明細表選用合適的接地裝置（表9-5）。人工接地體采用水平敷設(shè)方式。表9-5線路各基鐵塔是否需要人工接地體及接地型號明細表鐵塔編號是否需要人工接地體接地型號鐵塔編號是否需要人工接地體接地型號N0需要JD6Z14需要JD9N1需要JD6Z15不需要——Z2不需要——Z16需要JD15Z3不需要——N17需要JD9Z4不需要——Z18需要JD9Z5需要JD3Z19需要JD9N6需要JD3N20需要JD15Z7不需要——N21需要JD9Z8需要JD9Z22需要JD15Z9需要JD15N23需要JD9Z10需要JD9N24需要JD15N11需要JD15N25需要JD15Z12需要JD9Z13需要JD99.2.2人工接地體工頻電阻的計算人工接地體工頻電阻的計算公式現(xiàn)行規(guī)程（DL/T5092-1999）利用電阻系數(shù)法提出了的計算水平敷設(shè)的復(fù)合式人工接地裝置的公頻接地電阻（），結(jié)合《電力工程高壓送電線路設(shè)計手冊》接地設(shè)計的有關(guān)內(nèi)容，針對附圖中的接地裝置形式，下面給出它們的計算公式：四點引出的四射線接地裝置式中：D—單根接地體正方形部分邊長，m；—單根接地體射形部分邊長，m；—土壤電阻率；—水平接地體的總長度；—水平接地體的埋深；—水平接地體的直徑。八射線的接地裝置；；；；；式中各符號的意義同a所述。實際工頻電阻的計算接地型號：JD3：l=15m，lb=7m，D=8m，t=0.6m，d=10mmJD6：l=20m，lb=12m，D=8m，t=0.6m，d=10mmJD9：l=50m，lb=42m，D=8m，t=0.6m，d=12mmJD15：l=68m，lb=60m，D=8m，t=0.6m，d=12mm根據(jù)以上的計算公式：RJD3=0.019ρ，RJD6=0.012ρ，RJD9=0.006ρ，RJD15=0.005ρ根據(jù)線路各基鐵塔所選的接地型號，計算其工頻接地電阻列于表9-6。表9-6采用人工接地體鐵塔工頻電阻計算值鐵塔編號土壤電阻率ρ（Ω?m）工頻電阻計算值（Ω）鐵塔編號土壤電阻率ρ工頻電阻計算值（Ω）N06007.2N17200012N16007.2Z18200012Z53005.7Z19200012N63005.7N20310015.5Z8200012N21200012Z9350017.5Z22330016.5Z10200012N23200012N11360018N24340017Z12200012N25330016.5Z13200012Z14200012Z16320016根據(jù)以上的計算結(jié)果并結(jié)合表9-1的規(guī)定，可知以上鐵塔的工頻的電阻值均滿足防雷接地的要求。注：若采用JD9接地形式的鐵塔實際電阻率高于表中所列，則應(yīng)更換接地裝置方式JD15。跳線設(shè)計本章對該線路中的跳線進行設(shè)計。鑒于線路的轉(zhuǎn)角較多同時跳線的設(shè)計目前并沒有統(tǒng)一的標準，在僅此對第2基鐵塔和第9基鐵塔處的跳線進行設(shè)計計算，其他鐵塔跳線參照此設(shè)計為準。工程上計算跳線懸掛點位置時經(jīng)常把絕緣子串看作為均布荷載的剛性直棒，如圖10-1所示，C、D兩點為跳線的懸掛點。為按剛性直棒計算的耐張絕緣子串長度；為耐張絕絕緣子串的長度，L為跳線檔距，為設(shè)計的跳線最大弧垂，D為塔身寬度。第2基鐵塔耐張轉(zhuǎn)角處左側(cè)：檔距=221m，高差h=3.4m，代表檔距：221m，，導(dǎo)線應(yīng)力：85.1Mpa（正常運行）、63.0Mpa（外過電壓）、62.8Mpa（內(nèi)過電壓）、73.9Mpa（帶電檢修）；右側(cè)：檔距=290m，高差h=1.4m，代表檔距：282m，，導(dǎo)線應(yīng)力：87.9Mpa（正常運行）、62.3Mpa（外過電壓）、63.5Mpa（內(nèi)過電壓）、70.3Mpa（帶電檢修）；式中：—為耐張絕緣子串與水平軸之間的夾角，—是線路轉(zhuǎn)角；左側(cè)：=-2.69（正常運行），=-2.02（外過電壓），=-2.32（內(nèi)過電壓），=-1.59（帶電檢修）右側(cè)：=5.15（正常運行），=4.48（外過電壓），=4.78（內(nèi)過電壓），=4.00（帶電檢修）此處線路的轉(zhuǎn)角=32°57′49″；塔身寬度對于上相導(dǎo)線D=0.68m，中相導(dǎo)線D=1.27m，下相導(dǎo)線D=1.84m。根據(jù)以上數(shù)據(jù)計算跳線檔距，由于較小，因而以上四種情況均?。篖=D++=4.06m（上相），L=4.65m（中相），L=5.22m（下相）。根據(jù)規(guī)程規(guī)定，鐵塔帶電部分與塔身的最小間隙為：1.0m（外過電壓）、0.75m（內(nèi)過電壓）、0.25m（正常運行電壓）、1.0m（帶電檢修）。考慮到跳線與橫擔(dān)處上端的安全距離，設(shè)計跳線處在垂直投影面內(nèi)的最大弧垂為=1.2m。根據(jù)[1]架空線在風(fēng)偏平面內(nèi)的計算原理，校驗跳線在風(fēng)偏