1、目 錄第一章 前言2第二章 導線的力學計算22.1 導線的比載計算 22.2 計算允許應力 32.3 確定控制條件 32.4 根據狀態方程求應力及弧垂 42.5 導線安裝力學計算 5第三章 避雷線的有關計算63.1 避雷線的比載計算 63.2計算避雷線的允許應力 73.3 確定控制條件 7 8第四章 桿塔定位 94.1塔型選擇 94.2呼稱高計算10水平檔距計算1010第五章 防震錘的安裝計算 11第六章 桿塔的荷載計算136.1計算說明136.2各類桿塔的荷載計算14結論21謝辭22參考文獻22 附錄23港漁新35KV輸電線路電氣局部設計 重慶電力高等專科學校 電力工程系 輸電0814班 【

2、摘要】：本文根據給定的重慶地區的輸電線路原始數據電壓等級等結合相關資料，詳細地進行35KV輸電線路施工設計中的電氣局部設計和線路設計。主要包括架空線應力弧垂曲線、安裝曲線的制作，防震錘的安裝計算，桿塔定位以及桿塔荷載計算的設計。【關鍵詞】：導線；避雷線；比載；應力；弧垂；桿塔定位；桿塔荷載；防震錘安裝第一章 前言本次設計是港漁新35KV輸電線路電氣局部設計。地形較為平坦，屬丘陵地帶，線路走廊地面粗糙類別為B級，土壤以沙層和粘土為主，無嚴重的空氣污染和不良的地質現象。此線路最大擋距為274m，有6處轉角，氣象條件屬于重慶典型氣象區。在這次設計中，導線采用鋼芯鋁絞線LGJ-240/30，避雷線采用

3、鋼絞線GJ-50。我們首先根據導線、避雷線型號，氣象區，導線、避雷線材料計算出其比載。然后計算出瞬時應力、允許應力、年平均應力，找出有效臨界檔距，根據狀態方程求出應力算出弧垂，填寫安裝時應力弧垂表。接下來對桿塔進行排位，繪制出桿塔明細表，計算出桿塔荷載，繪制桿塔荷載圖。在這次設計中，我們繪制了兩張圖紙，分別是桿塔明細表、桿塔平斷面圖。由于我們經驗水平有限，有疏漏及缺乏的地方請老師幫助糾正。第二章 導線的力學計算導線的比載計算 首先需要明確作用在導線上的荷載。作用在導線上的荷載有導線的自重、導線覆冰重和導線所受垂直于線路方向的水平風壓。為了便于分析計算，工程中用比載來計算導線所受的風，冰和自重比

4、載。在進行導線的受力分析時比載即單位長度、單位截面積導線上的荷載。比載的單位為N/ (mmm2)導線型號LGJ-240/30查附表得LGJ-240/30導線的 A=2 , d= , T=83370N , =964.3kg/km典型氣象區的氣象條件2.1.1.自重比載經查表得，=9kg/km，A=27mm22.因為不覆冰，所以冰重比載2.1.3.導線自重和冰重比載= 無冰時導線風壓比載最大風時，v=25m/s , a=0.85 , d=mm外過電壓和安裝情況下，v=10m/s,a=1.0,d=內過電壓情況下，v=15m/s,a=1.0,d=因為不覆冰，所以導線風壓比載2.1.6無冰有風時的風壓比

5、載a.最大風速情況下7. 因為不覆冰，所以有冰有風時的綜合比載計算允許應力經查表得TP=75620N,A=2,K=3.0，那么最大允許應力為：年平均運行應力為：確定控制條件經查表得 ，根據：根據：根據有效臨界檔距判別表知：當l<m時，最低溫為控制條件，控制應力為；當l1m時，年平均氣溫為控制條件，控制應力為；根據狀態方程計算應力及弧垂條件：檔距氣象條件108m188m204m206m252m274m控制條件最低氣溫年平均氣溫年平均氣溫年平均氣溫年平均氣溫年平均氣溫控制溫度-51515151515控制應力N/mm2使用C語言編程計算應力和弧垂：#include "stdio.h&

6、quot;#include "conio.h"main() float A1,B1,Q1,g1,g2,L,a,b,T1,T2,x,f; Q1=91.34; g1=32.75; g2=32.75; L=108; a=19.6; b=12.7; T1=-5; T2=40; A1=Q1-(g1*g1*L*L)/(24*b*Q1*Q1)-(a/b)*(T2-T1); B1=(g2*g2*L*L)/(24*b); x=0; do x+=0.001;while(x*x*x-A1*x*x<B1); printf("Qn=%fn",x); f=(g2*0.001*

7、L*L)/(8*x); printf("f=%fn",f); getch();根據以上程序求各氣象條件的應力弧垂 檔距m 氣象條高氣溫應力N/mm2弧垂(m)0最低氣溫應力N/mm20弧垂(m)年平均氣溫應力N/mm2弧垂(m)最大風速應力N/mm2弧垂(m)外過電壓應力N/mm277弧垂(m)0.732.1752.603.87內過電壓應力N/mm2777弧垂(m)0.752.232.612.66安裝情況應力N/mm2880.47弧垂(m)0.572.142.1964.02導線安裝力學計算安裝曲線的計算方法與機械特性曲線的計算方法相同

8、，只是其氣象條件為無冰，風速為10m/s,溫度變化范圍為最高氣溫到最低氣溫，其間隔取10,檔距的變化情況視工程情況而定。計算公式以各檔距區間的控制條件作為條件，帶入狀態方程：求得各有關條件下的應力和弧垂。使用以下程序計算#include "stdio.h"#include "conio.h"main() float A1,B1,Q1,g1,g2,L,a,b,T1,T2,x,f; Q1=91.34; g1=32.75; g2=3; L=108; a=19.6; b=12.7; T1=-5; T2=0; A1=Q1-(g1*g1*L*L)/(24*b*Q1*

9、Q1)-(a/b)*(T2-T1); B1=(g2*g2*L*L)/(24*b); x=0; do x+=0.001;while(x*x*x-A1*x*x<B1); printf("Qn=%fn",x); f=(g2*0.001*L*L)/(8*x); printf("f=%fn",f); getch();計算結果如下表：檔距5應力N/mm2弧垂m0應力N/mm2弧垂m10應力N/mm27弧垂m20應力N/mm2弧垂m30應力N/mm262弧垂m1340應力N/mm2弧垂m第三章 避雷線的有關計算避雷線的型號

10、為GJ-50查附表可知： 避雷線的比載計算3.1.1 自重比載 3.1.2 因為不覆冰，所以冰重比載 導線自重和冰重比載因為不覆冰3.1.4無冰時導線的風壓比載 1最大風時，v=25m/s ， c=1.2 ，2當外過電壓和安裝時，v=10m/s ， c=1.2 ，3當內過電壓時，v=15m/s c=1.2 a=1.0 因為不覆冰，所以覆冰時的風壓比載 無冰有風時的綜合比載a.最大風時b.外過電壓和安裝時c. 內過電壓時 因為不覆冰，所以計算允許應力導線的瞬時破壞應力為：最大使用應力為：年平均運行應力為：確定控制條件可能的控制條件排列表出現控制應力的氣象條件2控制應力N/mm2溫度比值序號最低氣

11、溫×10-3-5×10-3A年平均氣溫×10-315×10-3B最大風×10-310×10-3C最低氣溫、年平均氣溫組合 最低氣溫、最大風組合 最大風、年平均氣溫組合 所以，有效臨界檔距表為：根據有效臨界檔距判別表知： 當l時，最低氣溫為控制條件；當l273.37m時，最大風做控制條件根據狀態方程計算避雷線應力和弧垂使用C語言編程計算應力和弧垂：#include "stdio.h"#include "conio.h"main() float A1,B1,Q1,g1,g2,L,a,b,T1,T2,

12、x,f; Q1=; g1=; g2=; L=108; a=1; b=; T1=-5; T2=40; A1=Q1-(g1*g1*L*L)/(24*b*Q1*Q1)-(a/b)*(T2-T1); B1=(g2*g2*L*L)/(24*b); x=0; do x+=0.001;while(x*x*x-A1*x*x<B1); printf("Qn=%fn",x); f=(g2*0.001*L*L)/(8*x); printf("f=%fn",f); getch();條件： 檔距 氣象條件108m188m204m206m252m274m控制條件最低氣溫最低氣

13、溫最低氣溫最低氣溫最低氣溫最大風控制溫度-5-5-5-5-510控制應力N/mm2根據C語言程序計算出的應力弧垂表： 檔距m 氣象條高氣溫應力N/mm27弧垂(m)最低氣溫應力N/mm2弧垂(m)年平均氣溫應力N/mm2弧垂(m)最大風速應力N/mm2弧垂(m)外過電壓應力N/mm2弧垂(m)內過電壓應力N/mm2262弧垂(m)安裝情況應力N/mm2弧垂(m)第四章 桿塔定位桿塔定位就是根據選定的線路路徑，在平斷面圖上合理安排直線桿塔位置的工作。桿塔定位分為室內定位和室外定位。我們只須完成室內定位即用弧垂曲線模板在平斷面圖上排定桿塔位置。塔型選擇本段線

14、路屬山區地區，在山地桿塔位，一般是由汕頭的地形、山溝的寬度及各種校驗條件所控制，檔距中的對地距離往往不起控制作用，只有在線路連續上坡或連續下坡以及山頭比擬平緩的個別地段，檔距中對地距離才起控制作用，因此本段線路可以沿一個方向定位。由于本段線路電壓等級為220KV，所經地區為山區及局部平原地區，根據線路運行經驗一般山區導線三角形排列的鐵塔，其電氣性能較好，并且其占地面積較小，可有效的減小線路走廊，便于施工。呼稱高計算當最高氣溫時出現最大弧垂，××H-桿塔的呼稱高度，m；-懸掛絕緣子串的長度，m；-導線的最大弧垂，m；h-導線最大弧垂時距地面的最小距離，m；-考慮地形斷面測量誤

15、差及導線安裝誤差等留的裕度，m當檔距l=204m時，控制條件為年平均氣溫，弧垂為： 呼稱高為：+6+0.5=當檔距l=108m時,控制條件為最低氣溫：弧垂為： 呼稱高為： +6+0.5=m當檔距l=188m時,控制條件為年平均氣溫弧垂為： 呼稱高為： H=0.435+6+0.5=當檔距l=274m時,控制條件為年平均氣溫弧垂為： 呼稱高為： H=0.58+5.44+6+0.5=當檔距l=252m時,控制條件為年平均氣溫，弧垂為： 呼稱高為： H=0.58+4.70+6+0.5=當檔距l=206m時,控制條件為年平均氣溫，弧垂為： 呼稱高為： 水平檔距計算計算公式：J1:J2: D2: J3:

16、J4: 垂直檔距計算計算公式：J1:J2：D2：J3: J4: 第五章 防震錘安裝距離計算由表9-4，選用FD-4型防震錘當L=108時， vm=4.0m/s, vn當L=188m時，vm=/s, vn=/s當L=204m時，vm=4.0m/s, vn當L=206m時，vm=4.0m/s, vn當L=274m時，vm=/s, vn=/s當L=252m時，vm=/s, vn=/s防震錘安裝個數 檔距m導線直徑m防震錘安裝個數12312300300600600900122235035070070010004504508008001200由上面的計算數據和查表可知防振錘的安裝表如下：防振錘安裝表桿號

17、1234567檔距m204108188274252206防振錘個數333333333333安裝距離m第六章 桿塔的荷載計算導線型號為LGJ240/30,避雷線型號為GJ50,電壓等級35KV，線路走廊地面粗糙類別為B級，土壤以沙巖和凝粘土為主，五嚴重的空氣污染和不良地質現象。在正常運行、斷線狀態和安裝條件下，不考慮避雷線金具和絕緣子的重量。6.1計算說明6.11根據荷載在桿塔上的作用方向，可將其分為：1水平荷載。桿塔及導線、避雷線的橫向風壓荷載，轉角桿塔導線及避雷線的角度荷載。2縱向荷載。桿塔及導線、避雷線的縱向風壓荷載，事故斷線時的順線路方向張力，導線、避雷線的順線路方向不平衡張力，安裝時的

18、緊線張力等。3垂直荷載。導線、避雷線、金具、絕緣子、覆冰荷載和桿塔自重，安裝檢修人員及工具重力。6各類桿塔，一般均應計算線路正常運行、斷線、安裝及特殊情況的荷載。各類桿塔荷載的計算條件列表1各類桿塔的荷載計算條件桿塔類別運行情況斷線情況安裝情況特殊情況直線桿塔1最大風速、無冰、未斷線2覆冰、相應風速、未斷線1斷一相導線、避雷線、無冰、無風 2一根避雷線有不平衡張力、導線未斷、無冰、無風 斷線檢修考慮附加荷載 1各類桿塔應按安裝方法、相應風速、無冰條件計算 2一般采用無冰、風速為10m/s3對終端桿塔應按進線擋已架設及為假設兩種情況計算 重冰區各類桿塔的斷線張力，應按覆冰、無風、氣溫-5計算，斷

19、線情況覆冰荷載不應小于運行情況計算覆冰荷載的50% 重冰區的各類桿塔，上應按三相導線機避雷線不均勻脫水即一側冰重100%，另一側冰重50%所產生的不平衡張力進行驗算；直線桿塔一般不考慮導線及避雷線同時產生不平衡張力；耐張桿應根據具體情況確定 地震烈度為9度以上地區的各類桿塔應進行抗震計算。設計烈度采用根本烈度，驗算條件：風速區最大風速的50%、無冰、無風、未斷線 耐張桿塔(1)最大風速、無冰、未斷線(2)覆冰、相應風速、未斷線3最低氣溫、無冰、無風、未斷線1同擋內斷兩相導線、避雷線未斷、無冰、無風 2斷一相避雷線、導線未斷、無冰、無風3單回路終端桿塔應按斷一相導線、避雷線未斷、無冰、無風條件計

20、算將運行、斷線及安裝情況的荷載稱為計算荷載分別乘以相應的荷載系數KH，就得到各種情況的設計荷載。各類桿塔的荷載系數可按下表所列。各類桿塔的荷載系數kH計算情況運行情況斷線情況安裝情況驗算情況直線型桿塔耐張桿和特高桿塔荷載計算1.0 各類桿塔的導線或避雷線的斷線張力和不平衡張力可分別取各自最大使用張力的一個百分數，見下表所示。安裝時的緊線張力，須視施工方案而定。斷線張力取最大使用張力的百分數導線截面95及以下120185240以上直線桿塔單導線鐵塔404050鋼筋混凝土桿塔、拉線桿塔303540平地桿塔40一根的兩分裂導線山地桿塔50一根的耐張桿塔導線70避雷線80大跨越桿塔60避雷線的不平衡張

21、力取最大使用張力的百分數桿塔類型鋼筋混凝土桿拉線鐵塔鐵塔不平衡張力152030506.2各類桿塔的荷載計算6直線桿塔荷載計算1運行情況，其氣象條件為：最大風速、無冰、未斷線溫度t=10,風速v=25s/m,覆冰厚度b=0mm。計算該氣象條件下應力，檔距=242.7m代表檔距 利用試湊法，求得 那么垂直檔距 =避雷線重力：=避雷線風壓:=導線重力：導線風壓：2斷線情況，其氣象條件為：最低氣溫、斷一相導線、避雷線未斷、無冰、無風溫度t=5,風速v=10s/m,覆冰厚度b=0mm該氣象條件和控制氣象條件相同，所以應力就為最低溫度的最大使用應力=300.41 N/ mm2。 那么垂直檔距=避雷線重力：

22、=避雷線風壓： N查表，直線桿塔斷線情況下，荷載系數故荷載未斷線相導線重力：斷線相導線重力：斷線張力:3斷線情況，其氣象條件為：最低氣溫、一根避雷線有不平衡張力、導線未斷、無冰、無風溫度t=5,風速v=10s/m,覆冰厚度b=0mm。該氣象條件和控制氣象條件相同，所以應力就為最低溫度的最大使用應力=300.41 N/ mm2。 那么垂直檔距：=避雷線重力：=避雷線風壓：N避雷線的不平衡張力鐵塔查表為最大使用張力的50%。故避雷線張力：=××查表取荷載系數故荷載4安裝情況，其氣象條件為：安裝氣象條件、無冰、風速為10m/s溫度t=0,風速v=10s/m,覆冰厚度b=0mm。計

23、算該氣象條件下應力，檔距=242.7m代表檔距利用試湊法，求得那么垂直檔距：=避雷線重力：=避雷線風壓：=查表取荷載系數故避雷線垂直荷載避雷線風壓荷載6耐張桿塔的荷載計算1運行情況，其氣象條件為：最大風速、無冰、未斷線溫度t=10,風速v=25s/m,覆冰厚度b=0mm。 計算該氣象條件下應力，檔距=188m所計算桿塔兩邊的最大檔利用試湊法，求得：那么垂直檔距：=避雷線重力：=避雷線風壓：=避雷線的角度荷載： =總水平荷載：2運行情況，其氣象條件為：最低氣溫、未斷線、無冰、無風溫度t=5,風速v=10s/m,覆冰厚度b=0mm。該氣象條件和控制氣象條件相同，所以應力就為最低溫度的最大使用應力=

24、300.41 N/ mm2。 那么垂直檔距：=避雷線重力： =避雷線風壓：N避雷線的角度荷載： =3961N3斷線情況，其氣象條件為：最低氣溫、同檔內斷兩相導線、避雷線未斷、無冰、無風。溫度t=5,風速v=10s/m,覆冰厚度b=0mm。該氣象條件和控制氣象條件相同，所以應力就為最低溫度的最大使用應力=300.41 N/ mm2。 那么垂直檔距：=避雷線重力：=避雷線的水平角度荷載： =3961N查表取荷載系數故避雷線垂直荷載水平角度荷載4斷線情況，其氣象條件為：最低氣溫、斷一根避雷線、導線未斷、無冰、無風。溫度t=5,風速v=10s/m,覆冰厚度b=0mm。該氣象條件和控制氣象條件相同，所以

25、應力就為最低溫度的最大使用應力=300.41 N/ mm2。 避雷線斷線后重力： =避雷線的不平衡張力鐵塔查表為最大使用張力的80%。故避雷線張力：=××查表取荷載系數故避雷線斷線后垂直荷載：斷線張力 ： ×5安裝情況，其氣象條件為：安裝氣象條件、無冰、風速為10m/s溫度t=0,風速v=10s/m,覆冰厚度b=0mm。計算該氣象條件下應力，檔距=188m所計算桿塔兩邊的最大檔利用試湊法，求得那么垂直檔距：=避雷線重力：=避雷線風壓：=避雷線的水平角度荷載： =總水平荷載：查表取荷載系數故避雷線垂直荷載總水平荷載6終端桿塔的荷載計算1運行情況，其氣象條件為：最大風

26、速、無冰、未斷線溫度t=10,風速v=25s/m,覆冰厚度b=0mm。 計算該氣象條件下應力，檔距=206m所計算桿塔兩邊的最大檔 =3881495利用試湊法，求得那么垂直檔距：=避雷線重力： =避雷線風壓：=避雷線的角度荷載： =總水平荷載：2運行情況，其氣象條件為：最低氣溫、未斷線、無冰、無風溫度t=5,風速v=10s/m,覆冰厚度b=0mm。該氣象條件和控制氣象條件相同，所以應力就為最低溫度的最大使用應力=300.41 N/ mm2。 那么垂直檔距：=避雷線重力：=避雷線風壓：N避雷線的角度荷載： =3斷線情況，其氣象條件為：最低氣溫、同檔內斷兩相導線、避雷線未斷、無冰、無風。溫度t=5

27、,風速v=10s/m,覆冰厚度b=0mm。該氣象條件和控制氣象條件相同，所以應力就為最低溫度的最大使用應力=300.41 N/ mm2。 那么垂直檔距：=避雷線重力：=避雷線的水平角度荷載：=查表取荷載系數故避雷線垂直荷載水平角度荷載4斷線情況，其氣象條件為：最低氣溫、斷一根避雷線、導線未斷、無冰、無風。溫度t=5,風速v=10s/m,覆冰厚度b=0mm。該氣象條件和控制氣象條件相同，所以應力就為最低溫度的最大使用應力=300.41 N/ mm2。 避雷線斷線后重力： =避雷線的不平衡張力鐵塔查表為最大使用張力的80%。故避雷線張力：=××查表取荷載系數故避雷線斷線后垂直荷載：斷線張力 ：×5安裝情況，其氣象條件為：安裝氣象條件、無冰、風速為10m/s溫度t=0,風速v=10s/m,覆冰厚度b=0mm。計算該氣象條件下應力，檔距=206m所計算桿塔兩邊的最大檔=3881495利用試湊法，求得那么垂直檔距：=避雷線重力：=避雷線風壓：=避雷線的水平角度荷載 =20476N總水平荷載：查表取荷載系數故避雷線垂直荷載總水平荷載結論：畢業設計是大學學習階段一次非常難得的理論與實際相結合的時機，通過這次比擬完整的輸電線路設計，我擺脫了單純的理