《输电杆塔设计》课程设计 三峡大学 下载本文

(3)计算有关比载和比值γ/[σo],计算结果列于下表。 3.1-3:比值γ/[σo]计算结果及其排序表

气象条件 γ(MPa/m) [σo](MPa) γ/[σo](1/m) 排序

(4)计算有效临界档距,等高差,所以cosβ=1,

最低气温 36.51×10-3 136.04 a 最大风速 67.52×10-3 136.04 d 覆冰有风 37.11×10-3 136.04 b 年均气温 36.51×10-3 85 c

0.2684×10-3 0.4963×10-3 0.2728×10-3 0.4295×10-3 lij?24[[?0]j?[?0]i??E(tj?ti)]?j2?E[()?(i)2][?0]j[?0]i 利用上式得有效临界档距判别表如下表所示。 3.1-4有效临界档距判别表

气象条件 临界档距(m) 因为临界档距lab为0,lbc为负值,所以a,b条件不起控制作用。则临界档距 l=422.5m。

当0

a lab=0 b c lbc为负值 lcd=422.5 3.2判断最大弧垂气象

最大弧垂出现的气象条件可能是最高气温或覆冰无风,下面采用临界温度判定法判断最大弧垂出现的气象。

在等高悬挂点下,设覆冰无风时气温为tb,比载为γ3,架空线水平应力为σb,则相应的弧垂fb为

?3l2fb?8?b

临界温度tj时,比载γ1、水平应力σj,则相应的弧垂fj为

6

?1l2fj?8?j

根据临界温度的定义,有

?1l2?3l2?8?j8?b所以

?j??1?b?3

以覆冰无风为第Ⅰ状态,临界温度为第Ⅱ状态,并注意到上式,列出状态方程式为

22E?3l?1E?12l2?32?b?()????aE(tj?tb)b22?324?b?124?b

解上式的到临界温度的计算式为

tj?tb?(1??1?b)?3aE

将计算出的临界温度tj与最高气温tmax进行比较,若tj>tmax,则最大弧垂发生在覆冰无风气象条件,反之最大弧垂发生在最高气温气象条件。

计算得tj=-5℃,tmax=+40℃,tj

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4电杆外形尺寸的确定

4.1电杆的总高度

杆塔的总高度与档距、地理条件、电压等级、气候及电气条件等因素有关。杆塔的总高度等于呼称高度加上导线间的垂直距离和避雷线支架高度,对于钢筋混凝土电杆还要加上埋地深度h0。

4.1.1电杆呼称高度

电杆下横担的下线边缘线到地面垂直距离H称为电杆的呼称高度,由悬垂绝缘子

串长度λ、导线最大弧垂fmax、导线到地面及被跨越物安全距离hx及施工裕量Δh组成,即

H???fmax?hx??h

110KV电杆采用7片X-4.5绝缘子λ=1.022,导线弧垂为5.988m, 电杆按居民区设计偏安全,设计导线到地面垂直距离为7.0m,档距为422.5m施工裕度为0.8m。 因此,电杆设计呼高H=14.81m,选取呼高为15m。

4.1.2导线间的垂直距离

单回线路两相导线水平排列线间距,《规程》规定:导线间的水平线间距,可根据运行经验确定,1000m以下档距计算式为

Dm?0.4??U?0.65fmax110 在覆冰较少地区,《规程》推荐垂直线间距宜采用水平线间距的75%即

DV?DM75%为5m。

计算得Dm=2.999m,Dv=2.249m。设计导线间水平距离为6m,设计导线间垂直距离

4.1.3地线支架高度

设计110KV线路采用α=250防雷保护角,取地线支架向右侧偏移0.3m,避雷线支架高度为h,则地线对下横担左侧导线防雷保护为控制条件,由防雷条件知

tan??1.5?0.31.022?h

求的h=2.84m, 选取避雷线支架高度为3.0m。 综上,电杆设计总高H=3.0+5.0+15+3=26.0m。

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4.2 横担长度计算

由以上计算出两相导线水平间距,可选取下横担长度为6m,上下导线垂直间距为5m,上下导线水平偏移距离1.0m,上横担长度为1.5m。电杆草图如下

4.3电杆外形尺寸校验

(1)上下导线垂直线间距的校验。由《规程》得最小垂直线间距为3.5m, 小于实际线间距5.0m,合格。

(2)上下导线水平偏移校验。由《规程》规定水平偏移距离为0.5m,小于实际上下导线水平偏移距离1.0 m,合格。

(3)间隙圆校核。Ⅰ级气象区三种气象条件风速:正常运行情况v=35m/s,操作过电压v=17.5m/s,雷电过电压v=15m/s。

① 三种气象条件下绝缘子串风荷载为

PJ?n1(n2?1)?s?ZW0AJ

因n1=1,n2=7,μs=1.0,Aj=0.03m2,μz=1.1,则

352pZ?1?(7?1)?1.0?1.1??0.03?0.202(kN/m2)160017.52pC?1?(7?1)?1.0?1.1??0.03?0.051(kN/m2)1600152pL?1?(7?1)?1.0?1.1??0.03?0.037(kN/m2)1600

② 三种气象条件下导线风荷载为

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