淺析架空送電線路的路徑設計
作者簡介:盧文杰(1976-),男,云南石屏人,大學本科,助理工程師,主要研究方向:送電線路設計。摘要:電力網(wǎng)絡的建設前提是先進行線路的設計,線路設計的好壞它關系著線路的投資運行費用與運行的可靠性;線路的路徑選擇在線路設計中起著舉足輕重的地位。本文通過對送電線路的路徑選擇的技術分析,歸類總結技術要求與規(guī)范,為其路徑選擇提高工作效率。關鍵詞:架空線路;送電線路;路徑
架空線路的路徑選擇是一項綜合性和實踐性很強的工作。下文主要從線路路徑的選擇應結合各種因素、多種情況考慮論述。1選線步驟
選線的目的是在線路起訖點間選出一個技術上、經(jīng)濟上較合理的線路路徑。分為室內(nèi)圖上選線和現(xiàn)場選線兩步進行。1.1室內(nèi)圖上選線
該階段主要任務是做好先期準備工作,包括取得各種所需資料并在地形圖上設計線路方案。過去一般需要現(xiàn)場測得地形圖,如今各測繪單位就有各種比例的航測圖。圖上選線在五萬分之一或十萬分之一的地形圖上進行。必要時也可選用比例尺比五萬分之一更大的地形圖。地形圖最好要較新版本的,比例要切合實際,觀看此比例的圖紙既可把握全局又可兼顧局部。
先在圖上標出線路起訖點、必經(jīng)點。然后根據(jù)收集到的資料(有關城鄉(xiāng)規(guī)劃、工礦發(fā)展現(xiàn)劃、水利設施規(guī)劃、軍事設施、線路和重要管道等),避開一些設施和影響范圍,同時考慮地形和交通條件等因素,按照線路路徑最短的原則,繪出幾個方案,經(jīng)過比較,保留兩至三個較好的方案。
根據(jù)系統(tǒng)遠景規(guī)劃,計算短路電流,校驗對重要電信線路的影響,提出對路徑的修正方案或防護措施。向鄰近或交叉路越設施的有關主管部門征求對線路路徑的意見,并簽訂有關協(xié)議。簽訂協(xié)議應遵守國家有關法律、法令和有關規(guī)程的規(guī)定,應本著統(tǒng)籌兼顧、互諒互讓的精神來進行。然后應進行現(xiàn)場勘察,驗證圖上方案是否符合實際(有無圖上未標明的障礙物,與圖上不符的地形、地物及沿線交通情況),了解特殊氣象、水文地質條件等。有時可不沿全線路勘,而僅對重點地段如重要跨越、擁擠地段、不良地質地段進行重點踏勘。對協(xié)議單位有特殊要求的地段、大跨越地段、地下采空區(qū)、建筑物密集預留走廊地段等用儀器初測取得必要的數(shù)據(jù)。
隨著科學技術的發(fā)展,現(xiàn)室內(nèi)選線還可結合各類衛(wèi)星圖片軟件同步進行參考(筆者在實際工作中較為常用的為Google地球)。該類軟件對大部分城市均有較清晰圖片,在先期選線過程中可盡量避開現(xiàn)有地表設施,將線路路徑合理化、準確化。選定后的路徑在該軟件中均可查出任一點經(jīng)緯度坐標,對下一步的現(xiàn)場選線具有指導性作用。
經(jīng)過上述各項工作后,再通過技術經(jīng)濟比較,選出一個合理的方案。1.2現(xiàn)場選線
現(xiàn)場選線是把室內(nèi)選定的路徑在現(xiàn)場落實、移到現(xiàn)場,為定線、定位工作確定線路的最終走向,設立必要的線路走向的臨時目標(轉角樁、為線路前后通視用的方向樁等),定出線路中心線的走向。在現(xiàn)場選線過程中,還應顧及到塔位特別是一些特殊塔位(如轉角、跨越點、大跨越等)是否能夠成立。對于超高壓送電線路,還應考慮沿線每6~8km有一設置牽引機或張力機的場地及設備運達場地的條件。
現(xiàn)場選線的工具早期多為經(jīng)緯儀及全站儀。現(xiàn)GPS測量(即全球衛(wèi)星定位系統(tǒng))也較為普遍,采用衛(wèi)星定位測量既快捷、精準度又較高,且可大量減少在選線過程中的林木砍伐量,將環(huán)境影響降到最小。結合上文中提到的線路路徑在Google地球中查出的經(jīng)緯度坐標,可在現(xiàn)場較為快速準確地將路徑選定。若要將其繪于地形圖上,只需將經(jīng)緯度坐標換算為地形圖對應坐標系數(shù)據(jù)即可。2路徑選擇的原則
選擇線路路徑時應遵守我國有關法律和法令。線路路徑的選擇應結合交通條件及地質地形情況考慮。沿線交通便利,便于施工、運行,但不要因此使線路長度增加較多。若條件允許,最好將路徑選在交通相對便利的地方,現(xiàn)在的施工及運輸一般都由較大型的機械來承擔,若交通不便,勢必影響施工進度。在可能的情況下,應使路徑長度最短、轉角少、角度小、特殊路越少、水文地質條件好、投資少、省材料、施工方便、運行方便、安全可靠。
地質方面一般應觀察記錄沿線地質地貌現(xiàn)象,對土、石、水等做必要的物理與化學分析,如土壤種類、濕度、水質對混凝土的侵蝕程度等。除按上述常規(guī)經(jīng)驗選擇外,還應特別注意避開采空區(qū),以免地面塌陷而危及線路安全。如一些采掘業(yè)發(fā)展史較長的省份,采空區(qū)相當多,再加上部分小礦私挖濫采,造成了許多地區(qū)地面塌陷而危及建構筑物的安全。
另外,線路應盡可能避開森林、綠化區(qū)、果木林、防護林帶、公園等,必須穿越時也應選擇最窄處通過,盡量減少砍伐樹木。路徑選擇應盡量避免拆遷,減少拆遷房屋和其它建筑物。線路應避開不良地質地段,以減少基礎施工量。應盡量少占農(nóng)田,不占良田。應避免和同一河流或工程設施多次交叉。3選線的技術要求3.1一般要求
①線路與建筑物平行交叉,線路與特殊管道交叉或接近,線路與各種工程設施交叉相接近時,應符合相關規(guī)程規(guī)定的要求。②線路應避開沼澤地、水草地、易積水及鹽堿地。線路通過黃土地區(qū)時,應盡量避開沖溝、陷穴及受地表水作用后產(chǎn)生強烈濕陷性地帶。③線路應盡量避開地震烈度為六度以上的地區(qū),并應避開構造斷裂帶或采用直交、斜交方式通過斷裂帶。④線路應避開污染地區(qū),或在污染源的上風向通過。3.2對選擇轉角點的要求
線路轉角點宜選在平地,或山麓緩坡上。轉角點應選在地勢較低,不能利用直線桿塔(因上拔和間隙不足等)或原擬用耐張桿塔的處所,即轉角點選擇應盡量和耐張段長度結合在一起考慮。轉角點應有較好的施工緊線場地并便于施工機械到達。轉角點應考慮前后兩桿塔位置的合理性,避免造成相鄰兩檔檔距過大、過小使桿塔塔位不合理或使用高桿塔。3.3對選擇跨河點的要求
①應盡量選在河道狹窄、河床平直、河岸穩(wěn)定、不受洪水淹沒的地段。對于跨越塔位應注意地層穩(wěn)定、河岸無嚴重沖刷現(xiàn)象。塔位土質均勻無軟弱地層存在(淤泥、湖沼泥灘、易產(chǎn)生液化的飽和砂土等),避開地下水位較深地段。②不宜在碼頭、泊船的地方跨越河流。避免在支流入口處、河道彎曲處跨越河流。避免在舊河道、排洪道處跨越。③必須利用江心島、河漫灘及河床架設桿塔時,應進行詳細的工程地質勘探、水文調查和斷面測量。3.4對選擇山區(qū)路徑的要求
①盡可能避開陡坡、懸崖、滑坡、崩塌、不穩(wěn)定巖堆、泥石流、卡斯特溶洞等不良地質地段。②線路和山脊交叉時,應從山鞍經(jīng)過。線路沿山麓經(jīng)過時,注意山洪排水溝位置,盡量一檔路過。線路不宜沿山坡走向,以免增加桿高或桿位。③應避免沿山區(qū)干河溝架線。必要時,桿位應設在最高洪水位以上不受沖刷的地方。④特別注意交通問題、施工和運行維護條件。3.5礦區(qū)選線的要求
線路進入礦區(qū)時應盡量避開礦區(qū),或少壓礦帶。當線路必須在礦區(qū)(如煤田)上架設時,應考慮在煤田境界線或斷線上架設,以便共用安全煤柱。當無境界線或斷層線可利用時,應盡量垂直煤田走向架設,縮短通過煤田線段的長度。
在礦區(qū)煤田范圍內(nèi)架設的送電線路時,盡量使兩回線路分開架設或保持一定距離,避免同時遭受塌陷的影響。
3.6線路經(jīng)過多氣象區(qū)選線的要求
由于大部分輸電線路位于山地,地形復雜、植被繁茂。云南又屬高海拔地區(qū),所以一條線路途經(jīng)多氣象區(qū)的情況時有發(fā)生,為使線路節(jié)省投資且安全可靠,在路徑選擇時應盡量避免反復穿越惡劣氣象條件區(qū)域。若條件允許,應盡量選擇氣象條件較好區(qū)域的等高線沿地勢走線,確需穿越惡劣氣象條件區(qū)域的,在滿足規(guī)程規(guī)定的同時應盡量縮短穿越長度。
同時,對于線路途經(jīng)河谷、湖泊、沼澤、山谷受風面等微氣象區(qū)域時也應盡量避開。3.7嚴重覆冰地區(qū)選線的要求
①要調查清楚已有線路、植物等的覆冰情況(冰厚、突變范圍)、季節(jié)風向、覆冰類型、雪崩地帶。避免在覆冰嚴重地段通過。
②避免靠近湖泊且在結冰季節(jié)的下風向側經(jīng)過,以免出現(xiàn)嚴重結冰現(xiàn)象。③避免出現(xiàn)大檔距,避免線路在山峰附近迎風面?zhèn)韧ㄟ^。④注意交通運輸情況,盡量創(chuàng)造維護搶修的便利條件。4結語
架空送電線路路徑的選擇是一個復雜而多變的過程,不可一概而論。一條線路很難通過一次勘測就可以完全通過,往往要經(jīng)過反復修改線路走向。選擇路徑過程除文中提到的這些情況外,還有很多不可預見因素。但不論過程如何,路徑選擇的最終結果都是為了將路徑合理化、經(jīng)濟化、安全化。以上是本人在線路設計中總結的一些經(jīng)驗,希望能夠得到大家的批評指導,以求改正和完善。參考文獻:
[1]荊林國,張韶晶.輸電線路設計應注意的問題[J].農(nóng)村電氣化,201*,(11).[2]張俊生.架空輸電線路設計小議[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟,201*,(11).[3]黃焰林.輸電線路設計與維護[J].科技創(chuàng)業(yè)月刊,201*,(10).[4]林健.城市架空輸電線路的設計[J].福建電力與電工,1999,(2).[5]王璋奇.輸電線路桿塔設計中的幾個問題[J].電力建設,201*,(1).
[6]鄭信國.高壓架空輸電線路設計中的環(huán)境評估[J].中國科技信息,201*,(14).
擴展閱讀:架空送電線路設計技術規(guī)程
中華人民共和國國家標準規(guī)程》SDJ3-79的通知
《架空送電線路設計技術規(guī)程》SDJ3-76于一九七六年頒發(fā)試行后,對架空送電線路的設計工作起到了一定的指導和提高作用。
現(xiàn)根據(jù)近年來的建設經(jīng)驗和各單位的意見,對本規(guī)程的內(nèi)容作了必要的修改和補充,并頒發(fā)執(zhí)
行。在執(zhí)行中如遇到問題,請告我部規(guī)劃設計管理局。
基本符號
(79)水電規(guī)字第7號
一九七九年一月十一日內(nèi)外力及材料指標
σmax--導線或避雷線在弧垂最低點的最大使用應力;
σp--導線或避雷線的抗拉強度;
T--瓷橫擔的受彎破壞荷載或懸式絕緣子1小時機電試驗的試驗荷載;
Tmax--絕緣子最大使用荷載;
Wx--垂直線路方向導線或避雷線的風荷載;
WS--桿(塔)身的風荷載;
N--上拔力;
G--基礎自重;GT--基礎底板上的土重。
幾何特征
D--導線水平線間距離;
Dx--導線三角排列的等效水平線間距離;
Dp--導線間水平投影距離;
Dz--導線間垂直投影距離;
S--導線與避雷線在檔距中央的最小距離;
d--導線或避雷線直徑;
F--桿(塔)身側面的構件投影面積;Fk--桁架的輪廓面積;
b--桁架前后面的距離;
h--桁架迎風面的寬度;
L--檔距;
Lp--水平檔距;
Lk--懸垂絕緣子串長度;
f--導線最大弧垂。
計算系數(shù)
C--風載體型系數(shù);K--強度安全系數(shù);
Kz--風壓高度變化系數(shù);
α--風速不均勻系數(shù);
η--空間桁架背風面的風載降低系數(shù)。
其他
n--海拔1000米以下地區(qū)的絕緣子數(shù)量;
nh--高海拔地區(qū)的絕緣子數(shù)量;
H--海拔高度;
V--設計風速;U--線路電壓。
第一章總則
第1條在設計送電線路過程中,必須認真貫徹執(zhí)行黨的有關方針和政策。必須做好調查研
究工作,不斷總結運行和施工經(jīng)驗,積極、慎重地采用先進技術,使設計符合技術先進、經(jīng)濟合理
和安全適用的原則。
第2條本規(guī)程適用于新建35~330千伏架空送電線路(以下簡稱送電線路)的設計。
臨時送電線路可參照本規(guī)程設計,但標準可適當降低。
原有送電線路的升壓和改建,可根據(jù)具體情況和已有線路的運行經(jīng)驗,參照本規(guī)程進行設計。
第3條送電線路的路徑和導線截面的選擇、對弱電線路的危害影響和城市規(guī)劃區(qū)的預備走廊等,一般根據(jù)5~10年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進行設計。
第4條新建送電線路,應積極推廣預應力混凝土桿,逐步代替普通鋼筋混凝土桿。
第5條送電線路的導線布置和桿塔結構等,應考慮便于帶電作業(yè)。
第二章路徑
第6條選擇送電線路的路徑,應認真做好調查研究,少占家田,綜合考慮運行、施工、交
通條件和路徑長度等因素,與有關單位協(xié)商,本著統(tǒng)籌兼顧,全面安排的原則,進行方案比較,做
到經(jīng)濟合理,安全適用。
第7條選擇路徑應盡量避開重冰區(qū)、不良地質地帶、原始森林區(qū)以及嚴重影響安全運行的
其他地區(qū),并應考慮對鄰近設施如電臺、機場、弱電線路等的相互影響。第8條發(fā)電廠或變電所的進出線走廊,應根據(jù)廠、所總體布置統(tǒng)一規(guī)劃。進出線宜采用雙
回路或多回路桿塔。
第9條耐張段的長度,一般采用3~5公里,如運行、施工條件許可,可適當延長;在高差
或檔距相差非常懸殊的山區(qū)和重冰區(qū),應適當縮小。
大跨越應自成一個耐張段。
送電線路轉角的位置應根據(jù)運行、施工條件并結合耐張段長度確定。
第10條有大跨越的送電線路,其路徑方案應結合大跨越的情況,通過結合技術經(jīng)濟比較
確定。
大跨越桿塔,一般設置在5年一遇洪水淹沒區(qū)以外,并考慮30~50年河岸沖刷變遷的影響。第三章氣象條件
第11條送電線路的計算氣象條件,應根據(jù)沿線的氣象資料(采用15年一遇的數(shù)值)和附近
已有線路的運行經(jīng)驗確定。如沿線的氣象與附當一典型氣象區(qū)接近,一般采用典型氣象區(qū)所列數(shù)值
。第12條送電線路的最大設計風速,應采用離地面15米高處15年一遇10分鐘平均最大值。
平原地區(qū)線路的最大設計風速,如無可靠資料,不應低于25米/秒。
山區(qū)線路的最大設計風速,如無可靠資料,應采用附近平地風速的1.1倍,且不應低于25米/秒
。如附近平地也無可靠資料,則采用的風速不應低于30米/秒。
第13條大跨越的計算氣象條件,應采用30年一遇的數(shù)值。如當?shù)責o可靠資料,一般以附近平地線路的計算氣象條件為基數(shù),最大設計風速增加10%,設計冰厚增加5毫米。
跨越處的水面風速還應增加10%。
大跨越還應按稀有氣象條件驗算。
第14條重冰區(qū)的線路,可根據(jù)需要,按較少出現(xiàn)的覆冰厚度進行驗算。
第15條送電線路通過城市或森林等地區(qū),如兩側屏蔽物的平均高度大于桿塔高度的2/3,
其最大設計風速宜較一般地區(qū)減小20%。
第16條送電線路設計采用的年平均計算氣溫,應按下述方法確定:
一、如地區(qū)年平均氣溫在3~17℃之間,年平均計算氣溫應采用與此數(shù)鄰近的5的倍數(shù)值;
二、如地區(qū)年平均氣溫小于3℃或大于17℃,應將年平均氣溫減少3~5℃后,采用與此數(shù)鄰近的5的倍數(shù)值。
第四章導線、避雷線和金具
第17條送電線路所采用的導線和避雷線,應條例國家電線產(chǎn)品技術標準。
供計算用的導線和避雷線的機械物理特性,一般采用附錄二所列數(shù)值。
第18條鋼芯鋁線及其他復合導線應按綜合拉斷力進行計算。
第19條送電線路的導線截面,一般根據(jù)經(jīng)濟電流密度選擇。
大跨越的導線截面一般按允許載流量選擇,并宜通過技術經(jīng)濟比較確定。
第20條驗算導線載流量時,鋼芯鋁線的允許溫度一般采用+70℃(大跨越可采用+90℃);
鋼絞線的允許溫度一般采用+125℃。環(huán)境氣溫應采用最高氣溫月的最高平均氣溫;風速應采用0.5米/秒;太陽輻射功率密度應采用0.1瓦/平方厘米。
第21條海拔不超過1000米的地區(qū),如導線直徑不小于表1所列數(shù)值,一般不必驗算電暈。
表1不必驗算電暈的導線最小直徑(海拔不超過1000米)
第22條導線和避雷線的設計安全系數(shù)不應小于2.5,避雷線的設計安全系數(shù),宜大于導線
的設計安全系數(shù)。
導線和避雷線在弧垂最低點的最大使用應力,應按下式計算:
式中σmax--導線或避雷線在弧垂最低點的最大使用應力(公斤/平方毫米);
σp--導線或避雷線的抗拉強度(公斤/平方毫米);
K--導線或避雷線的安全系數(shù)。
在大跨越的稀有氣象條件下和重冰區(qū)的較少出現(xiàn)的覆冰情況下,導線在弧垂最低點的最大應力
,均應按不超過抗拉強度的60%驗算。
如懸掛點高差過大,應驗算懸掛點應力。懸掛點應力可較弧垂最低點應力高10%。
架設在滑輪上的導線或避雷線,應計算懸掛點局部彎曲引起的附加應力。
第23條避雷線與導線的配合,應符合表2的規(guī)定。表2避雷線與導線配合表
第24條導線和避雷線的平均運行應力的上限和相應的防振措施,應符合表3的要求。如根
據(jù)多年運行經(jīng)驗證明當?shù)貙Ь和避雷線的振動危險很小,可不受表3限制。
表3導線和避雷線的平均運行應力的上限和防振措施
第25條導線和避雷線的架線后塑性伸長應通過試驗確定;如無資料,一般采用下列數(shù)值
:鋼芯鋁線………………………3×10-4~4×10-4
輕型鋼芯鋁線…………………4×10-4~5×10-4
加強型鋼芯鋁線……………………………3×10-4
鋼絞線………………………………………1×10-4
導線和避雷線的塑性伸長對弧垂的影響,一般用降溫法補償,如采用上列塑性伸長值,降低的
溫度可采用下列數(shù)值:
鋼芯鋁線………………………15~25℃
輕型鋼芯鋁線…………………20~25℃
加強型鋼芯鋁線………………15℃鋼絞線…………………………10℃
第26條金具的強度設計安全系數(shù),不應小于下列數(shù)值:
運行情況……………………………………2.5
斷線情況……………………………………1.5
金具應熱鍍鋅。
第五章絕緣、防雷和接地
第27條絕緣子機械強度的安全系數(shù),不應小于表4所列數(shù)值。
表4絕緣子機械強度的安全系數(shù)
絕緣子機械強度的安全系數(shù)應按下式計算:
式中T--瓷橫擔的受彎破壞荷載或懸式絕緣子1小時機電試驗的試驗荷載(公斤);
Tmax--絕緣子最大使用荷載(公斤)。
第28條直線桿塔上懸垂絕緣子串的絕緣子數(shù)量,應采用表5所列數(shù)值。耐張絕緣子串的絕緣子數(shù)量應比懸垂絕緣子串的同型絕緣子多一個。
表5直線桿塔上懸垂絕緣子串的絕緣子數(shù)量
全高超過40米有避雷線的桿塔,高度每增加10米應增加一個絕緣子;全高超過100米的桿塔,絕
緣子數(shù)量可根據(jù)運行經(jīng)驗結合計算確定。
第29條在海拔為1000~3500米的地區(qū),絕緣子串的絕緣子數(shù)量,一般按下式確定:
式中nh--高海拔地區(qū)的絕緣子數(shù)量(個);
n--海拔1000米以下地區(qū)的絕緣子數(shù)量(個);
H--海拔高度(千米)。
第30條一般地區(qū),設計絕緣子串或瓷橫擔采用的單位泄漏距離,不應小于1.6厘米/千伏
(額定線電壓)。
空氣污穢地區(qū),應根據(jù)運行經(jīng)驗和可能臟污的程度增加絕緣子串或瓷橫擔的泄漏距離,或采取
其他防污措施。如無運行經(jīng)驗,可參照附錄三設計。
第31條空氣污穢地區(qū)宜采用防塵絕緣子。如按第30條的要求,采用絕緣子的數(shù)量已超過
表5的規(guī)定,則耐張絕緣子串的絕緣子數(shù)量,可不再增加。第32條154千伏及以下線路的絕緣子串,不應裝保護金具。220千伏線路除特殊情況外,
不宜裝保護金具。330千伏線路宜裝設保護金具。
第33條在海拔不超過1000米的地區(qū),帶電部分與桿塔構件(包括拉線、腳釘?shù)?的間隙,
不應小于表6所列數(shù)值。
表6帶電部分與桿塔構件的最小間隙(米)
注:①按外過電壓和內(nèi)過電壓情況校驗間隙的相應氣象條件,見附錄一。
②按運行電壓情況校驗間隙采用最大風速及其相應氣溫。
③110千伏小接地電流電力網(wǎng),內(nèi)過電壓的間隙不應小于0.8米,運行電壓的間隙不應小于0.4米
。第34條在海拔超過1000米的地區(qū),海拔每增高100米,內(nèi)過電壓和運行電壓的間隙,應較
表6所列數(shù)值增大1%。
如因高海拔或高桿塔而需增加絕緣子數(shù)量,則表6所列的外過電壓最小間隙,也應相應增大。
第35條帶電作業(yè)的桿塔,帶電部分與接地部分的間隙不應小于表7所列數(shù)值。
表7帶電作業(yè)桿塔上帶電部分與接地部分的最小間隙一、35千伏送電線路不宜沿全線架設避雷線。
二、60千伏送電線路,在年平均雷暴日數(shù)超過30的地區(qū),如負荷重要,宜沿全線架設避雷線。
三、110千伏送電線路宜沿全線架設避雷線,在年平均雷暴日數(shù)不超過15或運行經(jīng)驗證明雷電活
動輕微的地區(qū),可不架設避雷線。
四、220千伏送電線路應沿全線架設避雷線,山區(qū)宜采用雙避雷線(年平均雷暴日數(shù)不超過15的
地區(qū)除外)。
五、330千伏送電線路應沿全線架設雙避雷線。
無避雷線的送電線路,一般在變電所或發(fā)電廠的進線段,架設1~2公里避雷線。
第37條桿塔上避雷線對邊導線的保護角,一般采用20~30度。330千伏線路及雙避雷線的220千伏線路,一般采用20度左右。山區(qū)單避雷線線路,一般采用25度左右。
桿塔上兩根避雷線之間的距離,不應超過避雷線與導線間垂直距離的5倍。
在檔距中央,導線與避雷線間的距離,應按下式校驗(計算氣象條件為:氣溫+15℃,無風):
式中S--導線與避雷線間的距離(米);
L--檔距(米)。
大跨越的防雷設計,尚應符合《電力設備過電壓保護設計技術規(guī)程》SDJ779的要求。
第38條有避雷線的桿塔應接地。在雷季干燥時,每基桿塔的工頻接地電阻,不宜大于表
8所列數(shù)值。表8桿塔的接地電阻
注:如土壤電阻率較高,接地電阻很難降到30歐時,可采用6~8根總長不超過500米的放射形接地體
或連續(xù)伸長接地體,其接地電阻不限制。
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8所列數(shù)值,一般不再裝人工接地體。
小接地電流系統(tǒng)在居民區(qū)的無避雷線的鋼筋混凝土桿和鐵塔,應接地,其接地電阻不宜超過30
歐。在年平均雷暴日數(shù)為40以上的地區(qū),小接地電流系統(tǒng)的無避雷線桿塔,應接地,其接地電阻不
宜超過30歐。
第39條鋼筋混凝土桿的導線和避雷線的鐵橫擔(或瓷橫擔的固定部分)與接地引下線宜有
可靠的電氣連接。
非預應力鋼筋可以兼作接地引下線。在小接地電流系統(tǒng)中,如無可靠措施,預應力鋼筋不宜兼
作接地引下線。
利用鋼筋兼作接地引下線的鋼筋混凝土桿,其鋼筋與接地螺母、鐵橫擔(或瓷橫擔的固定部分)
應有可靠的電氣連接。
接地體引出線應熱鍍鋅,其截面不應小于50平方毫米。第40條通過耕地的線路,其接地體應埋設在耕作深度以下。
第六章導線布置
第41條導線的線間距離應按下列要求,結合運行經(jīng)驗確定。
一、對1000米以下檔距,水平線間距離一般按下式計算:
式中D--導線水平線間距離(米);
Lk--懸垂絕緣子串長度(米);
U--線路電壓(千伏);f--導線最大弧垂(米)。
一般情況下,使用懸垂絕緣子串的桿塔,其水平線間距離與檔距的關系,可采用附錄四所列數(shù)
值。
二、導線垂直排列的垂直線間距離,一般采用公式(5)計算結果的75%。使用懸垂絕緣子串的桿
塔,其垂直線間距離不應小于表9所列數(shù)值。
表9使用懸垂絕緣子串桿塔的最小垂直線間距離
三、導線三角排列的等效水平線間距離,一般按下式計算:
式中Dx--導線三角排列的等效水平線間距離(米);
Dp--導線間水平投影距離(米);
Dz--導線間垂直投影距離(米)。
第42條覆冰地區(qū)上下層導線間或導線與避雷線間的水平偏移,不應小于表10所列數(shù)值。
表10導線間或導線與避雷線間的水平偏移(米)
設計冰厚5毫米的地區(qū),上下層導線間或導線與避雷線間的水平偏移,可以根據(jù)運行經(jīng)驗適當減
小。
在重冰區(qū),導線應采用水平排列。導線與避雷線間的水平偏移數(shù)值,應較表10中“設計冰厚15
毫米”欄內(nèi)數(shù)值至少大0.5米。
第43條多回路桿塔,不同回路的不同相導線間的水平或垂直距離,應比按第41條要求的線間距離大0.5米,且不應小于表11所列數(shù)值。
表11不同回路的不同相導線間的最小線間距離
第44條在中性點直接接地的電力網(wǎng)中,長度超過100公里的線路,均應換位。換位循環(huán)長
度不宜大于200公里。
如一個變電所某級電壓的每回出線雖小于100公里,但其總長超過200公里,可采用變換各回線
路的相序排列或換位,以平衡不對稱電流。
中性點非直接接地的電力網(wǎng),為降低中性點長期運行中的電位,可用換位或變換線路相序排列的方法來平衡不對稱電容電流。
第七章桿塔型式
第45條送電線路的桿塔分為直線型和耐張型兩類。直線型包括直線桿塔和直線轉角桿塔
;耐張型包括耐張、轉角和終端桿塔。
直線轉角桿塔的轉角,不宜大于5度。
第46條桿塔的型式,應考慮運行安全和維護方便,注意施工和制造條件,因地制宜地進
行選擇。
第47條為減少對農(nóng)業(yè)耕作的影響,110千伏及以上的送電線路應盡量少用帶拉線的直線型
桿塔;60千伏及以下的送電線路,宜采用無拉線的直線型桿。第48條在平地、丘陵以及便于運輸和施工的地區(qū),應首先采用預應力混凝土桿。在運輸
和施工困難的地區(qū),宜采用拉線鐵塔;但不適于打拉線處,可采用鐵塔。
第49條轉動橫擔和變形橫擔不應用于檢修困難的山區(qū)、重冰區(qū)以及兩側檔距或標高相差
過大容易發(fā)生誤動作的地方。
第50條在設計冰厚15毫米及以上的地區(qū),不宜采用導線非對稱排列的單柱拉線桿塔或無
拉線單桿。
第51條直線型單柱拉線桿塔,不應采用三根拉線。
第八章桿塔荷載
第52條各類桿塔均應計算線路的運行情況、斷線情況及安裝情況的荷載。第53條各類桿塔的運行情況,應采用下列荷載計算條件:
一、最大風速、無冰、未斷線。
二、覆冰、相應風速、未斷線。
三、最低氣溫、無風、無冰、未斷線(適用于終端桿塔和轉角桿塔)。
第54條直線型桿塔的斷線情況,應采用下列荷載計算條件(適用于單回路或多回路桿塔)
:一、斷一根導線、避雷線未斷、無風、無冰。
單導線的斷線張力應采用表12所列數(shù)值。
兩分裂導線的斷線張力,應取一根導線最大使用張力的30%。二、一根避雷線有不平衡張力、導線未斷、無風、無冰。
避雷線的不平衡張力應采用表13所列數(shù)值。
表12單導線的斷線張力
注:①最大使用張力系指綜合拉斷力除以安全系數(shù),安全系數(shù)一般采用2.5。②沖擊系數(shù)可按具體情況采用。
③轉動橫擔、變形橫擔的啟動力應滿足運行和施工安全的要求,110千伏及以下的線路一般采
用200~300公斤,220千伏線路一般采用500~600公斤。
表13避雷線的不平衡張力
第55條耐張型桿塔的斷線情況,應采用下列荷載計算條件(適用于單回路或多回路桿塔)
:一、在同一檔內(nèi)斷兩相導線、避雷線未斷、無風、無冰。
二、斷一根避雷線、導線未斷、無風、無冰。
在斷線情況下,所有導線張力均取導線最大使用張力的70%,所有避雷線張力均取避雷線最大使
用張力的80%。
第56條各類桿塔的安裝情況,應按安裝荷載、相應風速、無冰條件計算。
導線或避雷線及其附件的起吊安裝荷載,應包括提升重量(一般按兩倍計算)和安裝工人及工具
的重量。導線及避雷線的緊線荷載,應包括緊線張力和安裝工人及工具的重量。
注:①驗算桿塔組立的荷載,僅計及桿塔的自重和安裝工人及工具的重量。
②驗算水平材,應同時計及100公斤活動荷載。③安裝情況的計算,應計及臨時補強措施(如采用臨時拉線及個別部件臨時補強等)。
第57條終端桿塔應按進線檔已架線及未架線兩種情況計算。單回路終端桿塔,還應按斷
一相導線、避雷線未斷、無風、無冰條件計算。
第58條重冰區(qū),各類桿塔的斷線張力,還應按覆冰、無風、氣溫-5℃計算。斷線情況覆
冰荷載不應小于運行情況計算覆冰荷載的50%。
各類桿塔尚應按三相導線及避雷線不均勻脫冰(一般為一側冰重100%,另一側冰重不大于50%)所
產(chǎn)生的不平衡張力進行驗算。直線型桿塔,一般不考慮導線及避雷線同時產(chǎn)生不平衡張力;耐張型
桿塔應根據(jù)具體情況確定。
第59條地震基本烈度為9度及以上地區(qū)的各類桿塔,均應進行抗震驗算。設計烈度應采用基本烈度。驗算條件:風速取最大設計風速的50%、無冰、未斷線。
第60條桿(塔)身的風荷載應按下式計算:
式中Ws--桿(塔)身的風荷載(公斤);
C--風載體型系數(shù),采用下列數(shù)值:
環(huán)形截面鋼筋混凝土桿…………………0.6
矩形截面鋼筋混凝土桿…………………1.4
角鋼鐵塔…………………………………1.4(1+η)
圓鋼鐵塔…………………………………1.2(1+η)
η為空間桁架背風面的風載降低系數(shù),一般采用表14所列數(shù)值;
F--桿(塔)身側面的構件投影面積(平方米);
V--設計風速(米/秒)。
表14空間桁架背風面的風載降低系數(shù)η
注:①表中Fk為桁架的輪廓面積;②表列數(shù)值適用于b/h≤1的桁架,b為桁架前后面的距離,h為桁架迎風面的寬度。
各類桿塔均應按風向與線路方向相垂直的情況計算(轉角桿塔按轉角等分線方向)。方形截面高
塔還應考慮塔身斜向風荷載引起的主材應力增大,角鋼鐵塔的主材應力為風向與線路垂直情況的1.
6倍,圓鋼鐵塔為1.4倍。
第61條導線和避雷線的風荷載,應按下式計算:
式中Wx--垂直線路方向導線或避雷線的風荷載(公斤);
a--風速不均勻系數(shù),采用表15所列數(shù)值;C--風載體型系數(shù),采用下列數(shù)值:
線徑<17毫米………………………1.2
線徑≥17毫米………………………1.1
覆冰(不論線徑大小)………………1.2
d--導線、避雷線或覆冰的計算外徑(米);Lp--水平檔距(米);
V--設計風速(米/秒);
θ--風向與線路方向的夾角(度)。
表15風速不均勻系數(shù)α
兩分裂導線的風荷載應取單導線風荷載的2倍。
方形截面高塔斜向風情況的計算,風向與線路方向的夾角一般取60度,順線路方向的風荷載可
忽略不計。
第62條高桿塔的塔(桿)身風荷載應分段計算。導線和避雷線的風荷載,應按導線和避雷
線的平均高度計算。風壓高度變化系數(shù),一般采用表16所列數(shù)值。
表16風壓高度變化系數(shù)KZ
第63條60米以上的桿塔,應考慮陣風的振風作用,塔(桿)身風荷載應乘以風振系數(shù)。鐵
塔的風振系數(shù)取1.5,拉線桿塔取1.25。
第九章桿塔結構
第64條各類桿塔應按線路的運行情況、斷線情況和安裝情況所受的荷載,進行強度、穩(wěn)
定、變形和抗裂計算。
第65條計算各類桿塔所用的荷載,根據(jù)不同情況,還應乘以相應的荷載系數(shù)。荷載系數(shù)一般采用下列數(shù)值:
運行情況…………………………1.0
繼線情況
直線型桿塔………………0.75
耐張型桿塔………………0.9
大跨越桿塔………………0.9
安裝情況…………………………0.9
注:對各種桿塔的驗算,荷載系數(shù)應采用0.75。
第66條鋼筋混凝土構件的強度計算,一般采用安全系數(shù)設計方法;鋼結構構件的強度計算,一般采用允許應力設計方法。
第67條普通鋼筋混凝土構件的強度設計安全系數(shù),不應小于1.7。預應力混凝土構件的強
度設計安全系數(shù),不應小于1.8。
第68條拉線(鍍鋅鋼絞線)的強度設計安全系數(shù),不應小于2.2。拉線的設計強度,應按國
家規(guī)定的抗接強度乘換算系數(shù)取用。拉線的設計強度,應按國家規(guī)定的抗拉強度乘換算系數(shù)取用。
拉線的截面,不宜小于35平方毫米。
拉線棒的直徑,應按允許應力設計方法計算,并應根據(jù)土壤的腐蝕程度,適當加大2~4毫米,
且不得小于16毫米。
第69條在長期荷載(無冰、風速5米/秒、年平均氣溫)作用下,桿塔的計算撓度(不包括基礎傾斜和拉線點位移),不應大于下列數(shù)值:
無拉線直線單桿………………桿高的5/1000;
無拉線直線鐵桿………………桿高的3/1000;
直線型拉線桿塔的桿(塔)頂………………桿塔高度的4/1000;
直線型拉線桿塔,拉線點以下的桿(塔)身………………拉線點高度的2/1000;
轉角及終端塔………………塔高的7/1000。
設計中應根據(jù)桿塔特點提出施工預偏要求,預偏數(shù)值應保證單柱桿塔不向雙線側傾斜,轉角桿
塔不向轉角內(nèi)側傾斜。
第70條在運行情況荷載作用下,普通鋼筋混凝土構件的裂縫計算寬度,不應超過0.2毫米;預應力混凝土構件抗裂安全系數(shù),一般不小于1.0。
第71條鋼材、螺栓及焊縫的允許應力,應采用表17
表17鋼材、螺栓及焊縫的允許應力(公斤/平方厘米)所列數(shù)值。
注:表中鋼材孔壁壓應力適用于構件端距為1.5d(螺孔直徑)的情況。
第72條混凝土的設計強度和彈性模量,應采用表18所列數(shù)值。
表18混凝土的設計強度和彈性模量(公斤/平米厘米)
第73條鋼筋的設計強度和彈性模量,應采用表19所列數(shù)值。
友情提示:本文中關于《淺析架空送電線路的路徑設計》給出的范例僅供您參考拓展思維使用,淺析架空送電線路的路徑設計:該篇文章建議您自主創(chuàng)作。
來源:網(wǎng)絡整理 免責聲明:本文僅限學習分享,如產(chǎn)生版權問題,請聯(lián)系我們及時刪除。