杆塔计算原则
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杆塔分坑计算公式
一、直线塔分坑
基坑近点=(根开-基础宽度)x 0.707
基坑远点=(根开+基础宽度)X 0.707
基坑对角线长度=根开X 1.414
二、矩形塔分坑
1、坑内法
中心桩位移距离=(正面根开-侧面根开)吃
基坑近点=(根开-基础宽度)x 0.707
基坑远点=(根开+基础宽度)X 0.707
基坑对角线长度=.,正面根开2—侧面根开2
2、坑外法
中心桩位移距离=(正面根开+侧面根开)吃
基坑近点=(根开-基础宽度)x 0.707
基坑远点=(根开+基础宽度)X 0.707
三、转角塔分坑
横担方向桩度数=(180o线路转角度数)吃
等长横担中心桩位移距离=(横担宽吃+挂线板长度)x tan转角度数吃
不等长横担中心桩位移距离=(横担宽吃+挂线板长度)x tan转角度数吃+ (长横担-短横担)吃
四、水泥单(双)杆分坑
拉线盘中心点=呼称高x tan对地夹角度数
拉棒出土桩=坑深x tan对地夹角度数
拉线长度计算公式:
拉线对地夹角为45o时:拉线长度=呼称高x 1.414-拉棒出土长度+拉线损耗
拉线对地夹角为60o时:拉线长度=..拉棒出土桩至主杆中心桩距离2■呼称高2 -拉棒出土长
度+拉线损耗
当拉线成上坡时:呼称高=主杆呼称高-主杆呼称高与拉棒出土桩的高差
当拉线成下坡时:呼称高=主杆呼称高+主杆呼称高与拉棒出土桩的高差
五、里程=100x(上丝-下丝)x cos夹角度数2
盘左时:夹角度数=98读盘读数
盘右时:夹角度数=读盘读数-270o
高程:0.5X100X (上丝-下丝)x sin2 x夹角+仪高-中丝
H=H+里程x tan夹角+仪高。
皖电东送淮南—上海输变电工程杆塔荷载及铁塔计算原则中国电力工程顾问集团公司二〇〇八年九月目录1设计依据 (1)1.1 技术标准及规程规范 (1)1.2 设计气象条件 (1)1.3 导地线参数 (3)1.4 绝缘子及金具等相关参数 (3)1.5 地线保护角 (4)2荷载取值原则 (5)2.1 重现期及结构重要性系数 (5)2.2 荷载 (5)3杆塔荷载条件 (10)3.1 水平档距 (10)3.2 垂直档距 (11)3.3 代表档距 (11)3.4 最大使用档距 (11)3.5 Kv值 (11)4荷载工况 (11)4.1正常运行 (12)4.2 断线工况 (12)4.3 不均匀冰工况 (12)4.4 安装工况 (13)4.5 终端杆塔 (13)4.6 验算情况 (13)4.7 抗串倒塔荷载 (13)4.8 OPGW开断塔 (14)4.9 气象区分界塔 (14)5其它 (14)1.设计依据1.1 技术标准及规程规范适用于电力送电线路工程项目的法令、法规、标准、规程、规范、规定等的最新有效版本。
主要标准如下:(1)《架空送电线路基础设计技术规定》(DL/T 5219-2005);(2)《送电线路铁塔制图和构造规定》(DLGJ136-1997);(3)参照执行《110-750kV架空输电线路设计技术规范》(报批稿)、《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》(DL/T5154-2002)、《重覆冰架空输电线路设计技术规程》(报批稿)及其他有关规程、规范、技术规定和参考资料;(4)《1000kV交流架空输电线路设计暂行技术规定》(Q / GDW 178-2008);(5)本工程相关专题研究报告;(6)中国电力工程顾问集团公司出台的特高压相关规定。
1.2 设计气象条件设计气象条件表1.3 导地线参数地线支架垂直和水平荷载按照LBGJ-240-20AC增大5%开。
1.4 绝缘子及金具等相关参数(1)绝缘子长度本次铁塔规划,盘式或合成绝缘子净长按照10.53m执行,绝缘子串长度参考华东院提供绝缘子串组装图相应串型确定。
杆塔耐雷水平计算方法一、反击耐雷水平按式(1)计算()6.216.210%501av av gvt t a SUh K h h L k h h R k U I ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-=ββ 式(1) 式(1)中:av h ——导线的平均高度,ma av f h h ⨯-=321 式(2)式(2)中:1h ——导线挂线点高度 a f ——导线弧垂gvh ——地线的平均高度,mg gv f h h ⨯-=322 式(3)式(3)中:2h ——地线挂线点高度 g f ——地线弧垂a h ——导线横担对地高度,m th ——杆塔高度,mK ——导线与地线间的几何耦合系数几种典型线路的几何耦合系数0K 见表1表1 典型线路的几何耦合系数0Kt L ——杆塔电感,H μ't t L h =t L 式(4)式(4)中 t h ——杆塔高度,m't L ——单位杆塔电感,m /H μ,取值见表2表2 典型杆塔的波阻抗和电感β——杆塔分流系数,取值见表3表3 杆塔分流系数k ——电晕下的耦合系数,01K k k =,其中1k 为雷击塔顶时的电晕校正系数,取值如表4表4 电晕校正系数SU R ——杆塔接地电阻,实测后应考虑1.4~1.8倍的季节系数%50U ——50%放电冲击电压二、绕击耐雷水平Z%502U I =式(5) 式(5)Z ——波阻抗,一般取100Ω。
例:忻侯Ⅰ线108#塔型如下图,杆塔接地电阻为10Ω,导线弧垂6.6米,地线弧垂4.5米(1)避雷线平均高度:()m h b 325.4325.36=⨯-=(2)导线平均高度:(这里计算与上述表达式不一致)()m h d 1.246.6325.433=⨯--=(3)双避雷线对外侧导线的几何耦合系数:184.01022.2164ln 10005.4322ln36.129.736.121.56ln7.19.77.11.56ln 22222222220=++⨯+++++=K(4)电晕下的耦合系数:k =k 1k 0=1.28×0.2=0.256(5)杆塔电感:L t =36.5×0.5=18.25(μH)(6)雷击杆塔时分流系数:β=0.88(7)雷击杆塔时耐雷水平(当用FXBW4-500/160时):()6.21.242.01.243216.225.1888.0256.05.3633788.0256.0121001⨯⎪⎭⎫⎝⎛⨯-+⨯⨯⎪⎭⎫⎝⎛-+⨯⨯-=I=136.507(kA)(8)雷绕击于导线时的耐雷水平:)(2110021002kA I ==经计算可看出,108#杆塔(ZB2-33)雷击塔顶时的耐雷水平为136.507kA ,绕击耐雷水平为21kA 。
架空导线对地面(或水面)、对跨越物必须保证有足够的安全距离,为此,要求线路的杆塔具有必要的高度。
同时还要求线路有与杆高相配合的适当的档距。
一、杆塔的呼称高1.呼称高含义及算式从地面到杆塔最底层横担下沿(绝缘子串悬挂点)的高度,叫做杆塔的呼称高。
图4-1 杆塔呼称高在平地上,呼称高与弧垂f m的关系示于图4-1,可用下式表示:H=λ+f m+h+Δh(4-1)式中H一杆塔呼称高(m);λ一悬垂绝缘子串长度(m);f m一导线可能最大弧垂(m);h一导线对地面最小允许距离,也叫“限距”(m);Δh一考虑测量、定位、施工等各种误差预留的裕度,称为定位裕度,参考值列于表4-2。
表4-2 定位裕度档距(m) <200 200-350 350-600 600-800 800-1000 定位裕度(m) 0.5 0.5-0.7 0.7-0.9 0.9-1.2 1.2-1.4 2.可能最大弧垂f m可能最大弧垂f m的确定应考虑档内用哪一点的弧垂,并应考虑可能的恶劣计算条件。
在平地上,用档距中央弧垂;当有跨越物时则用跨越物点的弧垂(相应地考虑导线距被跨越物的安全距离)。
当确定、验算导线与地面、建筑物、树木、铁路、道路、河流、管道、索道及各种架空线路的距离时,如第二章所述,应根据最高气温情况或覆冰情况求得的最大弧垂校验,不应考虑太阳辐射、电流等引起的弧垂增大。
重冰区的线路还应计算导线覆冰不均匀情况下的弧垂增大。
大跨越的导线弧垂应按导线实际可能达到的最高温度计算。
送电线路与标准轨铁路、一级公路交叉,如交叉档距超过200m,最大弧垂应按导线温度为70 ℃的情况计算。
3.导线与地面的距离在没有跨越物时,在最大弧垂计算条件下,导线对地面的最小距离列于表4-3。
表4-3 导线与地面的最小距离(m)对被跨越物的距离详见教材介绍,校验跨越物与导线的距离用跨越交叉点的弧垂。
导线与建筑物、树木、果树、经济作物、城市灌木、街道行通树等之间的垂直距离,导线与山坡、峭壁、岩石、建筑物、支配等的净空距离,应符合有关规程的规定。
11OkV及以上架空线路输电工程计算规则
IlOkV及以上架空线路输电工程计算规则包括以下内容:
1.基础工程:根据不同的地质条件和基础类型,采用不同的计算方法。
例如,对于岩石基础,需要根据岩石的种类、风化程度、承载力等因素进行计算;对于土基础,需要根据土壤的种类、承载力、地下水位等因素进行计算。
2.杆塔工程:根据杆塔的种类、高度、重量等因素进行计算。
例如,对于自立式铁塔,需要考虑铁塔的重量、重心位置、风载等因素;对于拉线式铁塔,需要考虑拉线的长度、角度、材料等因素。
3.架线工程:根据导线的种类、截面积、张力等因素进行计算。
例如,对于钢芯铝绞线,需要根据钢芯和铝线的截面积、弹性模量等因素进行计算;对于光纤复合架空地线,需要根据光纤的种类、截面积、张力等因素进行计算。
4.接地工程:根据土壤的电阻率、接地电阻的要求等因素进行计算。
例如,对于一般土壤,需要根据土壤的电阻率、接地体的长度、埋深等因素进行计算;对于高电阻率土壤,可能需要采用降阻剂或其他辅助措施。
5.其他工程:包括通道清理、通道占地补偿、树木砍伐、建筑物拆迁等。
这些工程的费用需要根据具体情况进行估算。
总之,11OkV及以上架空线路输电工程计算规则是一个复杂而细致的过程,需要综合考虑多种因素。
在实际操作中,建议咨询专业的电力工程师或相关机构以获取准确的信息和指导。
浙江省输电线路杆塔通用设计深化应用技术原则(2014。
10。
30)1、设计原则铁塔的设计和结构计算遵循以下原则:(1)铁塔设计采用以概率理论为基础的极限状态设计法;(2) 基本风速、设计冰厚重现期按30年考虑;(3)四回路铁塔结构重要性系数γ0取1.1,其它塔型取1.0.(4)满足适用于电力送电线路工程项目的法令、法规、标准、规程、规范、规定等的最新有效版本。
主要标准如下:《建筑结构荷载规范》(GB 50009—2012)《输电线路铁塔制图和构造规定》(DL/T 5442-2010)《110kV~750kV架空输电线路设计规范》(GB 50545-2010)《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》(DL/T 5154-2012)《重覆冰架空输电线路设计技术规程》(DL/T5440-2009)(5)本次深化应用对国网通用设计的220kV角钢塔进行全面校核,形成计算书、计算数据、单线图、加工图和汇总表等成果。
(6)本次深化应用对国网通用设计的110kV角钢塔和钢管杆进行全面校核,修改不满足浙江省内使用要求的地线保护角,增加全方位塔型,同时调整杆塔呼高弥补呼高不足的问题,形成计算书、计算数据、单线图、加工图和汇总表等成果。
(7) 杆塔校核应按附件一要求进行.2、气象条件本次通用设计各子模块中的其他气象要素组合,应根据各子模块的基本风速和覆冰厚度,结合浙江省典型气象区参数进行确定。
最低气温取—10℃,安装温度取—5℃,大风气温取15℃。
考虑初伸长导线降温-15℃,地线-10℃.塔型规划设计需考虑的四个工况:外过电压(雷电工况)、内过电压(操作工况)、工频电压(大风工况)、带电作业。
操作过电压和雷电过电压的风速按《110kV~750kV架空输电线路设计规范》(GB50545)中的详细规定进行取值,其他工况的风速不必按导线高度进行折算,按该规范中规定取值即可。
跨越塔的雷电过电压风速与相应Ⅰ~Ⅳ型直线塔的雷电过电压风速取一致。
皖电东送淮南—上海输变电工程杆塔荷载及铁塔计算原则中国电力工程顾问集团公司二〇〇八年九月目录1设计依据 (1)1.1 技术标准及规程规范 (1)1.2 设计气象条件 (1)1.3 导地线参数 (2)1.4 绝缘子及金具等相关参数 (2)1.5 地线保护角 (3)2荷载取值原则 (4)2.1 重现期及结构重要性系数 (4)2.2 荷载 (4)3杆塔荷载条件 (9)3.1 水平档距 (9)3.2 垂直档距 (9)3.3 代表档距 (10)3.4 最大使用档距 (10)3.5 Kv值 (10)4荷载工况 (10)4.1正常运行 (10)4.2 断线工况 (11)4.3 不均匀冰工况 (11)4.4 安装工况 (11)4.5 终端杆塔 (12)4.6 验算情况 (12)4.7 抗串倒塔荷载 (12)4.8 OPGW开断塔 (12)4.9 气象区分界塔 (13)5其它 (13)1.设计依据1.1 技术标准及规程规范适用于电力送电线路工程项目的法令、法规、标准、规程、规范、规定等的最新有效版本。
主要标准如下:(1)《架空送电线路基础设计技术规定》(DL/T 5219-2005);(2)《送电线路铁塔制图和构造规定》(DLGJ136-1997);(3)参照执行《110-750kV架空输电线路设计技术规范》(报批稿)、《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》(DL/T5154-2002)、《重覆冰架空输电线路设计技术规程》(报批稿)及其他有关规程、规范、技术规定和参考资料;(4)《1000kV交流架空输电线路设计暂行技术规定》(Q / GDW 178-2008);(5)本工程相关专题研究报告;(6)中国电力工程顾问集团公司出台的特高压相关规定。
1.2 设计气象条件设计气象条件表1.3 导地线参数地线支架垂直和水平荷载按照LBGJ-240-20AC增大5%开。
1.4 绝缘子及金具等相关参数(1)绝缘子长度本次铁塔规划,盘式或合成绝缘子净长按照10.53m执行,绝缘子串长度参考华东院提供绝缘子串组装图相应串型确定。
(2)绝缘子重量铁塔间隙圆绝缘子重量按照合成绝缘子计,铁塔负荷计算按盘式绝缘子计,具体长度和总量参考金具图纸。
(3)绝缘子风荷载绝缘子受风面积0.04m2/片,合成串按照串长/146mm标准绝缘子折片。
覆冰情况下(含不均匀冰)须考虑风荷载增大系数。
具体取值按下表确定:荷载计算时间隔棒个数按照垂直档距每50m一个,单重20kg。
导地线防振锤个数根据档距,按照下表安装,导线防振锤单重8kg,地线防振锤单重5kg。
防振锤安装个数表(4)耐张塔设计条件1)鼓型耐张塔跳线挂点距按8m设计。
2)耐张塔外角侧均按照有跳线串设计,内侧是否需要安装跳线串请各院间隙校核决定。
3)耐张塔跳线负荷按照金具图参考执行。
4)各层横担耐张塔跳线偏角均按:5°,10°,15°,35°设计,适当配重,按此角度配置硬跳线参数并校核电气间隙。
1.5 地线保护角(1)铁塔地线采用负保护角,平地塔形地线对最外相导线保护角<-4°,山区塔形地线对最外相导线保护角取-6°。
(对分裂导线中心)(2)相邻导线(含导地线)水平位移1m。
(对分裂导线中心)(3)导地线垂直距离受地线电晕控制,目前暂按导地线垂直距离14m考虑。
(4)外过无风工况下,档距中央导地线距离按S≥0.012L+1进行配合。
(5)导线线间距离和导地线层高按科研部门的研究结论为准,根据科研部门意见,耐张塔应考虑带转角后线间距离的要求。
2.荷载取值原则2.1 重现期及结构重要性系数(1)本工程荷载重现期按100年一遇取值;(2)本工程一般线路段结构重要性系数γ0按1.1取值(安装工况按1.0取值)。
2.2 荷载(1)基准风速起算高度为10m,地面粗糙度类别按B类考虑,风压高度变化系数μz和风荷载体型系数μs按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定取值;(2)基准设计风速取值不小于27m/s,全线分为27m/s、30m/s、32m/s三个风区:1)电气计算①下相导线平均高风速分别取值为32.19m/s、35.770m/s和38.15m/s。
②操作过电压风速取相应最大风速的0.5倍,分别取16m/s、18m/s和19m/s,不再进行高度修正。
③带电作业取10m/s,不再进行高度修正。
④雷电风速27m/s取10m/s,30m/s风区、32m/s风区取15m/s。
⑤导线平均高度:对于呼高H的塔,下相导线平均高按下式计算:H平均高=H-(2/3*f)cos(θ)-L其中H-塔高θ-导线风偏角度,取下相导线计算高度高大风风速计算f-导线弧垂按f=H-L-dL=绝缘子串长(悬垂串取13m,耐张串取0m)d=导线对地安全距离及欲度(取25m)上、中相及地线平均高按该值增加层间距(导地线距离)取值。
⑥风压增大系数α对于呼高H的塔,计算各相导线平均高H平均高后,α=(H平均高/导线计算高度)0.32对于如跨越塔等特殊塔形,可不按此执行。
2)荷载计算①风压增大系数:同电气间隙规划原则,对于如跨越塔等特殊塔形,可不按此执行。
②对于铁塔的各种呼高,应提供不同呼高的风压折算系数。
对大于平均计算高的铁塔,按照风压折算系数减小档距(水平档距)使用,各种铁塔应提供折减比例。
(3)导地线覆冰增大系数10mm冰区取1.2、15mm冰区取1.3、20mm冰区取1.5;(4)不同区段共用的铁塔,对所有使用条件均应进行计算。
(5)导地线风荷载调整系数和风压不均匀系数按下表取值:导地线风荷载调整系数和风压不均匀系数取值表注:表中风速为离地10m高基准风速。
跳线计算风压不均匀系数取1.2;(6)纵向不平衡张力和断线张力除按覆冰率计算外,取值应不低于下表中的取值;轻、中冰区不平衡张力取值表轻、中冰区断线张力取值表注:杆塔规划中按平腿设计的杆塔断线张力按平丘取值,其余按山区取值。
(7)杆塔风荷载调整系数βz,按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)计算,但不应小于《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》(DL/T 5154-2002)规定,可参照下表取值:注:①中间值按插入法计算;②基础的βz取对杆塔效应的50%,即βz基础=(βz杆塔-1)/2+1。
(8)安装检修提升导线按1.5倍起吊考虑,地线仍按双倍起吊考虑,附加荷载按下表取值;耐张塔安装对导、地线的临时拉线的平衡张力分别取40kN和5kN;动力系数按1.1取值;杆塔施工附加荷载本条原则,由于各院设计习惯不同,请结构和电气两专业协调考虑。
(9)计算各类杆塔的可变荷载组合系数按下表取值可变荷载组合系数取值表(10)结构构件的体型系数,角钢取1.3,钢管构件取的1.3×0.6=0.78,考虑到钢管构件的粗糙度,实际计算时取0.85。
(11)地震荷载由于全线大部分地方均处在7度地震设防区或低于7度地震设防区,可按《110~750kV架空输电线路设计规范》(报批稿)关于抗震验算的要求执行。
(12)断线垂直荷载1)直线及直线转角塔按覆设计冰工况下100 的垂直荷重取值;2)山区耐张转角塔的断线相断线侧取70%、另侧取30%;平地耐张转角塔的断线相断线侧取60%、另侧取40%;未断线相按100%取值;(13)其余荷载取值及荷载组合参照《110~750架空输电线路设计规范》(报批稿)、《重覆冰架空输电线路设计技术规程》(报批稿)有关规定;3.杆塔荷载条件3.1 水平档距(1)根据各设计院规划铁塔使用条件进行设计,耐张塔水平荷载按照山地3:7,平地4:6的比例分配到横担前后侧;同时要满足5:5比例分配后构件强度的要求;(2)不同风速区直线塔相互插花使用时,可根据风压系数对线条荷载和塔身荷载的影响大小,适当调整杆塔的使用条件(可根据具体情况放大或折减使用),但同时应注意校核电气间隙。
(3)所有杆塔按标准呼称高设计计算,对高于标准呼称高的杆塔折减档距使用;在计算时不应出现(或尽量减少)大于标准呼称高的工况控制塔头构件的情况。
3.2 垂直档距(1)根据各设计院规划铁塔使用条件进行设计,耐张塔两侧按照3:7分配;山区耐张杆塔应考虑一侧垂直档距为正,另外一侧为负(-350m)的情况;采用双串的直线杆塔按4:6比例分配。
(2)不同风速区直线塔相互插花使用时,垂直档距可保持不变。
(3)终端塔应考虑垂直负荷全部加在线路侧的情况。
3.3 代表档距(1)直线塔负荷用代表档距按400m。
(2)耐张塔负荷用代表档距按300/600m,并结合水平档距和垂直档距组成“大水平荷载;大垂直荷载;大张力\小水平荷载;小垂直荷载;小张力”等组合。
3.4 最大使用档距各塔型最大使用档距受导地线线间距离控制。
3.5 Kv值根据规划使用情况执行,同时对于直线转角塔,应验算正反向风情况下,不同转角度数对Kv(包括不同挂点最大Kv和最小Kv)的影响。
直线转角塔按照不同转角度数结合最大Kv和最小Kv值规划间隙圆,布置双挂架合理减小塔头尺寸。
电气间隙计算过程中,应将各工况垂直档距进行换算。
4.荷载工况各类杆塔均应计算正常运行情况、事故情况、安装情况以及不均匀覆冰情况下的荷载组合,必要时尚应验算地震、过载冰、过载风等稀有工况。
4.1正常运行(1)基本风速、无冰、未断线(包括最小垂直荷载和最大水平荷载组合)。
(2)最大覆冰、相应风速及气温、未断线。
(3)最低气温、无冰、无风、未断线。
4.2 断线工况断线工况下(-5℃、有冰、无风荷载)不平衡张力应按照静态荷载计算。
(1)悬垂型杆塔(不含大跨越直线塔)的断线(含分裂导线的纵向不平衡张力)情况,应计算下列荷载组合:1)在同一档内任意两相导线存在纵向不平衡张力,地线不断线。
2)在同一档内任意一根地线和任意一相导线同时有不平衡张力;(2)耐张型杆塔的断线情况,应计算下列荷载组合:1)在同一档内任意两相导线(终端杆塔还应考虑作用一相或两相导线的不利情况)存在不平衡张力,地线未断、有冰、无风。
2)一根地线断线,同时任意一相导线有不平衡张力;(3)垂直冰荷载取100%设计覆冰荷载;(4)断线工况应考虑无冰情况下最小垂直荷载情况;4.3 不均匀冰工况不均匀冰工况(按未断线、-5℃、有不均匀冰、10m/s风),考虑所有导地线同时有同向不平衡张力,使杆塔承受最大的弯矩。
15mm冰区还要考虑导地线同时有不同向不平衡张力,使杆塔承受最大的扭矩。
4.4 安装工况各类杆塔的安装情况,应按10m/s风速、无冰、相应气温的气象条件下考虑。
导线安装张力考虑:施工误差系数1.025,同时考虑导线初伸长影响系数1.12,地线1.05,即电气负荷表中安装工况考虑的张力增大系数为:导线 1.025×1.12 = 1.15地线 1.025×1.05 = 1.08同时考虑施工误差引起的另一侧张力减小引起的张力差和过牵引系数。