1、. 畢 業 設 計 論 文題 目： 220kv雙回路新型鋼管塔設計 學 院： 電氣與信息工程學院 專 業： 電氣工程及其自動化 姓 名： 學 號： 指導老師： 完成時間： .摘要 隨著我國國民經濟的持續發展，城市用電量每年遞增，城市用電負荷逐步增大,高壓輸電線路進入城市已成為發展趨勢。因此，在城市建設的220kv高壓輸電線路將越來越多。由于電纜線路造價昂貴,我國目前還不能普遍采用,所以必然以架空線路為主，鋼管桿具有結構簡單、強度高、造型美觀、加工周期短、占地面積少、運輸和安裝方便省時等優點,適用于多回路不同電壓等級同桿架設,與現代化城市發展相協調,被廣泛應用于10220kv輸電線路的建設。 根

2、據架空線路導線截面大，多種電壓，多回路共桿，造價低的特點。與傳統的鋼筋混凝土電桿、角鋼塔相比可以知道鋼管桿具施工維護方便、強度高，為安全運行提供了有力保證；并且也可以設計較高的鐵塔，以滿足跨越人行道、樹木的要求；易實現多回路，從而大大減少城市走廊的擁擠程度；不用打拉線，占地面積小，減少占用城市走廊；鋼管塔可以實現全鍍鋅，防銹性能大大提高同時也使鋼管桿造型美觀,與周圍環境比較協調的優點，本著重介紹設計 220kv雙回路新型鋼管塔設計。關鍵詞：高壓輸電線，角鋼塔，電力塔，雙回路，架空線路.abstract along with our country sustainable develo

3、pment of national economy, the city electricity consumption increasing each year, the city power load increasing, high voltage transmission line into the city has become a development trend. therefore, in the urban construction of 220 kv high voltage transmission line will be more and more. due to c

4、able line construction cost is expensive, it is not widely used in our country, so it is give priority to with overhead line, steel rod has the advantages of simple structure, high strength, beautiful appearance, processing cycle is short, cover an area of less, easy to transport and install time et

5、c, and is suitable for multi loop with different voltage grade stem erect, in harmony with the modern urban development, are widely used in the construction of 10 220 kv power transmission lines. according to overhead line conductor cross section, a variety of voltage, multi loop pole, the character

6、istics of low cost. compared with the traditional reinforced concrete pole, angle steel tower can know convenient maintenance, high strength steel tube pole with construction, provides a powerful guarantee the safe operation; can design high eiffel tower, in order to meet the requirements of across

7、the pavement, trees; easy to realize multi loop, thus greatly reduce the congestion of urban corridor; without a cord, cover an area of an area small, less occupy urban corridors; galvanized steel pipe column can achieve full, use steel tube pole covers an area of less, aesthetically pleasing, compa

8、red with the surrounding environment coordination, the advantages of this design instroduces the new 220kv doubie circuit steel tower design.keywords: high voltage transmission line, angle steel towers, power tower, the double circuit , overhead line conductor .目錄 摘要iabstractii1引言12 架空線路的基本知識及其選用原則3

9、2.1 架空線路的基本知識32.1.1 架空線路32.1.2 架空線路的敷設42.2 輸電線路各個參數的確定52.2.1 輸電線路設計的耐張段如何確定52.2.2 關于分裂導線的知識52.2.3 導線的選擇原則62.3導線的型號確定123 主桿設計153.1桿塔分類153.2各桿塔特點163.2.1鋼筋混凝土電桿163.2.2普通鐵塔183.2.3鋼管桿203.3桿塔各部分設計204 橫擔設計254.1橫擔類型254.2橫擔情況254.2.1荷載情況254.2.2截面強度計算254.2.3橫擔根部斷面內力264.2.4總體強度計算274.3撓度允許撓度值及計算275 基礎設計315.1基礎主要

10、類型315.2地腳螺栓選用315.3地腳螺栓定位315.4基礎設計326 相關配件的設計346.1 應引起注意的一些其他設計問題346.2 轉角桿橫擔設計346.3 掛線板設計346.4 特殊爬梯設計34結論35參考文獻36致謝37附錄38.1引言 隨著我國社會經濟的高速發展,城市用電負荷逐步增大,高壓輸電線路進入城市已成為發展趨勢。鋼管桿具有結構簡單、強度高、造型美觀、加工周期短、占地面積少、運輸和安裝方便省時等優點,適用于多回路不同電壓等級同桿架設,與現代化城市發展相協調,被廣泛應用于10220kv輸電線路的建設。鋼管桿用于220kv及以下各種電壓等級的線路中，用以替代傳統的角鋼鐵塔、混凝

11、土水泥桿。它整體造型新穎、美觀大方，集輸電與美化環境于一體，具有強度高、占地省、造型美、安裝快捷等特點。由于我國的鋼管桿設計、使用都比較晚，還須加大開發的力度。在近年鋼管桿的設計與使用中，會有幾點體會：鋼管桿的變形：鋼管桿的受力特點與一般的自立式鐵塔不同，它是通過鋼管桿桿身的偏心彎矩將上部荷載傳到基礎，而且鋼管桿底部的外徑比鐵塔的根開小得多因此鋼管桿具有較大的柔度。在最新發布的 架空送電線路鋼管桿設計技術規定(dlt5130-2001)中，對鋼管桿的變形限制比自立式鐵塔寬松得多。在荷載的長期效應組合作用下，直線型自立式鐵塔的計算撓度為不大塔高的31000，而直線鋼管桿的計算撓度為不大桿高的71

12、000；轉角及終端型自立式鐵塔的計算撓度為不大塔高的71000，而轉角及終端型鋼管桿的計算撓度為不大桿高的201000。以現行的鋼管桿變形標準，凡滿足強度要求的基本能滿足變形要求。參照美國鋼管桿設計規范美國輸電桿設計導則 (asce1052)，對鋼管桿的變形是不作具體的限制，但在鋼管桿設計中必須考慮到變形對強度與電氣間隙的影響，鋼管桿較大的變形對運行是允許的。由于一直以來人們習慣于使用自立式鐵塔作為電線的承載體，又對鋼管桿的變形特性不了解，故此對撓度比較大的鋼管桿總不太滿意，特別是運行部門，認為直線桿撓度不大，外形美觀，比較滿意；而對承載桿不太滿意，認為過大的撓度影響外觀，要求盡量減少撓度?？?/p>

13、慮到現階段的實際情況，既要滿足運行單位的要求，又不能大大增加鋼管桿自重的原則，通過綜合分析比較，參考國內幾家著名鋼管桿制造廠家的產品標準，于是對承載桿的撓度值作出調整，桿頂最大撓度值由201000下降為121000，在桿重增加不多的情況下，取得了比較好的效果，歸根結底這是理論聯系實踐的結果。本論文研究的是220kv雙回路新型鋼管塔的設計，是對洛陽九都路的一段輸電段分析研究并對此地段的桿塔進行設計。在設計中著重介紹了架空線路的特點，架空線路導線的選擇，避雷線的選擇，此外最重要的是桿塔整體的設計和橫擔部分的形狀尺寸及其呼高的確定，最后要進行一系列的受力計算和撓度的計算，并且確定的擋距為200m到3

14、00m之間，這樣也符合了在城市里可以跨越大的城市走廊，減少占用空間。 .2 架空線路的基本知識及其選用原則2.1 架空線路的基本知識 輸電線路基礎知識總結電力網、電力系統和動力系統的劃分；動力網>電力系統>電力網1) 電力網包括變電設備和輸電設備2) 電力系統 發電+電力網+配電3) 動力網 電力系統+動力系統 動力系統是指發電企業的動力設備組成的系統，是將其它能量轉變成機械能的系統，也就是給發電機提供動力的系統。 電力系統是發電設備、輸變配電設備和用電設備共同組成的系統，是發、供、用組成的系統；電力網是由聯接各發電廠、變電站及電力用戶的輸、變、配電線路組成的系

15、統；動力系統是指發電企業的動力設備組成的系統，是將其它能量轉變成機械能的系統，也就是給發電機提供動力的系統；輸電線路分類：架空線路和電纜線路。由于電纜線路在架空線路中造價較高，且架設相對較慢、工期長所以較少使用，在此只研究架空線路。2.1.1 架空線路 輸電線路一般是由導線、桿塔、橫擔、絕緣子、金具、拉線和基礎等構成。各部分的主要作用如下： 導線1) 分類：裸導線、絕緣導線；單股、多股；銅線、鋁線、鋼絞 、鋼芯鋁絞。2) 型號：tj、lj、gj、lgj銅絞線、鋁絞線、鋼絞線 、鋼芯鋁絞線。鋁絞線：10kv及以下配電線路;鋼芯鋁絞線：機械強度要求高和35kv及以上的輸電。 桿

16、塔1) 材質上分類：木桿、水泥桿、鐵塔桿、鋼管桿。2) 位置上分類：直線、耐張、轉角、終端、分支、跨越、換位。 橫擔1) 作用：固定絕緣子、保持線距。2) 橫擔的材質：木、鐵、瓷。3) 安裝位置：電線桿，負荷一側。耐張桿：電桿兩側。其他：電桿受力反方向。 絕緣子 為了增加爬電距離的,通常由玻璃或陶瓷制成,就叫絕緣子。絕緣子在架空輸電線路中起著兩個基本作用，即支撐導線和防止電流回地，這兩個作用必須得到保證，絕緣子不應該由于環境和電負荷條件發生變化導致的各種機電應力而失效，否則絕緣子就不會產生重大的作用，就會損害整條線路的使用和運行壽命。作用：固定導線、絕緣。 金具分類電力金具，是連接和組合電力系

17、統中的各類裝置，起到傳遞機械負荷、電氣負荷及某種 防護作用的金屬附件。1) 按作用及結構可分為懸垂線夾、耐張線夾、連接金具、接續金具、保護金具、設備線夾、t型線夾、母線金具、拉線金具等類別。2) 按電力金具產品單元劃分為可鍛鑄鐵類、鍛壓類、鋁銅鋁類和鑄鐵類，共四個單元。3) 還可分為國標與非標送電線廣泛使用的鐵制或鋁制金屬附件，統稱為金具。金具種類繁多，用途各異，例如，安裝導線用的各種線夾，組成絕緣子串的各種掛環，連接導線的各種壓接管、補修管，分裂導線上的各種類型的間隔棒等，此外還有桿塔用的各類拉線金具，以及用作保護導線的大小有關，須互相配合。大部分金具在運行中需要承受較大的拉力，有

18、的還要同時保證電氣方面接觸良好，它關系著導線或桿塔的安全，即使一只損壞，也可能造成線路故障。因此，金具的質量、正確使用和安裝，對線路的安全送電有一定影響。 均壓環 均壓環是用在電力鐵搭上，掛在哪些瓷瓶下做等電勢用的，將高壓均勻分布在物體周圍。 拉線 作用：穩固電桿。 基礎 保證桿塔的穩定，不因垂直荷重、水平荷重，斷線張力而上拔、下沉或傾倒。2.1.2 架空線路的敷設 敷設路徑的選擇原則：1) 選取線路短、轉角小、交叉跨越少的路徑2) 交通運輸要方便，以利用于施工和維護3) 盡量避開河洼和雨水沖刷地帶及有爆炸危險，化學腐蝕，工業污穢，易發生機械損傷的 地區4) 應與建筑物保持一定的安全

19、距離，禁止跨越易燃屋頂的建筑物，避開起重機頻繁活 動區5) 應與工礦企業廠(場)區和生活區的規劃協調，在礦區盡量避開煤田，少壓煤6) 妥善處理與通信線路的平行接近問題，考慮其干擾和安全的影響 線路的敷設1) 擋距與弧垂。2) 導線在電桿上的排列順序：零線位置、高 、低壓線同桿架設、排列。3) 導線的線間距離。4) 橫擔的長度與間距 。5) 電桿高度。2.2 輸電線路各個參數的確定2.2.1 輸電線路設計的耐張段如何確定電力鋼管塔分為耐張塔和非耐張塔。線路正常狀態時，兩側導線的拉力相同，僅僅對導線起支撐作用。當塔的一側導線斷開時，塔將立即受到沒有斷的一側導線很大的拉力，能承受

20、這個拉力的就是耐張塔，不能承受這個拉力的就是非耐張塔。一條線路不能都用耐張塔，那工程造價將很高，所以隔幾個非耐張塔設一個耐張塔。當導線在非耐張塔處斷的時候，兩個耐張塔之間的非耐張塔會將導線釋放，以免拉倒非耐張塔，而是由耐張塔來承受導線的拉力。 兩基耐張桿塔之間就是一個耐張段，比如1號和5號桿是耐張桿，2、3、4號是直線桿，那么1到5號就是一個耐張段。 選用耐張桿塔的原則：轉角3度以上的肯定使用耐張，直線的話，規程規定3-5公里一個耐張段，然后受到上拔的直線桿塔要采用耐張，還有一些特殊情況也要采用耐張。如果兩個耐張塔之間沒有非耐張塔，這個線路檔那就稱為孤立檔。一般孤立檔出現在大跨越線路段。2.2

21、.2 關于分裂導線的知識 分裂導線用于兩種工況 大電流回路。用一根導線已經不能滿足載流量的要求，需要幾根導體才能滿足電流量要求，為了使各導線的電抗基本一樣，將幾根導線用線路金具組成籠型的分裂導線形狀； 高電壓。電壓超出220kv后，導線對空氣的電暈現象很嚴重，尤其是大霧天，劇烈的電暈甚至會造成放電事故。為了減少電暈，就得加大導體等效直徑，均勻導線周圍的電場分布，分裂導線的等效直徑就是分裂導線組成的幾何圓直徑，雖然中間是空的，但是已經能夠很好地遏制電暈的產生了。如果用如此大直徑的實心導線，不僅重量大，且由于趨膚效應，導線中間也不能有效地利用。分裂導線可使導線周圍磁場分布改變, 從而等效

22、地增大了導線半徑, 減小了導線電抗；同時也改變了導線周圍的電場分布,（因導體的載流量與導體的散熱能力成正比, 而散熱能力又與導體的表面積有關）使導線的電納也相應增大。減少電壓降, 有效地提高線路的自然功率因數, 從而改善中低壓電網的電能質量。2.2.3 導線的選擇原則 導線的基礎知識導線：線路的主要部分，作用是傳輸電能。地線：也稱為避雷線，作用是防止導線受到直接雷擊。1) 架空電力線路的導線，可以采用鋼芯鋁絞線、鋁絞線、防腐鋼芯鋁絞線、鋁包鋼芯鋁絞線、鋁合金絞線、鋼芯鋁合金絞線、硬銅線，一般線路大多采用鋼芯鋁絞線。2) 避雷線可以采用鍍鋅鋼絞線、鋁包鋼絞

23、線、復合光纜，一般采用鍍鋅鋼絞線和復合光纜。3) 低壓避雷器的型號規格及參數型號中一般會給出雷電流通流量ka，還有最大可持續工作電壓v。比如yd40k385qh。表示40ka，電壓385v管式避雷器，型號gx2【10/(2-7) 】。10kv電壓等級額定斷流能力下限 2ka，下限7ka。閥式避雷器：fs型和fz型常用磁吹式避雷器：旋轉電機用fcd型；保護變壓器用fcz型金屬氧化物避雷器（壓敏電阻） ：my31型opgw電力光纜的一種。也叫做光纖復合地線，也就是一種地線復合了光纜，同時滿足 地線的功能與通信的功能。主要用在電力線路中，一般是新建（改建）的線

24、路，節省施工費用、材料費用。 導線截面選擇的基本原則 導線是架空輸電線路的主要元件之一，在架空輸電線路的建設中占有很大的比重。導線截面大小直接影響有色金屬的消耗量。如何合理地選擇導線截面積是個非常重要的問題，其導線截面積，一般按經濟電流密度來選擇。中國解放初期沒有自己的標準，是按前蘇聯的標準選擇經濟電流密度。中國在50年代中期和80年代中期，根據國民經濟的發展、科技進步及認識的提高，兩次頒發了經濟電流密度。使電力設計工作者有標準可依，使之更接近客觀實際情況。 架空輸電線路導線截面一般按經濟電流密度來選擇，并根據電暈，機械強度和事故情況下的發熱條件進行校驗。必要時通過技術經濟比較確定。對超高壓線

25、路，電暈往往是選擇導線截面的決定因素，應進行選擇導線截面的技術經濟專題論證。在進行電力系統規劃時，一般考慮線路投入運行后510年的輸送容量，根據經濟電流密度選擇導線截面。在進行系統設計、系統專題論證(如電站接入系統，向大用戶供電，聯網專題等)時，一般是先按輸送容量，根據經濟電流密度初選導線截面，然后可按照具體條件進行兩個以上方案的技術經濟論證比較，最后確定導線截面。 故在一定的輸送容量條件下，經濟電流密度是選擇輸電線路導線截面的基本依據。本文主要是論述按經濟電流密度初選導線截面問題，并根據中國1987年修訂后頒布的經濟電流密度，編制了在不同電壓等級(6 kv、10 kv、35 kv、110 k

26、v、220 kv)，不同利用小時數(2 000 h 7 500 h)，不同輸送容量情況下查選導線截面的簡易表。以供在電力系統規劃、系統設計、系統專題論證中初選導線截面時使用。 中國在不同時期所采用和頒布的導線經濟電流密度大家都知道，導線經濟電流密度的確定是一個技術經濟問題，與國家在不同國民經濟發展階段的經濟政策和生產水平有著密切的關系。所以在不同的歷史時期，往往要對原定的經濟電流密度作必要的修訂，以便與當時的經濟政策及現狀相適應。中國在選擇輸電線路導線截面，所采用的經濟電流密度，大致可分為三個階段： 第一階段，解放初(即1949年至1955年)中國沒有自己的經濟電流密度，故在選擇輸電線路的導線

27、截面時，主要是參考前蘇聯 50年代初推薦的經濟電流密度，見表2.1。表2.1 前蘇聯經濟電流密度 導線材料最大負荷利用小時數（h）3000以下3000-50005000以上裸銅線2.51.751.25裸鋁、鋼芯鋁線1.51.00.75 該經濟電流密度是根據最小年運行費用法求得的，即年運行費用包括電能損耗(導線發熱損耗和電暈損耗)費、折舊和維護管理費。除維護管理費外，其它都隨導線截面的大小而變化。取使得年運行費用為最小的導線截面作為經濟截面，對應的電流密度為經濟電流密度。 第二階段，1956年至80年代中期 中國1956年電力工業部頒布了經濟電流密度，見表2.2。 表2.2 經濟電流密度j(a/

28、mm) 導線材料最大負荷利用小時數（h）3000以下3000-50005000以上鋁線1.651.150.9銅線3.02.251.75 這是中國頒布的第一個經濟電流密度。編制該經濟電流密度時，考慮到中國國情，在適當節省建設投資和有色金屬消耗的情況下，仍采用最小年運行費用法，計算得出的。 該經濟電流密度在中國使用了三十余年，使用時間最長，是工程上慣用的經濟電流密度。 第三階段，80年代中期至今 80年代，水利電力部根據中國的技術經濟政策和建設、生產運行實踐經驗，結合當時的實際情況，并盡可能吸收國外先進技術，對中國的經濟電流密度進行了修訂。 該次編制，計算經濟電流密度是采用動態計算方法，即克服了以

29、前用靜態計算的弊端，為不考慮利息、利潤、稅金、投資收益為零不能返本的缺陷，而考慮了輸電線路建設投資與投資回收年限內總運行費用之和的總費用(包括為補償線路能耗的補充裝機投資)、投運后獲取的利潤、貸款的付息、利潤的稅金以及貨幣的時間價值諸因素后，取總費用最小和投資經濟效果最佳的導線截面作為經濟截面，從而導出經濟電流密度。用這種動態計算觀點的方法，是當前較為完善和周密的方法。綜上所述，從中國在不同發展時期所采用的導線經濟電流密度來分析，可以看出： 1) 建國初期中國沒有本國的經濟電流密度，只有參考國外的，當時主要參考前蘇聯的經濟電流密度。中國1956年和1987年兩次頒發的經濟電流密度，都是根據中國

30、國民經濟發展的不同階段，當時的生產水平和經濟政策的具體情況制訂的。隨著科學技術的進步，認識水平的提高，在計算方法也在不斷改進提高。前者是用靜態方法，后者是用完善、周密的動態方法，使之更加接近客觀實際情況。2) 從不同階段所采用的經濟電流密度來分析，在采用同樣材料的導線、同樣的年最大負荷利用小時情況下，其發展趨勢是經濟電流密度值在不斷遞增。例如，同樣采用鋼芯鋁絞線，年最大負荷利用小時都為4000小時(30005000小時)其經濟電流密度，中國1956年為1.15 amm2，而1987年為1.27 amm2，增加了0.12 amm2。前蘇聯所頒布的經濟電流密度。70年代的修訂值也比50年代的經濟電

31、流密度增加0.10.3 amm2(前者為歐洲部分，外高加索外貝加爾及遠東地區，后者為中西伯利亞，哥薩克斯坦及中亞西亞地區)。隨著國民經濟的發展，生產水平的提高，電力和有色金屬供應的改善等情況的變化，在今后發展的一定階段，還要對已頒布的導線經濟電流密度進行必要的修改。3) 中國經濟電流密度，不斷修改、完善、周密、實用。 例如中國1956年頒布的經濟電流密度表中只有裸鋁、鋼芯鋁線，而在1987年頒布的經濟電流密度曲線圖中，就進一步分為：導線為 lj 型，10 kv及以下的電力線路； 導線為 lgj 型，10 kv及以下的電力線路；導線為lgj、lgjq 型，35220 kv電力線路。分得較為細致。

32、在1956年經濟電流密度表中，年最大負荷利用小時數只分為三檔：3000小時以下，30005000小時和5000小時以上。而1987年的經濟電流密度曲線圖中，年最大負荷利用小時數由2000小時到7500小時是連續性的座標，好查對，也細致多了 。 按經濟輸送容量選擇輸電線路導線截面 根據傳輸容量和年最大負荷利用小時數，運用查不同電壓級、不同型號導線的經濟輸送容量表，選擇輸電線路的導線截面。在電網規劃設計中，都會遇到各種電壓級若干條輸電線路導線截面選擇問題，如果要用經濟電流密度表或曲線來選每條線路的導線截面，則要將傳輸容量換算成電流值，然后根據不同的年最大負荷利用小時數，查出對應的經濟電流密度，最后

33、用傳輸的電流除以經濟電流密度，才得到相應的導線截面。比較復雜繁瑣。為了方便系統規劃設計工作者，在嚴格按照國家頒布的經濟電流密度值的基礎上，簡便、快速地初選導線截面，本文特根據中國80年代中期頒布的經濟電流密度曲線，編制了35220 kv鋼芯鋁絞線(lgj、lgjq)經濟輸送容量表。 在查表前根據輸送容量，輸送距離，供電可靠性要求等情況，先考慮采用的輸電電壓級 和輸電線路的回路數。以便進行查表。一般各級電壓合理輸送容量和輸電距離可參考表2.3。 表2.3 各級電壓合理輸送容量及輸電距離額定電壓(kv)輸送容量(mw)輸電距離(km)60.1-1.24-15100.2-26-20352.

34、0-1020-5011010-5050-150220100-500100-300 在考慮輸電線路的最大負荷利用小時值時，應根據該條線路在電網中的作用而定。 選輸電線路導線截面的幾點體會 1) 對一般的輸電線路導線截面的選擇，可根據線路投運后510年的輸送容量，按經濟電流密度進行選擇，必要時對電暈、發熱和機械強度進行檢驗；但對有些線路除了按上面定量的方法選擇導線截面外還應根據輸電線路在電網中的位置、作用和性質，從宏觀發展方面，從豐水期、枯水期多種運行方式等方面進一步分析、研究、核定所選的導線截面是否合理。例如一般由水電、火電基地向負荷中心送電的輸電線路、電網中構成骨干網架的輸電線路，電源中心(包

35、括 500 kv降壓站，地區電網中的220 kv樞紐變電站)向主要的或緊鄰的變電站供電的輸電線路，向暫時負荷不大，但卻有較快發展速度、有發展前途的地區供電的輸電線路 等在選導線截面時，都應考慮有一定裕度，或者直接按經濟電流密度所選的導線截面大一級的導線截面。而對電網邊遠地區供電，或向發展不快的農村供電，則適宜選小一些的導線截面。2) 在電網建設中，為了定型化設計，為了方便運行和檢修，減少備品備件種類，建議在電網中各種電壓級應選用較少的幾種類型導線截面。如下表2.4、表2.5。表2.4 各級電壓送電線路選用導線截面表電壓(kv)導線橫截面積(按鋼芯鋁絞線考慮)(mm)35185150120951

36、10300240185150220400300240表2.5 中低壓配電線路選用導線截面表電壓等級導線截面(按鋁絞線考慮)(mm)380/220v(主干線)15012095主干線24018515010kv 次干線15012095 分支線不大于50 3) 對220 kv線路，根據送電容量，送電距離，必要時可采用分裂導線：2×400、2×30 0、2×240或2×185。過去在電網建設中，由于種種原因，在各級電壓導線截面選擇上，除了220 kv線路一般選用lgj-300，lgj-400或lgj-2×300 導線型號比較少，比較規范外，其余在配網 1

37、10 kv、35 kv和10 kv中，各級電壓的導線截面型號偏多、偏亂，不少線路已運行2030 年，線路破歸，導線截面偏小，滿足不了電網發展的需要，急待在電網建設中逐步加以改造或更新。 4) 對電網規劃中的主干輸電線路的導線截面選擇，一般用經濟輸送容量查表法來選，必要時再進行技術經濟比較后選定。有時會遇到在某一輸送容量和送電距離，兩種電壓級均可采用時，就必須先電壓等級論證，后進行導線截面選擇。 選擇導線截面應符合電力系統發展規劃要求，首先要滿足架空架空線路輸送容量的要求，并考慮短期內的發展要求，所選截面最少5年內不因負荷增加而更換導線截面，其次還應滿足用戶電壓偏移的要求，最后應使所選導線截面的

38、線路電能損耗最小。導線應具備足夠的機械強度，不能因為各種不利條件的組合而造成斷線事故。最大負荷電流要小于導線的安全工作電流，不能因為電流太大而造成斷線事故。 驗算導線載流量時，鋼芯鋁線的允許溫度一般采用70°c（大跨越可用90°c），鋼絞線的允許溫度一般采用120°c。環境溫度應采用最高氣溫月的最高平均氣溫，風速應用0.5m/s,太陽輻射功率密度應采用0.1w/cm2。 導線截面選擇的基本方法 35kv及以上輸電線路一般按經濟電流密度選擇截面，按載流量、電壓損失及機械強度效驗截面。10kv及以下配電線路按載流量選擇導線截面，按電壓損失及機械強度效驗截面，一般不按經

39、濟電流效驗導線截面；導線應具備足夠的機械強度，不能因為各種不利條件的組合而造成斷線事故。1) 按經濟電流密度選擇截面a 導線的經濟截面計算公式如下： si/j 式(21) 式中： s導線的經濟截面，mm2， i最大負荷電流，a； j導線的經濟電流密度a/mm2 ；b 輸電線路經濟電流密度 （鋼芯鋁絞線） 最大負荷利用小時(h/a)<3000(一班制)時為 ：1.65 a/mm2 最大負荷利用小時30005000（二班制）時為： 1.65 a/mm2 最大負荷利用小時>5000（三班制）時為 ：0.90c 根據計算所得截面，再選擇適當的導線截面。經濟電流截面的選擇原則是就近選擇。2)

40、 按載流量選擇截面a 按導線的載流量選擇導線截面時，應使其在最大連續負荷電流運行條件下，不超過允許值。導線的允許溫度，鋁線及鋼芯鋁絞線可采用+70°c；大跨越檔可采用+90°c；鍍鋅鋼絞線可采用+125°c.b 環境氣溫應采用最高氣溫月的最高平均氣溫。3) 按機械強度效驗截面 由于輸電線路導線懸掛于桿塔上且全部露天放置，導線不但要承受自身重力作用，而且要承受外界氣候的各種不利條件的影響，所以導線必須有足夠的機械強度，架空線路導線截面不應小于表2.6所列截面。 表2.6 架空線路導線截面最小值導線種類220kv線路310kv線路 3kv以下線路 居民區非居民區 鋁絞

41、線及鋁合金線400 35 26 16 鋼芯鋁絞線400251616銅線 1616 10(線直徑 3.2mm) 2.3導線的型號確定 洛陽市位于河南省西部，地處東經111.8° 至112.59° ，北緯33.35° 至35.05°之間，位處亞歐大陸橋東段。位于暖溫帶南緣向北亞熱帶過渡地帶，屬暖溫帶大陸性季風氣候和亞熱帶季風氣候。常年刮西北風，年平均氣溫約15°c，降雨量約630毫米，其中南部山區能達到1200毫米以上。洛陽地勢西高東低。境內山川丘陵交錯，地形錯綜復雜，其中山區45.51%，丘陵40.73%，平原占13.8%。因此洛陽屬于山地丘陵地

42、區，土質較硬地，下水位低，對于建造電力塔不需要太大的基礎，本論文主要研究電壓等級為220kv，塔型為雙回路鼓型直線型鋼管塔，輸電導線由于距離短，根據經濟性和實際情況采用普通型鋼芯鋁絞線型號為lgj-400/50，對于平行鋼管塔線路轉角度為0， 避雷線架設在桿塔頂部其作用是保護線路導線減少雷擊機會提高線路耐雷水平降低線路雷擊跳閘次數從而提高線路運行的安全可靠性保證連續供電。根據線路的重要性以及線路通過地區的雷電活動情況每條線路可在桿塔上架設一條或兩條避雷線。 架設避雷線的要求： 330kv及500kv線路應沿全線架避雷線。 220kv線路應沿全線架設避雷線。 110kv線路一般沿全線架

43、設避雷線在雷電活動特殊強烈地區宜架設雙避雷線。在少雷區或運行經驗證明雷電活動輕微地區可不沿全線架設避雷線但應裝設自動重合閘裝置。 60kv線路負荷重要且所經地區年平均雷暴日數為30以上地區宜沿全線架設避雷線。 35kv以上線路一般不沿全線架設避雷線。 避雷線一般采用鍍鋅鋼絞線。鍍鋅鋼絞線是采用鍍鋅高碳鋼絲同心絞合而成具有一定的防腐蝕能力機械強度較高。其型號的表示方法為“gj-數字”gj代表鋼絞線數字表示其標稱截面mm2。線路上常用的鍍鋅鋼絞線有gj-35、gj-50、gj-100、gj-120等在超高壓或大跨越線路也有用gj-135、gj-500型號的。根據運行經驗避雷線的型號可按線路的導線型

44、號及避雷線與導線的配合參考下表2.7來選擇。表2.7 避雷線與導線配合表導線型號lgj-35lgj-95lgj-240lgj-400lgj-50lgj-120lgj-300lgq-500及以上lgj-70lgj-150lgj-240lgj-185lgj-300lgj-150lgj-400lgj-185避雷線型號gj-25gj-35gj-50gj-70關于鍍鋅鋼絞線如表2.8；表2.8 鍍鋅鋼絞線規格 標稱界面（mm2）計算界面（mm2）計算直徑（mm）股數/直徑（股/mm）計算重量（kg/km）2526.66.67/2.2227.72525.216.519/1.3214.73537.157.8

45、7/2.6318.25049.469.07/3.0423.75048.329.019/1.8411.17072.1911.019/2.2615100100.8313.019/2.6859.4120116.9314.019/2.8995.0120116.1814.037/2981.0 近年來為滿足開設地線載波、減少對通信設施的干擾、降低能耗等要求在220kv及以上的線路上也有采用良導體作為避雷線。.3 主桿設計桿塔：支持導線、地線，使它們對地及相與相間保持一定的距離。 最常用到的有：直線桿（分單桿、雙桿），轉角桿（耐張桿，分單桿、雙桿、三聯桿），終端桿，換位桿。 直線桿：在線路的直線段中間支持導

46、線、絕緣子、架空地線等。主要承受垂直荷載和風荷載。 轉角桿（耐張桿）：在線路的轉角處（直線段的兩端）張拉住導線、絕緣子、架空地線等。除承受垂直荷載和風荷載荷載外，還承受橫向荷載、事故斷線荷載。 終端桿：線路進出變電站的最后一基電桿，其受力條件更苛刻。 換位桿：線路長度超過100km時，要對導線進行換位。起換位作用。 除此以外，還有大跨越、分岐等等很多。此外還可以按照同桿回路數、導線排列形狀等對桿型進行細分。對于桿塔的設計還要考慮氣候三要素:溫度、降水、太陽輻射。3.1桿塔分類 按材料不同分類 分為鋼筋混凝土電桿、鐵塔、鋼管塔三種 按受力不同分類 1) 直線型桿塔（又稱中間桿塔） 僅承受垂直荷載

47、以及水平風荷載（即橫向水平荷載），而不承受順線路方向的張力的桿塔稱直線型桿塔。 特點：a僅承受垂直荷載以及水平風荷載 b采用懸垂絕緣子串 c事故斷線時產生不平衡張力，允許在不平衡張力作用下桿塔發生傾斜。 2) 耐張型桿塔（又稱承力桿塔） 除具有與直線型桿塔同樣荷載承載能力外，還能承受更大的順線路方向的拉力（支持事故斷線時產生縱向不平衡張力，或者承受因施工、檢修時用以錨固導線和避雷線引起的荷載的桿塔）稱耐張型桿塔。 特點：a 除具有直線型桿塔承受荷載能力外，還要承受縱向水平荷載。 b采用耐張絕緣子串。 c在發生事故斷線時，導線懸掛點不產生位移。以限制事故斷線影響范圍（見圖3.1）。圖3.1 事故

48、斷線影響范圍 3) 按用途不同分類 a 換位桿塔：用于改換同一回線路導線位置的桿塔。 b 跨越桿塔：用于線路跨越江河、山谷、鐵路、公路、通訊線及其它電力線路跨越桿塔有直線型和耐張型兩種。一般跨越桿塔的高度較高。 c 轉角桿塔：用于線路改變方向處的桿塔。在特殊情況下，直線型桿塔和耐張型桿塔可設計成兼5度以下的小轉角。當轉角超過5度以上時必須按轉角桿塔設計。 d 終端桿塔：用于發電廠及變電所的第一座桿塔。終端桿塔用來承受桿塔一側的導線拉力。終端桿塔必須是耐張型桿塔。 4) 按線路回路分類 按線路回路多少可分為：單回路桿塔、雙回路桿塔和多回路桿塔。雙回路和多回路桿塔能節省桿塔數目，減少線路事故。3.

49、2各桿塔特點3.2.1鋼筋混凝土電桿 特點：用鋼筋和混凝土兩種材料組成 a 優點：耐久性好、運行維護方便、節約鋼材等。在我國平原和運輸條件好的地區得到了廣泛地應用。山區配電網也有使用。 b 缺點：自重大，運輸不方便 又可分為： a 普通鋼筋混凝土電桿 b 預應力混凝土電桿 預應力混凝土電桿具有節約鋼材、自重輕、抗裂性好等優點，它將取代普通鋼筋混凝土電桿。 c 薄壁鋼管混凝土電桿（簡稱鋼管混凝土電桿） 鋼管混凝土電桿具有體積小、承載能力高、剛度大、具有良好的塑性和韌性、抗震性能好、耐疲勞、結構連接簡單等優點。因此綜合經濟效益非常顯著，在城市電網中已被采用如圖3.2、圖3.3。 圖3.2 鋼筋混凝

50、土電桿的組成 圖3.3 鋼筋混凝土電桿的組成 3.2.2普通鐵塔 鐵塔是用型鋼制成的鋼結構件特點1) 優點：強度高、制造方便，在受力較大的耐張桿塔、轉角桿塔、跨越桿塔和500kv以上線路及運輸和施工條件困難的山區線路部分或全部采用鐵塔。國內外鐵塔大多采用熱軋等邊角鋼制造，螺栓連接組裝的空間桁架結構。 2) 缺點：造價較高近年來，鋼管鐵塔也開始在分線路中采用。鋼管鐵塔的空氣動力性能好，截面力學特性及承載能力優于角鋼鐵塔，但加工工藝復雜，因而造價高于角鋼鐵塔。 3) 鐵塔型號編制規則如圖3.4電壓等級呼稱高度用途代號設計代號形式代號 組立方式 代號圖3.4 編制規則 各編號表示內容 a 電壓等級

51、用數字表示：35、60、110、220表示線路電壓等級為35kv、60kv、110kv、220kvb 用途代號 用漢語拼音字母表示：z 直線鐵塔   zj 直線轉角鐵塔   n 耐張鐵塔 j 轉角鐵塔   d 終端鐵塔            f 分支鐵塔k 跨越鐵塔   h 換位鐵塔 c 型式代號 用漢語拼音字母表示：s 上字型鐵塔     c 叉骨型鐵塔 m 貓頭型鐵塔 yu

52、 魚叉型鐵塔  v v字型鐵塔  j 三角型鐵塔g 干字型鐵塔    y 羊角型鐵塔 q 橋型鐵塔 b 酒杯型鐵塔   me 門型鐵塔   gu 鼓型鐵塔sz 正傘型鐵塔   sd 倒傘型鐵塔   t 田字型鐵塔 w 王字型鐵塔 d 組立方式代號 拉線鐵塔用l表示，自立式鐵塔則不用任何符號表示。e 設計代號（即荷載級別） 用數字作下標表示：1、2、3表示同型號的鐵塔設計為第一級荷載、第二級荷載、第三級荷載。如果有度數，則是表示：30° 0°- 3

53、0°轉角  ；60°30°- 60°轉角 ；90° 60°-90°轉角f 呼稱高度 呼稱高度用數字表示最低一個橫擔到地面的高度。g 鐵塔型號表示方法示例：220zbt1-33上例中表示，該塔為220kv直線酒杯型自立鐵塔，第一級呼稱高33m。鐵塔的型式名稱、代號命名規范如圖3.5 圖3.5 鐵塔型式名稱、代號命名規范3.2.3鋼管桿鋼管桿與水泥電桿、普通鐵塔相比，具有以下特點： 優點： 1) 強度高，為安全運行提供了有力保證；2) 可以設計較高的桿塔，以滿足跨越人行道、樹木的要求；3) 易實現多回路，從而大大減少城市走廊的擁擠對輸電線路的限制；4) 不用打拉線，占地面積小，減少占用城市走廊；5) 鋼管桿可以實現全鍍鋅，