电力线路设计6课件

电力线路设计 目录第一章 架空线路基本知识第二章 均匀荷载孤立档距导线力学基本计算第三章 均匀荷载孤立档距导线力学应用计算第四章 杆塔的定位原理第五章 杆塔校验第六章 架空线路对通信线路的影响和保护第五章 杆塔校验5-1 杆塔倒拔校验5-2 绝缘子串倒拔校验及机械强度校 验5-3 悬垂绝缘子串摇摆角的确定5-4 导线悬点应力及交叉跨越校验5-5 杆塔基础校验当高角差角小时：高角差较大时精确计算杆塔水平荷载：5-1 杆塔倒拔校验杆塔倒拔校验一、水平挡距和垂直挡距水平挡距：计算杆塔承受横向（风）荷载时，其计算挡距称为水平挡距。5-1 杆塔倒拔校验杆塔倒拔校验垂直挡距：供计算垂直荷载用的距离。悬挂点不等高时：杆塔为直线杆塔时：综合高差系数相邻杆塔悬挂点低时取+，高取-5-1 杆塔倒拔校验杆塔倒拔校验二、直线杆塔导线的倒拔校验 相邻杆塔高差很大的直线杆，在最不利的气象条件下，可能使杆塔一侧或两侧导线最低点位于档距之外，即导线的垂直档距可能出现负值。此时垂直荷载方向上，出现倒拔。例：某一条110kV输电线路，导线为LGJ-150/25型，导线截面积A=173.11mm2，线路中某杆塔前后两档布置如图，在大风气象条件下导线比载g1=34.047E-3N/m.mm2,g4=44.954E-3,g6=56.392E-3，=120MPa 求B杆的水平挡距和垂直挡距。一般用最低温度作为杆塔倒拔的校验条件。一般用最低温度作为杆塔倒拔的校验条件。1、用“冷板”校验绘制出最低温度状态的悬垂曲线模板，即“冷板”将冷板曲线在纵断面图上 放正，使冷板曲线恰通过 被校杆塔两侧相邻杆塔上 导线的悬挂点，若被校杆 塔导线悬挂点在冷板曲线 上方，杆塔不倒拔，反之，倒拔。5-1 杆塔倒拔校验杆塔倒拔校验2、导线倒拔临界曲线及倒拔校验m状态：校验模板状态，计算其 最低温度下垂直挡距：n状态：定位模板状态，其垂直挡距为 其换算关系为：5-1 杆塔倒拔校验杆塔倒拔校验临界状态：即可做出导线临界倒拔曲线。校验方法：1、根据被校验杆塔处的耐张段的代表档据选取一条临界曲线；2、将被校杆塔的水平档据、垂直档据标在曲线平面上，看该点落在哪个区。5-1 杆塔倒拔校验杆塔倒拔校验3、若该点落在倒拔区该点到临界曲线的垂直距离为最低温度时导线的倒拔力为：如果倒拔力较大，需要加重锤平衡，若安装重锤过重，杆塔结构不允许，可调整杆位或将直线塔改为耐张塔。一、耐张绝缘子串倒挂的校验5-2 绝缘子串倒挂校验及其强度校验绝缘子串倒挂校验及其强度校验当在定位模板曲线上发现耐张杆塔某一侧的垂直档据分量为负时，需校验绝缘子串是否倒挂。判别绝缘子串倒挂的临界条件取年平均运行应力气象条件。5-2 绝缘子串倒挂校验及强度校验绝缘子串倒挂校验及强度校验耐张绝缘子串倒挂临界状态垂直档据分量为：可绘制出如图倒挂临界曲线校验方法：取档据l1对应的负值垂直挡距，看是否落在倒挂区。5-2 绝缘子串倒挂校验及强度校验绝缘子串倒挂校验及强度校验二、悬垂绝缘子串机械强度临界曲线悬垂绝缘子串在m气象条件下承受最大垂直荷载（覆冰情况忽略风压）时，其允许档据为：代入（5-10）式，得临界曲线如在非安全区，可改用双联或多联绝缘子串或改变杆塔位置等。一、最大允许摇摆角的确定（检查绝缘子串与杆塔构件间安全间隙(表5-1）1、正常大风最大允许摇摆角的确定5-3 悬垂绝缘子串摇摆角的确定悬垂绝缘子串摇摆角的确定B15-3 悬垂绝缘子串摇摆角的确定悬垂绝缘子串摇摆角的确定B1一、最大允许摇摆角的确定（检查绝缘子串与杆塔构件间安全间隙）2、内过电压下最大摇摆角的确定3、外不过电压最大摇摆角的确定5-3 悬垂绝缘子串摇摆角的确定悬垂绝缘子串摇摆角的确定例5-1：某一直线杆打四方拉线，求外过电压时绝缘子串的最大允许摇摆角。5-3 悬垂绝缘子串摇摆角的确定悬垂绝缘子串摇摆角的确定二、摇摆角校验令运行中最大摇摆角等于最大允许摇摆角，可得到m状态下的垂直档据式（5-26），将其换算为定位模板n状态下的垂直档据为式（5-27），可分别绘出三条曲线如图5-4 导线悬点应力及交叉跨越校验导线悬点应力及交叉跨越校验一、导线悬点应力校验 导线在悬挂点的应力可校弧垂最低点的应导线在悬挂点的应力可校弧垂最低点的应力高力高10%。对高差很大和档据很大的杆塔，必须校验导线悬挂点应力是否超过。已知导线最低点应力，导线悬挂点的最大应力，根据悬垂链方程，可导出式（5-31），将其绘制成临界曲线5-4 导线悬点应力及交叉跨越校验导线悬点应力及交叉跨越校验二、交叉跨越校验5-5 杆塔基础校验杆塔基础校验一、概述杆塔基础杆塔基础：架空送电线路杆塔地面以下部分的设施，统称为杆塔基础。基础的作用基础的作用：稳定杆塔，防止杆塔因承受导线、风、冰、断线张力等的垂直荷重、水平荷重和其他外力作用而产生的上拔、下压或倾覆。杆塔基础主要有杆塔基础主要有：混凝土电杆基础和铁塔基础。基础的型式应根据送电线路路径的地形、地貌、杆塔结构型式和施工条件等特点，本着确保杆塔安全可靠、节约材料、降低工程造价的原则经综合比较确定。送电线路的基础基本型式大体可分为现浇基础，装配式基础，灌注桩式基础，岩石基础，底、拉、卡盘（俗称三盘）基础等型式。5-5 杆塔基础校验杆塔基础校验按挤出的变力情况，杆塔基础可分为：（1）上拔、下压式基础（2）倾覆类基础。二、基础上拔校验拉线拉力拉线盘的自重土锥体重量安全系数P82例5-25-5 杆塔基础校验杆塔基础校验三、基础下压校验受下压力的基础有两种：1、经常受下压的基础：转角杆塔内角侧基础、带拉线的直线型和拉长型杆塔基础2、承受反复荷载：无拉线直线型杆塔底盘底面压力底盘底面积垂直下压力底盘自重底盘上的土重校正系数，大块石及砂土1.5，粉砂及粘土1.2天然地基许可耐力5-5 杆塔基础校验杆塔基础校验四、基础倾覆校验电杆的基础受外力矩（M=S0H0)与抗倾覆力矩极限平衡。基础极限倾覆力矩：极限抗倾覆力：当电杆基础本身所受土壤的极限抗倾覆力矩不足以抵抗外力倾覆时，需加卡盘增强。表5-4土压系数，表5-26-1 架空线路对通信线路的影响和保护架空线路对通信线路的影响和保护一、概述 送电线路对通信线路的危害影响来源于送电线路的电压和电流所建立的电场和磁场和入地电流产生的电位升。其影响从其类别分有：危险影响和干扰影响 从性质分有：电流产生的磁影响（感性耦合影响）、电压产生的电影响（容性耦合影响）、入地电流产生的电位升影响（阻性耦合影响）6-1 架空线路对通信线路的影响和保护架空线路对通信线路的影响和保护二、有关术语及说明1、中性点直接接地系统2、中性点不直接接地系统3、危险影响危险影响：通信线路遭受送电线路感应而产生的电压和电流，足以危害通信线路运行和维护人员的生命安全；损坏线路、机器和仪表、引起房屋的火灾，以及引起铁路信号设备的误动作等影响。6-1 架空线路对通信线路的影响和保护架空线路对通信线路的影响和保护3、干扰影响、干扰影响：通信线路遭受送电线路感应而产生的电压和电流足以引起破坏通信装置的正常运行，即在电话回路中引起杂音，降低传输质量，使电报信号失真等影响。4、接近：接近距离、平行接近、斜接近6-1 架空线路对通信线路的影响和保护架空线路对通信线路的影响和保护5、交叉跨越6、磁感应纵电动势：送电线路上的电流在通信线路上任意两点间感应的电势差，称为磁感应纵电动势，简称纵电动势。6-1 架空线路对通信线路的影响和保护架空线路对通信线路的影响和保护6、磁感应对地电压、磁感应对地电压：送电线路上的电流在通信线路上感应的任意一点对地电位。简称对地电位。7、电感应人体电流、电感应人体电流：当人体触及位于送电线路高压电场内对地绝缘的通信导线时，由电感应引起的流经人体的电流。8、地电位升、地电位升：电力网故障电流经发电厂、变电站接地网或送电线路杆塔接地装置流入大地时，使该区域内地电位升高，电缆金属护套与芯线间、无金属护套电缆的芯线与远处接地间所形成的电位差及电信局接地装置的电位上升，统称为地电位升。6-1 架空线路对通信线路的影响和保护架空线路对通信线路的影响和保护三、危险影响1、中性点直接接地系统的三相对称线路发生单相接地短路，中性点不直接接地系统发生两相接地短路，线路中不平衡电流急剧增加。由不平衡电流对通信线路产生磁影响（感性耦合影响），通常以通信线路上感应的纵电动势和对地电压来衡量。6-1 架空线路对通信线路的影响和保护架空线路对通信线路的影响和保护2、中性电不直接接地系统发生单相接地故障，电力线路对地不平衡电压对通信线路产生电影响（耦合电容影响），以通过人体的静电感应电流来衡量。（有金属外皮接地的电缆通信线路，可不考虑容性耦合）3、入地电流产生的电位升（阻性耦合影响）以对地电位差来衡量。6-1 架空线路对通信线路的影响和保护架空线路对通信线路的影响和保护四、干扰影响 音频波段的谐波是电话回路产生干扰影响的根源之一；电报回路的干扰影响主要是由送电线路的基波电压和电流产生的。在计算杂音电压时，一般以800Hz为标准。6-1 架空线路对通信线路的影响和保护架空线路对通信线路的影响和保护五、防护措施电力线路可采取的措施：1、电力线路与通信线路保持合理的距离；2、限制单相接地短路电流值；3、迅速切断短路电流；4、架设屏蔽线。6-1 架空线路对通信线路的影响和保护架空线路对通信线路的影响和保护通信线路可采取的措施：1、装设大容量放电管或采用携带型放电器；2、加装屏蔽变压器、中和变压器、隔离变压器、防护滤波器等；3、改迁路径、改用电缆、单线改双线、增设增音站等。