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1、输电杆塔及基础设计 主讲：陈祥和 电话： 13972603361 第三章 杆塔外形尺寸的确定 第一节 杆塔高度计算 第二节 导线间距离计算 第三节 地线支架高度及地线水平距离的 确定 第四节 杆塔横担尺寸的确定 第五节 通用设计杆塔命名规则 杆塔外形尺寸 (见图 1)，主要包括杆塔呼称高度 H、横担长度（即导线间的距离 上下横担的垂直距离 线支架高度 地线的地线挂点之间水平距离等 、电杆埋深 塔总高 一、杆塔总高度 杆塔的总高度等于呼称高度加上导线间的垂直距离和地线支架高度，对于钢筋混凝土电杆总高度还要加上埋地深度 第一节 杆塔高度计算 第三章 杆塔外形尺寸的确定 图 1 (电杆 ) 影响总高
2、的因素： （ 1）档距： 档距 ，弧埀 ，呼称高度 ， 总高 。 （ 2）地理条件： 影响导线对地面的垂直距离（ 跨越物） （ 3）电压等级： （ 4）气象 ：温度（高温，弧埀大），冰（重冰 弧埀大）。 （ 5）电气条件 ；各种电气安全距离。 二、杆塔呼称高度 杆塔下横担的下弦边缘线到地面的垂直距离 H 称为杆塔呼称高度（ 见图 ） H=+h 式中 绝缘子串的长度 （ 包括金具的长 度 ） ； 导线的最大弧垂； 导线到地面 、 水面及被跨越物的安 全距离 （ 查 线路设计规范 ； h 考虑测量 、 施工误差等所预留宽度 。 由电压等级、污秽级别确定； 气象条件有关， 高温 ， 弧垂 。 覆冰
3、， 弧垂 。 高温或覆冰取最大者。 电压等级，地理环境有关 如导线对地面最小垂直距离 见表 施工裕度主要考虑测量、安装等施工中出现的误差而预留宽度。施工裕度 参考表 。 图 2 三、杆塔经济呼称高度 1、档距 ，弧垂 ，呼高 杆塔高 ，但杆塔个数少。 2、档距 ，弧垂 ，呼高 杆塔高 ，但杆塔个数多。 两者一定有一个最优的呼称高度，使得整个线路杆塔材料用量最少，把这个最优呼称高度称为经济呼称高度 (如表 )。 8 ()J J h 2m a x 8、 H h 联立求 式中 导线最大弧垂时的应力； r 导线最大弧垂时的比载； 济呼称高度。 四、经济档距 济呼称高度对应的档距叫经济档距 第二节 导线
4、间距离计算 一、单回路两相导线水平排列线间距的确定 1000m a 式中 导线水平线间距， m； 悬垂绝缘子串系数 （ ） 悬垂绝缘子串长度， m； U 线路电压等级， 导线最大弧垂， m。 使用悬垂绝缘子串的杆塔，其水平线间距离与档距的关系， 如表 3 (见图 1) 二、单回路两相导线垂直排列的垂直 线间距的确定 垂直线间距按正式计算： 规程还规定：使用悬垂绝缘子串的杆塔，其垂直线间距不宜小于 表 3 10所列数值。 三、单回路两相导线倾斜排列 等效水平线间距的确定 按下列公式计算 ： 224()3x P D(见图 1) (见图 1) 式中 线三角形排列等效水平线间距； 线间水平投影距离（上
5、、下导线 水平偏移）； 线间垂直投影距离。 （四）多回路杆塔的线间距的确定 不同回路的不同相导线间的水平距离或垂直距离， 规程 规定按单回路计算的线距增大 冰地区上下层相邻导线间或地线与相邻导线间的最小水平偏移， 宜符合 表 3 11规定 (见图 1) 第三节 地线支架高度及地线水平距离的确定 地线距导线有两个控制条件 距 导 线 的 高 度距 导 线 的 水 平 距一、地线支架高度 下式计算： B D B D 式中 线与导线间的垂直投影距离； D绝缘子串长度； B地线金具长度 。 如图 示 二、防雷保护角 地线与导线形成一夹角 ，称防雷保护角 规程 规定： 根据地线与相邻导线水平偏移和防雷保
6、护角便可确定地线与导线间的垂直投影距离 ： 1、对于单回路， 3305 ， 5007500 ； 2、对于同塔双回或多回路， 1100 ， 220 ； 3、单地线线路不宜大于 25 ； 4、对重覆冰线路的保护角可适当加大。 式中 线与导线水平投影距离，即水平 偏移，覆冰按 表 3 11取值。 三、地线之间的水平距离 指双地线两地线挂点之间的水平距离 规程 规定：双地线之间的水平距离不应超过导线与地线垂直距离的 5倍，即 式中 线与导线间的垂直投影距离。 如图 示 四、档距中央导线与地线间的距离 规程 规定在雷电过电压气象条件下（气温 150，无风），应保证档距中央导线与地线间的距离，须满足下列条
7、件 S1 式中 S档距中央导线与地线间的距离； L档距。 第四节 杆塔横担尺寸的确定 杆塔的横担长度可根据导线水平线间距和最小 空气间隙并考虑带电作业的要求来确定 。 当悬垂 绝缘子串长度和风偏角 （ 摇摆角 ） 、 最小空气间 隙确定后 ， 横担的长度 （ 如图 ） 按下式计算 上字型杆塔的上横担长度： R b 上字型杆塔的下横担长度： 2（ R b） 式中 R 最小空气间隙 ， 不应小于 表 3 13中相 应的数值 m； 悬垂绝缘子串长度 m； 悬垂绝缘子串风偏角（ ）； b 杆塔上脚钉外露部分加杆径一半的长度 m 杆塔导线为双层布置时，计算出横担长度要考虑导线上下层间的水平偏移距离，并按
8、 表 3 11取值。 1、模块划分原则 本着“唯一性、相容性、方便性和扩展性”，通用设计将杆塔划分为若干个 模块 和 子模块。 （ 1）模块 相同的 电压等级 、 回路数 和 导线型号 划分为一个模块。 （ 2）子模块 一个模块中不同的 风速 、覆 冰厚 度和 海拔 高度划分为一个子模块。 2、杆塔名称编制规则 杆塔名称由 三部分组成 ： 一、 110名规则 第五节 通用设计杆塔命名规则 杆塔名称编制规则 例； 210 500二、 66模块编号 塔型名称 系列号 三 位 数 组 成 第一位：电压等级 35 35二位：杆塔代号 A砼电杆 B铁塔 C钢管杆 第三位：模块代号 01、 02、 03
9、Z单回直线杆塔 回直线杆塔 J单回转角（或耐张）杆塔 回转角（或耐张）杆塔 塔型系列号： 1、 2、 3 例如： 表示电压等级为 35管杆 01 模块，双回耐张转角 1型塔 355电 杆 03 模块，单回耐张转角 2型塔 表示电压等级为 35塔 02 模块，单回直线 1型塔 355用杆塔模块选择依据 选择典型杆塔模块的依据是： 1、电压等级 2、气象条件 3、导线型号 5、地理条件、海拔高度 4、线路回路数 四、通用杆塔主要应用参数 (1) 气象参数 (2)导、地线型号及最大使用张力 (3)水平档距、垂直档距、代表档距、呼称 高度 (4)塔头荷载 (5)导、地线张力 (6)根开 (7)基础作用
10、力 (8)单线图 五、要求： 要 满足各种运行条件（电气要求） 结构的合理性 经济性好 外形的美观。 第六节 杆塔校验 一、塔型选用 1、已知条件 （ 1）设计条件 电压等级 导线规格 气象条件 理地条件 回路数 （ 2）计算条件 根据杆塔定位得到的呼称高度 （ 1）根据已知设计条件先选择相应模块， 2、选择杆塔 （ 2）根据呼称高度在本模块中选择杆塔 （ 3）列出杆塔的使用参数 1、导线与杆塔之间的空气间隙及校验 （ 1）悬垂绝缘子串风偏角的计算（摇摆角） 2/2/2/2/14r c t r c t g式中 导线的风荷载； 导线垂直荷载； 悬垂绝缘子串风荷载； 悬垂绝缘子串垂直荷载； 二、杆
11、塔校验（见例题） 将实际参数与杆塔使用参数对比，如不符合， 必须进行校验合格后，才能使用。 (一 )塔头尺寸的校验（结构尺寸校验） 别为水平档距和垂直档距 1、 4分别为导线的自重比载和风压比载 （ 2）空气间隙校验 用作图法 2、导线水平线间距校验 2m a x 8m a （ 1）求最大弧垂 （ 2）根据弧垂求水平间距 （ 3）当 足。 3、上下导线等效水平线间距校验 1、水平档距、垂直档距的校验（荷载校验） 定位图上的水平档距、垂直档距或通过计算的水 平档距、垂直档距应小于所选杆塔设计水平档距、垂直档距 5、上下导线水平偏移校验 大于表 3 11规定 4、上下导线垂直线间距校验 不小于表 3 10规定 224()3x P Z D D (二 )荷载校验 2、杆塔最大使用档距的校验 m a 2m a x 81、计算最大弧垂 注意 : 2、用下列公式计算档距 定位图上的档距应小于以上计算的档距 m a x8
