g1——导线自重比载,N/(m?mm2); g4——导线风压比载,N/(m?mm2) A——导线截面积,mm2;
Aj——每一片绝缘子的受风面积,一般单裙绝缘子取0.03m2,双裙绝缘子取0.04m2;
Gd——一个垂直档的导线重力; Pj——绝缘子串风荷; Gj——绝缘子串的重力,N;
Lv——垂直档距,m; Lh——水平档距,m;
n——每串绝缘子的片数,片; v——计算情况下的风速,m/s。
在工频电压、操作过电压及雷电过电压三种气象条件下,相应风荷下,按式(4-1)分别计算出绝缘子串的风偏角:?1、?2和?3,根据表5-1查取三种气象条件的空气间隙值e1、e2、e3。
根据计算出的风偏角,标出绝缘子相应位置,根据绝缘子串长度,确定风偏后相应的导线挂点位置;然后绘制出间隙圆图,如下图5-2所示,由图中的间隙距离e1、e2、e3,即可得知各种情况下空气间隙是否满足表4-1要求。
三种情况的间隙圆图中,对杆身间隙起控制作用的一般为操作过电压或雷电过电压两种情况。从图4-2可以看出,操作过电压的间隙图,对下横担起控制作用,而正常情况风速较大,绝缘子串风偏角较大,对杆身间隙不起控制作用,但在强风地带须校验此时对横担下沿的间隙。
为了带电检修的需要,有时还需给出带电作业的间隙圆图。
带电作业的杆塔,其带电部分对接地体风偏后的间隙应满足表(4-2)的距离要求。其相应的条件为∶气温+150C、风速10m/s、无冰(与外过电压情况同)。
对于带电作业的人员停留或工作的部位,还应考虑人体的活动范围0.3~0.5。
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表4-2 带电部分与接地部分的最小距离(m) 电压(kv) 距离(m) 35 0.6 60 0.7 110 1.0 220 1.8 330 2.2 500 3.2 4.3 杆塔和导线间距离计算及校验
4.3.1 校验杆塔型号为2﹟猫头型直线塔头部间隙
本线路为110KV线路,导线为LGJ?240/30的计算截面积A?275.96mm2,避雷线为
JG1A?10?7,IV气象区,水平档距lh?179.94m,垂直档距lv?484.17m,导线间水平距离4.5m,垂直距离4m,导线与避雷线间的垂直距离为2.8m,导线悬垂串长0.146?7?1.022m,重力为520N,
gl232.77?10?3?322.92避雷线金具长0.182m,导线最大弧垂fm???6.2m,考虑带电检修,校验
8?8?68.506电杆头部外形尺寸。 校验头部间隙。
表4-3 地线采用镀锌钢绞线时与导线配合表
导线型号 镀锌钢绞线最小标称载面积(mm2) 覆冰区 计算2号杆塔的风偏角:
l1?l2315.13?330.13??322.9m 第一个耐张段代表档距:l0?l1?l2315.1?330.133LGJ-185/30及以下 35 50 LGJ-185/45~LGJ-400/35 50 80 LGJ-400/50及以上 80 100 无冰区 标准档距:lb?8?8?68.506(H???h??h)?(10.122?0.146?7?7?0.5)?163.58m g32.77?10?3水平档距:lh?1.1lb?1.1?163.58?179.94m 垂直档距:lv?1.5lh?1.5?322.9?484.35m
1、自重比载:g1(0,0)?9.807m09.807?922.20?10?3??10?3?32.77?10?3。 A275.962、无冰时导线风压比载:
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4、无冰时导线风压比载: 风速为10m/s时,
g4(0,10)v2102?3?0.625??c?scd?sin??10?0.625?1.0?1.0?1.1?21.60??1?10?3?5.381?10?3
A275.96风速为15m/s时,
g4(0,15)v2152?3?0.625??c?scd?sin??10?0.625?1.0?1.0?1.1?21.60??1?10?3?12.108?10?3
A275.96风速为27m/s时,
g4(0,27)v2272?3?0.625??c?scd?sin??10?0.625?0.75?1.0?1.1?21.60??1?10?3?26.747?10?3
A275.96Pj忽略不计,则工频电压时有,e1?0.25m
26.747?10?3?275.96?179.94?1?arctan()?arctg()?15.9?
520g1Alv?Gj/232.77?10?3?275.96?484.35?2g4(0,27)Alh?Pj/2操作过电压时,e2?0.7m
12.108?10?3?275.96?179.94?2?arctan()?arctg()?7.4?520g1Alv?Gj/232.77?10?3?275.96?484.35?
2g4(0,15)Alh?Pj/2雷电过电压时,e3?1m
5.381?10?3?275.96?179.94?3?arctan()?arctg()?3.3?
520g1Alv?Gj/232.77?10?3?275.96?484.35?2g4(0,10)Alh?Pj/2带电作业时: e4?1.5m
5.381?10?3?275.96?179.94?4?arctan()?arctg()?3.3?
520g1Alv?Gj/232.77?10?3?275.96?484.35?2g4(0,10)Alh?Pj/2查表得,带电作业时风速与雷电过电压时风速相同,允许间隙也相同。作出外过电压、内过电压,最大风速,带电作业四种情况的间隙圆图。
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从上导线横担的间隙圆图得出,以上两种情况下导线风偏后对杆身的间隙是满足的,而带电作业时的间隙圆图,对人体活动范围尚显不足。下导线对拉线的间隙圆图受内过电压控制,因拉线不在悬垂绝缘子串摇摆角平面内,故图上间隙圆对平线的距离实为该距离的投影。
4.3.2 校验档中的线间距离 2号猫头塔:
(1)导线的水平线间距离
Dm?0.4??UN110?0.65fm?0.4?1.022??0.65?6.2?3.02m?D杆塔?3.518m合格。 110110(2)猫头塔没有上下导线,所以不用校验垂直线间距离。 (3)避雷线保护角:
?3.518???2.4?0.3?)?11.56? S)?arctg(H2.5?1.520o??11.56?双避雷线对导线的保护角一般不应大于,所计算的保护角,满足要求。
避雷线对最外导线的保护角:??arctg(
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(4)导线间和导线与避雷线间的水平偏移校验。线路通过II气象区,覆冰厚5.0mm,表冰厚5.0mm
地区线间最小偏移值为0.5m,计算该杆的两种偏移值: 导线与避雷线水平偏移距离:?3.518???2.4?0.3??0.82?0.5m 计算结果说明,该杆的两种偏移均大于此值,满足要求。 3号上字型塔:
l1?l2315.13?330.13??322.9,所以对应的导线在最高气温第一个耐张段的最大弧垂为l0?l1?l2315.1?330.133气象条件时应力为??54.67MP,最大弧垂为fm133gl232.77?10?3?322.92???7.8m 8?8?54.67l1?l2579.753?394.73??512.9,第二个耐张段的最大弧垂为l0?所以对应的导线在最高气温l1?l2579.75?394.7气象条件时应力为?0?62.56MP,最大弧垂为fm2gl232.77?10?3?512.92???17.2m 8?8?62.56D1m?0.4??UN110?0.65fm?0.4?1.002??0.65?7.8?3.2m110110 UN110?0.65fm?0.4?1.002??0.65?17.2?4.1m 110110D2m?0.4??(1)上字型塔的水平线间距离为:
D杆塔?3.1?3.1?6.2m?D2m?4.2m
(2)上字型塔的垂直线间距离:
D垂直?3.5?1?4.5m?3.5m (3)避雷线保护角:
避雷线对最外导线的保护角:??arctg(S3.1?0.528/2?0.3)?arctg()?26? H1?3.5?3避雷线对上导线的的保护角一般不应该大于250,但是经过山区时保护角可以适当加大,而本设
计是经过山区,保护角为??26?,所以满足要求。
(4)导线间和导线与避雷线间的水平偏移校验。线路通过II气象区,覆冰厚5.0mm,表冰厚5.0mm
地区线间最小偏移值为0.5m,计算该杆的两种偏移值:
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