科毕业设计（文）说明书
110kV输电线路设计
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专业班级 电气工程动化输电线路
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毕 业 设 计 （文） 务 书
兹发 电气工程动化班学生 毕业设计（文）务书容：
1毕业设计（文）题目： 110kV输电线路设计
2应完成项目：
（1）输电线路路径选择导线避雷线选择
（2）杆塔定位杆塔选型
（3）导线避雷线防震设计
（4）导线机械特性曲线种校验
（5）电气计算电气设备选择校验
（6）安装曲线绘制绘制断面图等等
3参考资料说明：
[1]许建安 35110kV输电线路设计[M] 北京：中国水利水电出版社2003
[2]国电公司 电力工程高压送电线路设计手册[M] 第二版东北电力设计院2001
[3]国电公司电力工程高压送电线路设计手册[M] 第二版北京：中国电力出版社2002
[4]输电杆塔结构基础设计[M] 北京：中国水利电力出版社2005
[5]输电线路设计基础[M] 北京：水利电力出版社2007
[6]孟遂民 架空输电线路设计[M] 北京：中国三峡出版社2001
[7]陈祥田启华 输电杆塔设计[M] 北京： 中国三峡出版社2001
[8]董吉谔 电力金具手册[M]第二版．北京：中国电力出版社2003
4毕业设计（文）务书2011年1月10日发出应2011年5月30日前完成然提交毕业考试委员会进行答辩
专业教研组（系）负责 审核 年 月 日
指导教师（导师组负责） 签发 年 月 日
毕业设计（文）评语：
毕业设计（文）总评成绩：
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年 月 日
摘
龙川县条单回架设110kV输电线路负荷需求负荷发展情况计算导线截面气候条件理条件等等素计算出济档距电气机械强度计算杆塔高度等等系列参数终列出需材料清单出次设计110kV输电线路
输电线路电力系统重组成部分担着输送分配电务电力网中发电厂电输送变电高压架空电力线输电线电压等级般35kV国通常称35220kV线路高压输电线路330500kV线路超高压输电线路通架空线路实施远距离输电效节约资金时进行系统间联网架空输电线路组成导线避雷线金具绝缘子杆塔拉线基础等等
110kV输电线路设计程作简单介绍然条输电线路独特处气候条件理条件等等制约素实际生产程中考虑线路走廊征交通民居等等问题次设计理想情况线路全长较短预计15kM输电线路25耐张段
关键词：输电线路设计杆塔导线
Abstract
Longchuan county erected a single circuit 110kV transmission line the load demand load development calculation of conductor crosssection and then there are local climatic conditions geographical conditions the economic block among other factors to calculate the distance calculated by the electrical and mechanical strength tower height and so a series of parameters the final list of materials needed are listed come to this design 110kV transmission lines
Transmission lines is an important part of power system which served as the task of power transmission and distribution power grid power from the power plant will be transported to the high voltage overhead power line substation called the transmission line voltage 35kV and above generally in China usually called the line for the 35220kV high voltage transmission line 330500kV line for the EHV transmission lines By overhead lines longdistance transmission can be implemented effectively save money but can also be used networking systems Overhead transmission line was composed of mainly wire shielding wire fittings insulators towers cable and infrastructure and so on
110kV transmission line of the design process to make a brief introduction of course each transmission line has its own unique climate conditions geographical conditions constraints etc in the actual production process also take into account line corridors land acquisition transportation residential areas and so on because this design is an ideal situation the line length is relatively short the transmission line is expected to 15kM strain in paragraph 25
keyword Transmission line design tower wire
目 录
摘 I
Abstract II
第章 绪 1
11概况电力建设 1
12断面图 1
13龙川县气候条件分析 2
14章结 3
第二章 导线选取 4
21导线截面选择 4
22导线截面校验 5
221电晕验算 5
222机械强度验算 5
23避雷线选择 5
24章结 6
第三章 导线避雷线机械计算 7
31架空线路载计算 7
311重载g1 7
312冰重载g2 7
313垂直总载g3 7
314风压载g4g5 7
315综合总载g6g7 8
32导线许应力计算 10
33导线弧垂计算 11
331确定界档距 12
332导线应力弧垂 15
34章结 18
第四章 金具绝缘子选择 19
41绝缘子选择计算 19
411绝缘子片数计算 19
412绝缘子串数计算 19
42绝缘子串组装 20
421悬式绝缘子串组装 20
422耐张绝缘子串组装 21
43章结 23
第五章 杆塔外形确定 24
51铁塔结构形式 24
52杆塔外形尺寸确定 25
521杆塔呼称高确定 25
522线间距离确定 26
523导线杆塔间空气间隙校验 27
524带电作业条件空气间隙校验 29
525线支架高度线水线间距离确定 29
53章结 33
第六章 杆塔基础设计 34
61 开挖基础 34
62掏挖扩基础 34
63爆扩桩基础 34
64岩石锚桩基础 34
65钻孔灌注桩基础 34
66倾覆基础 35
67章结 35
结束语 36
参考文献 37
致 谢 38
第章 绪
11概况电力建设
河源市龙川县位广东省东北部东江韩江游东连梅州汕头西韶关北接江西南珠江三角洲面积3089方公里辖25镇口90万海外华侨港澳台胞33万县辖25镇县电网全省电网相联建611万伏安变电站122万伏安输变电站电力充足供正常2008年龙川县继续加强水利工程建设加力度型水库险加固工程建设完成险加固工程18宗机电排灌改造12宗新建水电站4宗进步完善新城工业园区供水配套设施县城东江两岸防洪首期工程全面完成积极推进东江梯级水利开发进程稔坑水电站工程利进展龙潭水电站已投入运营电网建设进步完善全县电实现全省网价完善佗城变电站动化设施建设老隆群辉通衢等变电站进行改造建设继续加强农网改造全年改造线路580公里
12断面图[9]
输电线路室选线现场踏勘进行选定线测量先形图确定线路路径方案通测角测距等方法线路中心线形图系列木桩标志出确定线路面实际方
选定线现场面量直线桩Z转角桩J（Y）测站桩C时测出桩互间距离高差面断面图测量做准备视距长度时应超400m丘陵区应超600m山区应超800m透视条件时应适减少视距长度停止观察桩位定位见表11
表11 桩位定位表
测点
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
水
距离
50
150
150
150
150
150
150
150
150
150
150
50
高差
10
893
786
679
571
494
875
1153
1437
172
20
2094
标高
14
1293
1186
1079
971
894
1275
1553
1837
212
24
2494
已知起点标高4m
新设计输电线路跨越原输电线路建筑时必须测量新线路跨越物交叉点处标高作新线路档距弧垂设计参考
线路通道切建筑设施济作物然作物线路行行接弱电线路实际情况采仪器目测测出范围相面分布位置利技术资料确定杆塔面位置架空导线安全距离线路施工提供切实技术济资料时线路工程造价提供较精确概算方案利纬仪系列辅助工具线路走两边50m物貌进行测量通测量水距离水角度确定点位般线路中心线两侧30m仪器实测30～50m线路影响限般目测勾画出致轮廓
线路中线方测出点形变化测量中线断面测量排杆定位时确定杆塔高度线路中线垂直方测形变化情况称横断面测量断面测量鉴定导线跨物弧垂否符合规定电气安全距离横断面鉴定边导线风偏否符合会顶电气安全距离断面测量指中线断面测量断面图见图11
图11 断面图
13龙川县气候条件分析
气候条件见表12
表12 气候参数表
气象条件
项目
温度
（°C）
风速
（ms）
冰厚
（mm）
高气温
40
0
0
低气温
5
0
0
风速
10
25
0
设计覆冰
5
10
10
气电压（风）
15
10
0
气电压（风）
15
0
0
部电压
15
15
0
年均气温
15
0
0
安装情况
5
10
0
事情况
5
10
5
年雷暴日（日年）
76
冰密度（克立方毫米）
00005～00009
年均气温15°C年雷暴日76日根雷电活动频度雷害严重程度国雷区分类见表13
表13 国雷区年雷暴日分类[1]
年雷暴日
分类
T>90
强雷区
T≥40
雷区
15≤T≤40
中雷区
T≤15
少雷区
该区雷区
事情况设计覆冰覆冰厚度5mm重冰区指输电线路覆冰厚度达20cm输电线路该区属重冰区
14章结
章龙川县总体建设输电线路形气候条件进行分析章已分析形气候参数进行导线选取
第二章 导线选取
般区域性架空线路首先济电流密度选择导线截面校验导线热稳定条件电压损耗电晕条件机械强度条件方性架空线路首先电压损耗选择导线截面然校验条件
21导线截面选择[2]
建110kV高压架空线路110kV变电站线路出线侧构架起110kV变电站进线构架止全线采铁塔单回架设全长15kM全线途形基原导线选择LGJ型
采济电流密度选择导线截面线路运行济效果种电压等级电力线路般济电流密度选择导线截面根定线路正常运行方式负荷电流Ij负荷利时数济电流密度J计算出导线济截面Sj
A站前负荷80MW建110kV线路设计水定5年年均负荷增长率925
MW
MW
根软导线济电流密度图（图21）确定Jec
Tmax3500H查表Jec135
图21 软导线济电流密度表
mm2
外般区选铝钢截面53~83钢芯铝绞线重冰区跨越段选铝钢截面45钢芯铝绞线提高机械强度
该段属重冰区跨越段计算：LGJ24040负荷求铝钢截面61
导线LGJ24040参数表21示：
表21 导线LGJ24040参数
S (mm2)
D(mm)
q(kgkm)
( kgmm2)
(1℃)
E(kgmm2)
β(mm2N)
27775
2166
9643
29
19*106
8000
12755*106
22导线截面校验[3]
221电晕验算
电晕校验电晕现象发生气环境导线截面关降低量损耗防止产生电晕干扰规程规定海拔超1000m区110kV电压等级线路应电晕条件校验导线截面选导线直径表22示数值
表22必验算电晕导线（适海拔1000m区）
额定电压（kV）
110
220
330
500
导线外径
96
213
2*213
3*274~4*237
相应导线型号
LGJ50
LGJ240
LGJ240*2
LGJQ400*3~300*4
222机械强度验算
机械强度校验保证电力运行安全切电压等级电力线路具必机械强度跨越铁路通航河流运河公路通讯线路居民区线路导线截面应35mm2通区线路允许截面：35kV线路25mm235kV线路16mm2线路许单股导线
23避雷线选择
级电压线路架设避雷线求规定：
1）330kV500kV线路应全线架设双避雷线
2）220kV线路应全线架设避雷线山区宜架设双避雷线少雷区外
3）110kV线路般全线架设避雷线雷电活动特殊强烈区宜架设双避雷线少雷区运行验证明雷电活动轻微区全线架设避雷线应装设动重合闸装置
规程规定避雷线导线配合应符合表23求
表23 常导线避雷线配合表
导线型号
LGJ35
LGJ50
LGJ70
LGJ95
LGJ120
LGJ150
LGJ185
LGJQ150
LGJQ185
LGJ240
LGJ300
LGJQ240
LGJQ300
LGJQ400
LGJ400
LGJQ500
避雷线型号
GJ25
GJ35
GJ50
GJ70
该输电线路采单回LGJ24040导线采GJ50避雷线配合
该区雷区规定表明全线架设双避雷线
避雷线GJ50参数表24示：
表24 避雷线GJ50参数
S (mm2)
D(mm)
q(kgkm)
( kgmm2)
(1℃)
E(kgmm2)
β(mm2N)
495
90
4237
120
115*106
181300
563*107
24章结
章负荷求计算选择出导线导线避雷线配合求选出避雷线章中进行导线避雷线机械计算面杆塔外型计算做准备
第三章 导线避雷线机械计算
31架空线路载计算[5]
进行架空线路机械计算时首先需进行计算机械荷载（简称荷载）具体计算式机械荷载常载表示指单位长度单位截面导线承受机械荷载符号g表示单位N（m*mm2）MPam
作架空线路荷载架空线重冰重架空线承受垂直线路方水风压架空线路载分重载冰重载风压载等
311重载g1
架空线路重载：[ N（m*mm2）] （31）
式中q1表示公里导线重量kgkm
S表示架空线计算总截面架空线实际截面钢芯铝绞线等复合导线铝钢截面mm2
312冰重载g2
架空线路冰重载：[ N（m*mm2）] （32）
式中b表示覆冰厚度mm
d表示架空线路计算直径mm
313垂直总载g3
垂直总载重载冰重载（见图31）
： （33）
图31 垂直总载示意图
314风压载g4g5
架空线路风压作架空线空气动引起
覆冰架空线路风压载：[ N（m*mm2）]（34）
覆冰架空线路风压载：[ N（m*mm2）] （35）
式中V表示风速ms
表示风速均匀系数杆塔取1导线表31中查取
表31 风速均匀系数
设计风速（ms）
V＜20
20≤V＜30
30≤V＜35
V≥35
10
085
075
07
式中C表示体形系数采列数值：线径d＜17mm取12线径d≥17mm取11覆冰时（线径）取12
F表示线路垂直方受风面积
θ表示风线路轴线水夹角计算风压载时般取θ90°
L表示档距中架空线路长度m
315综合总载g6g7
覆冰架空线路综合总载重载g1风压载g4见图32
： （36）
图32 冰综合载示意图
覆冰架空线路综合总载重载g3风压载g5见图33
： （37）
图33 覆冰综合总载示意图
分列出已知条件气象导线避雷线参数见表32
表32气象导线避雷线参数
Vmax(ms)
V冰(ms)
b(mm)
t冰(℃)
tmax(℃)
tmin(℃)
tP(℃)
25
10
10
5
40
5
15
S (mm2)
D(mm)
q(kgkm)
( kgmm2)
(1℃)
E(kgmm2)
β(mm2N)
27775
2166
9643
29
19*106
8000
12755*106
495
90
4237
120
115*106
181300
563*107
LGJ24040载：
GJ50载：
32导线许应力计算
根运行性求导线应力应超导线材料许应力工程力学中导线许应力式计算：
（38）
式中：导线瞬时破坏应力Nmm2类钢芯铝绞线指综合瞬时破坏应力架空线路机械物理特性表中选见表33
k架空线安全系数
表33 架空线路机械物理特性
架空线路种类
瞬间破坏应力
（Nmm2）
弹性模数
（Nmm2）
线膨胀系数
（1℃）
重
钢芯铝绞线
LGJ70
LGJ95～400
2646
2842
784*104
19*106
轻型钢芯铝绞线
LGJQ150～300
LGJQ400～700
245
2352
725*104
20*106
加强型钢芯铝绞线
LGJJ150～240
LGJJ300～400
3038
3136
813*104
18*106
铝绞线
7股
股径≤35mm
股径＞35mm
147
1372
588*104
23*106
27
19股
股径≤35mm
股径＞35mm
147
1372
559*104
37股
1372
559*104
61股
1323
539*104
镀锌钢绞线
1176
1813*104
115*106
78
110～500kV架空线路设计技术规程规定送电线路导线设计安全系数应225般
k25架线安装时应20 避雷线安全系数宜导线安全系数
导线许应力
LGJ24040安全系数k25：
应力
GJ50安全系数k30：
应力
33导线弧垂计算[6]
保证架空线路长期安全运行出应超强度许应力外应具足够耐振力导线致振动引起断股短线前者称强度条件者称耐振条件架空线路耐振力决定年均运行应力年均运行应力年均气温时应力允许值见表33
强度条件求架空线路气象条件应力超强度许应力耐振条件求架空线路年均气温应力超规定均运行应力限强度条件耐振条件时考虑时应力控制气象条件确定须助界档距判
考虑耐震条件时架空线计算弧垂高气温覆冰风时出现气候条件控制气象条件属第二类气象区时控制气象条件四分低气温风速覆冰年均气温界档距六分四控制气象条件两两间界档距
考虑耐振条件两种气象情况界档距根状态方程式导出计算公式：
（39）
式中：表示某两种气象情况应力（强度许应力均运行应力限）
表示某两种气象情况载
表示某两种气象情况气温
输电线路设计基础知采防震锤（阻尼线）加护线条架空线均运行应力限瞬时破坏应力25规程规定：导线避雷线均运行应力限相应防振措施应符合表34求
表334架空线路均运行应力限防振措施
情况
防振措施
均运行应力限（瞬时破坏应力）
LGJ
GJ
档距超500m开阔区
需
16
12
档距超500m非开阔区
需
18
18
档距超120m
需
18
18
档距
扩线条
22
档距
防震锤（阻尼线）加护线条
25
25
LGJ24040年均运行应力限：
GJ50年均运行应力限：
331确定界档距[11]
列出控制状态应力g排列出ABCD分计算出计算界档距LLABlLBClLCDlLAClLADlLBD列出关系表画出逻辑图确定界档距
LGJ24040控制状态应力见表35
表35 LGJ24040控制状态应力
参数
低气温
风速
覆冰
年均气温
应力（Nmm2）
11368
11368
11368
7105
载（）（Nm*mm2）
340239
44027
6656
340239
气温（℃）
5
10
5
15
g（）
0299
0387
0586
0479
序编号
A
B
D
C
计算界档距LLABlLBClLCDlLAClLADlLBD
效界档距判：
1A栏中0虚数值该栏没效界档距
2A栏值均0三者中值A栏效界档 距外两舍
3样方法判B栏
4A栏确定效界档距lLACB栏隔越B栏没效界档距转C栏进行判断
5A栏确定效界档距lLADBC栏均隔越
6B栏确定效界档距lLBDC栏隔越
列表出控制结果见表73
表36 控制条件确定
A(舍)
B（舍）
C（取值）
3365
i
0
i
i
1798
控制条件列出结果判断图见图34
图34 控制条件结果判断图
GJ50控制状态应力见表37
表37 GJ50控制状态应力
参数
低气温
风速
覆冰
年均气温
应力（Nmm2）
38282
38282
38282
2871
载（）（Nm*mm2）
8597
11262
19990
8597
气温（℃）
5
10
5
15
g（）
0225
0294
0522
0299
序编号
A
B
D
C
计算界档距LLABlLBClLCDlLAClLADlLBD
列表出控制结果见表38
表38 控制条件确定
A(舍)
B（取值）
C（舍）
2885
i
0
i
i
1976（取值）
控制条件列出结果判断图见图35
图35控制条件结果判断图
332导线应力弧垂[10]
悬挂两悬点间档导线气象条件发生变化导线作荷载环境温度发生变化时导线线长会发生变化进引起导线应力弧垂发生相应变化导线状态方程变化程计算表示出
某气象条件（载气温）应力知欲求气象条件（载g气温t）应力时式：
（310）
导线状态方程未知数元三次非齐次方程外参数均已知数简写成式：
（311）
（312）
式中 （313）
（314）
配合意弧垂点公式求出应力弧垂弧垂公式：
（315）
该气候区属第二气候区弧垂出现：覆冰风高气温两种条件
LGJ24040中L＜1798m时受年均气温控制7105 Nmm2t15℃
L＞1798m时受覆冰控制11368 Nmm2t5℃
受高温度覆冰风控制档应力弧垂必须通导线状
态方程求出弧垂公式出弧垂面档距50m0℃例
代入数
化简：
解：
50m档距直档距500m列出导线LGJ24040弧
垂详细见表39安装曲线见图36：
图36应力弧垂曲线
表39 导线LGJ24040弧垂表
L＜1798m
年均气温控制
档距（m）
5℃
0℃
5℃
10℃
15℃
20℃
25℃
30℃
35℃
40℃
50
0105802
0114262
0124133
0135771
0149648
0166389
0186807
0211923
0242897
0280786
100
04347
0467987
050591
0549194
0598591
0654784
0718265
0789167
0867128
0951243
150
1017313
1088766
1167376
1253395
134683
1447383
1554434
1667073
1784184
1904561
L＞1798m
覆冰控制
档距（m）
5℃
0℃
5℃
10℃
15℃
20℃
25℃
30℃
35℃
40℃
200
1417111
1496477
1582593
1675819
1776404
1884445
1999846
2122294
2251257
2386002
250
2224272
2338246
2459662
2588519
272466
2867766
3017352
3172789
3333326
3498134
300
3217868
3367074
3523463
3686702
3856334
4031788
4212398
4397438
4586145
4777751
350
4399746
4582962
4772428
4967611
5167901
537264
558114
5792707
6006661
6222348
400
5771063
5985909
6205727
6429908
6657822
6888833
7122316
7357668
7594323
7831755
450
7332402
7575916
7823037
8073176
8325758
8580226
8836053
9092747
9349856
9606969
500
908393
9352983
9624356
9897536
1017203
1044739
1072319
1099904
112746
1154954
34章结
章计算导线避雷线载应力弧垂等等基检验导线机械性章选择金具绝缘子目出外塔外型尺寸参数
第四章 金具绝缘子选择
输电线路杆塔导线线绝缘子金具等组成杆塔导线线绝缘子连接起金属零件统称金具性途致分悬垂线夹耐张线夹联结金具接续金具保护金具拉线金具等六类绝缘子途分悬垂绝缘子串耐张绝缘子串两类金具根绝缘子串导线线径选取
41绝缘子选择计算[8]
411绝缘子片数计算
直线杆塔悬垂绝缘子串绝缘子数量应表41列数量选
表41直线杆塔悬垂绝缘子串绝缘子数量
电压（kV）
35
60
110
154
220
330
500
绝缘子数量
XP70
3
5
7
10
13
19
表41列出数值适架设般区线路该区海拔1000m进行片数验算
耐张绝缘子串绝缘子数量应悬垂绝缘子串型绝缘子8
412绝缘子串数计算
根DLT 50921999110～500kV架空送电线路设计技术规程规定绝缘子机械强度安全系数应表42数值
表42 绝缘子机械强度安全系数
绝缘子种类
运行程况
短线程况
瓷横担
30
20
悬式绝缘子
20
13
悬式绝缘子串数：
悬式绝缘子串数取串
绝缘子参数见表43：
表43 绝缘子参数
产品型号
XP70C
XP70T
XP100
XWP270
XWP270C
XHP70
尺寸
公称结构高度H
146
146
146
146
146
146
瓷件公称盘径D
255
255
255
255
255
255
连接形式标记
16
16
16
16
16C
16
公称爬电距离
295
295
295
400
400
432
机电破坏负荷
70
70
70
70
70
100
击破坏负荷
565
565
678
雷电击耐受电压
100
100
100
5012
50120
5012
工频分钟耐湿电压
40
40
40
45
45
45
工频击穿电压
110
110
110
120
120
120
参考重量
53
54
53
8
72
8
耐张绝缘子串数选择：
耐张串绝缘子串数取两串
42绝缘子串组装
421悬式绝缘子串组装[12]
35～220kV输电线路悬式绝缘子串般选型号XP70LXP70XW170悬式绝缘子组装根绝缘子允许荷重单串绝缘子已满足选导线求垂直档距导线特垂直档距单串绝缘子串满足求时采双串强度较高单串绝缘子串
设计导线悬式绝缘子串数1串片数7片导线悬式绝缘子串组装零件表见表44导线悬式绝缘子串组装图见图41
表44导线悬式绝缘子串组装零件表
名称
质量（kg）
数量
型号
U型螺丝
072
1
U1880
球头挂环
03
1
Q7
绝缘子
53
7
XP70
悬垂线夹
57
1
CGU5A
绝缘子串长度L（cm）
1286
绝缘子串质量（kg）
4316
图41 悬式绝缘子串组装图
避雷线悬式金具串组装零件表见表45避雷线悬式金具串组装图见图42
表45避雷线悬式金具串组装零件表
名称
型号
数量
重量（kg）
长度（mm）
U型挂环
U1880
1
083
45
挂环
ZH7
1
055
100
悬垂线夹
XGU1
1
140
825
总重：278kg
总长：2275
图42 避雷线悬式金具串组装图
422耐张绝缘子串组装
双串耐张绝缘子串负荷超出单串耐张绝缘子串承受荷载交叉跨越段常耐张绝缘子串杆塔固定方式分点固定两点固定
点固定耐张杆塔转角杆塔转角杆塔时线路转角转换悬垂角度施工方便金具量较两点固定金具量少断串绝缘子串时继续运行转角杆塔时转角外侧绝缘子串须加延长金具架线牵引时较麻烦采种组装形式杆塔横担固定点间距离应转角度数进行布置杆塔横担悬挂点复杂化通
设计导线耐张绝缘子串数2串片数8片导线耐张绝缘子串组装零件表见表46组装图见图43
表46 导线耐张绝缘子串组装零件表
名称
质量（kg）
数量
型号
U形挂环
054
3
U10
挂环
049
1
PH10
联板
443
2
L1040
挂板
056
2
Z7
球头挂环
027
2
QP7
绝缘子
53
2*8
XP70
碗头挂板
097
2
WS7
耐张线夹
22
1
NY24040
绝缘子串长度L（cm）
2038
绝缘子串质量（kg）
9677
图43 导线耐张绝缘子串组装图
设计避雷线耐张金具串采楔形耐张金具避雷线耐张金具串组装零件表见表47组装图见图44
表47 避雷线耐张金具串组装零件表
名称
型号
数量
重量（kg）
长度（mm）
U型挂环
U7
1
050
80
挂环
ZH7
1
055
100
耐张线夹
NX1
1
120
150
总重：225kg
总长：330
图44 避雷线耐张金具串组装图
43章结
章介绍线路绝缘子金具配合出金具组装图知道绝缘子串外形参数章出基出杆塔外形尺寸
第五章 杆塔外形确定
杆塔结构作输电线路重组成部分起着支撑架空输电线作完成着功保证电安全输送电网户输电线路中杆塔钢筋混凝土电杆铁塔结构型式种样实际工程中杆塔结构型式取决线路电压等级回路数形质条件条件等种素通济技术较择优选国已建输电线路工程电压等级110kV线路常铁塔结构高电压等级单回线路常采导线呈水排列结构样式杆塔结构整体稳定性划分分立式杆塔拉线式杆塔
51铁塔结构形式[7]
铁塔结构构件截面型式：热轧等肢角钢（常螺栓连接）冷弯薄壁型钢钢（法兰盘螺栓连接适高度铁塔受力性）格构柱截面（高度高跨越塔）
110kV输电线路电压等级较低宜立式热轧等肢角钢铁塔铁塔结构型式：
伞型塔：单回路导线三角形布置伞型塔中相导线直接挂塔身横担长度酒杯型塔短结构较简单较济见图51
图51 伞型塔
52杆塔外形尺寸确定
杆塔外形尺寸包括杆塔呼称高H横担长度DT横担垂直距离DV线支架高度hb双线挂点间水距离Db等
521杆塔呼称高确定
杆塔呼称高指杆塔缘设计面垂直距离H表示杆塔呼称高确定考虑导线面建筑物树木铁路道路河流道索道电压等级电力线路安全距离求
确定呼称高公式：
（51）
式中表示绝缘子串长度
表示弧垂
表示发生弧垂时导线设计面距离见表51
表示施工裕度考虑误差安装导线施工误差见表52
表51 导线面垂直距离 单位：m
电压等级（kV）
＜3
3～10
35～66
110
220
330
500
线路区
口密集居民区
60
65
70
70
75
85
14
口稀少非居民区
50
55
60
60
65
75
11（105）
交通困难行少区
40
45
50
50
55
65
85
表52 施工裕度
档距（m）
＜200
200～350
350～600
600～800
800～1000
施工裕度（m）
05
05～07
07～09
09～12
12～14
根工程设计验总结出电压等级济呼称高见表53
表53 杆塔济呼称高
线路电压等级（kV）
35～60
110
154
220
500
钢筋混凝土电杆
12
13
17
21
铁塔
15～18
18～20
23
电压等级定时值定档距增加增致杆塔呼称高增高杆塔定位
档距增公里杆塔基数减少杆塔呼称高增高杆塔定位档距减杆塔呼称高降低公里杆塔基数增果公里线路造价衡量线路济情况定存某档距线路造价济样档距称济档距应呼称高称济呼称高
目前35～220kV线路已定型设计杆塔工程中电压等级选取济呼称高式反推弧垂：
（52）
根选导线弧垂公式算出杆高允许档距杆塔排位时定位档距接杆高允许档距便充分利杆高降低工程建设造价
杆塔允许弧垂（非居民区6m）
根查表38杆高允许档距
水档距垂直档距
522线间距离确定
两相导线水排列线间距离：导线发生步摇摆时档距中央导线部分接会导致线间空气间隙击穿发生线间闪络1000m档距式计算：
（53）
式中表示水线间距离m
表示悬垂绝缘子串长度m
表示线路额定电压kV
表示导线弧垂m
两相导线垂直排列线间距离：两相导线垂直排列时线间距离接素：电线覆冰均匀者电线覆冰脱落产生跳跃者电线舞动产生幅度运动覆冰较少区规程推荐垂直线间距离取水排列线间距离计算结果四分三：
（54）
悬垂绝缘子串杆塔时垂直线间距离宜表54列数值：
表54 悬垂绝缘子串杆塔垂直线间距离
电压等级（
35
66
110
154
220
330
500
kV）
垂直线间距离（m）
200
225
350
450
550
750
1000
覆冰较严重区层导线间导线线间应定水偏移水偏移量应表55列数值
表55 相邻层导线线间水偏移
电压等级（kV）
35
66
110
220
330
500
设计冰厚10mm
020
035
050
100
150
175
设计冰厚15mm
035
050
070
150
200
250
两相导线倾斜排列等效水线间距离：两相导线倾斜排列（指两相导线等腰三角形布置情况）时计算出等效水线间距离两相导线水排列线间距离计算出结果等效水线间距离式计算：
（55）
式中表示导线间距离水投影垂直投影
523导线杆塔间空气间隙校验
导线绝缘子串风荷载作绝缘子串风偏定角度称风偏角
（56）
式中表示水挡导线风荷载
表示垂直档导线重量
表示绝缘子串风荷载
表示绝缘子串重量
规程规定海拔1000m区带电部分杆塔构件空气间隙相应风偏应表56列数值
表56 带电体杆塔接空气间隙（单位：m）
电压等级（kV）
＜3
3～10
35
66
110
220
330
500
雷电电压
005
02
045
065
100
190
230
330 330
操作电压
005
02
025
050
070
145
195
250 270
正常运行电压
005
02
010
020
025
055
090
120 130
注： 500kV栏左侧数值适海拔500m区右侧数值适500～1000m区
导线风荷载计算：
（57）
式中表示基风压（kNm2）
表示风压均匀系数见表57
表示电线风载调整系数见表57
表示电线风载体型系数线径17mm电线覆冰k12线径17mm电线覆冰k11
表示风压高度等化系数
表示风电线夹角
表57 风压均匀系数电线风载调整系数
风速V（ms）
V≤10
V15
20≤V＜30
30≤V＜35
V≥35
计算杆塔荷载
100
100
085
075
070
校验杆塔电气间隙
100
075
061
061
061
计算500kV杆塔荷载
100
100
110
120
130
330kV杆塔计算公式：
A类表海面海岛海岸湖岸沙漠区：
B类表田野乡村丛林丘陵城郊区：
C类表密集建筑群众高层建筑城市市区：
绝缘子串受风压：
（58）
式中表示绝缘子串联数
表示联绝缘子串片数加1表示金具受风面积相1片绝缘子
表示片绝缘子受风面积m2
单裙绝缘子双裙绝缘子
导线重力荷载：
（59）
式中n表示相导线子导线根数
q表示单位长度电线重量
524带电作业条件空气间隙校验
确定塔头横尺寸时尚应适考虑带电作业安全距离求规程规定海拔1000m区等电位作业员杆塔构件电位作业员带电导线净空距离应表58列数值
表58 带电作业安全距离
电压等级（kV）
10
35
66
110
220
330
500
安全距离R（m）
04
06
07
10
18
22
32
带电作业条件校验时体活动范围：03～05m气象条件：风速V10ms气温t15℃
图51：带电作业气象条件刚雷电电压相绝缘子串风偏角Ψ带Ψ雷体活动范围05m带电作业安全距离R带10m
校验结果：电位作业员导线作业时作业员杆塔线方前作业杆塔横线路左右方否带电作业安全距离够
525线支架高度线水线间距离确定
线支架高度线支架水距离确定考虑：雷电电压气象条件杆塔断面位置线危险边高线防雷保护求双线系统中导线防雷保护档距中央断面位置导线线间距离求规程规定：
500kV送电线路应全线架设双线杆塔防雷保护角宜采10°～15°330kV双线220kV送电线路杆塔防雷保护角宜采20°山区110kV送电线路杆塔防雷保护角宜采25°左右66kV送电线路杆塔防雷保护角般采20°～30°山区单线杆塔防雷保护角采25°
双线间水距离应超导线线垂直距离5倍
（510）
式中：表示线水线间距离
表示线导线间垂直投影距离
雷电电压气象条件（气温15℃风）应保证档距中央导线线间距离满足：
（511）
杆塔断面导线线间垂直距离：
（512）
验算该设计杆塔见图52
图52 设计杆塔验算
水线间距离计算值：
横担横担导线等效水线间距离
合格
直线间距离水偏移校验
层导线垂直距离35m规范规定值35m相（见表54）合格
层导线水偏移规范规定值05m（见表55）合格
圆间隙校验
正常运行电压操作电压雷电电压气象条件空气间隙校验
规程出空气间隙R正025mR操07mR雷10m（见表56）
三种气象条件绝缘子串风偏角：
基风压：
绝缘子串受风压：（见导线悬垂绝缘子串片数串数）
导线风荷载计算
（校验）（校验）（校验
）（见表38）
导线重力荷载
绝缘子串风偏角（见表44绝缘子串质量）
根R值制作间隙圆校验导线杆塔间距离见图53：
图53 间隙圆校验导线杆塔间距离
图形检验三种气象条件间隙校验合格
防雷保护角导线档距中央线间距离校验
防雷保护角校验规程求单线系统防雷保护角山25°取15°～30°导线实际防雷保护角：
合格
合格
导线线档距中央接距离校验L300m插值法求：
导线线间垂直距离：
合格
水线间距离允许档距
取
查弧垂允许档距：
合格
53章结
前章计算结果应验算设计杆塔否符合电气求标称高导线距离等等方面验证面介绍杆塔基础输电线路中基础非常重
第六章 杆塔基础设计
送电线路中杆塔底部分总体称基础作杆塔种受力情况倾覆陷拔杆塔基础根杆塔型式形工程质水文施工运输等条件综合考虑确定
施工特点承载力特性致分6类：[4]
61 开挖基础
开挖基础指基础埋置预先挖基坑回填土夯实受扰动回填土体构成抗拔土体维持基础拔稳定类基础施工简便回填土夯实难恢复原状土体强度满足拔稳定性求必须加基础尺寸提高基础造价
62掏挖扩基础
掏挖扩基础指工机械挖成扩底土膜钢筋骨架放入土模然注入混凝土适掏挖浇注混凝土程中水渗入基坑粘性土利天然土体强度重量维持拔稳定具较横承载力类基础节省模板等材料工序降低工程造价
63爆扩桩基础
爆扩桩基础指爆扩成型土模扩端放入钢筋骨架注入混凝土短柱基础适硬塑粘性土中爆扩成型密实砂土碎石土中应
64岩石锚桩基础
岩石锚桩基础类指岩石钻凿成孔放入钢筋注入水泥砂浆细石混凝土适山区岩石覆盖层较浅塔位
65钻孔灌注桩基础
钻孔灌注桩基础指专门机具钻成较深孔水头压力水头压力泥浆护壁放入钢筋骨架水浇注混凝土深型基础适水位较高粘性土砂土等基特跨河塔位
66倾覆基础
倾覆基础指埋置夯实回填土体中承受较倾覆力矩电杆基础电杆倾覆基础广泛采铁塔联合基础荷载较基础差类型基础困难情况联合基础施工较复杂耗材料
掏挖扩基础类施工基适样土质具较横承载力节省模板等材料工序降低工程造价应设计中合适设计采掏挖扩基础类
67章结
章简单介绍杆塔基础基分类优缺点具体选择根土质求选取
结束语
着国民电力求断增加电力网需断完善发电厂次降压变电站次降压变电站二次降压变电站需着输电线路输电线路电分配环节起着密分作农网改造断深化优化建设更输电线路输电线路设计求安全美观济放第二位安全保证居民电电力建设永远安全放第位设计考虑输电线路安全设计济性考虑欠缺
设计开始负荷分析选线检验载计算应力档距杆塔外形等等参数做简单算例设计程中困难计算选择出控制档距计算界档距时候受高温度覆冰风控制温度档距通导线应力状态方程求出应力值求出弧垂值杆塔基础设置清楚解土质实际情况概选择基础种类然基础设计输电线路设计中十分重
次设计较粗浅层面部分方面没考虑完整位批评指教
参考文献
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[2]国电公司 电力工程高压送电线路设计手册[M] 第二版东北电力设计院2001
[3]国电公司电力工程高压送电线路设计手册[M] 第二版北京：中国电力出版社2002
[4]输电杆塔结构基础设计[M] 北京：中国水利电力出版社2005
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[12]李博 高压架空输电线路施工技术手册架线工程计算部分[M] 第三版北京：中国电力出版社2008
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毕 业 设 计 （文） 务 书
兹发 电气工程动化班学生 毕业设计（文）务书容：
1毕业设计（文）题目： 110kV输电线路设计
2应完成项目：
（1）输电线路路径选择导线避雷线选择
（2）杆塔定位杆塔选型
（3）导线避雷线防震设计
（4）导线机械特性曲线种校验
（5）电气计算电气设备选择校验
（6）安装曲线绘制绘制断面图等等
3参考资料说明：
[1]许建安 35110kV输电线路设计[M] 北京：中国水利水电出版社2003
[2]国电公司 电力工程高压送电线路设计手册[M] 第二版东北电力设计院2001
[3]国电公司电力工程高压送电线路设计手册[M] 第二版北京：中国电力出版社2002
[4]输电杆塔结构基础设计[M] 北京：中国水利电力出版社2005
[5]输电线路设计基础[M] 北京：水利电力出版社2007
[6]孟遂民 架空输电线路设计[M] 北京：中国三峡出版社2001
[7]陈祥田启华 输电杆塔设计[M] 北京： 中国三峡出版社2001
[8]董吉谔 电力金具手册[M]第二版．北京：中国电力出版社2003
4毕业设计（文）务书2011年1月10日发出应2011年5月30日前完成然提交毕业考试委员会进行答辩
专业教研组（系）负责 审核 年 月 日
指导教师（导师组负责） 签发 年 月 日
毕业设计（文）评语：
毕业设计（文）总评成绩：
毕业设计（文）答辩组负责签字：
年 月 日
摘
龙川县条单回架设110kV输电线路负荷需求负荷发展情况计算导线截面气候条件理条件等等素计算出济档距电气机械强度计算杆塔高度等等系列参数终列出需材料清单出次设计110kV输电线路
输电线路电力系统重组成部分担着输送分配电务电力网中发电厂电输送变电高压架空电力线输电线电压等级般35kV国通常称35220kV线路高压输电线路330500kV线路超高压输电线路通架空线路实施远距离输电效节约资金时进行系统间联网架空输电线路组成导线避雷线金具绝缘子杆塔拉线基础等等
110kV输电线路设计程作简单介绍然条输电线路独特处气候条件理条件等等制约素实际生产程中考虑线路走廊征交通民居等等问题次设计理想情况线路全长较短预计15kM输电线路25耐张段
关键词：输电线路设计杆塔导线
Abstract
Longchuan county erected a single circuit 110kV transmission line the load demand load development calculation of conductor crosssection and then there are local climatic conditions geographical conditions the economic block among other factors to calculate the distance calculated by the electrical and mechanical strength tower height and so a series of parameters the final list of materials needed are listed come to this design 110kV transmission lines
Transmission lines is an important part of power system which served as the task of power transmission and distribution power grid power from the power plant will be transported to the high voltage overhead power line substation called the transmission line voltage 35kV and above generally in China usually called the line for the 35220kV high voltage transmission line 330500kV line for the EHV transmission lines By overhead lines longdistance transmission can be implemented effectively save money but can also be used networking systems Overhead transmission line was composed of mainly wire shielding wire fittings insulators towers cable and infrastructure and so on
110kV transmission line of the design process to make a brief introduction of course each transmission line has its own unique climate conditions geographical conditions constraints etc in the actual production process also take into account line corridors land acquisition transportation residential areas and so on because this design is an ideal situation the line length is relatively short the transmission line is expected to 15kM strain in paragraph 25
keyword Transmission line design tower wire
目 录
摘 I
Abstract II
第章 绪 1
11概况电力建设 1
12断面图 1
13龙川县气候条件分析 2
14章结 3
第二章 导线选取 4
21导线截面选择 4
22导线截面校验 5
221电晕验算 5
222机械强度验算 5
23避雷线选择 5
24章结 6
第三章 导线避雷线机械计算 7
31架空线路载计算 7
311重载g1 7
312冰重载g2 7
313垂直总载g3 7
314风压载g4g5 7
315综合总载g6g7 8
32导线许应力计算 10
33导线弧垂计算 11
331确定界档距 12
332导线应力弧垂 15
34章结 18
第四章 金具绝缘子选择 19
41绝缘子选择计算 19
411绝缘子片数计算 19
412绝缘子串数计算 19
42绝缘子串组装 20
421悬式绝缘子串组装 20
422耐张绝缘子串组装 21
43章结 23
第五章 杆塔外形确定 24
51铁塔结构形式 24
52杆塔外形尺寸确定 25
521杆塔呼称高确定 25
522线间距离确定 26
523导线杆塔间空气间隙校验 27
524带电作业条件空气间隙校验 29
525线支架高度线水线间距离确定 29
53章结 33
第六章 杆塔基础设计 34
61 开挖基础 34
62掏挖扩基础 34
63爆扩桩基础 34
64岩石锚桩基础 34
65钻孔灌注桩基础 34
66倾覆基础 35
67章结 35
结束语 36
参考文献 37
致 谢 38
第章 绪
11概况电力建设
河源市龙川县位广东省东北部东江韩江游东连梅州汕头西韶关北接江西南珠江三角洲面积3089方公里辖25镇口90万海外华侨港澳台胞33万县辖25镇县电网全省电网相联建611万伏安变电站122万伏安输变电站电力充足供正常2008年龙川县继续加强水利工程建设加力度型水库险加固工程建设完成险加固工程18宗机电排灌改造12宗新建水电站4宗进步完善新城工业园区供水配套设施县城东江两岸防洪首期工程全面完成积极推进东江梯级水利开发进程稔坑水电站工程利进展龙潭水电站已投入运营电网建设进步完善全县电实现全省网价完善佗城变电站动化设施建设老隆群辉通衢等变电站进行改造建设继续加强农网改造全年改造线路580公里
12断面图[9]
输电线路室选线现场踏勘进行选定线测量先形图确定线路路径方案通测角测距等方法线路中心线形图系列木桩标志出确定线路面实际方
选定线现场面量直线桩Z转角桩J（Y）测站桩C时测出桩互间距离高差面断面图测量做准备视距长度时应超400m丘陵区应超600m山区应超800m透视条件时应适减少视距长度停止观察桩位定位见表11
表11 桩位定位表
测点
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
水
距离
50
150
150
150
150
150
150
150
150
150
150
50
高差
10
893
786
679
571
494
875
1153
1437
172
20
2094
标高
14
1293
1186
1079
971
894
1275
1553
1837
212
24
2494
已知起点标高4m
新设计输电线路跨越原输电线路建筑时必须测量新线路跨越物交叉点处标高作新线路档距弧垂设计参考
线路通道切建筑设施济作物然作物线路行行接弱电线路实际情况采仪器目测测出范围相面分布位置利技术资料确定杆塔面位置架空导线安全距离线路施工提供切实技术济资料时线路工程造价提供较精确概算方案利纬仪系列辅助工具线路走两边50m物貌进行测量通测量水距离水角度确定点位般线路中心线两侧30m仪器实测30～50m线路影响限般目测勾画出致轮廓
线路中线方测出点形变化测量中线断面测量排杆定位时确定杆塔高度线路中线垂直方测形变化情况称横断面测量断面测量鉴定导线跨物弧垂否符合规定电气安全距离横断面鉴定边导线风偏否符合会顶电气安全距离断面测量指中线断面测量断面图见图11
图11 断面图
13龙川县气候条件分析
气候条件见表12
表12 气候参数表
气象条件
项目
温度
（°C）
风速
（ms）
冰厚
（mm）
高气温
40
0
0
低气温
5
0
0
风速
10
25
0
设计覆冰
5
10
10
气电压（风）
15
10
0
气电压（风）
15
0
0
部电压
15
15
0
年均气温
15
0
0
安装情况
5
10
0
事情况
5
10
5
年雷暴日（日年）
76
冰密度（克立方毫米）
00005～00009
年均气温15°C年雷暴日76日根雷电活动频度雷害严重程度国雷区分类见表13
表13 国雷区年雷暴日分类[1]
年雷暴日
分类
T>90
强雷区
T≥40
雷区
15≤T≤40
中雷区
T≤15
少雷区
该区雷区
事情况设计覆冰覆冰厚度5mm重冰区指输电线路覆冰厚度达20cm输电线路该区属重冰区
14章结
章龙川县总体建设输电线路形气候条件进行分析章已分析形气候参数进行导线选取
第二章 导线选取
般区域性架空线路首先济电流密度选择导线截面校验导线热稳定条件电压损耗电晕条件机械强度条件方性架空线路首先电压损耗选择导线截面然校验条件
21导线截面选择[2]
建110kV高压架空线路110kV变电站线路出线侧构架起110kV变电站进线构架止全线采铁塔单回架设全长15kM全线途形基原导线选择LGJ型
采济电流密度选择导线截面线路运行济效果种电压等级电力线路般济电流密度选择导线截面根定线路正常运行方式负荷电流Ij负荷利时数济电流密度J计算出导线济截面Sj
A站前负荷80MW建110kV线路设计水定5年年均负荷增长率925
MW
MW
根软导线济电流密度图（图21）确定Jec
Tmax3500H查表Jec135
图21 软导线济电流密度表
mm2
外般区选铝钢截面53~83钢芯铝绞线重冰区跨越段选铝钢截面45钢芯铝绞线提高机械强度
该段属重冰区跨越段计算：LGJ24040负荷求铝钢截面61
导线LGJ24040参数表21示：
表21 导线LGJ24040参数
S (mm2)
D(mm)
q(kgkm)
( kgmm2)
(1℃)
E(kgmm2)
β(mm2N)
27775
2166
9643
29
19*106
8000
12755*106
22导线截面校验[3]
221电晕验算
电晕校验电晕现象发生气环境导线截面关降低量损耗防止产生电晕干扰规程规定海拔超1000m区110kV电压等级线路应电晕条件校验导线截面选导线直径表22示数值
表22必验算电晕导线（适海拔1000m区）
额定电压（kV）
110
220
330
500
导线外径
96
213
2*213
3*274~4*237
相应导线型号
LGJ50
LGJ240
LGJ240*2
LGJQ400*3~300*4
222机械强度验算
机械强度校验保证电力运行安全切电压等级电力线路具必机械强度跨越铁路通航河流运河公路通讯线路居民区线路导线截面应35mm2通区线路允许截面：35kV线路25mm235kV线路16mm2线路许单股导线
23避雷线选择
级电压线路架设避雷线求规定：
1）330kV500kV线路应全线架设双避雷线
2）220kV线路应全线架设避雷线山区宜架设双避雷线少雷区外
3）110kV线路般全线架设避雷线雷电活动特殊强烈区宜架设双避雷线少雷区运行验证明雷电活动轻微区全线架设避雷线应装设动重合闸装置
规程规定避雷线导线配合应符合表23求
表23 常导线避雷线配合表
导线型号
LGJ35
LGJ50
LGJ70
LGJ95
LGJ120
LGJ150
LGJ185
LGJQ150
LGJQ185
LGJ240
LGJ300
LGJQ240
LGJQ300
LGJQ400
LGJ400
LGJQ500
避雷线型号
GJ25
GJ35
GJ50
GJ70
该输电线路采单回LGJ24040导线采GJ50避雷线配合
该区雷区规定表明全线架设双避雷线
避雷线GJ50参数表24示：
表24 避雷线GJ50参数
S (mm2)
D(mm)
q(kgkm)
( kgmm2)
(1℃)
E(kgmm2)
β(mm2N)
495
90
4237
120
115*106
181300
563*107
24章结
章负荷求计算选择出导线导线避雷线配合求选出避雷线章中进行导线避雷线机械计算面杆塔外型计算做准备
第三章 导线避雷线机械计算
31架空线路载计算[5]
进行架空线路机械计算时首先需进行计算机械荷载（简称荷载）具体计算式机械荷载常载表示指单位长度单位截面导线承受机械荷载符号g表示单位N（m*mm2）MPam
作架空线路荷载架空线重冰重架空线承受垂直线路方水风压架空线路载分重载冰重载风压载等
311重载g1
架空线路重载：[ N（m*mm2）] （31）
式中q1表示公里导线重量kgkm
S表示架空线计算总截面架空线实际截面钢芯铝绞线等复合导线铝钢截面mm2
312冰重载g2
架空线路冰重载：[ N（m*mm2）] （32）
式中b表示覆冰厚度mm
d表示架空线路计算直径mm
313垂直总载g3
垂直总载重载冰重载（见图31）
： （33）
图31 垂直总载示意图
314风压载g4g5
架空线路风压作架空线空气动引起
覆冰架空线路风压载：[ N（m*mm2）]（34）
覆冰架空线路风压载：[ N（m*mm2）] （35）
式中V表示风速ms
表示风速均匀系数杆塔取1导线表31中查取
表31 风速均匀系数
设计风速（ms）
V＜20
20≤V＜30
30≤V＜35
V≥35
10
085
075
07
式中C表示体形系数采列数值：线径d＜17mm取12线径d≥17mm取11覆冰时（线径）取12
F表示线路垂直方受风面积
θ表示风线路轴线水夹角计算风压载时般取θ90°
L表示档距中架空线路长度m
315综合总载g6g7
覆冰架空线路综合总载重载g1风压载g4见图32
： （36）
图32 冰综合载示意图
覆冰架空线路综合总载重载g3风压载g5见图33
： （37）
图33 覆冰综合总载示意图
分列出已知条件气象导线避雷线参数见表32
表32气象导线避雷线参数
Vmax(ms)
V冰(ms)
b(mm)
t冰(℃)
tmax(℃)
tmin(℃)
tP(℃)
25
10
10
5
40
5
15
S (mm2)
D(mm)
q(kgkm)
( kgmm2)
(1℃)
E(kgmm2)
β(mm2N)
27775
2166
9643
29
19*106
8000
12755*106
495
90
4237
120
115*106
181300
563*107
LGJ24040载：
GJ50载：
32导线许应力计算
根运行性求导线应力应超导线材料许应力工程力学中导线许应力式计算：
（38）
式中：导线瞬时破坏应力Nmm2类钢芯铝绞线指综合瞬时破坏应力架空线路机械物理特性表中选见表33
k架空线安全系数
表33 架空线路机械物理特性
架空线路种类
瞬间破坏应力
（Nmm2）
弹性模数
（Nmm2）
线膨胀系数
（1℃）
重
钢芯铝绞线
LGJ70
LGJ95～400
2646
2842
784*104
19*106
轻型钢芯铝绞线
LGJQ150～300
LGJQ400～700
245
2352
725*104
20*106
加强型钢芯铝绞线
LGJJ150～240
LGJJ300～400
3038
3136
813*104
18*106
铝绞线
7股
股径≤35mm
股径＞35mm
147
1372
588*104
23*106
27
19股
股径≤35mm
股径＞35mm
147
1372
559*104
37股
1372
559*104
61股
1323
539*104
镀锌钢绞线
1176
1813*104
115*106
78
110～500kV架空线路设计技术规程规定送电线路导线设计安全系数应225般
k25架线安装时应20 避雷线安全系数宜导线安全系数
导线许应力
LGJ24040安全系数k25：
应力
GJ50安全系数k30：
应力
33导线弧垂计算[6]
保证架空线路长期安全运行出应超强度许应力外应具足够耐振力导线致振动引起断股短线前者称强度条件者称耐振条件架空线路耐振力决定年均运行应力年均运行应力年均气温时应力允许值见表33
强度条件求架空线路气象条件应力超强度许应力耐振条件求架空线路年均气温应力超规定均运行应力限强度条件耐振条件时考虑时应力控制气象条件确定须助界档距判
考虑耐震条件时架空线计算弧垂高气温覆冰风时出现气候条件控制气象条件属第二类气象区时控制气象条件四分低气温风速覆冰年均气温界档距六分四控制气象条件两两间界档距
考虑耐振条件两种气象情况界档距根状态方程式导出计算公式：
（39）
式中：表示某两种气象情况应力（强度许应力均运行应力限）
表示某两种气象情况载
表示某两种气象情况气温
输电线路设计基础知采防震锤（阻尼线）加护线条架空线均运行应力限瞬时破坏应力25规程规定：导线避雷线均运行应力限相应防振措施应符合表34求
表334架空线路均运行应力限防振措施
情况
防振措施
均运行应力限（瞬时破坏应力）
LGJ
GJ
档距超500m开阔区
需
16
12
档距超500m非开阔区
需
18
18
档距超120m
需
18
18
档距
扩线条
22
档距
防震锤（阻尼线）加护线条
25
25
LGJ24040年均运行应力限：
GJ50年均运行应力限：
331确定界档距[11]
列出控制状态应力g排列出ABCD分计算出计算界档距LLABlLBClLCDlLAClLADlLBD列出关系表画出逻辑图确定界档距
LGJ24040控制状态应力见表35
表35 LGJ24040控制状态应力
参数
低气温
风速
覆冰
年均气温
应力（Nmm2）
11368
11368
11368
7105
载（）（Nm*mm2）
340239
44027
6656
340239
气温（℃）
5
10
5
15
g（）
0299
0387
0586
0479
序编号
A
B
D
C
计算界档距LLABlLBClLCDlLAClLADlLBD
效界档距判：
1A栏中0虚数值该栏没效界档距
2A栏值均0三者中值A栏效界档 距外两舍
3样方法判B栏
4A栏确定效界档距lLACB栏隔越B栏没效界档距转C栏进行判断
5A栏确定效界档距lLADBC栏均隔越
6B栏确定效界档距lLBDC栏隔越
列表出控制结果见表73
表36 控制条件确定
A(舍)
B（舍）
C（取值）
3365
i
0
i
i
1798
控制条件列出结果判断图见图34
图34 控制条件结果判断图
GJ50控制状态应力见表37
表37 GJ50控制状态应力
参数
低气温
风速
覆冰
年均气温
应力（Nmm2）
38282
38282
38282
2871
载（）（Nm*mm2）
8597
11262
19990
8597
气温（℃）
5
10
5
15
g（）
0225
0294
0522
0299
序编号
A
B
D
C
计算界档距LLABlLBClLCDlLAClLADlLBD
列表出控制结果见表38
表38 控制条件确定
A(舍)
B（取值）
C（舍）
2885
i
0
i
i
1976（取值）
控制条件列出结果判断图见图35
图35控制条件结果判断图
332导线应力弧垂[10]
悬挂两悬点间档导线气象条件发生变化导线作荷载环境温度发生变化时导线线长会发生变化进引起导线应力弧垂发生相应变化导线状态方程变化程计算表示出
某气象条件（载气温）应力知欲求气象条件（载g气温t）应力时式：
（310）
导线状态方程未知数元三次非齐次方程外参数均已知数简写成式：
（311）
（312）
式中 （313）
（314）
配合意弧垂点公式求出应力弧垂弧垂公式：
（315）
该气候区属第二气候区弧垂出现：覆冰风高气温两种条件
LGJ24040中L＜1798m时受年均气温控制7105 Nmm2t15℃
L＞1798m时受覆冰控制11368 Nmm2t5℃
受高温度覆冰风控制档应力弧垂必须通导线状
态方程求出弧垂公式出弧垂面档距50m0℃例
代入数
化简：
解：
50m档距直档距500m列出导线LGJ24040弧
垂详细见表39安装曲线见图36：
图36应力弧垂曲线
表39 导线LGJ24040弧垂表
L＜1798m
年均气温控制
档距（m）
5℃
0℃
5℃
10℃
15℃
20℃
25℃
30℃
35℃
40℃
50
0105802
0114262
0124133
0135771
0149648
0166389
0186807
0211923
0242897
0280786
100
04347
0467987
050591
0549194
0598591
0654784
0718265
0789167
0867128
0951243
150
1017313
1088766
1167376
1253395
134683
1447383
1554434
1667073
1784184
1904561
L＞1798m
覆冰控制
档距（m）
5℃
0℃
5℃
10℃
15℃
20℃
25℃
30℃
35℃
40℃
200
1417111
1496477
1582593
1675819
1776404
1884445
1999846
2122294
2251257
2386002
250
2224272
2338246
2459662
2588519
272466
2867766
3017352
3172789
3333326
3498134
300
3217868
3367074
3523463
3686702
3856334
4031788
4212398
4397438
4586145
4777751
350
4399746
4582962
4772428
4967611
5167901
537264
558114
5792707
6006661
6222348
400
5771063
5985909
6205727
6429908
6657822
6888833
7122316
7357668
7594323
7831755
450
7332402
7575916
7823037
8073176
8325758
8580226
8836053
9092747
9349856
9606969
500
908393
9352983
9624356
9897536
1017203
1044739
1072319
1099904
112746
1154954
34章结
章计算导线避雷线载应力弧垂等等基检验导线机械性章选择金具绝缘子目出外塔外型尺寸参数
第四章 金具绝缘子选择
输电线路杆塔导线线绝缘子金具等组成杆塔导线线绝缘子连接起金属零件统称金具性途致分悬垂线夹耐张线夹联结金具接续金具保护金具拉线金具等六类绝缘子途分悬垂绝缘子串耐张绝缘子串两类金具根绝缘子串导线线径选取
41绝缘子选择计算[8]
411绝缘子片数计算
直线杆塔悬垂绝缘子串绝缘子数量应表41列数量选
表41直线杆塔悬垂绝缘子串绝缘子数量
电压（kV）
35
60
110
154
220
330
500
绝缘子数量
XP70
3
5
7
10
13
19
表41列出数值适架设般区线路该区海拔1000m进行片数验算
耐张绝缘子串绝缘子数量应悬垂绝缘子串型绝缘子8
412绝缘子串数计算
根DLT 50921999110～500kV架空送电线路设计技术规程规定绝缘子机械强度安全系数应表42数值
表42 绝缘子机械强度安全系数
绝缘子种类
运行程况
短线程况
瓷横担
30
20
悬式绝缘子
20
13
悬式绝缘子串数：
悬式绝缘子串数取串
绝缘子参数见表43：
表43 绝缘子参数
产品型号
XP70C
XP70T
XP100
XWP270
XWP270C
XHP70
尺寸
公称结构高度H
146
146
146
146
146
146
瓷件公称盘径D
255
255
255
255
255
255
连接形式标记
16
16
16
16
16C
16
公称爬电距离
295
295
295
400
400
432
机电破坏负荷
70
70
70
70
70
100
击破坏负荷
565
565
678
雷电击耐受电压
100
100
100
5012
50120
5012
工频分钟耐湿电压
40
40
40
45
45
45
工频击穿电压
110
110
110
120
120
120
参考重量
53
54
53
8
72
8
耐张绝缘子串数选择：
耐张串绝缘子串数取两串
42绝缘子串组装
421悬式绝缘子串组装[12]
35～220kV输电线路悬式绝缘子串般选型号XP70LXP70XW170悬式绝缘子组装根绝缘子允许荷重单串绝缘子已满足选导线求垂直档距导线特垂直档距单串绝缘子串满足求时采双串强度较高单串绝缘子串
设计导线悬式绝缘子串数1串片数7片导线悬式绝缘子串组装零件表见表44导线悬式绝缘子串组装图见图41
表44导线悬式绝缘子串组装零件表
名称
质量（kg）
数量
型号
U型螺丝
072
1
U1880
球头挂环
03
1
Q7
绝缘子
53
7
XP70
悬垂线夹
57
1
CGU5A
绝缘子串长度L（cm）
1286
绝缘子串质量（kg）
4316
图41 悬式绝缘子串组装图
避雷线悬式金具串组装零件表见表45避雷线悬式金具串组装图见图42
表45避雷线悬式金具串组装零件表
名称
型号
数量
重量（kg）
长度（mm）
U型挂环
U1880
1
083
45
挂环
ZH7
1
055
100
悬垂线夹
XGU1
1
140
825
总重：278kg
总长：2275
图42 避雷线悬式金具串组装图
422耐张绝缘子串组装
双串耐张绝缘子串负荷超出单串耐张绝缘子串承受荷载交叉跨越段常耐张绝缘子串杆塔固定方式分点固定两点固定
点固定耐张杆塔转角杆塔转角杆塔时线路转角转换悬垂角度施工方便金具量较两点固定金具量少断串绝缘子串时继续运行转角杆塔时转角外侧绝缘子串须加延长金具架线牵引时较麻烦采种组装形式杆塔横担固定点间距离应转角度数进行布置杆塔横担悬挂点复杂化通
设计导线耐张绝缘子串数2串片数8片导线耐张绝缘子串组装零件表见表46组装图见图43
表46 导线耐张绝缘子串组装零件表
名称
质量（kg）
数量
型号
U形挂环
054
3
U10
挂环
049
1
PH10
联板
443
2
L1040
挂板
056
2
Z7
球头挂环
027
2
QP7
绝缘子
53
2*8
XP70
碗头挂板
097
2
WS7
耐张线夹
22
1
NY24040
绝缘子串长度L（cm）
2038
绝缘子串质量（kg）
9677
图43 导线耐张绝缘子串组装图
设计避雷线耐张金具串采楔形耐张金具避雷线耐张金具串组装零件表见表47组装图见图44
表47 避雷线耐张金具串组装零件表
名称
型号
数量
重量（kg）
长度（mm）
U型挂环
U7
1
050
80
挂环
ZH7
1
055
100
耐张线夹
NX1
1
120
150
总重：225kg
总长：330
图44 避雷线耐张金具串组装图
43章结
章介绍线路绝缘子金具配合出金具组装图知道绝缘子串外形参数章出基出杆塔外形尺寸
第五章 杆塔外形确定
杆塔结构作输电线路重组成部分起着支撑架空输电线作完成着功保证电安全输送电网户输电线路中杆塔钢筋混凝土电杆铁塔结构型式种样实际工程中杆塔结构型式取决线路电压等级回路数形质条件条件等种素通济技术较择优选国已建输电线路工程电压等级110kV线路常铁塔结构高电压等级单回线路常采导线呈水排列结构样式杆塔结构整体稳定性划分分立式杆塔拉线式杆塔
51铁塔结构形式[7]
铁塔结构构件截面型式：热轧等肢角钢（常螺栓连接）冷弯薄壁型钢钢（法兰盘螺栓连接适高度铁塔受力性）格构柱截面（高度高跨越塔）
110kV输电线路电压等级较低宜立式热轧等肢角钢铁塔铁塔结构型式：
伞型塔：单回路导线三角形布置伞型塔中相导线直接挂塔身横担长度酒杯型塔短结构较简单较济见图51
图51 伞型塔
52杆塔外形尺寸确定
杆塔外形尺寸包括杆塔呼称高H横担长度DT横担垂直距离DV线支架高度hb双线挂点间水距离Db等
521杆塔呼称高确定
杆塔呼称高指杆塔缘设计面垂直距离H表示杆塔呼称高确定考虑导线面建筑物树木铁路道路河流道索道电压等级电力线路安全距离求
确定呼称高公式：
（51）
式中表示绝缘子串长度
表示弧垂
表示发生弧垂时导线设计面距离见表51
表示施工裕度考虑误差安装导线施工误差见表52
表51 导线面垂直距离 单位：m
电压等级（kV）
＜3
3～10
35～66
110
220
330
500
线路区
口密集居民区
60
65
70
70
75
85
14
口稀少非居民区
50
55
60
60
65
75
11（105）
交通困难行少区
40
45
50
50
55
65
85
表52 施工裕度
档距（m）
＜200
200～350
350～600
600～800
800～1000
施工裕度（m）
05
05～07
07～09
09～12
12～14
根工程设计验总结出电压等级济呼称高见表53
表53 杆塔济呼称高
线路电压等级（kV）
35～60
110
154
220
500
钢筋混凝土电杆
12
13
17
21
铁塔
15～18
18～20
23
电压等级定时值定档距增加增致杆塔呼称高增高杆塔定位
档距增公里杆塔基数减少杆塔呼称高增高杆塔定位档距减杆塔呼称高降低公里杆塔基数增果公里线路造价衡量线路济情况定存某档距线路造价济样档距称济档距应呼称高称济呼称高
目前35～220kV线路已定型设计杆塔工程中电压等级选取济呼称高式反推弧垂：
（52）
根选导线弧垂公式算出杆高允许档距杆塔排位时定位档距接杆高允许档距便充分利杆高降低工程建设造价
杆塔允许弧垂（非居民区6m）
根查表38杆高允许档距
水档距垂直档距
522线间距离确定
两相导线水排列线间距离：导线发生步摇摆时档距中央导线部分接会导致线间空气间隙击穿发生线间闪络1000m档距式计算：
（53）
式中表示水线间距离m
表示悬垂绝缘子串长度m
表示线路额定电压kV
表示导线弧垂m
两相导线垂直排列线间距离：两相导线垂直排列时线间距离接素：电线覆冰均匀者电线覆冰脱落产生跳跃者电线舞动产生幅度运动覆冰较少区规程推荐垂直线间距离取水排列线间距离计算结果四分三：
（54）
悬垂绝缘子串杆塔时垂直线间距离宜表54列数值：
表54 悬垂绝缘子串杆塔垂直线间距离
电压等级（
35
66
110
154
220
330
500
kV）
垂直线间距离（m）
200
225
350
450
550
750
1000
覆冰较严重区层导线间导线线间应定水偏移水偏移量应表55列数值
表55 相邻层导线线间水偏移
电压等级（kV）
35
66
110
220
330
500
设计冰厚10mm
020
035
050
100
150
175
设计冰厚15mm
035
050
070
150
200
250
两相导线倾斜排列等效水线间距离：两相导线倾斜排列（指两相导线等腰三角形布置情况）时计算出等效水线间距离两相导线水排列线间距离计算出结果等效水线间距离式计算：
（55）
式中表示导线间距离水投影垂直投影
523导线杆塔间空气间隙校验
导线绝缘子串风荷载作绝缘子串风偏定角度称风偏角
（56）
式中表示水挡导线风荷载
表示垂直档导线重量
表示绝缘子串风荷载
表示绝缘子串重量
规程规定海拔1000m区带电部分杆塔构件空气间隙相应风偏应表56列数值
表56 带电体杆塔接空气间隙（单位：m）
电压等级（kV）
＜3
3～10
35
66
110
220
330
500
雷电电压
005
02
045
065
100
190
230
330 330
操作电压
005
02
025
050
070
145
195
250 270
正常运行电压
005
02
010
020
025
055
090
120 130
注： 500kV栏左侧数值适海拔500m区右侧数值适500～1000m区
导线风荷载计算：
（57）
式中表示基风压（kNm2）
表示风压均匀系数见表57
表示电线风载调整系数见表57
表示电线风载体型系数线径17mm电线覆冰k12线径17mm电线覆冰k11
表示风压高度等化系数
表示风电线夹角
表57 风压均匀系数电线风载调整系数
风速V（ms）
V≤10
V15
20≤V＜30
30≤V＜35
V≥35
计算杆塔荷载
100
100
085
075
070
校验杆塔电气间隙
100
075
061
061
061
计算500kV杆塔荷载
100
100
110
120
130
330kV杆塔计算公式：
A类表海面海岛海岸湖岸沙漠区：
B类表田野乡村丛林丘陵城郊区：
C类表密集建筑群众高层建筑城市市区：
绝缘子串受风压：
（58）
式中表示绝缘子串联数
表示联绝缘子串片数加1表示金具受风面积相1片绝缘子
表示片绝缘子受风面积m2
单裙绝缘子双裙绝缘子
导线重力荷载：
（59）
式中n表示相导线子导线根数
q表示单位长度电线重量
524带电作业条件空气间隙校验
确定塔头横尺寸时尚应适考虑带电作业安全距离求规程规定海拔1000m区等电位作业员杆塔构件电位作业员带电导线净空距离应表58列数值
表58 带电作业安全距离
电压等级（kV）
10
35
66
110
220
330
500
安全距离R（m）
04
06
07
10
18
22
32
带电作业条件校验时体活动范围：03～05m气象条件：风速V10ms气温t15℃
图51：带电作业气象条件刚雷电电压相绝缘子串风偏角Ψ带Ψ雷体活动范围05m带电作业安全距离R带10m
校验结果：电位作业员导线作业时作业员杆塔线方前作业杆塔横线路左右方否带电作业安全距离够
525线支架高度线水线间距离确定
线支架高度线支架水距离确定考虑：雷电电压气象条件杆塔断面位置线危险边高线防雷保护求双线系统中导线防雷保护档距中央断面位置导线线间距离求规程规定：
500kV送电线路应全线架设双线杆塔防雷保护角宜采10°～15°330kV双线220kV送电线路杆塔防雷保护角宜采20°山区110kV送电线路杆塔防雷保护角宜采25°左右66kV送电线路杆塔防雷保护角般采20°～30°山区单线杆塔防雷保护角采25°
双线间水距离应超导线线垂直距离5倍
（510）
式中：表示线水线间距离
表示线导线间垂直投影距离
雷电电压气象条件（气温15℃风）应保证档距中央导线线间距离满足：
（511）
杆塔断面导线线间垂直距离：
（512）
验算该设计杆塔见图52
图52 设计杆塔验算
水线间距离计算值：
横担横担导线等效水线间距离
合格
直线间距离水偏移校验
层导线垂直距离35m规范规定值35m相（见表54）合格
层导线水偏移规范规定值05m（见表55）合格
圆间隙校验
正常运行电压操作电压雷电电压气象条件空气间隙校验
规程出空气间隙R正025mR操07mR雷10m（见表56）
三种气象条件绝缘子串风偏角：
基风压：
绝缘子串受风压：（见导线悬垂绝缘子串片数串数）
导线风荷载计算
（校验）（校验）（校验
）（见表38）
导线重力荷载
绝缘子串风偏角（见表44绝缘子串质量）
根R值制作间隙圆校验导线杆塔间距离见图53：
图53 间隙圆校验导线杆塔间距离
图形检验三种气象条件间隙校验合格
防雷保护角导线档距中央线间距离校验
防雷保护角校验规程求单线系统防雷保护角山25°取15°～30°导线实际防雷保护角：
合格
合格
导线线档距中央接距离校验L300m插值法求：
导线线间垂直距离：
合格
水线间距离允许档距
取
查弧垂允许档距：
合格
53章结
前章计算结果应验算设计杆塔否符合电气求标称高导线距离等等方面验证面介绍杆塔基础输电线路中基础非常重
第六章 杆塔基础设计
送电线路中杆塔底部分总体称基础作杆塔种受力情况倾覆陷拔杆塔基础根杆塔型式形工程质水文施工运输等条件综合考虑确定
施工特点承载力特性致分6类：[4]
61 开挖基础
开挖基础指基础埋置预先挖基坑回填土夯实受扰动回填土体构成抗拔土体维持基础拔稳定类基础施工简便回填土夯实难恢复原状土体强度满足拔稳定性求必须加基础尺寸提高基础造价
62掏挖扩基础
掏挖扩基础指工机械挖成扩底土膜钢筋骨架放入土模然注入混凝土适掏挖浇注混凝土程中水渗入基坑粘性土利天然土体强度重量维持拔稳定具较横承载力类基础节省模板等材料工序降低工程造价
63爆扩桩基础
爆扩桩基础指爆扩成型土模扩端放入钢筋骨架注入混凝土短柱基础适硬塑粘性土中爆扩成型密实砂土碎石土中应
64岩石锚桩基础
岩石锚桩基础类指岩石钻凿成孔放入钢筋注入水泥砂浆细石混凝土适山区岩石覆盖层较浅塔位
65钻孔灌注桩基础
钻孔灌注桩基础指专门机具钻成较深孔水头压力水头压力泥浆护壁放入钢筋骨架水浇注混凝土深型基础适水位较高粘性土砂土等基特跨河塔位
66倾覆基础
倾覆基础指埋置夯实回填土体中承受较倾覆力矩电杆基础电杆倾覆基础广泛采铁塔联合基础荷载较基础差类型基础困难情况联合基础施工较复杂耗材料
掏挖扩基础类施工基适样土质具较横承载力节省模板等材料工序降低工程造价应设计中合适设计采掏挖扩基础类
67章结
章简单介绍杆塔基础基分类优缺点具体选择根土质求选取
结束语
着国民电力求断增加电力网需断完善发电厂次降压变电站次降压变电站二次降压变电站需着输电线路输电线路电分配环节起着密分作农网改造断深化优化建设更输电线路输电线路设计求安全美观济放第二位安全保证居民电电力建设永远安全放第位设计考虑输电线路安全设计济性考虑欠缺
设计开始负荷分析选线检验载计算应力档距杆塔外形等等参数做简单算例设计程中困难计算选择出控制档距计算界档距时候受高温度覆冰风控制温度档距通导线应力状态方程求出应力值求出弧垂值杆塔基础设置清楚解土质实际情况概选择基础种类然基础设计输电线路设计中十分重
次设计较粗浅层面部分方面没考虑完整位批评指教
参考文献
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[2]国电公司 电力工程高压送电线路设计手册[M] 第二版东北电力设计院2001
[3]国电公司电力工程高压送电线路设计手册[M] 第二版北京：中国电力出版社2002
[4]输电杆塔结构基础设计[M] 北京：中国水利电力出版社2005
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[10]邵天晓 架空送电线路电线力学计算[M] 第二版北京：中国电力出版社2003
[11]刘增良杨泽江 输配电线路设计[M] 北京：中国水利水电出版社2004
[12]李博 高压架空输电线路施工技术手册架线工程计算部分[M] 第三版北京：中国电力出版社2008
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