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农村架空配电线路的杆塔定位

北极星电力网技术频道    作者:3   2007/12/21 16:01:35   

 关键词:  配电线路 线路 配电

随着大规模的农村电网改造全面铺开,农村架空配电线路的整改和新建任务十分繁重且时间紧迫,在农村架空配电线路设计中杆塔定型后,杆塔的定位就很关键,因为杆塔位置是否合适将直接影响线路的经济合理性和运行的安全可靠性。下面介绍用弧垂模板曲线进行杆塔定位的方法。


  1 定位前的准备

  (1)熟悉专业人员提供的线路纵断面图及平面图,如有条件,定位人员最好参加室外现场选线,以便了解沿线两边的地形地貌、交叉跨越及有关地质情况等,做到心中对全线杆塔定位有个粗谱。
  (2)定位人员要了解居民区、非居民区和山区的划分,以及交叉跨越的安全距离,以便在杆塔定位中及时变换模板曲线。

  2 制作定位模板曲线

  定位模板曲线是由最大弧垂曲线、限距曲线和地面曲线组成的一组曲线,其比例尺应与线路纵断面图的比例尺一致,这些曲线与在最大弧垂时导线悬挂在空中的形状相似,这组曲线在一定的气象条件区内是通用的。
  (1)最大弧垂曲线。
  导线弧垂的精确计算要利用悬链方程,一般工程上将档距小于1000m的悬点等高档距或者高差与档距之比小于0.1的悬点不等高档距均利用悬点等高的平抛物线方程来替代:导线的最大弧垂为fmax=(g/2σ)(L/2)2,令纵坐标y=fmax,横坐标x=L/2,k=g/2σ,则y=kx2,这是典型的抛物线方程。
  式中g和σ是相应于最大弧垂时导线的比载和应力,这个弧垂是根据某一假设的代表档距L计算出来的,这个假设代表档距在山区一般取标准档距的80或85,在平地一般取标准档距的90。
  取不同的L值,得到一系列的x值和y值,并且把x对y轴对称地取值,根据这些不同的x值和y值就可绘出最大弧垂曲线(曲线1),见图1:
  (2)限距曲线或地面安全线。
  从最大弧垂曲线的每一点下移一个导线最低点到地面之间的限距(安全距离)h,得到的第二条曲线叫限距曲线或地面安全线(曲线2)。
  (3)地面曲线。
  从最大弧垂曲线每一点下移一个呼称高(下层导线悬挂点距地面的高度)H,得到的第三条曲线叫地面曲线(曲线3)。
  (4)定位模板的制作。
  将得到的最大弧垂曲线按与纵断面图相同的比例绘于透明纸(描图纸)上,并在其上推出限距曲线和地面曲线,再标出k值、纵横比例尺度和导线型号,即得到一个定位模板,见图2。由于一般线路均可能经过居民区、非居民区和山区,即限距不一致,故应在杆塔定位前准备几个定位模板。

  3 杆塔定位的方法

  (1)在纵断面图上确定特殊杆塔,如终端杆、耐张杆、转角杆等的位置。
  (2)由已定位的特殊杆塔开始,排定其它中间杆位。将地面曲线与预先确定的某一特殊杆塔处相交,平行和垂直移动定位模板,使限距曲线与地面相切,则地面曲线与纵剖面图的另一交点就是另一(直线)杆塔的杆位点,并可在图上量出其呼称高H(见图2)。如此继续下去直到另一特殊杆塔为止。
  (3)在杆位排定时有可能发生排到耐张段末尾,会有部分剩余地段或杆塔不能充分利用的情况,应该根据经济、安全的原则有计划地将档距适当地放大或缩小,以便于杆塔得到充分利用。
  (4)杆位初步排定后的校核。用前面的方法进行完一个耐张段的杆位排定后,应计算出实际的代表档距L=[(L1 L2 … Ln)]1/2,即把这个耐张段的连续档的档距折算成悬点等高的孤立档的档距(因制模板曲线时的最大弧垂公式是按悬点等高的孤立档的平抛物线方程得出的)。若计算出的代表档距与制模板曲线时假设的代表档距近似相等,便可以认为所排杆位是正确的,否则应按这个计算出的代表档距重新制作模板,再重新进行杆位排定。

  4 杆塔定位后的校验

  在纵断面图上将杆位排定后,为确保线路的安全运行,还必需进行下列校验。
  (1)杆塔荷载校验,一般只要实际的水平档距和垂直档距小于各自的设计档距,即可认为杆塔荷载校验合格。
  ①水平档距的校验:就是将校验的电杆前后两个档距之和的一半与设计的水平档距相比校。若小于设计档距,则符合要求,否则应移动杆位或采用打拉线、加卡盘等措施进行补救。
  ②垂直档距的校验:利用样板曲线进行,垂直档距是由杆塔两侧导线最低点间的距离决定的,可直接从图上量出被校验杆塔相邻两档最大弧垂点之间的距离,此即垂直档距,若垂直档距小于设计的垂直档距,则符合要求,否则应对横担进行校验。
  (2)杆塔上拔校验,要是在杆塔定位时某一直线杆的悬点位于相邻两侧杆塔悬挂点之下时,应进行上拔校验。
  一般利用最低温度作杆塔上拔校验的条件,校验方法是利用“冷板”校验,即同绘制最大弧垂曲线一样绘制出最低温度状态的弧垂曲线模板(采用最大弧垂曲线时的代表档距),俗称“冷板”。
  把冷板曲线在纵断面图上放正,使冷板曲线恰恰通过被校验杆塔两侧相邻杆塔的导线悬挂点上,若被校验杆塔上的悬挂点在冷板曲线上方,则不会出现上拔,否则就会发生上拔。如果发生上拔,应将上拔杆加高或将直线杆换成轻型耐张杆。
  (3)导线风偏后对地及对其它突出物净距离的校验。
  根据定位模板曲线定出的杆塔位置对线路中心及对交叉跨越物的垂直距离是满足要求的,但为了确保安全,还必须验算导线出现风偏时边导线对山坡、陡壁及与线路相邻建筑物、树木之间的净距离是否满足要求。
  一般是测出危险点的横断面图,直接在横断面图上校验。校验用的气象条件应选下面两种中较严重的情况①导线无冰、最大风——风偏角最大弧垂也较大;②导线覆冰,相应风速——风偏角较小,但弧垂可能最大。
  (4)邻档断线时交叉跨越距离的验算。
  交叉跨越档的线路杆塔,如采用直线杆,邻档断线后因导线应力降低、弧垂加大,使导线与被跨越物之间的距离不符合要求,故需验算。在跨越档的哪一侧断线,影响导线断线后的应力,一般按下述经验来选择断线档:①连续档距大致相等,选在档距较多的一侧;②跨越档两侧档距一大一小,选在大档距内断线;③跨越档两侧档距一大一小,小档距的邻档为一很大的档距。先选在相邻较大档距断线,如裕度小,需验算相邻小档距内断线;④跨越档一侧为大档距,且靠近非直线杆,验算同上。
  (5)耐张绝缘子串倒挂校验。
  在山区,当地形高低差过大时,将引起低处的耐张杆塔上的耐张绝缘子串上仰,致使绝缘子瓷裙槽中积存雨、雪、污垢等而降低绝缘强度,为此要对耐张绝缘子串是否需要倒挂进行校验。
  利用公式tgα=(g1sL G)/2T-h/L求出tgα,若tgα小于0表示绝缘子串上仰需倒挂。式中g1——导线自重比载、s——导线截面积、L——档距、G——耐张绝缘子串自重、T——年平均气温、无冰无风时的导线张力,h——悬挂点高差。

  5 定位时的注意事项

  (1)孤立档,尤其是档距较小的孤立档,会使杆塔的受力情况变坏,施工困难、检修不便,应尽量避免出现。
  (2)打拉线的杆塔应注意拉线的位置,在平地,应避免打在路边或泥塘洼地,在山坡地应避免顺坡打而使拉线过长。
  (3)杆塔定位时,还应考虑立杆、打临时拉线和紧线的位置。
  (4)杆塔位于陡坡时,应注意其基础受冲刷情况,必要时,采取保护措施。在覆冰区定位,应尽量避免大档距,并使杆塔布置得均匀些。

来源:未知
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