1、电气工程及其自动化（输电线路方向）输电杆塔设计课程设计设计说明书题目：35KV 普通砼电杆及基础设计班 级：20091481学生姓名：学 号：2009148134指导教师：王老师三峡大学电气与新能源学院2012年 12月1设计参数如下：地线支持力参数序号 导线型号水平档距（m）垂直档距（m） Tmax Tmin2009148134 LGJ-150/20 255 370 4500 4400LGJ150/20 265 380 4650 4550目 录一、整理设计用相关数据.1（1）气象条件表.1（2）杆塔荷载组合情况表.1（3）导线 LGJ-150/20 相关参数表.1（4）地线 GJ-35 相关
2、参数表.1（5）绝缘子数据表.2（6）线路金具的选配表.2（7）电杆结构及材料.3（8）地质条件.3二、导地线相关参数计算.4（1）导线比载的计算.4（2）地线比载的计算.5（3）导线最大弧垂的计算.7三、电杆外形尺寸的确定.9（1）电杆的总高度9（2）横担的长度11四、荷载计算122五、电杆杆柱的强度验算及配筋计算.15（1）正常情况的弯矩计算.15（2）断线情况时的弯矩计算.16（3）安装导线时的强度验算.17（4）杆柱弯扭验算.18（5）正常情况的裂缝宽度验算.18（6）电杆组立时的强度验算.19六、电杆基础强度校验.21七、拉线及附件设计.22八、参考文献.22九、附图1110KV 普
3、通自立式硂电杆设计一、整理设计用相关数据：（1）气象条件表根据架空输电线路设计 （孟遂民）整理 IV 区气象条件：序号 代表情况 温度() 风速(m/s) 冰厚(mm)1 最低气温 -20 0 02 最大风 -5 25 03 年均平均 10 0 04 覆冰有风 -5 10 55 最高气温 40 0 06 安装 -10 10 07 外过有风 15 10 08 内过有风 10 15 0（2）杆塔荷载组合情况表见后面第四步“荷载计算”最后面。（3）导线 LGJ-150/25 相关参数表根据架空输电线路设计 （孟遂民）整理导线 LGJ-150/25 的相关参数：名 称 符 号 数 值 单 位弹性系数
4、E 76000 MPa温膨系数 18.9 6101/单位长度重量 W 601.0 Kg/km导线直径 D 17.1 mm截面积 A 173.11 2m计算拉断力 jT54110 N安全系数 K 2.5年均应力上限 cpp%25MPa重力加速度 G 9.80665 2/s3（4）地线 GJ-35 相关参数表根据架空输电线路设计 （孟遂民）整理地线 GJ-35 的相关参数：名 称 符 号 数 值 单 位弹性系数 E 181400 MPa温膨系数 11.5 6101/2单位长度重量 W 295.1 kg/km导线直径 d 7.8 mm截面积 A 37.17 2m计算拉断力 jT43424 N安全系数
5、 k 2.7年均应力上限 cpp%25MPa重力加速度 g 9.80665 2/s（5）绝缘子数据表根据任务书整理相关数据：绝缘子型号 串数 片数 标称电压（kV） 单片长度（mm）XP-4.5 1 4 35 146（6）线路金具的选配表根据电力金具手册（第二版）查得导线相关数据：如图所示;件号 名称 质量(kg) 数量 型号1 U 型螺丝 0.72 1 U-18802 球头挂环 0.30 1 Q-73 绝缘子 5.0 4 LXP-4.54 碗头挂板 0.82 1 W-7A5 悬垂线夹 3.0 1 CGU-46 预绞丝 0.57 1 FYH-150/253绝缘子串长度 L（mm） 1267绝缘
6、子串重量（kg） 37.41适用导线 LGJ-150/20电压等级（kV） 35地线相关数据：如图所示：件号 名称 质量(kg) 数量 型号1 挂板 0.56 1 Z-72 球头挂环 0.27 1 QP-73 绝缘子 3.3 1 XDP1-74 悬垂线夹 5.7 1 CGU-2绝缘子串长度 L（mm） 362绝缘子串重量（kg） 9.83适用避雷线 17-7.8-1470-A电压等级（kV） 35（7）电杆结构及材料电杆结构为上字型，材料为钢筋混凝土。4（8）地质条件见任务书。二、导地线相关参数计算（2）地线比载的计算1.地线的自重比载： )/(1086.7107.386591)0,( 331
7、 mMPa2.冰重比载： )/(4.)(2.),5( 332 3.垂直总比载：)/(106.2510)74.86.()0, 333 mMPa4.无冰风压比载：假设风向垂直于线路方向， 可以得0.1;9sin, ckV线 路出下式： )/(10625.0),( 324 PaAvdvscf1）外过电压，安装有风：v=10m/s, =1.0, =1.2fsc)/(1074.51.378.),( 3324 mMPa2）内过电压：v=15m/s, =0.75, =1.2fsc)/(.317.2.7506.)15,0( 324 3）最大风速：v=25m/s,设计强度时， =0.85, =1.2fsc)/(
8、106.8.358.)2,( 3324 mMPa4）最大风速：v=25m/s,计算风偏时， =0.61, =1.2fsc)/(.17.2.6105.),0( 335.覆冰风压比载计算：5v=10m/s,计算强度和风偏时， =1.0, =1.2fsc)/(1092.3517.0)528.7(10.625.)1,( 325 mMPa6.无冰综合比载1）外过电压，安装有风： )/(4.),(362）内过电压： )/(1053.8)1,0(6 mPa3）最大风速,设计强度时： )/(1025.),36 Ma4）最大风速,计算风偏时： 98(7.覆冰综合比载：)/(1063.)10,5(7 mMPa将计
9、算的结果汇成下表（单位： ）/3自重 )0,(1覆冰无风 ),5(3无冰综合 )10,(6无冰综合 )5,(6无冰综合 )25,0(6强度无冰综合 ),(6风偏覆冰综合 )10,5(7强度和风偏77.86 125.60 79.43 85.53 114.25 98.30 130.63=1f=1.1sc=0.75f=1.1sc=0.85f=1.2sc=0.61f=1.1sc=0.75f=1.2sc（3）导线最大弧垂的计算1.计算比值 ，将计算的结果列入下表：0/气象条件 最大风速 最厚覆冰 最低气温 年均气温许用用力 (MPa)0118.78 118.78 118.78 74.24比载 ( )mM
10、Pa/1349.61 53.06 34.05 34.056温度 t（ C） -5 5 20 10(1/m)0/0.4177 0.4467 0.2867 0.4586由小至大编号 b c a d2.计算临界档距：根据架空输电线路设计 （孟遂民）列表求解临界档距：气象条件 最低气温 最大风速 最厚覆冰 年均气温临界档距Lab=271.57mLac=240.74mLad=虚数Lbc=虚数Lbd=虚数Lcd=虚数由此得出无论档距多大，年均气温为控制气象条件。3.计算最大弧垂：1）判断最大弧垂发生的气象条件：以年均气温问第一气象条件，覆冰无风为第二气象条件，根据架空输电线路设计 （孟遂民）求解状态方程。
11、第一状态： ， ， ， ；)/(105.3431mMPa )(24.71MPaCt10第二状态： ， 。62 Ct5其他条件：无高差，档距 l=255m。根据以上条件和公式求解得；)(03.15Pab根据架空输电线路设计 （孟遂民）求解临界温度：解得 Ctj 402.176019.83.5)106.534(3所以最大弧垂发生在最高气温下。2）计算最大弧垂：根据架空输电线路设计 （孟遂民）求解最高气温下的导线应力；第一状态： ， ， ；)/(105.3431mMPa Ct10)(24.71MPa第二状态： ， 。427其他条件：无高差，档距 l=255m。根据以上条件和公式求解得；代入架空输电线
12、路设计 （孟遂民）P67 公式 4-39)(23.58MPa中得出最大弧垂； mlf 75.423.5810.482max （1）导线比载的计算根据架空输电线路设计 （孟遂民）计算比载：1.导线的自重比载： )/(105.3410.17386590),( 31 mMPa2.冰重比载： )/(7.)(2.),5( 332 3.垂直总比载：)/(105.10)7.0.34(), 333 mMPa4.无冰风压比载：假设风向垂直于线路方向， 可以得0.1;9sin, ckV线 路出下式： )/(10625.0),( 324 PaAvdvscf1）外过电压，安装有风：v=10m/s, =1.0, =1.1fsc)/(1079.61.73.),( 3324 mMPa2）内过电压：v=15m/s, =0.75, =1.1fsc)/(4.1.735.175.062.)15,0( 3324 3）最大风速：v=25m/s,设计强度时， =0.85, =1.1fsc
