输电杆塔设计课程设计

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：110KV普通硂电杆及基础设计班级：20081481学生姓名：学号：2008148126指导教师：王老师三峡大学电气与新能源学院2011年7月1设计参数如下：参数序号导线型号水平档距（m）垂直档距（m）地线支持力△Tmax△Tmin2008148126LGJ-150/2525537545504450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-150/25相关参数表……………………………………..…….1（4）地线GJ-35相关参数表……………………………………………..……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…………………………………………………………………12五、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-20002最大风-52503年均平均10004覆冰有风-51055最高气温40006安装-101007外过有风151008内过有风10150（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E76000MPa温膨系数Α18.96101/℃单位长度重量W601.0Kg/km导线直径D17.1mm截面积A173.112mm计算拉断力jT54110N安全系数K2.5年均应力上限[cp]p%25MPa重力加速度G9.806652/sm3（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E181400MPa温膨系数α11.56101/℃2单位长度重量W295.1kg/km导线直径d7.8mm截面积A37.172mm计算拉断力jT43424N安全系数k2.7年均应力上限[cp]p%25MPa重力加速度g9.806652/sm（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-4517110146（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1U型螺丝0.721U-18802球头挂环0.301Q-73绝缘子5.07LXP-4.54碗头挂板0.821W-7A5悬垂线夹3.01CGU-46预绞丝0.571FYH-150/253绝缘子串长度L（mm）1267绝缘子串重量（kg）37.41适用导线LGJ-150/25电压等级（kV）110地线相关数据：如图所示：件号名称质量(kg)数量型号1挂板0.561Z-72球头挂环0.271QP-73绝缘子3.31XDP1-74悬垂线夹5.71CGU-2绝缘子串长度L（mm）362绝缘子串重量（kg）9.83适用避雷线1×7-7.8-1470-A电压等级（kV）110（7）电杆结构及材料电杆结构为上字型，材料为钢筋混凝土。（8）地质条件4见任务书。二、导地线相关参数计算（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：)/(1005.341011.17380665.90.601)0,0(331mMPa2.冰重比载：)/(1070.171011.173)51.17(5728.27)0,5(332mMPa3.垂直总比载：)/(1075.5110)70.1705.34()0,5(333mMPa4.无冰风压比载：假设风向垂直于线路方向，0.1110;190sin,90ckV线路可以得出下式：)/(10625.0),0(324mMPaAvdvscf1）外过电压，安装有风：v=10m/s,f=1.0,sc=1.1)/(1079.61011.173101.171.10.1625.0)10,0(3324mMPa2）内过电压：v=15m/s,f=0.75,sc=1.1)/(1046.111011.173151.171.175.0625.0)15,0(3324mMPa3）最大风速：v=25m/s,设计强度时，f=0.85,sc=1.1)/(1008.361011.173251.171.185.0625.0)25,0(3324mMPa4）最大风速：v=25m/s,计算风偏时，f=0.61,sc=1.1)/(1089.251011.173251.171.161.0625.0)25,0(3324mMPa5.覆冰风压比载计算：5v=10m/s,计算强度和风偏时，f=1.0,sc=1.2)/(1074.111011.17310)521.17(2.10.1625.0)10,5(3325mMPa6.无冰综合比载1）外过电压，安装有风：)/(1072.34)10,0(36mMPa2）内过电压：)/(1032.37)15,0(36mMPa3）最大风速,设计强度时：)/(1061.49)25,0(36mMPa4）最大风速,计算风偏时：)/(1076.42)25,0(36mMPa7.覆冰综合比载：)/(1006.53)10,5(37mMPa将计算的结果汇成下表（单位：mMPa/103）自重)0,0(1覆冰无风)0,5(3无冰综合)10,0(6无冰综合)15,0(6无冰综合)25,0(6强度无冰综合)25,0(6风偏覆冰综合)10,5(7强度和风偏34.0551.7534.7237.3249.6142.7653.06f=1sc=1.1f=0.75sc=1.1f=0.85sc=1.2f=0.61sc=1.1f=0.75sc=1.2（2）地线比载的计算1.地线的自重比载：)/(1086.771017.3780665.91.295)0,0(331mMPa2.冰重比载：)/(1074.471017.37)58.7(5728.27)0,5(332mMPa63.垂直总比载：)/(1060.12510)74.4786.77()0,5(333mMPa4.无冰风压比载：假设风向垂直于线路方向，0.1110;190sin,90ckV线路可以得出下式：)/(10625.0),0(324mMPaAvdvscf1）外过电压，安装有风：v=10m/s,f=1.0,sc=1.2)/(1074.151017.37108.72.10.1625.0)10,0(3324mMPa2）内过电压：v=15m/s,f=0.75,sc=1.2)/(1041.351017.37158.72.175.0625.0)15,0(3324mMPa3）最大风速：v=25m/s,设计强度时，f=0.85,sc=1.2)/(1061.831017.37258.72.185.0625.0)25,0(3324mMPa4）最大风速：v=25m/s,计算风偏时，f=0.61,sc=1.2)/(1000.601017.37258.72.161.0625.0)25,0(3324mMPa5.覆冰风压比载计算：v=10m/s,计算强度和风偏时，f=1.0,sc=1.2)/(1092.351017.3710)528.7(2.10.1625.0)10,5(3325mMPa6.无冰综合比载1）外过电压，安装有风：)/(1043.79)10,0(36mMPa2）内过电压：)/(1053.85)15,0(36mMPa3）最大风速,设计强度时：)/(1025.114)25,0(36mMPa74）最大风速,计算风偏时：)/(1030.98)25,0(36mMPa7.覆冰综合比载：)/(1063.130)10,5(37mMPa将计算的结果汇成下表（单位：mMPa/103）自重)0,0(1覆冰无风)0,5(3无冰综合)10,0(6无冰综合)15,0(6无冰综合)25,0(6强度无冰综合)25,0(6风偏覆冰综合)10,5(7强度和风偏77.86125.6079.4385.53114.2598.30130.63f=1sc=1.1f=0.75sc=1.1f=0.85sc=1.2f=0.61sc=1.1f=0.75sc=1.2（3）导线最大弧垂的计算1.计算比值0/，将计算的结果列入下表：气象条件最大风速最厚覆冰最低气温年均气温许用用力0(MPa)118.78118.78118.7874.24比载(mMPa/103)49.6153.0634.0534.05温度t（°C）-5－5－20100/(1/m)0.41770.44670.28670.45860/由小至大编号bcad2.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=240.74mLbc=虚数Lcd=虚数8Lad=虚数Lbd=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。第一状态：)/(1005.3431mMPa，Ct101，)(24.741MPa；第二状态：)/(1006.5332mMPa，Ct52。其他条件：无高差，档距l=255m。根据以