電力線路設(shè)計第四章桿塔的定位原理第一節(jié)桿塔的確定第二節(jié)桿塔定位的原理第三節(jié)防振措施第四節(jié)工程概算4-1桿塔的確定桿塔定位是在線路初堪測量、終堪測量的基礎(chǔ)上進行，并伴隨施工定位測量結(jié)束。線路設(shè)計步驟：在地形圖上初步確定路徑方案→初堪→確定路徑方案→初步設(shè)計→根據(jù)初步設(shè)計，在現(xiàn)場實地進行線路路徑的平衡面測量，繪制平面圖及縱面圖→在縱斷面圖及平面圖上排定桿位→通過儀器測量，把已設(shè)計在圖紙上的桿塔標定在大地上，以便進行施工。4-1桿塔的確定桿塔定位：在架空線路縱斷面圖上，用模板確定桿塔的位置并選定桿塔的形式。定位校驗：桿塔定位后，所進行的一系列（空氣間隙、避雷線上拔、絕緣子串機械強度等）的校驗工作。桿塔的呼稱高：從地面到最低層橫擔絕緣子串懸掛點的高度。呼稱高絕緣子串長度限距導線最大弧垂裕度4-1桿塔的確定經(jīng)濟塔高（標準塔高）：桿塔高度和數(shù)量的合理組合使每公里線路的造價和才料消耗量賊最低的桿塔高度。（根據(jù)經(jīng)濟技術(shù)比較確定，考慮經(jīng)濟效果、桿塔制造、線路施工、運行等因素。）

35~60kV的直線桿，全部塔高的頭部尺寸+標準桿塔約為15米。4-1桿塔的確定桿塔的選擇：1、桿塔選型問題(1)綜合考慮運行安全、維護方便和節(jié)約投資，同時注意當?shù)厥┕ぁ⑦\輸和制造條件。在平地、丘陵以及便于運輸和施工的地區(qū)，應(yīng)首先采用預應(yīng)力混凝土電桿。在運輸和施工困難的地區(qū)，宜采用拉線鐵塔，不適于打拉線處，可采用鐵塔。

35～110kV線路用鋼筋混凝土電桿

220kV及以上線路使用鐵塔較多，也可使用鋼筋混凝土桿。110kV及以上雙回路線路也多采用鐵塔。4-1桿塔的確定(2)設(shè)計冰厚15ram及以上的地區(qū)，不宜采用導線非對稱排列的單柱拉線桿塔或無拉線單桿。(3)轉(zhuǎn)動橫擔和變形橫擔不應(yīng)用在檢修困難的山區(qū)，重冰區(qū)以及兩側(cè)檔距或標高相差過大易發(fā)生誤動作的地方。(4)為了減少對農(nóng)業(yè)耕作的影響、少占農(nóng)田，110kV及以上的送電線路應(yīng)盡量用少帶拉線的直線型桿塔；60kV及以下的送電線路宜采用無拉線的直線桿塔。(5)在一條線路中，應(yīng)盡量減少桿塔的種類和規(guī)格型號。4-1桿塔的確定2．根據(jù)桿塔的使用條件選擇桿塔(1)桿塔高度選擇。

一般按標準塔高來選擇；

鐵塔直接按呼稱高選擇桿塔高度；

鋼筋混凝土電桿，在決定了呼稱高之后，再根據(jù)電桿埋深、導線與避雷線布置方式(頭部尺寸)決定電桿全長；

耐張桿塔的呼稱高應(yīng)低于直線桿塔；

特殊地形的桿高、根據(jù)交叉跨越情況按式(4—1)來選擇。4-1桿塔的確定(2)桿塔強度選擇。一般桿塔型錄上都給出桿塔適用的導線型號、氣象條件、垂直檔距、水平檔距和最大使用檔距。同時也給出桿塔受力負荷圖。選擇桿塔時，線路條件和桿塔使用條件應(yīng)大致相符合。在桿位排定后，校驗桿塔的受力。(3)桿塔允許線間距離選擇。桿塔型錄上給出了各種括塔的導線、避雷線布置方式和線間距離。在選擇桿塔時應(yīng)考慮線路的導線布置方式和對線間距離的要求。在排定桿位后再校驗絕緣子串搖擺角和線間距離。4-1桿塔的確定(4)轉(zhuǎn)角桿塔選擇。轉(zhuǎn)角桿塔除考慮上述各條件之外，還應(yīng)考慮桿塔的轉(zhuǎn)角。桿塔額定轉(zhuǎn)角應(yīng)大于等于線路轉(zhuǎn)角。這一要求是考慮轉(zhuǎn)角桿塔所受導線角度力和跳線對桿塔構(gòu)件允許空氣間隙距離而提出的。4-2桿塔的定位原理一、縱斷面和平面圖

縱斷面圖：沿線路中心的剖面圖，表示沿中心線的地形，被跨越的位置和高度。平面圖：表示沿線路中心線左右各20～50m寬地帶的平面圖。平斷面圖：平面圖和縱面圖都展成直線畫在一張圖上。當線路遇有轉(zhuǎn)角時，在平面圖上標出轉(zhuǎn)角方向，并注明轉(zhuǎn)角的度數(shù)。地形復雜時，例如當線路中心線與邊線高度差較大，邊線對地限距有可能不滿足要求時，還需畫出局部橫斷面圖。4-2桿塔的定位原理縱斷面圖比例一般水平方向為1：1500，垂直方向為1：500；對于地形復雜的地區(qū)或要求精度比較高時，水平方向為1。2000，垂直方向為1；200。在平面圖的下部，應(yīng)填上樁號、標高、樁距、耐張段長度。并應(yīng)留有填寫桿塔形式，桿塔編號和檔距等表格，備定位時使用。斷面圖測量：1、定線：根據(jù)路徑方案測定線路中線和轉(zhuǎn)角的位置，同時沿線釘樁、測距、測定線路中線位置。4-2桿塔的定位原理2、釘標樁：在定線的同時，從線路起點開始，對所有轉(zhuǎn)角、直線、測站點等都要釘立標樁，并分別按順序編號。各種樁的符號以漢語拼音字母表示。如轉(zhuǎn)角樁為J，直線樁為z，測站樁為C等。3、測角：直線樁和轉(zhuǎn)角樁的水平角以測回法觀測一個測回，取其平均值。4、距離及高差測量各樁間的距離及高差測量，一般采用視距法，如用視距法有困難時，可用三角分析法及視差法以及橫基線法、小角對數(shù)尺法等法測量。4-2桿塔的定位原理5、縱斷面測量斷面測量可用水準儀、全站儀。輸電線路常用經(jīng)緯儀視距法施測，速度快，其精度也能滿足要求，其測量方法和步驟如下。(1)斷面點的選擇。地形起伏狀態(tài)的明顯性，決定于斷面點的多少，斷面點測得越多，地形就越接近實際，但以能控制變化地形點為原則。對于地形無顯著變化或明顯不能立桿塔以及對導線沒有影響的地點，可以盡量不測。當線路跨越地面建筑物以及各種工程設(shè)施時，如鐵路、公路、電力線、電話線，架空管道、索道等，所有這些跨越交叉點必須測出來。4-2桿塔的定位原理(2)測量步驟。測量步驟按以下方法進行：標定測量方向、測斷面點、移動測量位置重復上述方法。(3)縱斷面圖畫法。根據(jù)視距斷面記錄計算出各斷面點間的水平距離、高差，在方格紙橫線上畫距離，縱線上畫高度，各斷面點以線連接即成縱斷面圖，如圖8—2所示。為了更好地顯示地形，高度的比例尺常大于距離的比例尺。輸電線路斷面圖常用縱1：500，橫1：5000的比例尺。為了配合定塔位，斷面圖有時在現(xiàn)場隨測隨畫。4-2桿塔的定位原理6、交叉跨越測量線路與配電線、通信線、鐵路信號線、電話線、鐵路、公路、架空管索道、通航河流等交叉跨越時，必須進行交叉跨越測量，作為線路設(shè)計參考，以免互相影響。線路跨越任何被跨越物時，都要測量線路與跨越物的交叉角，以及被跨越物的標高。

例如線路需跨越的某110kV線路的一個檔，其中一根避雷線為最高被跨越物，所以應(yīng)測線路中導線與避雷線交叉點的避雷線標高。如圖：4-2桿塔的定位原理1、將儀器安置在線路中心線上已知其標高的M點上，N點為線路中導線與避雷線交叉點在地面的投影，M、N之間的平距應(yīng)不大于200m。在N點立視距尺，用視距法測量出M、N兩點間的平距D值。具體施測方法：2、旋轉(zhuǎn)望遠鏡，以中絲對準避雷線，用一測回法測出仰角a值，用下式求出避雷線的標高H=H’+Dtga+i當被跨越避雷線的左、右存在高差時，尚需測出線路邊線與避雷線較高側(cè)交叉的標高；同理，當線路穿過原線路時，應(yīng)測出本線路的避雷線與架空線最低導線交叉點的標高；當線路是與鐵路交叉跨越時，應(yīng)測出交叉處鐵軌面的標高

4-2桿塔的定位原理二、定位模板最大弧垂氣象條件時的導線懸掛曲線按縱斷面圖相同的縱、橫比例尺縮小，然后刻在有機玻璃板上所得的模板，稱為定位模板。定位模板制作方法：(1)判定線路經(jīng)過地區(qū)最大弧垂氣象條件。(2)給定代表檔距l(xiāng)re，從導線機械特性曲線中查出定位氣象條件時應(yīng)力及垂直比載g。4-2桿塔的定位原理(3)利用下式由式(8—7)可知，只要給定一組x值，即可求得對應(yīng)的一組y值。根據(jù)縱斷面相同的比例，繪出導線懸掛點曲線即為定位模板曲線。(4)將定位模板曲線刻在有機玻璃板上，并刻上縱、橫絲、最低點、縱橫比例、K值，即得定位模板。4-2桿塔的定位原理三、桿塔定位方法定位的基本方法是，當測繪完幾個耐張段或全線路的斷面圖時，首先在圖上定位，而后將圖上的桿塔位置測設(shè)到線路中線上。1、桿高和桿位的關(guān)系

定位高呼稱高對地安全距離懸垂絕緣子串長4-2桿塔的定位原理2、在平斷面圖上用模板曲線的定位方法(1)先確定特殊桿塔的塔位。例如終端桿，耐張桿，轉(zhuǎn)角桿，或特殊跨越桿等可以先確定。(2)由已定位的桿塔開始確定其它中間桿位。其定位方法；1)將模板曲線對稱軸y軸始終保持鉛垂位置；2)在平斷面圖上移動模板曲線；3)考慮模板曲線與地面的定位裕度檔距<200200~350350~600600~800800~1000定位裕度0.50.5~0.70.7~0.90.9~1.21.2~1.44-2桿塔的定位原理4)在已定位桿塔側(cè)曲線對地面的高差等于該桿塔的定位高度；5)模板曲線②的另一側(cè)對地面高差等于定位高度的點所對應(yīng)的地面處即為待定桿位。定位時應(yīng)考慮其它因素的影響，以盡量減少返工。3．模板曲線K值的選擇和校驗桿位排定時存在的問題：在未排出桿位之前，不知道耐張段內(nèi)各檔的檔距，也不知道代表檔距，因而無法算出最大弧垂條件下導線的應(yīng)力。模板曲線也無法繪制。4-2桿塔的定位原理

解決的方法：試湊和逐漸趨近。先假定一個代表檔距，求出K值，繪制或選擇弧垂模板，排定桿位。然后根據(jù)所排定的桿位計算實際的代表檔距和相應(yīng)的K值。如果實際K值和原用木模板曲線的K值相等或誤差在允許范圍之內(nèi)，則所排桿位有效。否則，應(yīng)采用實際的K值繪制或選擇模板，重新排定桿位，直到K值誤差在允許范圍為止。

K值的誤差范圍為△K=土0．125×10-4(1/m)4-2桿塔的定位原理SLCAD架空送電線路定位CAD系統(tǒng)

【軟件概述】

《SLCAD架空送電線路定位CAD系統(tǒng)》適用于各種電壓等級及任意比例尺的架空送電線路計算機輔助設(shè)計工作。本系統(tǒng)從桿塔定位到電氣計算和校驗及最終繪圖輸出全部在計算機中完成，可顯著提高勘測設(shè)計工作的效率和質(zhì)量，減輕勞動強度。【適用范圍】

10kV-500kV的送電線路桿塔定位工作。4-2桿塔的定位原理【主要功能】

1．系統(tǒng)內(nèi)置了桿塔、絕緣子串、導地線、跨越規(guī)程、組裝庫和備件庫用來輔助設(shè)計工作，用戶可以進行修改、添加、刪除等操作。

2．具備導地線應(yīng)力弧垂計算功能，可輸出各種應(yīng)力圖（表）和放線弧垂圖（表）。

3．多樣靈活的立塔方式（與應(yīng)力計算一體的的電子模板立塔、指定樁位立塔、指定/任意累距立塔、指定檔距立塔、耐張段等分立塔）。

4.自動進行電氣校核：

1)懸垂串搖擺角計算。

2)懸掛點應(yīng)力、懸掛點懸掛角計算。

3)懸垂串荷載計算。

4-2桿塔的定位原理4)耐張絕緣子串倒掛計算。

5）導線風偏角及危險點風偏距離計算。

6）導地線配合、導地線上拔驗算。

5．輸出連續(xù)上下山檔調(diào)整表。

6．輸出孤立檔、進出線檔在竣工及安裝時的弧垂表。

7．輸出電氣設(shè)計計算書。

8．輸出桿塔明細表。

9．輸出材料統(tǒng)計表。（水泥桿、金具等可統(tǒng)計零件數(shù)量）。

10.輸出桿塔一覽圖。4-2桿塔的定位原理【軟件特點】

1.符合規(guī)范。

2.圖式靈活：可根據(jù)勘測設(shè)計單位的需要還可定制不同的圖式。

3.運行可靠性高：本系統(tǒng)的計算數(shù)據(jù)經(jīng)過實際工程的考驗，輸出結(jié)果正確，程序運行安全可靠。

4.界面友好，操作簡單、易學。

5.獨立平臺，無需其它軟件支持。全部采用vc++語言編寫，對計算機硬件要求低，系統(tǒng)運行速度快。

4-2桿塔的定位原理6.軟件運行時同時支持鼠標、鍵盤和全站儀數(shù)據(jù)通訊；采用多種緩沖技術(shù)，使程序即使在配置較低的計算機上運行的速度仍然非常快；有大量的熱鍵及動態(tài)提示功能，方便熟練的操作員簡化操作，提高工作效率。

7.可為線路設(shè)計輸出自動排桿數(shù)據(jù)接口文件：可與東北院的自動排桿程序接口。還可直接生成dwg圖形文件為其它后續(xù)CAD工作服務(wù)（例如在ACADr14中修改圖形等）。

8.數(shù)據(jù)開放：立塔數(shù)據(jù)以文本格式按日志方式存放，用戶可直接修改原始的觀測數(shù)據(jù)或編輯圖形。原始觀測數(shù)據(jù)變化后，平斷面圖自動隨著變化，無需特別的數(shù)據(jù)處理過程。4-3防振措施一、導線產(chǎn)生振動的原因?qū)Ь€在鉛垂方向受到外力干擾時，才會產(chǎn)生振動。在一般情況下，由于振動時受到阻力，振動為衰減振動。如果鉛垂方向?qū)Ь€承受按周期交替變化的外力，且外力交替變化的頻率和導線的某一自振頻率相同時，導線則在該頻率下產(chǎn)生諧振。在線路工程上所說的導線振動，就是指導線在交替外力作用下產(chǎn)生的諧振。1．風對導線周期性沖擊的產(chǎn)生穩(wěn)定均勻的微風沿架空線橫向吹來時，可能在導線背風面的下部或上部交替的出現(xiàn)“旋渦”，從而對導線產(chǎn)生一個上下交替的沖擊力。這種作用于導線的上下交替沖擊力的頻率如果和導線的自振頻率相等，將引起導線的諧振。4-3防振措施4-3防振措施2、影響導線振動的因素風和風速。只有當平穩(wěn)均勻的氣流吹向?qū)Ь€時，才能對導線產(chǎn)生交替的沖擊。風向。觀察表明，當風向與導線軸向夾角為450～~900時，會產(chǎn)生穩(wěn)定的振動。在夾角為300～450時，產(chǎn)生不穩(wěn)定的振動。當夾角為小于200～300，則很少產(chǎn)生振動。地形、地物。地形、地物會影響穩(wěn)定氣流的形成。一般平坦開闊地帶易形成平穩(wěn)均勻的氣流。導線靜態(tài)應(yīng)力。當導線振動時，將在導線的靜態(tài)應(yīng)力上疊加一個動態(tài)應(yīng)力。

靜態(tài)應(yīng)力愈高，導線產(chǎn)生振動時，所造成的危害也愈大。4-3防振措施二、導線的自由振動方程（略）三、導線的防振措施防振從兩方面入手：減弱振動、增強導線耐振強度。措施：用設(shè)備本身阻尼架空線振動，如采用柔索式軟橫擔或防振線夾等在架空線上裝設(shè)防振設(shè)施：如