论文总字数：33338字

摘 要

本设计主要是依据任务书所给条件做一项关于500kV天上I线输电线路SZ1型角钢塔头的设计工作，内容有利用等高悬挂点架空线法绘制导线应力弧垂曲线，根据金具手册确定悬垂串串型，选择绝缘子型号、片数及其金具，之后就是确定地线对导线的保护角，确定地线悬挂高度（地线支架高度），确定塔头间隙这一系列所需要的数据。计算各工况的悬垂绝缘子串风偏角。最后根据线间距离、水平偏移距离等确定横担尺寸；绘制塔头间隙圆。以上工作都严格按照相关设计手册所给的数据方法进行计算与设计。总结了设计工作中的方法与经验，认识到了其重点与难点。

关键词：500kV；SZ1型塔头；污秽等级3；气象区Ⅴ；

Design of SZ1 type angle steel tower head for 500kV Tiantian I transmission line

Abstract

This design is mainly based on the conditions given in the task specification to do a design work on the SZ1 type angle steel tower head of 500kV Tiantian I line transmission line. The contents include drawing the stress sag curve of conductor by using the method of equal height suspension point overhead line, determining the type of suspension string according to the hardware manual, selecting the insulator type, number of pieces and hardware, and then determining the protection angle of ground wire to conductor, Determine the ground wire suspension height (ground wire support height), determine the tower head clearance this series of required data. The wind deflection angle of suspension insulator string under different working conditions is calculated. Finally, the cross arm size is determined according to the distance between lines and horizontal offset distance; Draw the clearance circle at the tower head. The above work is calculated and designed in strict accordance with the data method given in the relevant design manual. The methods and experiences in the design work are summarized, and the key points and difficulties are recognized.

Keywords: 500kV； SZ1 tower head; Pollution level 3; Meteorological Zone V

目录

第一章 引 言 6

1.1 背景现状与意义 6

1.2设计内容 6

1.3设计心得与收获 6

第二章 计算并绘制导线应力弧垂曲线 7

2.1 计算用气象条件 7

2.2导线相关参数 7

2.3 计算架空线的比载,临界档距 8

2.3.1计算比载 9

2.3.2 计算临界档距 9

2.4计算各气象条件的应力与弧垂 11

2.4.1计算应力弧垂 12

2.5计算地线应力弧垂曲线 13

2.6最大弧垂判定 16

第三章 绝缘子串及金具 17

3.1绝缘子串型号选择 17

3.1.2 每联绝缘子片数的选择 18

3.1.3选择绝缘子串串数 19

3.2 避雷线组装零件 21

3.3防震锤 21

第四章 防雷保护角，地线支架高度 22

4.1选择塔型 22

4.2地线支架高度 22

4.3防雷保护角 23

第五章 确定塔头间隙，计算风偏角 24

5.1确定塔头间隙 24

5.1.1塔头间隙检查的计算工况 24

5.1.2．塔头间隙尺寸 24

5.2绝缘子串自重荷载与风荷载 24

5.2.1风偏角 24

5.2.2悬垂绝缘子串风偏角 24

第六章确定横担尺寸；绘制塔头间隙圆检查 26

6.1导线的线间最小距离的确定 26

6.1.1水平线间距离 26

6.1.2导线垂直排列的垂直线间距离与水平偏移 27

6.2导线三角排列的等效水平线间距离 27

6.3导线与地线间最小距离的确定 27

6.4计算横担长度 28

6.5间隙圆校验 28

6.5.1绘制 28

第七章杆塔校验 29

7.1塔头尺寸校验 29

7.1.1弧垂的计算 29

7.1.2下导线水平间距校验 29

7.1.3上下导线水平线间距校验 29

7.1.4上下导线垂直线间距校验 29

7.1.5上下导线水平偏移校验。 29

7.1.6地线支架高度的校验 30

7.1.7水平档距垂直档距校验 30

7.2杆塔强度校验 30

7.2.1杆塔荷载校验 30

7.2各气象荷载 32

7.2.1运行情况Ⅰ(大风工况） 32

7.2.2运行情况Ⅰ(覆冰工况） 33

7.2.3断线情况Ⅰ，Ⅱ 33

第八章计算书 35

8.1导线 35

8.1.1应力计算 35

8.1.2导线比载计算 35

8.1.3档距 36

8.1.3导线应力弧垂计算 36

8.2地线部分计算 36

8.1.1地线应力 36

8.1.2地线比载 37

8.1.3地线档距 38

8.1.4应力弧垂 38

8.2金具设计 38

8.2.1 绝缘子选择 38

8.2.2绝缘子片数 38

8.3地线计算 39

8.3.1地线支架高度 39

8.3.2地线保护角 39

8.4风偏角计算 39

8.5线间距离 40

8.5.1水平距离 40

8.5.2垂直距离 40

8.5.3导线三角排列的等效水平线间距离 40

8.5.4地线和档距中央导线的距离 41

8.6校验 41

第九章 结束语 42

致 谢 43

参考文献 44

附 录 45

1. 应力弧垂曲线 45

3.杆塔一览图 47

2.间隙圆 48

第一章 引 言

1.1 背景现状与意义

电力作为国家的经济命脉，在各国的经济结构和老百姓的生活中发挥着重要作用，输电系统的技术设计是输电能力建设的重要组成部分，对输电线路的正常运行起着决定性的作用。而塔头的设计是其中非常重要的一环，关系到整个输电线路的设计，影响着人民工作生活。作为国民经济的基础产业，生产和运输的任何一个环节都是最重要的。为实施国家投资和与输电塔建设有关的技术经济政策，输电塔应安全可靠、渐进可用、经济合理、节约资源、环境友好。因此，应合理解读铁塔的尺寸，不仅是为了保证生活部位与陆域之间的安全距离。计算不同工况下的风反射角计算不同工况下的风反射角，确定横向尺寸、荷载高度等，以确保塔的尺寸符合不同气象条件下隔震配合的要求，如强风、过载、雷电等工况条件。

1.2设计内容

计算并绘制了导线与地线应力的弧垂曲线。弧垂公式的选择与导线的应力误差和导线与被测物体的距离误差有关。为了充分了解导线在各种气象条件下运行的力学特性，并在线路设计中使用有关数据，有必要计算并绘制导线应力的弧垂曲线，计算代表跨度下各种天气条件下导线应力及相应弧垂，并绘制曲线。因为计算过程复杂且计算量巨大，所以本设计使用了EXCLE软件编辑函数进行计算，而且利用其制表格与制作折线图的功能减少了许多的工作量并且大幅提高计算的正确率。

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