35kV单杆直线电杆设计自立式
前言 这次课程设计是一般钢筋混凝土电杆的设计。依据有关《规程》得到譬如气象、导线、地线的有关参数,再有列表法求得临界档距,用临界温度判定法推断出最大弧垂气象条件。依据《规程》规定以与此课题的实际因素确定了电杆的呼称高度、导线间的垂直距离、地线支架高度,从而得出了电杆的总高度。然后再确定七种状况下电杆的荷载,进行杆柱的强度验算与配筋计算,最终确定基础的相关问题。对我以后的学习与工作都有主动的作用。 关键词:临界档距;最大弧垂;呼称高度 目 录 前言I 1 设计条件和相关参数1 1.1 气象条件1 1.2 导线和地线的相关参数1 1.3 绝缘子的相关参数2 1.4 电杆的相关参数2 1.5 土的相关参数2 2 各种气象条件下的比载计算3 2.1 导线比载的计算3 2.2 地线比载的计算4 3 计算临界档距5 3.1 推断限制气象条件7 3.2 推断最大弧垂气象9 4 电杆外形尺寸的确定10 4.1 电杆的总高度10 4.2 横担长度的计算11 4.3 电杆外形尺寸校验12 5 电荷载计算杆14 6 电杆杆柱的强度验算与配筋计算20 6.1 强度计算20 6.2杆柱弯扭计算21 6.3 裂缝验算21 7 心得体会23 参考文献24 1、 设计条件和相关参数 1.1气象条件 表1.1-1:Ⅱ级典型气象区的气象条件 大气温度(℃) 风速(m/s) 覆冰(㎜) 最高温 最低温 覆冰 最大风 安装 雷 电过电压 操作过电压、年均气温 最大风 覆冰 安装 雷电过电压 操作过电压 覆冰厚度 +40 -10 -5 +10 0 +15 + 5 5 1.2导线和地线的有关参数 表1.2-1:LGJ120/25导线参数 根数/直径 (mm) 计算截面 (mm2) 外径(mm) 直流电阻不大于(Ω/km) 计算拉断力(N) 单位长度质量(kg/km) 铝 钢 铝 钢 总计 15.74 0.2345 47880 526.6 7/4.72 7/2.10 122.48 24.25 146.73 表1.2-2:GJ-35地线参数 型号 计算截面() 计算直径(mm) 极限强度() 拉断断力(N) 重量(kg/km) GJ-35 37.16 7.8 1176~1372 50200 309.3 1.3绝缘子相关参数 表1.3-1绝缘子X-4.5参数 型号 主要尺寸(mm) 工频电压KV r.m.s不小于 雷电全波冲击电压KV peak不小于 抗张机械负荷(KN) 重量 (kg) 结构高度H 盘径D 公称爬电距离L 连接形式标记 干闪络 湿闪络 1 min湿耐受 击穿 50%闪络 耐受 例行试验 1h机电试验 机电破坏不小于 X-4.5 146 254 285 16 8 100 36 45 60 5.0 1.4电杆的有关参数 主杆顶径为φ270mm,电杆的锥度为1/75,壁厚为50mm。绝缘子串和金具的总重力为324N(3片x-4.5),地线金具重力为90N。杆柱混凝土等级为C30,离心式制造。 1.5土的相关参数 土的状态为粘性土软塑,查《规程》得土的计算容重γs=15kN/m3,计算上拔角α=100,计算内摩擦角β=150,土压力系数m=26kN/m3。 2各种气象条件下的比载计算 2.1导线比载的计算(单位:MPa/m) 1)自重比载: 1(0,0)=10==34.17() 2)冰重比载: 2(5,0)=27.728=27.72819.60() 3)垂直总比载: 3(5,0)=1(0,0)+2(5,0)=(34.17+19.60)=53.77() 4)无冰风压比载应计算最大风速和安装有风两种状况。 θ=900,因d=15.74mm<17mm,则μsc=1.2,35kV线路,βc=1.0,所以: a) 最大风速V=30m/s时,计算强度时的αf=0.75,所以: 基本风压:W=0.625=0.625=562.5(Pa) 4(0,30)=dsin =1.0=54.31() b) 安装风速v=10时,有,则 基本风压:W=0.6250.62562.5(Pa) 4(0,10)= =8.05() 5)覆冰风压比载 风速V=10m/s,μsc=1.2,计算强度和风偏αf=1.0,所以 W=0.6250.62562.5(Pa) 5(5,10)= =1.013.16 () 6)无冰综合比载 计算强度时 6(0,30)=64.16() 安装有风时有 6(0,10)==35.11() 7)覆冰综合比载 55.36() 2.2地线的比载计算 1)自重比载: 1(0,0)=10==81.63() 2) 冰重比载: GB 50545-2010规定,地线的覆冰厚度要比导线厚度增加5mm,即b=10mm 2(10,0)=27.728=27.728=132.82() 3)垂直总比载: 3(10,0)=1(0,0)+2(10,0)=(81.63+132.82 )=214.45() 4)无冰风压比载应计算最大风速和安装有风两种状况。 θ=900,因d=15.74mm<17mm,则μsc=1.2,35kV线路,βc=1.0,所以: a) 最大风速V=30m/s时,计算强度时的αf=0.75,所以: 基本风压:W=0.625=0.625=562.5(Pa) 4(0,30)=dsin =1.0=106.15() b) 安装风速v=10时,有,则 基本风压:W=0.6250.62562.5(Pa) 4(0,10)= =15.73() 5)覆冰风压比载 风速V=10m/s,μsc=1.2,计算强度和风偏αf=1.0,所以 W=0.6250.62562.5(Pa) 5(10,10)= =1.056.11() 6)无冰综合比载 计算强度时 6(0,30)=135.26() 安装有风时有 6(0,10)==85.29() 7)覆冰综合比载 =217.43() 地线的比载计算同导线的比载计算,结算结果如下表 表2.2-1导线和地线荷载计算参数 名称 导线LGJ-120/25 地线GJ-35 截面面积(mm2) Ad=146.73 外径(mm