縱斷面圖是沿線路中心線的剖面圖,表示沿中心線的地形、被跨越物的位置和高程。而平面圖則表示沿線路中心線左右各20-50m寬地帶的地形平面圖。平面圖和斷面圖都展成直線畫在一張圖上,簡稱平斷面圖。當線路遇到有轉(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(fù)雜時,例如當線路中心與邊線高差較大,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。 縱斷面圖比例一般水平方向為1:5000、垂直方向為1:500;對于地形復(fù)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。 在平斷面圖的下方,應(yīng)填上樁號、標高和樁距。并應(yīng)留有填寫桿塔形式、桿塔編號和檔距等的空欄,備定位時使用。圖1示出了某條線路的一段平斷面圖。 圖1 線路平斷面圖 二、定位模板曲線 模板曲線就是最大弧垂氣象條件下按一定比例尺繪制的導(dǎo)線的懸垂曲線。它是在最大弧垂的時候,導(dǎo)線懸掛在空中的相似形狀,繪制模板曲線是用于進行桿塔定位的。 已知導(dǎo)線懸掛曲線的平拋方程為;根據(jù)懸鏈線方程的展開式,取前兩項為或用導(dǎo)線的懸鏈線方程,即 令: (4-3) 顯然,在一定氣象條件下,K是個常數(shù)。 則導(dǎo)線懸垂曲線的前述三種方程分別變?yōu)椋?br> (4-4) 或 (4-5) 或 (4-6) 在繪制定位模板曲線時,上列各式中 g—最大垂直弧垂時的比載(N/m·mm2); σ0—最大垂直弧垂時的導(dǎo)線水平應(yīng)力(MPa)式(4-4)~式(4-6)所表示的曲線叫最大垂直弧垂曲線,也叫模板曲線,把它按一定比例尺刻在透明的賽璐珞板(1-2mm厚)上,就是弧垂模板,稱為通用弧垂模板(也叫熱線板)。 應(yīng)當注意,模板曲線的比例尺應(yīng)和所用平斷面圖的比例尺相同。 模板曲線通常繪制成和縱軸對稱形式,橫方向的總長度約為代表檔距的2-3倍,一般平原地區(qū)可取±400m.。模板上應(yīng)標明K值和比例尺。模板的形狀示于圖2。 圖2 模板曲線 由式(4-4)~式(4-6)可知,當系數(shù)K或比值為一定值時,導(dǎo)線懸垂的形狀(彎曲度)也就確定了。根據(jù)連續(xù)檔導(dǎo)線力學(xué)計算原理可知,在連續(xù)檔各檔導(dǎo)線的水平應(yīng)力相等,比載也相等。所以,連續(xù)檔各檔檔距無論檔距大小,懸垂線的形狀也是相同的。因此,把模板曲線上任意兩點固定作懸掛點,則其間的弧線即為該檔距的導(dǎo)線的懸垂曲線。 三、用模板定位方法 1.桿高和桿位的關(guān)系 圖3表明了桿高和桿位的基本關(guān)系。注意三條曲線的含義: 圖3 用模板定位 圖3中,虛線①是導(dǎo)線的懸垂曲線;從曲線①的位置把曲線向下平移h(導(dǎo)線對地允許距離)得到曲線②,曲線②叫做導(dǎo)線地面安全線;從曲線①位置向下平移的距離等于桿塔上導(dǎo)線懸掛點高度H',得到曲線③。 下層橫擔導(dǎo)線懸掛點高度H'按下列公式確定。 對于直線桿: H'=H-λ (4-7) 對于耐張桿:?。取剑取?4-8) 式中H‘-導(dǎo)線垂掛點距地面的高度(m) ; ?。龋U的呼稱高(m)。 使模版曲線的對稱軸處于鉛錘位置,并使曲線②上距地面最近點對地面的鉛垂距離等于定位裕度,則曲線①即為導(dǎo)線在空中懸掛的實際位置。而曲線③與地面的交點即為桿塔的位置。從圖4-4可以清楚地看出上述結(jié)論。因為,AA‘=H’是導(dǎo)線懸掛點的高度。 在A點立一基桿塔,當其呼稱高:H=H‘+λ時,恰恰可以使導(dǎo)線的懸掛點高度等于H‘,并保證導(dǎo)線對地距離滿足要求,同樣,B點也是塔位。 從上面的塔高和塔位的關(guān)系可知,在平原地區(qū)桿塔的呼稱高H滿足式(4-1)。在山區(qū)則不然,如果塔位利用有利地形,可以使桿塔呼稱高;如果塔位選在洼池,可能使。 2.塔位定位高度 在模版曲線上也可以只畫一條曲線②(即導(dǎo)線地面安全線),而其它兩條曲線可以不畫。這時,為了確定桿位,引用“定位高度”的概念。懸掛點下垂線和曲線②的交點(圖4-4中的A‘’點)到桿塔基礎(chǔ)施工面間的高差叫做桿塔的定位高度E。 選定桿塔的呼稱高后,其定為高度為: 直線桿塔?。牛剑龋瑁恕?4-9) 耐張桿塔 E=H-h (4-10) 上兩式中?。权D桿塔呼稱高(m); ?。瑁瓕?dǎo)線對地允許距離(m); λ—懸垂絕緣子串長度(m)。 有了定位高度的概念,則把曲線②的位置擺正并使其對地面保留定位裕度之后,根據(jù)已知呼稱高的桿塔,求出定位高度E,導(dǎo)線地面安全線②上與地面的高度差等于定位高度E的點,與地面上相對應(yīng)的點即為桿位。 或者相反,當桿位確定后,可以從圖上求出定位高度,再由式(4-9)或式(4-10)確定需要的桿塔呼稱高H。 3.在平斷面圖上用模板曲線定位的方法 (1)先確定特殊桿塔的塔位。 例如終端桿,耐張桿,轉(zhuǎn)角桿或特殊跨越塔桿等可以先確定。 (2)由已定位的桿塔開始定其它中間桿位。 首先算出已定位桿塔和待定位桿塔導(dǎo)線懸掛點的高度H‘。 然后在斷面圖上移動模板曲線,并使對稱軸(y軸)始終保持鉛錘位置,對地面的最小距離等于定位裕度Δh,在已定位桿塔處,曲線①對地面的高差等于該桿塔導(dǎo)線懸掛點高度H‘。則模板曲線①另一側(cè)對地面高差等于導(dǎo)線懸掛點高度的點所對應(yīng)的地面即為待定桿位。 定位時,同時要考慮其他影響因素,如下面講到的定位原則等,以盡量減少返工。 4.模板曲線k值的選擇和校核 根據(jù)上面所介紹的桿位定位方法排定桿位時,實際上還有一個矛盾尚未解決:即在未排出桿位之前,我們還不知道各個耐張段內(nèi)各檔的檔距是多少,從而也不知道代表檔距是何值,因而也就無法算出最大弧垂條件下導(dǎo)線的應(yīng)力σ0,進而模板曲線也無從繪制。 這是一個需要我們同前邊第二章所出的幾個思考題相聯(lián)系在一起的問題。 解決的辦法是試湊和逐漸趨近。即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。如果實際的K值和原有模板曲線的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 ΔK=+0.2X10-5~-0.2X10-5(1/m) 為了減少返工,可以充分利用以往的設(shè)計經(jīng)驗,通常代表檔距 標準檔距。在山區(qū):標準檔距;在平地:標準檔距。 按照上述關(guān)系來假設(shè)代表檔距與定位后的實際代表檔距相差不會太大。 此外,有的設(shè)計單位,技術(shù)檔案中已積累了一系列K值的模板曲線。還可以對不同的導(dǎo)線事先繪制出的曲線。這樣,假定一個代表檔距,即可從曲線查出相應(yīng)的K值,由K值選擇模板曲線進行定位,可使工作大大簡化。 四、 桿塔定位的原則 桿塔定位原則主要指選定塔位、配置檔距和選擇桿型等方面應(yīng)考慮的主要問題,這些問題在用模板定位時即應(yīng)加以注意。1.塔位選擇原則 應(yīng)盡量少占耕地和良田,減少施工土石量。塔位盡可能避開洼地、泥塘、水庫、沖溝、斷層等水文、地質(zhì)條件不良地帶,對于帶拉線桿塔還應(yīng)考慮打拉線處的條件。 應(yīng)具有較好的施工(組桿、立桿)條件,對于非直線桿塔宜立于較平坦、便于緊線和機具運輸?shù)奶幩?br> 2. 桿塔選用原則 應(yīng)盡可能選用較經(jīng)濟的桿塔型式或高度,充分利用桿塔的使用荷重條件,盡量使用節(jié)省鋼材的桿塔型式,注意盡可能避免使用特殊桿塔和特殊設(shè)計的桿塔,大轉(zhuǎn)角應(yīng)盡量降低塔高。 3. 檔距的配置原則 檔距的配置應(yīng)最大限度地利用桿塔高度和強度,相鄰檔距的大小應(yīng)不十分懸殊以避免過大的縱向不平衡張力。盡量避免出現(xiàn)孤立檔。 同時還應(yīng)考慮檔距中央導(dǎo)線的接近情況(特別是當不同桿型或不同導(dǎo)線排列方式桿塔相鄰時)。還有其它若干注意事項,略。 五、定位校驗 在初步排定桿位后,需要進行多項驗算以判明定位是否適當,是否滿足各項技術(shù)要求。驗算的項目或內(nèi)容比較多,包括桿塔荷載、桿塔倒拔、桿塔空氣間隙、絕緣子串強度,導(dǎo)線懸掛點應(yīng)力、導(dǎo)線的風(fēng)偏等,有關(guān)校驗方法后邊章節(jié)另有介紹。 但為了便于對架空線路設(shè)計內(nèi)容的了解,我們就桿塔定位后所進行的校驗項目先作一下大致說明。 在初步排定桿塔的位置后,應(yīng)對線路各部分的設(shè)計條件進行檢查或校驗,通常有以下幾方面的內(nèi)容: 1.各種桿塔的設(shè)計條件校驗桿塔的機械荷重條件,包括水平檔距、垂直檔距、最大檔距、轉(zhuǎn)角度數(shù)等,不應(yīng)超過設(shè)計允許值。 2.直線桿塔搖擺角的校驗 當搖擺角超過桿塔的允許值時,將引起帶電部分對桿塔構(gòu)件間隙不夠,因此對有些位于低處的桿塔必須進行校驗。允許搖擺角根據(jù)允許間隙用作圖法確定。 3.直線桿塔的上拔校驗 導(dǎo)線或避雷線上拔時,將使橫擔承受向上的彎曲力矩,從而影響橫擔的機械強度和桿塔的穩(wěn)定性。同時,由于導(dǎo)線上拔,使絕緣子串搖擺角增大,危及安全運行。因此,若直線桿塔位于低處,除了校驗搖擺角外,還要進行上拔校驗。 4.耐張絕緣子倒掛校驗 定位于低處的耐張型桿塔, 將引起耐張絕緣子串上仰,致使部分絕緣子裙邊積雨、雪、污垢等,從而降低了絕緣強度。因此,當耐張串在常年運行情況下(即溫度為年平均氣溫、無風(fēng)、無冰)會產(chǎn)生這種現(xiàn)象時,則絕緣子串應(yīng)當?shù)箳臁?br> 5.桿塔基礎(chǔ)的傾覆校驗 桿塔定位時,若某桿塔的水平檔距較大而垂直檔距較小甚至為負值時,應(yīng)驗算桿塔的傾覆力,進行基礎(chǔ)傾覆計算,必要時需采取抗傾覆措施,即若無卡盤的電桿應(yīng)加卡盤,若加卡盤后仍不能解決時,可加拉線以保證穩(wěn)定。 6.懸垂串垂直荷重的校驗 在山區(qū)線路中,立于高處的桿塔,其垂直檔距往往比水平檔距大很多,因而導(dǎo)線重量可能超過絕緣子串的承載能力,為此,需使定位后高處桿塔的垂直檔距小于懸垂串承載能力對應(yīng)的最大允許的垂直檔距。若校驗不合格,則應(yīng)調(diào)整桿塔位置,仍不能解決問題時,可用雙串或多串懸垂串以提高其承載能力。同時對橫擔也應(yīng)作相應(yīng)的強度檢查和采取補強措施。 7.導(dǎo)線懸掛點應(yīng)力校驗 高處桿塔的兩側(cè)檔距過大或懸點高差過大時,導(dǎo)線懸點的應(yīng)力可能超過允許值。故定位中對大檔距或大高差檔距因進行懸點應(yīng)力校驗。 若發(fā)現(xiàn)懸點應(yīng)力超過允許值,可通過調(diào)整桿位或桿高,以減小高差和檔距的辦法來改善懸點應(yīng)力。條件許可時,也可適當放松耐張段的導(dǎo)線,降低水平應(yīng)力。 8.懸垂角校驗 高處桿塔的垂直檔距較大時,可使導(dǎo)線、避雷線的懸垂角超過其線夾的允許懸垂角,致使導(dǎo)線、避雷線在線夾出口處產(chǎn)生過大的靜彎曲應(yīng)力而損傷,因而需進行校驗。校驗。方法是通過桿位或桿高的改變,或采用雙懸垂線夾的辦法來改善。 9.導(dǎo)線風(fēng)偏后對地、物距離的校驗 定位時,能直接從斷面圖上量出導(dǎo)線靜止時對線路中心線各點的距離。 為確保運行安全,尚需檢查邊導(dǎo)線在風(fēng)偏時對地、物凈空距離是否滿足規(guī)程要求。如果安全距離不夠,應(yīng)調(diào)整桿塔位置及高度,或挖掉土方。 10.交叉跨越間距的校驗 導(dǎo)線和被跨越物之間需保持一定的安全距離,定位時,可直接在斷面圖上量取。當量得的距離和規(guī)定值很接近時,可采用計算方法求出此距離的精確值。 |
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