张力放线计算书.docx
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张力放线计算书
编制说明
本计算为500kV肇花博输变电工程线路1标1段《张力架线施工方案》的计算部分。
根据对整个张力系统中的受力情况的计算,合理选择设备、工器具,确定施工方案,并在施工中控制牵张力,设置控制点,保证架线施工的安全,放线质量符合规范要求。
计算依据:
1、广东电力设计院的设计资料(说明及架线施工图)
2、《超高压输电线路张力架线施工工艺导则》(SDJ226-87)
3、《高压架空输电线路施工技术手册》(架线工程计算部分)
4、《110—500千伏架空电力线路施工及验收规范》(GBJ233-90)
5、电力部颁布的《电力建设安全工作规程》(架空电力线路部分)
6、500kV肇花博工程线路1标1段《施工组织设计》
一、技术参数
1、本工程导、地线机械特性参数
表1-1
目
项
别
线
导线
地线(左地线)
名称
钢芯铝绞线
镀锌钢绞线
钢芯铝合金绞线
型号
ACSR-720/50
GJ-80
LHBGJ-150/25
绞线结构
股数/单股直径(mm)
铝
45/4.53
/
26/2.7
钢
7/3.02
7/3.8
7/2.1
计算总截面(mm2)
775.0
79.39
173.1
计算外径(mm)
36.2
11.4
17.1
保证计算破断张力(N)
162070
92754.4
68571
弹性系数(Mpa)
63700
181423
76000
线膨胀系数(10-6/℃)
20.8
11.5
18.9
单位长度重量(kg/km)
2397.7
630.4
600.1
2、本工程OPGW光缆技术参数
表1-2
参数
单位
光缆型号及参数
OPGW-2S2/24(M105/R85-124)
结构型式
层绞式
光缆直径
mm
14.0
铝包钢绞线数量/直径
股数/mm
中心层1/2.60(20%IACS)
第1层4/2.50(20%IACS)SUS管2/2.50
第2层10/3.20(40%IACS)
综合截面积
mm2
105
标称抗拉强度(RTS)
kN
85.4
短路电流容量(12t)
ka2.s
123.6
单位重量
kg/km
578
杨氏模量
MPa
121500
热膨胀系数
1/℃
14.7×10-6
20℃时的直流电阻
Ω/km
0.472
光纤规格
32×G.652b+16×G.655
最大使用张力
kN
18.45
年平均运行张力
kN
16.00
表1-3
线路耐张段起止塔号
线路耐张段长度m
OPGW光缆盘号
OPGW光缆安装范围
OPGW光缆盘长m
构架~GA1
84
J1
构架~A10
5070
GA1~GA3
794
GA3~A6
1971
A6~A10
1942
A10~A16
3004
J2
A10~A21
5590
A16~A21
2300
2、放线施工段
本工程导线、地线、OPGW光缆同期采用张力放线,共分二个放线施工段。
表1-4
第一放线段
线档
档距m
地线悬点
高差m
导线悬点
高差m
转角度数
备注
张力场~A12
267
-101.1
75.2
说明:
1、张力场位于A12小号侧267m线路中心处;牵引场位于A21塔下。
2、线档两杆塔悬点高差是按放线时滑车悬挂长度实际考虑的;当牵引侧杆塔悬挂点低时,悬点高差取“-”反之取“+”。
3、注意地线高差“+”“-”取值,小张力机在牵引场;小牵引机在张力场。
4、
A12~A13
239
-11.3
11.3
A13~A14
455
-3.5
3.5
A14~A14+1
385
24.5
-24.5
A14+1~A15
627
-6.3
6.3
A15~A16
483
-20.3
23.3
A16塔(耐张)
右53度09分
A16~A17
622
42
-48.5
A17(直转)
右01度06分
A17~GA18
450
10.5
-7
GA18~GA19
328
-5
5
GA19(直转)
左02度04分
GA19~GA20
612
-9
9
GA20~牵引场
288
54.6
-29.5
表1-5
第二放线段
线档
档距m
地线悬点
高差m
导线悬点
高差m
转角度数
备注
张力场~A11
200
-85.1
59.2
说明:
1、张力场位于A11大号侧207m线路中心处;牵引场位于A1塔小号侧90m线路中心处。
2、线档两杆塔悬点高差是按放线时滑车悬挂长度实际考虑的;当牵引侧杆塔悬挂点低时,悬点高差取“-”反之取“+”。
3、注意地线高差“+”“-”取值,小张力机在牵引场;小牵引机在张力场。
A11~A10
333
-7.4
4.3
A10塔(耐张)
左33度08分
A10~A9
212
-48.2
48.6
A9~A8
369
13
-13.4
A8~A7
870
-2.3
2.5
A7~A6
491
13.7
-13.5
A6塔(耐张)
右20度07分
A6~A5
489
-14.4
14
A5~A4
920
8.7
-9.3
A4~GA3
562
62.3
-62.5
GA3塔(耐张)
左16度36分
GA3~GA2
213
2.5
1
GA2~GA1+1
466
-16
16
GA1+1~GA1
115
7.5
-11
GA1塔(终端)
右32度13分
GA1~牵引场
90
45
-17
二、主要机具的选择
根据《超高压架空输电线路张力架线施工工艺导则(SDJJS2-87)》,机具选择如下:
1、主牵、张设备的选择
――主牵引机额定牵引力:
P≥m×KP×TP(式2-1)
其中:
m:
同时牵放子导线根数,m=4
KP:
主牵引机额定牵引力的系数,一般0.25~0.33,本工程取KP=0.33
TP:
被牵放导线(ACSR-720/50导线)的保证计算拉断力(N),经查TP=162.07kN
这样:
P≥4×0.33×162.07
≥213.94kN
――主张力机单根导线额定制动张力:
T=KT×TP(式2-2)
其中:
KT:
主张力机单根导线额定制动张力的系数,一般取0.17~0.2,,本工程取KT=0.2
这样:
T=0.2×162.07
=32.42kN
根据计算结果,我公司已有的加拿大天柏伦25t主牵引机,4×5t主张力机可满足要求。
2、主牵引绳、导引绳的选择
――主牵引绳的选择应与主机的选择配套,使用抗扭结构钢丝绳。
其综合破断力QP应满足:
QP≥
×m×Tp(式2-3)
这样:
QP≥
×4×162.07
≥388.97kN
――导引绳应与牵引绳配套,使用抗扭结构钢丝绳。
其综合破断力QP应满足:
PP≥
QP(式2-4)
这样:
PP≥
×388.97
≥97.25kN
根据计算结果,我公司已有的主牵引绳□28及导引绳□15均可满足要求。
3、小牵、张机的选择
――小牵张机应与牵引绳配套。
额定牵引力P应满足:
P≥
QP(式2-5)
这样:
P≥
×388.97
≥38.90kN
――小张力机应与牵引绳配套。
额定制动张力满足:
t≥
QP(式2-6)
这样:
P≥
×388.97
≥25.94kN
根据计算结果,我公司已有的河南博大机械厂5t小牵引机、4t小张力机可满足要求。
4、所选主要机具性能
表2-1
机具名称
性能指标
主牵引机(天柏伦)
P250-1H/1DD25t
最大牵引力:
25000kg,连续牵引力:
22000kg;最大牵引速度:
5km/h,牵引卷筒直径:
914mm。
轮槽数:
11;最大可牵引ф36的钢绳。
小牵引机(博大)
QY-505t
最大牵引力:
5000kg;最大牵引速度:
5km/h,牵引卷筒直径:
425mm。
轮槽数:
7;最大可牵引ф36的钢绳;允许通过最大直径48.5mm的各种连接器。
张力机(天柏伦)
T200-4H/420t
适于展放4根,最大张力4×5000kg或2×10000kg;最大连续展放速度5km/h;尼龙轮直径ф1500mm,轮槽数量4×5个;可反牵、反牵引力为4×5000kg。
小张力机(博大)
ZQT404t
最大张力1×4000kg,最大展放速度6km/h,适于展放直径ф34mm以下导地线,尼龙轮直径1200mm,槽数5个。
主牵引绳
□28(抗扭钢绳)
结构:
六方十八股,型号:
YL28-18×T29,破断拉力:
560kN,长度:
每盘475m,单重:
3.012kg/m。
导引绳
□15(抗扭钢绳)
结构:
六方十二股,型号:
YL13-12×19,破断拉力:
158kN,长度:
每盘1000m,单重:
0.92kg/m。
导引绳
□13(抗扭钢绳)
结构:
六方十二股,型号:
12-1×19W×12-3.5,破断拉力:
110kN,长度:
每盘1000m,单重:
0.61kg/m。
(用于地线和OPGW光缆展放)
三、张力机制张力控制值与牵引机牵引力过载保安值的计算
1、张力机制张力计算
――张力放线过程中,维持架空线对档内跨越物的净空距离所需该档架空线的水平张力Hi
根据《超高压架空输电线路张力架线施工工艺导则(SDJJS2-87)》的规定及施工经验,在张力放线过程中,架空线对档内跨越物的垂直净空距离应不小于下表要求。
表3-1
非行人道路或荒野的地面
3m
通过行人及少量车辆的路面
5m
牵引板的平衡锤下端对越线架顶或树木顶
1m
通航河流的水面
10m
未封航的通航河道的水面
航运部门要求值
采用斜抛物线法计算放线段内各档所需的水平张力Hi:
图3-1
(1)对于图3-1(a)所示的线档,可决定距右侧(牵引侧)悬挂点B水平距离为n处的架空线对跨越物净空距离y符合表3-1要求时所需的水平张力Hi:
Hi=
(式3-1)
(2)对于图3-1(b)所示的线档,可决定距右侧(牵引侧)悬挂点B水平距离为n处的架空线对跨越物净空距离y符合表3-1要求时所需的水平张力Hi:
Hi=
(式3-2)
其中:
=tg-1
:
线档两悬挂点高差角
Hi:
所需的架空线水平放线张力,N
w:
架空线单位长度自重力,N/m
L:
线档的档距,m
h:
线档两悬点的高差,m
N:
线档右侧(牵引侧)悬挂点对跨越物的高度,m
n:
某跨越物距右侧(牵引侧)悬挂点的水平距离,m
y:
架空线对跨越物的垂直净空距离,m(满足表3-1要求)
――各档架空线所需的水平张力Hi与张力机的对应制张力Ti的计算
采用斜抛物线法计算放线段内各档对应的张力机制张力Ti:
Ti=
(式3-3)
其中:
f右i=
=tg-1
=tg-1
=tg-1
…
=tg-1
、
、
…
:
1、2、3…i各线档悬挂点高差角
h1、h3、h3…hi:
1、2、3…i各线档悬挂点高差,牵引侧悬挂点高于张力侧悬挂点时h1、h3、h3…hi前的“±”号取“+”号,反之取“-”号
Li:
i号线档的档距,m
Hi:
张力放线时,i号档所需的架空线水平放线张力,N
Ti:
与Hi对应的张力机制张力(对于每根子导线),N
w:
架空线单位长度自重力,N/m
:
放线滑车对架空线的阻力系数,一般取1.015
――张力机的制张力控制值
根据(式3-1)或(式3-2)和(式3-3)计算出各档所需的水平张力Hi和相对应的制张力Ti(对于每根子导线),在各制张力中取最大值(Ti)max,作为张力放线过程中张力机制张力的控制值,该线档为张力控制档。
2、牵引机牵引力过载保安值的计算
――张力放线段内,架空线由张力机牵放到各塔放线滑车时,牵引绳的轴向张力Pi的计算
Pi=
(式3-4)
其中:
Pi:
架空线由张力机牵放到i号塔放线滑车时,牵引绳的轴向张力,N
(Ti)max:
张力机的制张力,N
m:
架空线子导线的根数
w:
架空线单位长度自重力,N/m
:
放线滑车对架空线的阻力系数,本工程取1.015
h1、h3、h3…hi:
1、2、3…i各线档悬挂点高差,牵引侧悬挂点高于张力侧悬挂点时h1、h3、h3…hi前的“±”号取“+”号,反之取“-”号
――张力放线段内,架空线由张力机牵放到各塔放线滑车时,牵引机的牵引力Pqi的计算
Pqi=
(式3-5)
其中:
Pqi:
架空线由张力机牵放到i号塔放线滑车时,牵引机的牵引力,N
n:
放线段通过的杆塔数
w0:
牵引绳单位长度自重力,N/m
:
放线滑车对牵引绳的阻力系数,本工程取1.01
hi+1、hi+2、hi+3:
i+1、i+2、i+3号线档悬挂点高差,牵引侧悬挂点高于张力侧
悬挂点时hi+1、hi+2、hi+3前的“±”号取“+”号,反之取“-”号
――牵引机牵引力过载保安值
根据(式3-4)和(式3-5)计算出架空线由张力机牵放到各塔放线滑车时,牵引机的牵引力Pqi,取其中最大值(Pqi)max+10000N,作为张力放线过程中牵引机牵引力过载保安值。
3、本工程张力机制张力控制值与牵引机牵引力过载保安值的计算结果
图3-2第一放线段导线展放状态示意图
图3-3第二放线段导线展放状态示意图
本工程张力放线,张力机制张力控制值与牵引机牵引力过载保安值的计算结果如下表:
(1)第一放线段地线展放
表3-2
第一放线段(地线展放)
放线段通过杆塔12基,小牵张系统用□13(抗扭)以一牵一方式展放地线,地线w=6.178N/m,□13钢绳w0=5.89N/m,
线档
档号i
档距L
转角度数
地线悬点高差h
被跨越物情况
以式3-1或
式3-2求得
水平张力Hi
N
以式3-3求得
张力机制张力Ti
N
以式3-4、式3-5求得牵引机牵引力Pqi
N
跨越物距牵引侧悬挂点的水平距离n
牵引侧悬挂点对跨越物的高度N
线对跨越物所需垂直净空距离y
名称
张力场~A11
1
207
A11~A10
2
333
A10塔(耐张)
左33度08分
A10~A9
3
212
A9~A8
4
369
A8~A7
5
870
A7~A6
6
491
A6塔(耐张)
左20度07分
A6~A5
7
489
A5~A4
8
920
A4~GA3
9
562
GA3塔(耐张)
左16度36分
GA3~GA2
10
213
GA2~GA1+1
11
466
GA1+1~GA1
12
115
GA1塔(终端)
右32度13分
GA1~牵引场
13
90
(2)第一放线段牵引绳展放
表3-3
第一放线段(牵引绳展放)
放线段通过杆塔12基,小牵张系统用□15(抗扭)导引钢绳以一牵一方式展放□28(抗扭)牵引钢绳,□28牵引钢绳w=N/m,□15导引钢绳w0=N/m,
线档
档号i
档距L
转角度数
地线悬点高差h
被跨越物情况
以式3-1或
式3-2求得
水平张力Hi
N
以式3-3求得
张力机制张力Ti
N
以式3-4、式3-5求得牵引机牵引力Pqi
N
跨越物距牵引侧悬挂点的水平距离n
牵引侧悬挂点对跨越物的高度N
线对跨越物所需垂直净空距离y
名称
张力场~A11
1
207
A11~A10
2
333
A10塔(耐张)
左33度08分
A10~A9
3
212
A9~A8
4
369
A8~A7
5
870
A7~A6
6
491
A6塔(耐张)
左20度07分
A6~A5
7
489
A5~A4
8
920
A4~GA3
9
562
GA3塔(耐张)
左16度36分
GA3~GA2
10
213
GA2~GA1+1
11
466
GA1+1~GA1
12
115
GA1塔(终端)
右32度13分
GA1~牵引场
13
90
(3)第一放线段导线展放
表3-4
第一放线段(地线展放)
放线段通过杆塔12基,大牵张系统用□28(抗扭)牵引钢绳以一牵四方式展放导线,导线w=N/m,□28牵引钢绳w0=N/m,
线档
档号i
档距L
转角度数
地线悬点高差h
被跨越物情况
以式3-1或
式3-2求得
水平张力Hi
N
以式3-3求得
张力机制张力Ti
N
以式3-4、式3-5求得牵引机牵引力Pqi
N
跨越物距牵引侧悬挂点的水平距离n
牵引侧悬挂点对跨越物的高度N
线对跨越物所需垂直净空距离y
名称
张力场~A11
1
207
A11~A10
2
333
A10塔(耐张)
左33度08分
A10~A9
3
212
A9~A8
4
369
A8~A7
5
870
A7~A6
6
491
A6塔(耐张)
左20度07分
A6~A5
7
489
A5~A4
8
920
A4~GA3
9
562
GA3塔(耐张)
左16度36分
GA3~GA2
10
213
GA2~GA1+1
11
466
GA1+1~GA1
12
115
GA1塔(终端)
右32度13分
GA1~牵引场
13
90
(4)第二放线段地线展放
表3-5
第二放线段(地线展放)
放线段通过杆塔12基,小牵张系统用□13(抗扭)以一牵一方式展放地线,地线w=6.178N/m,□13钢绳w0=5.89N/m,
线档
档号i
档距L
转角度数
地线悬点高差h
被跨越物情况
以式3-1或
式3-2求得
水平张力Hi
N
以式3-3求得
张力机制张力Ti
N
以式3-4、式3-5求得牵引机牵引力Pqi
N
跨越物距牵引侧悬挂点的水平距离n
牵引侧悬挂点对跨越物的高度N
线对跨越物所需垂直净空距离y
名称
张力场~A11
1
207
A11~A10
2
333
A10塔(耐张)
左33度08分
A10~A9
3
212
A9~A8
4
369
A8~A7
5
870
A7~A6
6
491
A6塔(耐张)
左20度07分
A6~A5
7
489
A5~A4
8
920
A4~GA3
9
562
GA3塔(耐张)
左16度36分
GA3~GA2
10
213
GA2~GA1+1
11
466
GA1+1~GA1
12
115
GA1塔(终端)
右32度13分
GA1~牵引场
13
90
(5)第二放线段牵引绳展放
表3-6
第一放线段(牵引绳展放)
放线段通过杆塔12基,小牵张系统用□15(抗扭)导引钢绳以一牵一方式展放□28(抗扭)牵引钢绳,□28牵引钢绳w=N/m,□15导引钢绳w0=N/m,
线档
档号i
档距L
转角度数
地线悬点高差h
被跨越物情况
以式3-1或
式3-2求得
水平张力Hi
N
以式3-3求得
张力机制张力Ti
N
以式3-4、式3-5求得牵引机牵引力Pqi
N
跨越物距牵引侧悬挂点的水平距离n
牵引侧悬挂点对跨越物的高度N
线对跨越物所需垂直净空距离y
名称
张力场~A11
1
207
A11~A10
2
333
A10塔(耐张)
左33度08分
A10~A9
3
212
A9~A8
4
369
A8~A7
5
870
A7~A6
6
491
A6塔(耐张)
左20度07分
A6~A5
7
489
A5~A4
8
920
A4~GA3
9
562
GA3塔(耐张)
左16度36分
GA3~GA2
10
213
GA2~GA1+1
11
466
GA1+1~GA1
12
115
GA1塔(终端)
右32度13分
GA1~牵引场
13
90
(6)第二放线段导线展放
表
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- 张力 放线 计算