淺談耐張桿塔中心位移計(jì)算方法

劉在鵬

摘要：架空電力線路，當(dāng)直線塔與耐張塔連接時(shí)，受轉(zhuǎn)角度數(shù)或者塔型的影響，直線塔絕緣子串會(huì)垂直線路方向發(fā)生位移，會(huì)造成對鐵塔間隙不足以及鐵塔受力不均衡，本文結(jié)合相關(guān)手冊以及資料，綜合考慮三相絕緣子串位移量，提出了耐張桿塔的中心位移計(jì)算方法。

關(guān)鍵詞：橫擔(dān)寬度；不等長橫擔(dān)；中心位移；架空線路轉(zhuǎn)角度數(shù)

Abstract：Overhead transmission line，when a straight and tension towers connected，affected by rotation degree or tower type，the insulator string of straight tower will displaced perpendicular to the direction of the line . That will leads to insufficient space of the tower and unbalanced force of the tower. In this paper，combined with relevant manuals and data，the displacement of the three-phase insulator string is considered comprehensively，and the central displacement calculation method of the anti-tension tower is proposed

Keyword：Width of cross arm；Unequal length cross arm；Center displacement；Overhead transmission line rotation degree；

1.項(xiàng)目背景及問題引入

在進(jìn)行某110kV線路設(shè)計(jì)時(shí)，該條線路為單回線路，主要采用了國網(wǎng)典設(shè)中的塔型，其中直線塔采用了1A3-ZM系列，為貓頭型直線塔。耐張塔、轉(zhuǎn)角塔采用了1A3-J系列，為干字型塔。

由于兩種塔塔身尺寸不同以及轉(zhuǎn)角度數(shù)的影響導(dǎo)致直線塔的懸垂絕緣子串發(fā)生偏移，本文就如何合理的控制這種偏移，展開論述。

2.懸垂絕緣子串偏移的原因

2.1 由于轉(zhuǎn)角度數(shù)引起的偏移

在線路的設(shè)計(jì)施工時(shí)，一般線路的中心樁就是桿塔的中心樁。當(dāng)掛點(diǎn)位于桿塔中心時(shí)，桿塔發(fā)生轉(zhuǎn)角時(shí)，掛點(diǎn)會(huì)發(fā)生偏移，角度越大，橫擔(dān)越寬，偏移量越大。

如下圖，線路方向如箭頭所示，線路轉(zhuǎn)角度數(shù)為β，桿塔橫擔(dān)的寬度b，如果此時(shí)轉(zhuǎn)角桿塔中心OG仍位于線路中心線上，如圖中虛線所示，則掛點(diǎn)將會(huì)位于線路實(shí)際掛點(diǎn)的左側(cè)，需延角平分線方向，向內(nèi)移動(dòng)S1。

2.2 由懸掛點(diǎn)位置引起的偏移

在本次工程中，所采用的轉(zhuǎn)角塔，中相掛點(diǎn)并不是位于鐵塔中心，而是位于鐵塔內(nèi)側(cè)，存在偏移S2。

該偏移量適用于中相掛點(diǎn)的導(dǎo)線。

2.2 由橫擔(dān)不等長引起的偏移

對于轉(zhuǎn)角度數(shù)大的鐵塔，為解決掛線后外角側(cè)導(dǎo)線對塔身電氣安全問題，桿塔設(shè)計(jì)時(shí)將外角側(cè)橫擔(dān)設(shè)計(jì)得比內(nèi)角側(cè)橫擔(dān)長。

從而導(dǎo)致解決中心位移后，但是邊相絕緣子串存在較大的偏角，對于外側(cè)導(dǎo)線偏移用S3表示，對于內(nèi)側(cè)導(dǎo)線偏移用S4表示。

3.懸垂絕緣子串偏移修正的計(jì)算方法

3.1中相導(dǎo)線的修正

3.1.1轉(zhuǎn)角度數(shù)引起的偏移S1修正

為計(jì)算方便，首先確定位移方向：正數(shù)表示順轉(zhuǎn)角等分線向內(nèi)側(cè)，負(fù)數(shù)表示順轉(zhuǎn)角等分線向外側(cè)。

3.3 綜合考慮三相導(dǎo)線的修正

在一些線路教科書中，一般只考慮中心相的位移修正，而忽略了邊相導(dǎo)線修正。在《電力工程高壓送電線路設(shè)計(jì)手冊》中，指出三相位移不等時(shí)，應(yīng)使兩側(cè)直線塔控制相（如間隙控制）轉(zhuǎn)角最小為原則進(jìn)行位移，或使各相轉(zhuǎn)角最小為原則作一平均位移。但是沒有給出具體計(jì)算方法。

由于本次工程中采用直線塔為貓頭型，各相控制基本相等，因此按各相轉(zhuǎn)角最為平均考慮。

3.4 利用Excel實(shí)現(xiàn)快速計(jì)算

本工程中共涉及耐張、轉(zhuǎn)角塔共計(jì)39基，合計(jì)5種塔型，直線塔型1種，將本次計(jì)算中涉及的數(shù)據(jù)輸入excel，然后根據(jù)總結(jié)的公式計(jì)算。

4.與通常做法的改進(jìn)之處

目前對于鐵塔位移的計(jì)算，主要采用線路手冊中的公式，對中相導(dǎo)線進(jìn)行了考慮，而對于邊相導(dǎo)線，經(jīng)常忽略，導(dǎo)致邊相絕緣子串偏移大。通過采用三相綜合考慮方法，能有效的控制三相導(dǎo)線對鐵塔間隙以及改善鐵塔受力。在工程實(shí)踐中效果良好。

5.結(jié)束語

本文通過對偏移產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析，不僅僅考慮中相導(dǎo)線，綜合考慮三相導(dǎo)線，同時(shí)考慮了耐張塔以及相鄰直線塔的橫擔(dān)長度等因素，按照控制各相偏移最小的原則，得出了計(jì)算公式，較之前計(jì)算方法更加全面深入，也更加貼近工程實(shí)際。并且可以借助常用EXCEL工具，使計(jì)算更加快速、準(zhǔn)確，該計(jì)算方法已經(jīng)引用于110kV線路設(shè)計(jì)中，效果良好。

參考文獻(xiàn)：

[1]GB 50545-2010 《110kV～750kV 架空輸電線路設(shè)計(jì)規(guī)范》

[2]《電力工程高壓送電線路設(shè)計(jì)手冊》主編 張殿生 中國電力出版社

[3]《架空輸電線路設(shè)計(jì)》 孟遂良 中國電力出版社