220kV輸電線路倒塔事故處理分析

李新鶴

（黑龍江省鶴崗電業局，黑龍江 鶴崗 154100）

1 技術參數

220kV門型直線搶修塔技術參數

電壓等級主要設計條件符號220KV搶修塔 備注導線規格 2×LGJ—300/40地線規格 GJ—50總高 m 25呼稱高 m 21最低氣溫 ℃ -20水平檔距 m 500垂直檔距 m 600桿體截面 mm 500×500最大風速 Vmax 30m/s最大覆冰 bmm 10mm 氣溫-5℃，V=10m/s安全系數 n ≥2.5

2 220kV搶修塔受力計算分析

（1）桿塔重心計算

橫擔重

53+44+42+40+22.5=201.5（kg）

地線掛板60（kg）

桿體 80+85×3+75+84+45=539（kg）

四通法蘭65（kg）

吊點鐵25（kg）二塊

橫梁一個50（kg）

桿塔重心：ΣM0=1.5×80+5×85+9×85+11×50+13×85+16.5×75+18×25+18.25×65+19×45+21×84+22.5×60+18.25×201.5=13485.125（kgm）=134851.25（Nm）

（2）桿塔起立布置抱桿距支點的距離

桿高在30m以下時，取0.16-0.2倍的桿高

或取（0.2-0.4）×抱桿有效長度=22.5×0.18=4.05≈4m

抱桿長度13m

=4.33-3.25m（取4.3m）

抱桿的有效長度

抱桿傾斜距

N=L×cos60° =12.82×0.5=6.41m

抱桿的有效高度：

H=L×sin60° =12.82×0.866=11.1m

抱桿初始角取60°

第一吊點鋼繩與桿塔的夾角（考慮到起吊點與地面有0.5m高度）

φ1=54.4°

第二吊點鋼繩與桿塔的夾角

φ2′=86.81°

φ2=180° -86.81° =93.19°

固定鋼繩間夾角

φ6=180° -54.4° -93.19°

=32.41°

牽引鋼繩與抱桿的夾角φ3及與地面的夾角φ4。

φ4=13.734°

tanφ3=1.045

φ3=60°-φ4=60°-13.734°=46.266°

抱桿與第二固定鋼繩的夾角5φ

φ5=90° -60° +90° -φ2′=120° -

86.81 ° =33.19°

從而索具之間的夾角及距離均為已知，索具的長度即可計算出來。

（3）桿塔整體起力計算

①固定鋼繩受力：電桿離地面的瞬時，各起吊點的豎向反力如下：

RyB=T1sinφ1；RYD=T1sinφ2

RYD=ΣRY-（RyB+RYD）

電桿在起立瞬時，電桿自重對O點所產生的力矩及各點反力對O點的力矩應相等，則：

M1=120×22.5+（403+130）×18+542×12.46=190473.2（N.m）

M2=RyB×18+RYD×11=T1sinφ1×18+T1sinφ2×11

因為M1=M2所以T1sinφ1×18+T1sinφ2

×11=190473.2

所以 T1=190473.2/（sinφ1×18+sinφ2×

11）（N）

代入數值得T1=7435.7（N）

由受力圖可求出

2×7435.7×0.96=14276.544（N）

②各支點分力的計算：將固定鋼繩受力T1分別代入分力公式中得：

RyB=T1sinφ1=7435.7×sin54.4° =

6045.97 （N）

RYD=T1sinφ2=7435.7×sin93.19° =

7424.18 （N）

RY0=2Σg-RyBRYD=18810-6045.97-7424.18=5339.85（N）

③抱桿及牽引鋼繩受力：抱桿受力N及總牽引鋼繩受力Q以下述方法求得：

將總固定鋼繩受力T、抱桿受力N及總牽引鋼繩受力Q三力在抱桿頂部取自由體，并以抱桿頂點作原點，令y軸與抱桿軸線一致，以靜力平衡原理進行計算。

總固定鋼繩受力T與抱桿受力N之間的夾角為：

可列出兩個平衡方程式TCOS（90° -φ7）-QCOS（90° -φ3）=0

-QCOSφ3-TCOSφ7+N=0

代 入 數 值 得：Q=14991.66（N）N=19655.65（N）

考慮動荷及不均勻系數

R＇=9964.48×1.1×1.2=13153.11（N）

3 鋼絲繩的選用

（1）吊點固定繩：

Tb=（14276.544×4.5×1.2×1.2）/2=46256（N）所以選用φ12.5的鋼絲繩

（2） 根 部 制 動 繩：Tb=4742.27×4×1.2×1.2=27315.48（N）所以選用φ12.5的鋼絲繩

（3）主牽引繩：

Tb=14991.66×4.5×1.2×1=80954.97（N）所以選用φ19的鋼絲繩

（4）滑車組受力鋼繩：

Tb=14991.66×4.5×1.2×1×0.284=22991（N）所以選用φ9.3的鋼絲繩

（5）臨時拉線由于受力不大，選用φ9.3的鋼絲繩

4 起重工具的選用

滑車組使用3T的2-2滑車組，起重滑車使用2T滑車，防倒使用2T、其他使用2T起重工具，機動絞磨使用3T。

5 起重滑車的選用

鐵滑車的直徑應大于或等于鋼絲繩直徑的10倍。

6 結論

按照以上計算數據，我們科學合理的選用設備，確保在輸電線路的搶修工作中，人身與設備的安全，并迅速快捷的安全可靠的組立起搶修塔，為輸電線路的搶修提供了可靠保障，大大縮短了搶修時間，提高了事故處理的工作效率，從而提高了供電可靠性。通過多次現場實際演練，把這種經過實際檢驗的數據，在其它緊急演練等作業環境中試用，均獲得極大成功，受到省公司專家的一致好評，為電力企業的蓬勃發展奠定了堅實基礎。

[1]敬亮兵.池州110kV輸電線路防雷技術研究[D].長沙：長沙理工大學，2009.

[2]蔡志偉.輸電線路不停電跨越架線施工技術分析[J].科技創新與應用，2012（6Z）：107-108.