第14篇 矿山输电线路施工设计实用技术与图集P.pdf

“ “ “ “ 第十四篇 矿山输电线路施工设计 实用技术与图集 第一章矿山输电线路设计的基本知识 第一节矿山输电线路设计的特点 矿山企业是重要的电能用户。由于煤矿企业在生产上一些独有的特点。对输电线 路的要求， 比其它工业企业更为严格。 煤矿企业要求供电可靠， 对煤矿物企业如果中断了供电， 不仅会造成减产， 而且有可 能引起人身事故， 或设备的重大破坏。严重时甚致会造成整个矿井的破坏。即使在电源 发生故障的情况下， 也必须保证供应一部分电能。以使设备和人身不受到危害。 根据用户的用电设备对供电可靠性的要求把用户分为三级 第一级 如停止供电时， 能造成下列严重后果 危及生命， 给国民经济带来重大损失。 损坏设备， 使大量产品报废。打乱复杂的生产过程， 以及使市政生活中要害部门发生混 乱。 第二级 如停止供电时， 将造成大量减产。工人及机械设备停止工作。工业企业内 部， 运输停顿， 以及城市中大量居民的正常括动受到影响。 第三级 凡不属第一级及第二级的所有其它用户设备 （如非系列生产的车间及辅助 车间小城镇等） 。 对于煤矿企业来讲， 应该属于第一级用户。 矿山企业的电源一般是来自电力网。从电力网到矿区降压站的输电线路。其电压 等级与输送功率和供电距离有密切关系。三者之间的关系如表“ 所示。 第一章矿山输电线路设计的基本知识 表 “ 各种电压等级与供电距离输送功率的关系 线路电压 （）供电距离 （ 11 3） 导线种类 每年工作时间 （9） , “ / , 1/ */ 1 根据经济电流密度初选导线截面 根据矿区输电线路的特点， 取电流密度 1*， 则导线截面 */ 2* *55 考虑将来的发展选用 ““’ 4 “.9; 最大风速 1 （ /.,“ 第三章杆塔、 横担、 拉线的选择计算 导线最大风压时， 导线弧垂处的拉力为 “ “ （ 式计算。第二部分是横担处所受到的 弯距 ’“。在正常情况下只有中相导线所受到的风压对它产生弯距。 图 “’ - 4 - ’耐张杆塔 2“ 第十四篇矿山输电线路施工设计实用技术与图集 “ “ 以下的转角杆 属于这种类型的杆塔有 /0、 127 5。横担选用 1,- 6789* 1 型二根角钢所允许的荷载为 14;00;,- 6789*00“,- 6789,- 用于档距较大的直线双杆横但是 6789 ; 型的， 如图 “ 1 所示。它是一个 桁架结构， 横担的承载力按照表 “ 进行验算。 0 8 21“、 ;11“、 ;1， 求各拉线上的拉力。 参考例题 ， ， 求拉线 、 “ 上的拉力。已知 0， ., .0 风压荷载’ , “/9; 第三章杆塔、 横担、 拉线的选择计算 则“ “ ;.） 转角杆拉线受力的计算 ;;.型转角杆共有两根拉线， 如图 , ./ 所示， 按以下几种情况来计算拉线 上的力。 图 , ./转角杆拉线受力图 （） 在最大风压时拉线上所受的力 三根导线同电杆所受的风压荷载为 “ . 式中 最大风压时导线的拉力； “ 线路转角。 . 根拉线在 轴上的分力为 .* 0 567329 567“02 ’ 9 .’ 8 0/ ’ 8 3 9 “/.“ 9 7; ’2 0 567“ 567 （ ） 3 9 ,-.“ 9 7;029 0 9 567329 567“02 （0 .“） ,* （’） 按发生故障时来计算拉线上的拉力 “4’ “ 567 567 7;“ 32 9 0 “4， 按照 “4’来选择拉线 . 转角为 -2转角杆 （’ ， “） 拉线拉力的计算 -2的转角杆有上下两根拉线， 其方向分别与导线平行。 3 第十四篇矿山输电线路施工设计实用技术与图集 图 “ ’ 转角杆、 拉线受力图 上导线拉线的拉力按下式计算 *, （“ ） - ｛“ . （“ ） ｝ - （“ ） 则- / *, “ “ （“ ） 下导线拉线的拉力为 *, （“ ） - （“ ） 则- / *, “ “ 式中 - 0“1； - 021； - 01； - 031； / 为导线最大使用拉力 （四） 终端杆拉线的计算 终端杆的拉线如图 “ 2、 图 “ ’ 所示， 主要是平衡三根导线的拉力， 根 据这一原则来进行计算。 图 “ 2终端杆拉线受力图 0 单拉线终端杆 （45、 45型） 拉线拉力的计算 6 *, - 7 第三章杆塔、 横担、 拉线的选择计算 “ ’ 图 * * ,终端杆拉线受力图 式中 导线的最大使用拉力。 - 双拉线终端秆 （./、 ./型） 拉线拉力的计算 双拉线终端杆的两根拉线， 除了平衡三根导线的拉力外， 还平衡三根导线的风压荷 载， 多用在档距较大的终端杆， 拉力的大小， 按下式进行计算 ’01“ ’ “ “ ’01“’ （ * * 2） 式中““ 345； “ 65。 三、 双杆型杆塔拉线的受力计算 （一） 直线加强双杆 （78/4） 拉线的受力计算 （） 在正常情况下考虑受风压荷载的作用， 其方向如图 * * 4 所示， 是垂直于输 电线路导线的方向。其载荷的大小为 图 * * 4双杆拉线受力图 2 第十四篇矿山输电线路施工设计实用技术与图集 “ “ 由拉线 、 平行于横担方向的水平分力来平衡。如果风向相反， 拉线 、 起作用， 其力 学关系为 ’* * “ “ “ ’ “ “ ** “ （ , , -） 式中 ./； 0/。 （） 在发生事故的情况下， 考虑按一相断线米计算。断线后受力的方向与横担垂直。 假定 相导线在 处断线， 则 、 拉线受力有下面的力学关系， 即 ’*12“* 3 ’ 3 *12“* （ , , ） 式中43 导线发生故障时的拉力 （二） 耐张杆 （56型） 拉线的受力计算 （） 在正常情况下， 拉线受风压荷载， 如果风压的方向如箭头所示， 则 、 拉线受力， 其力学关系如下 ’*“* “ “ 则’ ’ “ “ *“* （ , , ） 图 , , 耐张双杆， 拉线受力图 - 第三章杆塔、 横担、 拉线的选择计算 图 “ 转角双杆拉线受力图 （） 在故障的情况下， 假定两根导线发生断线， 出现了不平衡拉力， 用这不平衡拉力， 来计算拉线上的拉力。假定 、 “ 两根导线发生断线， 这时 、 两根拉线受力。 ’*, “- . ’- . *, “ （“ ） 式中. 导线事故时的拉力。则 （三） 转角双杆 （/01型） 拉线受力的计算 ， 正常情况下拉线所受的拉力 转角杆共有四根拉线在正常情况下按最大风压和导线在最大拉力时计算拉线上的 拉力。 （） 最大风压时四根拉线都起作用， 其受力情况如下 “’, , “- 2 3 1 1 3 45* 则5- 3 1 1 3 45* “, , “ （“ ） 式中5 最大风压时导线的拉力； 线路转角；- 416； “- “76。 （） 导线在最大拉力时， 拉线上的拉力有下面的关系 “5,, “- 48 * 则’- 978 * , , “ （“ “） 1 第十四篇矿山输电线路施工设计实用技术与图集 式中 导线的最大使用拉力 “ 事故时拉线上所受的拉力 当发生事故时， 考虑两根导线发生断线， 假如 “、 导线发生断线， 则 、 拉线受力， 该力为 图 ’ ’ 终端双杆拉线受力计算 “*,- “. “/ ,- “ 0. /1 ,- “ * ,- “ （ ’ ’ 2） 式中/ 事故时导线上的拉力。 （四） 终端双杆 （34“5型） 拉线受力的计算 终端双杆有两根拉线， 主要是承担三根导线的不平衡拉力， 其力学关系如下 “0,- “. ， 0. 62 ,- “ 式中 导线的最大使用拉力。 四、 拉线的结构 拉线的作用是要承受杆塔的不平衡拉力， 以防止杆塔歪斜， 或倾倒， 拉线的结构如图 ’ ’ 所示。是由镀锌钢绞线、 拉线金具及其它零件组成。其各部份的作用如下。 （一） 拉线的上端固定 拉线的上端固定是指拉线与杆塔上的拉板及抱箍的紧固。固定方法是将上楔形线 夹中的 7 形螺丝直接与拉板或抱箍联接， 镀锌钢绞线绕在 78 型线夹的楔子上， 然后用 直径为 99 的镀锌铁线将镀锌钢绞线的线头绑紧， 如图 ’ ’ 所示中的 就是不 可调式 78 型线夹。它的 7 形螺丝是不能调整长度的。共有 78 ’ ， 78 ’ ““， 78 ’ ， 78 ’ 等， 四种规格， 分别与不同规格的钢绞线配套使用， 如表 ’ ’ 所示。 “ 第三章杆塔、 横担、 拉线的选择计算 图 “ “拉线结构图 （二） 拉线下端的紧固与调节 拉线下端的紧固， 是指拉线下端紧固后经调节金具联接到拉线棒上， 如图 “ “ 所示。图中的 “ 为可调整的 型拉线线夹。它是由 形螺丝， 楔子等组成， 可以调整 其长度， 共有 ’ “ 四种规格， 与不同型号的纲绞线配套使用如表 “ 所示。 型线夹的 形螺丝， 直接与拉线棒的钢环联接。镀锌钢绞线绕过楔子， 并用镀 锌铁线， 将镀锌钢绞线的头绑紧。在安装时调整 型螺丝上的螺帽。就可以调整拉线 的拉力。使之达到设计要求。 第十四篇矿山输电线路施工设计实用技术与图集 表 “ 单钢绞线拉线组装部件选择表 顺序部件名称 ’’ 部件规格 允许拉力 （*,） 部件规格 允许拉力 （*,） 部件规格 允许拉力 （*,） 镀锌钢绞线 - 、 . //’ - 0、 // - 0/.’ /下楔型拉线夹121212/“’ 上楔型拉线夹121212//“’ “拉线棒3456/“064/5““/64/5““/ ’拉线环61//.’“561//.’“561//.’“5 5 拉线盘675’’675’’675’’ 顺拉线方向地 锚 6855/“068/““/68/““/ 反拉线方向地 锚 685/“068/““/68/““/ （三） 拉线基础 如图 “ ’ 所示。拉线基础是由拉线棒与拉线盘组成， 根据镀锌钢绞线规格的 不同， 采用不同规格的拉线棒与拉线盘。拉线棒与拉线盘根据标准设计图纸进行加工。 拉线盘是水泥的。如果拉线基础地区不是泥土， 而是坚硬的岩石， 可用拉线地锚； 拉线地 锚有两种 一种是顺拉线地锚， 一种是反拉线地锚， 地锚孔用 号水泥沙浆浇注。 在单钢绞线拉线装置图 “ “ 中， 是 99 的镀锌铁线作绑绞绑线的长度不小 于 /99， 图中的 / 是镀锌钢绞线， 其规格根据拉线的拉力而定， 如果拉力很大， 单钢绞 线拉力不能满足设计要求还可采用双钢绞线拉线如图 “ ’。 在图 “ ’ 中， 是 1 形挂环， / 是双拉线联板， 是不可调式 12 形线夹， “ 是 镀锌钢绞线， ’ 是绑线， 5 是可调式 12 形线夹， 是拉线棒， . 是拉线环， 0 是拉线盘。 五、 拉线部件的选择 根据拉线上的拉力， 来选择拉线上的各部件按表 “ /， 表 “ 来进行选 择， 并且钢绞线与其它各部件要配套。 / 第三章杆塔、 横担、 拉线的选择计算 例题 “已知例题 中 耐张杆拉线上的拉力 “’*， 试选择拉线各部 件。 图 , “ , “-双拉线结构图 型耐张杆共有四根拉线， 根据最大拉力选择， 根据表 , “ , . 可选择 / , ’ 的钢绞线， 因 0 , ’ 钢绞线的允许拉力为 “1-* 2 “’*， 故可适用。选择其它部件 的型号如下表 , “ , 所示。 例题 如例题 . 中 /.型转角杆， 拉线上的拉力为 -*， 选择拉线的部件。 /.型转角杆有两根拉线， 每根拉线上的拉力为 -* 根据表 , “ , “ 选择 / . 第十四篇矿山输电线路施工设计实用技术与图集 “ 的双钢绞线拉线。其允许拉力为 “’， “’， 其它各部件的规格与数量如 表 * *“ 所示。 表 * *,单钢绞线拉线组装部件选择表 顺序部件名称 -.*-.*,-.*“ 部件规格 允许拉力 （’） 部件规格 允许拉力 （’） 部件规格 允许拉力 （’） *镀锌钢绞线* / *0**,“1“* / *0**,,,“* / *0*“*,1*“ ,下楔型拉线夹234234230,“ 上楔型拉线夹234234230,“ 拉线棒56,0*56,50*56,4500“ “拉线环52,,41452,,41452,,414 拉线盘574,“574,“57*11“ 顺拉线方向地 锚 58,*00*58,*00*58,4,*00“ 反拉线方向地 锚 58,10*58,10*58,4100“ 表 * *双钢绞线拉线组装部件选择表 顺序部件名称 ,-.“,-.“,-.1 部件规格 允许拉力 （’） 部件规格 允许拉力 （’） 部件规格 允许拉力 （’） *镀锌钢绞线* / 11、 4*,** / 10、 *,“* / *0***,11 ,3 楔型拉线夹23* （, 个）23* （, 个）23, （, 个）0 上楔型拉线夹23** （, 个）23** （, 个）23,, （, 个）0 2 型拄环2* 0 “2**,2**4 “双拉线职板59,*,59,*,59,*4 拉线棒56,5,56,50*56,4500“ 1拉线环52,,4“52,,41452,,414 拉线盘57““574,“57*11“ 4顺拉线方向地锚58,*1,58,*00*58,4,*00“ 反拉线方向地锚58,0,58,10*58,4100“ “,** 第三章杆塔、 横担、 拉线的选择计算 表 “ “耐张杆拉线各部件选型表 部件名称型号数量 允许拉力 （’） 镀锌钢绞线*按设计长度,- 下楔形拉线夹./0““- 上楔形拉线夹./00““- 拉线棒1203“““0 拉线环1.00,“-“3 拉线盘143“-- 表 “ -转角杆拉线各部件选型表 部件名称型号数量 允许拉力 （’） 镀锌钢绞线-按设计长度-“3 下楔型拉线夹./ “ 个 3 上楔型拉线夹./ “ 个 3 . 型挂环 .0 “ 个 3 双拉线联板1500 “ 个 3 拉线棒120“0 0 个 36 拉线环170“0, 0 个 *,“ 拉线盘14, 0 个 30- 30 第十四篇矿山输电线路施工设计实用技术与图集 第四章输电线路的施工 第一节测量放线 输电线路施工的第一步是根据已经绘制好的设计图纸进行测量放线。勘测时所设 立的标桩到施工时已经大部份遗失。所以到施工时要根据设计图纸， 重新定标桩。这项 工作要用水平仪来测量。在杆塔基础的中心点设立标桩。这中心点应当很准确。立杆 的位置定了以后， 如果还有拉线坑， 要把拉线坑的位置， 也定出来打上标桩。在这些标桩 的周围用白灰洒上线就可以挖坑了。 第二节挖坑 杆坑放好线以后， 就可以开挖了， 杆坑的深度应按设计开挖。在没有特殊要求时。 各种高度杆坑的深度如表 “ “ 所示。 双杆杆坑的底面应保持水平、 不允许有目力能察觉到的深浅偏差。当地面有坡度 时， 两坑中较浅的应满足坑深的要求。 杆坑由主坑及马道组成， 如图 “ “ 所示， 有马道便于立杆也便于挖坑。马道的 级数可根据坑深确定。总的坡度应与地面成 “角 ’ 第四章输电线路的施工 主坑中心线， 应在设计杆位的中心， 拉线坑应开挖在标定拉线桩位处， 其中心线及深 度均应符合设计要求。在拉线引入一侧应开挖斜槽， 以免拉线不能伸直。 图 “ “ 杆坑形式 表 “ “ 电杆埋设深度 杆高 （）’’’’’’*’’ 埋深 （）,-.’* 第三节运输电杆 运输电杆是一件很繁重的工作， 一般要分两步进行。第一次是用汽车把电杆从电杆 厂运到离埋设电杆附近的公路边。第二次运输是组织人力。把电杆从公路边抬到电杆 坑。要想顺利的完成运输任务。正确的估计他们的重量是关键。表 “ “ 列出了各 种类型电杆的重量。 表 “ “ 圆锥形钢筋混凝土电杆重量表 梢径 （） ’.’’ 电杆高度 （）’’’ 重量 （/0） ’-.-’..’’’’ 人力承运电杆时， 要根据电杆的重量适当的组织人力。人力承运电杆一般都用抬杠 和麻绳进行。其安全拉力如表 “ “ * 所示。 第十四篇矿山输电线路施工设计实用技术与图集 表 “ “ 起重用白棕绳重量及安全拉力 直径 （） 每公斤重的长度 （） 安全拉力 （’） （安全系数为 ） 破断力 （’） *“,,-,. --/,,,*“ “,-,“, -*,*/,// *“,,,-,. -0**,1“1- .“,-., **“-,1/-*- *1,-1.1- *,.*1“*“*- ,“-**--,“ ““,,“*-../. ,*/.“,***“/ /,*,“..,“.-. --,1*-,“*,“* /-,*/.*,*-/-* 第四节立 电 杆 在立电杆以前， 首先立抱杆， 把抱杆立在基础坑的旁边。抱杆四面用钢丝绳拉起防 止它倾倒。然后将电杆的位置布置好， 使它的重心在基础坑当中。然后将滑轮 固定在 较电杆的重心略高一些的地方。滑轮 * 固定在抱杆的上端。抱杆底端固定一单滑轮 ， 将钢丝绳 “ 穿过滑轮 、 * 和单滑轮 在绞盘 上缠绕三圈。 一切工作准备好了以后用四个人慢慢的推动绞磨使其旋转。电杆就被慢慢的提起。 最后电杆的整体全部被提起。把电杆的底部对准基础坑。再将电杆慢慢的降落立在基 础上。在电杆的顶端四面要栓绳子。在电杆的四面用铅锤对准。拉动电杆四面的绳子。 找正， 应观察电杆沿线路方向是否正直， 沿线路垂直方向， 是否正直； 横担是否与线路垂 直。如有偏差应调正。 .* 第四章输电线路的施工 图 “ “ 立电杆施工图 复滑轮； 复滑轮； 单滑轮； “钢丝绳； 绞磨 为了选择设备， 需要作力学计算。在钢丝绳 “ 上的拉力 ’， 按下式计算。即 “ （“ “ ） 式中“ 电杆的重量； 滑车组的滑轮数； 滑车组的机械效率。 我们立电杆用的滑车组一般是三轮滑车， *， 机械效率 ,-*， 则 “ * ,-* .“（“ “ ） 钢丝绳 “ 绕过定滑轮缠绕在绞盘 上。推绞盘的人， 每人所需要的力， 可按下式计 算， 即 （“ “ ） 式中 推绞盘的人数； 机械效率 ,/； 盘杆的半径 0 .1； 盘心的半径 2 ,1 钢丝绳上的力。 一般用在 34， *34 输电线路的电杆高度在 1 以下。因此抱杆的高度 1 也就 够了。、 动滑车可选用 56 的 轮动滑车。定滑车 可选用 56 的。手推绞盘 可选用 56 的绞盘。钢丝绳可根据电杆的重量按表 “ “ “ 进行选择。 第十四篇矿山输电线路施工设计实用技术与图集 表 “ “ “钢丝绳的安全拉力 直径 （）安全拉力 （’）直径 （）安全拉力 （’） ** ““,, 例题 有一- . / 的电杆重量为 /， 用抱杆， 三轮滑车组， 手推绞盘立电 杆， 由四个人来推绞盘， 求每个人需多大的力。 用三轮滑车组后， 钢丝绳上的牵引力为 0 1“ 0 2 . / 0 ,,’ 四个人推绞盘， 每人所需的力为 0 . . .“ 0 ,, . 2 “ . 2/ . 2 0 ,2’ 第五节电杆组装 电杆的组装， 包括安装横担、 瓷瓶、 拉线、 接地装置等。全国各地区电杆的各部件结 构的尺寸都不太一样， 在实际工作中， 矿山输电线路的组装。须以煤矿标准设计为准。 为了便于说明问题， 现举 34 型直线杆组装示意图作为参考。所需部件列表如下。 图 “ “ ,电杆安装图 部件表 序号名称单位数量 主杆报 , 第四章输电线路的施工 序号名称单位数量 横担副“ 横担抱箍副“ 顶座副“ 第六节放线和紧线 架线前， 应检查导线规格是否符合要求， 有无严重的机械损伤； 有无断股、 破股、 背花 等； 特别是铝导线有无严重的腐蚀现象。 放线时要一条条地放， 不要使导线磨损和断股， 不要有压弯， 如出现磨伤， 断股等情 况， 应及时作出标志。放线时， 最好在电杆或横担上挂铝制的或木制的开口滑轮。把导 线放在轮糟内。这样即省力又不会磨损导线。放线若需跨过带电导线时， 应将带电导线 停电后再施工。如停电困难时； 可在跨越处搭跨越架子。放线若通过公路铁路时， 要有 专人观看车辆及时通知， 防止发生事故。 紧线前， 先要做好耐张杆， 转角杆和终端杆的拉线。然后分段紧线。紧线时是用绞 盘紧线。为了防止横担扭转。可同时紧两边相导线。后紧中间导线。 紧线时要根据当时的气温和气象区查相关的曲线， 确定导线的弧垂值， 当使用新铝 导线紧线时， 要比弧垂的规定值多紧 “ ’以便在导线受拉力发生初伸长时， 仍保证 弧垂合适。 紧线时应注意以下几个问题 （“） 紧线前应检查导线是否都放在铝滑车中小段紧线， 亦可将导线放在针式绝缘瓶 的顶部沟槽内， 不许将导线放在铁横担上以免磨伤。 （） 紧线时要有统一的指挥， 明确松紧信号； 指挥人员要根据观测档对弧垂观测的结 果， 指挥松紧导线。各种导线在不同温度下的弧垂值， 因地区气象特点的不同， 根据档距 的大小， 当地的气象条件和施工时的气温查相关的弧垂曲线。 （） 紧线时， 一般应做到每基电杆有人， 以便及时松动导线， 使紧线接头能顺利越过 滑轮或绝缘子。 ““ 第十四篇矿山输电线路施工设计实用技术与图集