冲乎尔水电站厂房屋顶出线架结构设计.docx

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小水电2013年第2期(总第170期)规划设计

冲乎尔水电站厂房屋顶出线架结构设计

王瑞华(新疆水利水电勘测设计研究院新疆乌鲁木齐830000)

1工程概况

冲乎尔水电站位于新疆阿勒泰地区某县境内，厂房布置为坝后式，纵轴线与河流方向近正交，电站装机4×27.5MW.主厂房包括主机间和安装间两部分，安装间布置在主机间的左侧；副厂房布置于主厂房上游侧，与主厂房等长；主变压器布置于一次副厂房内，开关设备为户内GIS方式布置，也布置于副厂房内。

2出线架布置

10000电站厂房采用户内式升压输电，考虑厂房整体布置，出线场选择布置在一次副厂房屋顶。为架空高压线需设计出线杆塔及出线横梁，出线杆塔与横梁均采用钢结构。

10000

通常输变电的出线杆塔多座落在地面上，可以选国标定型的塔架，而屋顶出线杆由于基础位置在副厂房框架柱上，框架柱截面尺寸(1.2m×1.2m)有限且要考虑到框架柱的稳定，不可能选到合适的国标定型的杆塔，因此其结构设计相对复杂。6725导线出线高度及避雷线高度根据电气设备布置及安全距离要求确定，导线距屋顶高度为10m,避雷线距屋顶高度为15.5m。导线共4组，每组分A、B、C三项，各项导线间距2.2m。按需要设4个出线杆塔分别架立于框架柱顶，与框架柱固接；3个横梁架于出线杆塔间，与杆塔单跨简支连接。导线挂在出线横梁底部，避雷线挂在出线杆塔上。根据布置要求，杆塔最大间距18.5m,总高度15.5m,横梁最大跨度18.5m

5875

30006725

7747.30

7747.30

18500

?741.70

▽733.20

▽731.70

39003500

2t31

8000700080006700

41561

891100

1p90

6000

13090

14600

5900

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图1出线架布置

3出线架结构设计

3.1出线横梁结构设计

出线横梁采用箱形截面梁，翼板与腹板厚度均

收稿日期：2012-12-17

作者简介：王瑞华(1979-),男，工程师，主要从事水利水电工程设计工作。Email:wangruihua563@126.com

为22mm,截面尺寸为550mm×550mm,这样的实腹式构件不仅具有竖向刚度，也有较大的平面外刚度。结构布置时可以沿轴线布置钢梁，两端与出线构柱铰接(见图2)。结构设计主要包括：截面初选、荷载计算、横梁内力计算、横梁截面设计。

1)截面初选

截面高度h与建筑效果、挠度、弦杆大小密

规划设计SMALLHYDROPOWER2013No2,TotalNo170

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55050

550

50456

741.975

100

550

100

图2出线架横梁截面

切关联，根据该工程的经验：h/l=1/20～1/35,

其中l为跨度。横梁的宽度主要影响构件的整体稳定，与强度、挠度关系不甚密切，因此确定梁宽度b主要看横梁的平面外支撑数以及支撑效果，还与梁的横隔间距有较大关系，一般可取b/h=1/1~

1/2。横梁截面水平向与垂直向均受力且相当，因此初定截面尺寸为550mm×550mm。

2)荷载计算

·恒荷载：结构自重+悬挂于横梁上的导线拉力

·活荷载：风荷载

参考《高压架空输电线路施工技术手册》第二版(李薄之编著)一书中架空悬线倾斜角计算公式：

公式1:架空悬线倾斜角θA=arctgILW/

2Hcosφ+(λ-λ2cosφ/2L)(Wo-W)/H-h/L(一端绝缘子串)

公式2:架空θA=arctgILW/2Hcosφ+λ(W?-W)/H-h/L|(两端绝缘子串)

根据以上公式算出的导线、避雷线倾斜角对导线和避雷线的张力设计值按水平向、垂直向和轴向分解，分别算出各方向的力。自重荷载按初定截面估算为5kN/m;由于横梁截面为实腹式钢梁，按当地风速所计算的风荷载为0.7kN/m2。

3)内力计算

按简支梁结构