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10KV供配电系统负荷计算方法分析【摘要】供配电系统负荷计算是系统设计过程中的一项重要内容，对电力系统设备的选择以及安全运行有决定性作用。
电力负荷的计算有不同的方法，本文主要就10KV供配电系统电力负荷计算的意义以及几种不同的计算方法进行分析。
【关键词】10KV供配电电力负荷计算方法分析根据我国《实用供配电技术手册》中的介绍，电力负荷根据其重要级别以及中断造成影响的恶劣程度分为三级，分别为一级负荷、二级负荷和三级负荷。
电力负荷的计算可以为电力系统设备的选择以及线路的布置提供依据，能够确保电力系统设备安全运行，保证电力供应的正常运转，服务人民生活以及国家经济建设。
通常对10KV供配电系统进行负荷计算时，都要涉及对供配电线路上电气设备的用电负荷计算以及包含电气设备的用户组的负荷计算。
1 电力负荷的分级通常依据电力负荷对人民生活以及工厂生产的重要性来将电力负荷分为三个级别，具体如下：一级负荷：最高级别负荷，定义依据为该负荷的中断将造成人员伤亡，另外还会对国家的政治、经济造成重大损失，影响具有重要政治意义与经济意义的关键性单位的正常工作，例如交通枢纽、通信枢纽等。
在供电要求中强调保持持续不间断供电的负荷，假如中断将发生中毒、爆炸等严重事故时。
二级负荷：次一级别负荷，定义依据为该负荷的中断将造成较大的经济、政治损失，比如产品报废、影响较重要单位的连续运转，或者引起人员较多的场所秩序混乱的情况。
三级负荷：其余不包含在一级负荷以及二级负荷情况之内的负荷种类。
电力负荷的分级有利于供配电管理单位针对不同级别负荷确定不同的供配电方案以及电气设备保护方案，确保重点场所、重点设备以及重点科研、外交、经济等单位的顺利运行。
2 10KV供配电系统电力负荷计算方法10KV供配电系统电力负荷的计算单元为系统内电气设备的电力负荷计算，然后依次上升为电气设备组负荷计算、整体系统负荷计算，对于三相电气设备组的电力负荷计算通常有需要系数法、二项式法，系统整体负荷计算的方法有逐级计算法、需要系数法、单位产品耗电量法、负荷密度法、单位用电指标法等方法。
10kV电杆校验计算说明书一.工程概况本工程为10kV 3回架空电力线路工程，釆用单杆直线电杆，电杆商度15叫由上下两节组成，上面一节长9m,下面一节长为6m,埋深2m,导线釆用JKLGYJ-185/10型.档距为70叫主杆顶径为q=190〃m,底径为D H = 390mm, 厚为50mm d杆柱混凝土为C30级，钢筋釆用012的I级光國钢筋。
二、结构计算依据(1)《输电杆塔及基础设计》(祥和、在国)(2)《架空输电线路设计》(孟遂民、孔伟)(3)《66kV及以下架空电力线路设计规》(GB50061-2010)三.结构荷载取值1.导线的计算参数JKLGYJ-185/10型导线的截面面积：210. 93mm2,单位质量1016. 37kg/km2.导线无冰风压综合比载：“d =47・2xl(T'MPa/m：3.导线垂直综合比载：/4d = 92.47xlO-3MPa/m :四、结构静力计算分析1、荷載分析(1)运行请况：直线杆塔第一种荷载组合情况为最大设计风速、无冰.未断线。
a、导线重力：G D=y u)A n L = 47.2 X1 210.93 x70 = 696.9Nb、导线风压：P D = Y AD A D L = 92.47 X10" x210.93x70 = 1365.37V(2)斯线情况：斷一根导线的荷载组合情况为无冰、无风。
导线重力：未斷导线相：/<=0.7斷上导线相：G D= = 348.45"断线力：JKLGYJ-185/10型导线计算拉断力为0 =45020",T 4S020故导线最大使用力为T =丄=一^ = 18008NK 2.5字线最大使用力百分比为35%,则O =几狀• 35% = 18008 x 0.35 = 6302.8N(3)安装情况I :是吊上字线，荷载组合情况为有相应风，无冰。
导线重力：G D=696・9N导线风压：Rg =人MO S D L = 8.892 xlO"3x210.93 x 70 = 131 ・3N挂上导线时，导线越过下横担须向外拉开，其拉力％与水平线的夹角为20° ,并假设上下横担间导线水平拉开1.3m。
10kV单回路直线电杆荷载计算实例1.1.1工程概况本工程为单回路10kV架空配电线路工程，其中X号直线采用单回直线环型钢筋混凝土电杆（以下简称电杆），电杆高度15m，由上下两节组成，上面一节长9m，下面一节长为6m，主杆顶径为D0=190mm，底径为D H=390mm,埋深2.5m（杆型图见下图）；导线采用JKLYJ-10 1×185型架空绝缘线，安全系数K=5；假设根据该塔明细表知该基直线杆水平档距为70m，垂直档距80m。
通过计算判断应该采用什么等级的环型钢筋混凝土电杆（本计算中未考虑绝缘子的影响）。
1.2气象条件2.2.1导线垂直比载a）导线直重比载γ1（0,0）=qg/A×10-3 =769×9.80665÷193.43×10-3=38.99×10-3 Mpa/mb）导线覆冰比载γ2（10,0）=27.728b(b+d)/A×10-3 =27.728×10×(24.6+10) ÷193.43×10-3=49.60×10-3 Mpa/mc）导线垂直总比载γ3（10,0）=γ1（0,0）+γ2（10,0）=38.99×10-3 +49.60×10-3=88.59×10-3 Mpa/m式中：q--导线的单位长度质量，kg/km；g--重力加速度；A--导线截面，mm2；d--导线外径,mm；b--覆冰厚度,mm。
2.2导线水平比载a）导线无冰风压比载Ⅰ）大风风压比载γ4（0,25）=αμS d W0 /A =0.85×1.1×24.6×252÷(1600×193.43)= 46.45×10-3 Mpa/mⅡ）安装风压比载γ4（0,10）=αμS d W0 /A =1.0×1.1×24.6×102÷(1600×193.43)= 8.74×10-3 Mpa/mb）导线覆冰风压比载γ5（10,10）=αμS（b+d ）W0 /A =1.0×1.2×（10+24.6）×102÷(1600×193.43)= 13.42×10-3 Mpa/m式中：a -- 风荷载档距系数，应根据设计基本风速查下表；m S-- 导线或地线的体型系数：线径小于17mm或覆冰时(不论线径大小)应取m S=1.2；线径大于或等于17mm，m S取1.1；W0-- 基准风压标准值，kN/m2，应根据基准高度的风速V(m/s)计算。
大风风荷载(kg)覆冰风荷载(kg)大风张力(kg)覆冰张力(kg)46.6616.09405.59506.8259.618.81282.16353.561.3119.08591.14755.2576.0721.47576.53707.0253.6417.84521.9668.4459.0418.72435.31545导线参数电杆参数C气象区，水平档距60mJ19-12J27-12J35-12电杆重量（kg）电杆重量（kN）000国标弯距（kN）58.578146.25折算至计算点处弯距（kN）59.08578.78147.713杆身风压（大风）（kg）104.32136.75169.18杆身风压（大风）（kN） 1.0233792 1.3415175 1.6596558杆身弯距（大风）（kg.m）480.87644.65808.43杆身风压（覆冰）（kg）11.5915.1918.8杆身弯距（覆冰）（kN）0.11369790.14901390.184428杆身弯距（覆冰）（kg.m）53.4371.6389.83高压线平均呼高（米）9.959.959.95低压线平均呼高（米）8.758.758.75线路转角α（°）152045 LGJ-120/20333JKLYJ-10/120333LGJ-240/30JKLYJ-10/240LGJ-185/25JKLYJ-1/185线路转角α（弧度）0.2617991670.3490655560.7853975 (sin(90-α/2))20.9829625980.9698459070.8535526872*sin(α/2)0.2610521650.3472960650.765366252高压裸线＋低压裸线大风水平力（kN） 5.489239922 6.81881782211.96756234高压裸线＋低压裸线大风弯距（kN.m)56.5255462169.94662791127.0685237高压裸线＋低压裸线覆冰水平力（kN) 4.472937971 5.78843206412.00459274高压裸线＋低压裸线覆冰弯距（kN.m)50.4833750665.33713618136.2656522高压裸线＋低压绝缘线大风水平力（kN) 5.489239922 6.81881782211.96756234高压裸线＋低压绝缘线大风弯距（kN.m)56.5255462169.94662791127.0685237高压裸线＋低压绝缘线覆冰水平力（kN) 4.472937971 5.78843206412.00459274高压裸线＋低压绝缘线覆冰弯距（kN.m)50.4833750665.33713618136.2656522高压绝缘线＋低压裸线大风水平力（kN) 4.915292155 5.9265900649.512388588高压绝缘线＋低压裸线大风弯距（kN.m)49.958148959.7373117998.97519797高压绝缘线＋低压裸线覆冰水平力（kN) 3.37370217 4.2989958978.619427873高压绝缘线＋低压裸线覆冰弯距（kN.m)37.9053694148.2942628497.53090319高压绝缘线＋低压绝缘线大风水平力（kN) 4.915292155 5.9265900649.512388588高压绝缘线＋低压绝缘线大风弯距（kN.m)49.958148959.7373117998.97519797高压绝缘线＋低压绝缘线覆冰水平力（kN) 3.37370217 4.2989958978.619427873高压绝缘线＋低压绝缘线覆冰弯距（kN.m)37.9053694148.2942628497.53090319J19-15J27-15J35-15J19-18J27-18J35-1800000073.598183.7591.5122228.7573.598183.7589.729119.639224.323140.01180.79221.57177.74226.55275.36 1.3734981 1.7735499 2.1736017 1.7436294 2.2224555 2.7012816797.721056.681315.631194.261565.211936.1715.5620.0924.6219.7525.1730.60.15264360.19708290.24152220.19374750.24691770.30018688.64117.41146.18132.7173.91215.1312.3512.3512.3515.0515.0515.0511.1511.1511.1513.8513.8513.851520451520453333333333330.2617991670.3490655560.78539750.2617991670.349065560.7853975 0.9829625980.9698459070.853*******.9829625980.969845910.853552687 0.2610521650.3472960650.7653662520.2610521650.347296060.7653662525.8393588227.25085022212.481508246.2094901227.6997558213.00918814 72.4258650889.71229325161.240322590.76592863112.456292200.24699444.5118836715.83650106412.06168694 4.5529875715.8863358612.12035074 62.9120992781.41839739169.525019476.9446025899.5661955207.00449035.8393588227.25085022212.481508246.2094901227.6997558213.00918814 72.4258650889.71229325161.240322590.76592863112.456292200.24699444.5118836715.83650106412.06168694 4.5529875715.8863358612.12035074 62.9120992781.41839739169.525019476.9446025899.5661955207.00449035.2654110556.35862246410.02633449 5.6355423556.8075280610.55401439 64.2743719377.04042852126.370717380.8323276797.01406157.75407463.412647874.3470648978.676522073 3.45375177 4.39689978.735185873 47.3002028160.26468023121.447215457.9195789573.7877791148.41574945.2654110556.35862246410.02633449 5.6355423556.8075280610.5540143964.2743719377.04042852126.370717380.8323276797.01406157.75407463.412647874.3470648978.676522073 3.45375177 4.39689978.735185873 47.3002028160.26468023121.447215457.9195789573.7877791148.4157494其余气象区整体更换其余气象区整体更换。
10kV变电站负荷计算书一、建筑概况：工程为北京某度假村项目中某变配电间设计，配电室层高4.8m，下方设有电缆夹层,层高2.1m二、设计内容：本工程包括10/0.38kV配电系统，照明系统，插座系统和接地系统。
供电系统：1、用户供电方式的确定；2、光源的选择；3、用电负荷功率、额定电流的计算；4、导线、穿线保护管、断路器的选择；照明系统：照明从配电箱的引线，线路的敷设方式，包括照度的计算及灯具的选择，安装的高度。
插座系统：动力线的选择，插座的选型及安装高度。
接地系统：接地的方式。
三、设计依据：1、《10kv及以下变电所设计规范》GB50053-942、《建筑照明设计规范》GB50034-20043、《建筑防雷设计规范》GB50057-2010四．设计思路：本次设计对10KV变电所系统进行设计，主要包括：用建筑设计规范来建立设计的整体思路，并完成强电系统的负荷计算、设备选型、系统构成、照度计算以及施工图的绘制，包括系统图和平面图，最后根据设计方案，选择相应的器材的型号和规格.高压系统：1. 高压两路10kV电源双路并行运行。
设有母联开关，为手投自复带电气闭锁。
高压主进开关与联络开关间设电气联锁，任何情况下只能合其中两个开关。
真空断路器选用弹簧储能操作机构，采用直流220V/65Ah铅酸免维护电池柜作为操作、继电保护及信号电源。
2. 高压开关柜采用KYN28A-12型金属铠装移开式开关柜，共10面，并排布置，其中进线柜2面，隔离柜2面，计量柜2面，母联柜2面，出线柜2面。
低压系统：1. 变压器低压侧采用单母线分段方式运行，联络开关采用互投自复或互投手复或手投手复（配转换开关），互投时应自动切断非保证负荷电源；低压主进开关与联络开关之间设电气联锁，任何情况下只能合其中两个开关。
低压开关柜采用GCK型抽屉式开关柜，共16面；其中受电柜2台，联络柜1台，馈电柜9台，电容器柜4台。
要求柜体断流能力>40kA。
第二卷第一册１０ｋＶ及以下配电线路电杆杆身部分说明（FJXL07-02-01）一．10kV转角钢管杆：1.设计说明：杆型分类依据：(1)．导线配置分类：单回120mm2（包含及以下截面的绝缘导线、铝绞线和钢芯铝绞线）无低压、单回120mm2加150mm2（包含及以下截面的绝缘导线、铝绞线和钢芯铝绞线）低压；单回240mm2无低压、单回240mm2加150mm2低压；双回240mm2无低压、双回240mm2加150mm2低压的导线进行分类。
(2)．电杆配置分类：本典设采用钢管杆型式，杆高分10m和13m两种，10m杆高仅用于单回路（无同杆架设低压线），13m杆高可用于单回路和双回路（可同杆架设低压线）。
计算依据及方法：(1)．各气象区参数、导线参数、水平档距L h≤60m垂直档距Lv≤80m。
(2)．单回路按三角排列、双回路按双三角排列进行计算。
(3)．同杆架设的380/220V导线按水平排列，距高压横担1.5m。
(4)．钢管杆和基础采用法兰连接。
(5)．附加弯矩取15%。
未考虑横担构件、爬梯、绝缘子及金具产生的风荷载。
(6)．根据DL/T 5130-2001《架空送电线路钢管杆设计技术规定》，在荷载长期效应组合作用下，钢管杆杆顶的最大饶度不超过杆身的15‰。
杆型设置：(1)．杆型种类：本典设钢管杆采用８种，其参数见表2-3-1。
表2-1-110kV转角钢管杆杆型及主要参数表(2)．杆型代号说明：G表示钢管杆，“－”之前数字表示钢杆梢径，“－”之后数字表示钢杆总长。
(3)．电杆椎度：受力较小的梢径310mm及以下的椎度设置为1:50，受力较大的梢径350mm及以上的椎度设置为1:40。
2.使用说明：(1)．见总说明第六条“典型设计图查用方法”。
(2)．对于高低压同杆架设时，高低压导线截面不应大于典设分类表中高低压导线的组合截面。
(3)．终端型电杆可按线路转角60°情况从杆型分类表中选取。
第1章10kV小档距杆塔水平综合荷载表1.1概述按照南方电网公司配网线路标准设计工作安排，广西绿能电力勘察设计有限公司负责10 kV 架空线路标准设计小档距杆塔水平综合荷载表模块的设计工作。
1.2设计气象条件（1）基本风速根据南方电网五省区的气象条件，结合《66kV 及以下架空电力线路设计规范》中的典型气象区，考虑到经济性、安全性和通用性，最大设计风速采用离地10m 高30 年一遇10min 平均最大风速，分别取25m/s、30m/s 和35m/s。
（2）覆冰取值综合考虑南方电网五省区2008 年冰灾后工程设计冰厚的取值情况，设计的覆冰取值主要原则如下：最大设计风速为25m/s 时：无冰、10mm最大设计风速为30m/s 时：无冰；最大设计风速为35m/s 时：无冰。
1.3低压线10mm 冰区及以下杆塔考虑同杆架设1 回低压线，低压线导线按185 mm2和120 mm2两种截面考虑。
10kV 线导线截面为240mm2时所带低压线截面按185mm2考虑，10kV 线导线截面为120mm2时所带低压线截面按120 mm2考虑。
低压线与10kV 导线间垂直距离不小于1.2m。
1.4系数的取值（1）杆塔风振系数βz取1.0，风荷载体型系数μs取1.0（考虑全面积），风压高度变化系数μz取1.0（2）导线风荷载档距系数α：20m/s以下取1，20m/s以上取0.9；荷载体型系数μs：当导线外径当d<17mm，取1.2；当d≥17mm，取1.1；覆冰时取1.2。
1.5注意事项（1）荷载表中导线只考虑了覆冰，大风，断线三种工况，塔身只考虑了风荷载，综合水平荷载表值取三种工况的最大值。
（2）水平综合荷载包括导线风荷载、杆塔风荷载、导线张力，金具和横担风荷载忽略不计。
（3）最后计算出的杆塔底部弯距折算成呼高处的水平综合荷载，荷载值为标准值。
（4）设计过程中遇到导线使用条件与综合荷载表不一致时，需要进行杆塔呼称高处水平综合荷载的换算1.6荷载表表1.6-1 A气象区绝缘导线单回路水平综合荷载（N）（标准值）表1.6-2 B 气象区绝缘导线单回路水平综合荷载（N ）（标准值）表1.6-3 C气象区绝缘导线单回路水平综合荷载（N）（标准值）表1.6-4 D 气象区绝缘导线单回路水平综合荷载（N ）（标准值）表1.6-5 A气象区绝缘导线双回路水平综合荷载（N）（标准值）表1.6-6 B 气象区绝缘导线双回路水平综合荷载（N ）（标准值）表1.6-7 C气象区绝缘导线双回路水平综合荷载（N）（标准值）表1.6-8 D 气象区绝缘导线双回路水平综合荷载（N ）（标准值）表1.6-9 A气象区绝缘导线四回路水平综合荷载（N）（标准值）表1.6-10 B 气象区绝缘导线四回路水平综合荷载（N ）（标准值）表1.6-11 C气象区绝缘导线四回路水平综合荷载（N）（标准值）表1.6-12 D 气象区绝缘导线四回路水平综合荷载（N ）（标准值）表1.6-13 A气象区绝缘导线单回路（带低压）水平综合荷载（N）（标准值）表1.6-14 B气象区绝缘导线单回路（带低压）水平综合荷载（N）（标准值）表1.6-15 C气象区绝缘导线单回路（带低压）水平综合荷载（N）（标准值）表1.6-16 D气象区绝缘导线单回路（带低压）水平综合荷载（N）（标准值）表1.6-17 A气象区绝缘导线双回路（带低压）水平综合荷载（N）（标准值）表1.6-18 B气象区绝缘导线双回路（带低压）水平综合荷载（N）（标准值）。
10kV单回路直线电杆荷载计算实例1.本工程为单回路10kV架空配电线路工程，其中X号直线采用单回直线环型钢筋混凝土电杆（以下简称电杆），电杆高度15m，由上下两节组成，上面一节长9m，下面一节长为6m，主杆顶径为D0=190mm，底径为D H=390mm,埋深2.5m（杆型图见下图）；导线采用JKLYJ-10 1×185型架空绝缘线，安全系数K=5；假设根据该塔明细表知该基直线杆水平档距为70m，垂直档距80m。
通过计算判断应该采用什么等级的环型钢筋混凝土电杆（本计算中未考虑绝缘子的影响）。
2. 导线比载计算a）导线直重比载γ1（0,0）=qg/A×10-3 =769×9.80665÷193.43×10-3=38.99×10-3 Mpa/mb）导线覆冰比载γ2（10,0）=27.728b(b+d)/A×10-3 =27.728×10×(24.6+10) ÷193.43×10-3=49.60×10-3 Mpa/mc）导线垂直总比载γ3（10,0）=γ1（0,0）+γ2（10,0）=38.99×10-3 +49.60×10-3=88.59×10-3 Mpa/m式中：q--导线的单位长度质量，kg/km；g--重力加速度；A--导线截面，mm2；d--导线外径,mm；b--覆冰厚度,mm。
a）导线无冰风压比载Ⅰ）大风风压比载γ4（0,25）=αμS d W0 /A =0.85×1.1×24.6×252÷(1600×193.43)= 46.45×10-3 Mpa/mⅡ）安装风压比载γ4（0,10）=αμS d W0 /A =1.0×1.1×24.6×102÷(1600×193.43)= 8.74×10-3 Mpa/mb）导线覆冰风压比载γ5（10,10）=αμS（b+d ）W0 /A =1.0×1.2×（10+24.6）×102÷(1600×193.43)= 13.42×10-3 Mpa/m式中：a -- 风荷载档距系数，应根据设计基本风速查下表；μS-- 导线或地线的体型系数：线径小于17mm或覆冰时(不论线径大小)应取μS=1.2；线径大于或等于17mm，μS取1.1；W0-- 基准风压标准值，kN/m2，应根据基准高度的风速V(m/s)计算。
10kV 电杆校验计算说明书一、工程概况本工程为10kV 3回架空电力线路工程，采用单杆直线电杆，电杆高度15m ，由上下两节组成，上面一节长9m ，下面一节长为6m ，埋深2m ，导线采用JKLGYJ-185/10型，档距为70m ，主杆顶径为0190D mm =，底径为390H D mm =,壁厚为50mm 。
杆柱混凝土为C30级，钢筋采用φ12的Ⅰ级光圆钢筋。
二、结构计算依据（1）《输电杆塔及基础设计》（祥和、在国） （2）《架空输电线路设计》（孟遂民、孔伟） （3）《66kV 及以下架空电力线路设计规》（GB50061-2010）三、结构荷载取值1. 导线的计算参数JKLGYJ-185/10型导线的截面面积：210.93mm 2，单位质量 1016.37kg/km2. 导线无冰风压综合比载：3147.210a/m d MP γ-=⨯； 3. 导线垂直综合比载：3492.4710a/m d MP γ-=⨯；四、结构静力计算分析1、荷载分析（1）运行情况：直线杆塔第一种荷载组合情况为最大设计风速、无冰、未断线。
a 、导线重力：-3147.210210.9370696.9D D D G A L N γ==⨯⨯⨯=b 、导线风压：3492.4710210.93701365.3D D D P A L N γ-==⨯⨯⨯=(2) 断线情况：断一根导线的荷载组合情况为无冰、无风。
导线重力：未断导线相： s =0.7μ 断上导线相： '1348.452D D D A LG N γ==断线力：JKLGYJ-185/10型导线计算拉断力为 45020P T N =, 故导线最大使用力为 max 45020180082.5P T T N K === 导线最大使用力百分比为35％，则max 35%180080.356302.8D T T N =⋅=⨯=（3）安装情况Ⅰ：起吊上导线，荷载组合情况为有相应风，无冰。
导线重力： 696.9D G N =导线风压： 3104108.89210210.9370131.3D D D P A L N γ-==⨯⨯⨯=（）（）挂上导线时，导线越过下横担须向外拉开，其拉力2T 与水平线的夹角为20°，并假设上下横担间导线水平拉开1.3m 。
0x =∑，则°12cos 20T =， 得121.14T T =y=0∑，则°12sin 20D G T =+得 1221.58(696.90.342)1223.40.60.9T T T =⨯+=+ 联立上面两式可得22265.6T N =, 121.14 1.142265.62582.7T T N ==⨯=1T 引起的垂直荷载1T G 和横向荷载1T P 为：10.92582.71471.21.58T G N =⨯= 11.32582.721251.58T P N =⨯= 1()200 1.1(696.91471.2)3002002884.9DT F G K G G G N =+++=⨯+++=∑110 1.12125131.32468.8T D P KPP N =+=⨯+=∑（）（4）安装情况Ⅱ：起吊下导线。
正在起吊下导线时下横担处的总重力为：200 1.1696.93002001266.6DF G KGG N =++=⨯++=∑（5）杆身风压计算根据已知条件：风压高度变化系数取z =1μ,构件体形系数取s =0.7μ，杆塔风荷载调整系数取z =1β。
1）正常情况大风时上横担处单位长度杆身风压为：1000.2310.231()(390190)190193.11515H D D D D mm =⨯-+=⨯-+=20100.190.193301.00.7175.4/2 1.6z s z f P A W N m μμβ+==⨯⨯⨯⨯=中横担处单位长度杆身风压为：2001.1 1.1()(390190)190204.71515H D D D D mm =⨯-+=⨯-+= 20200.1930.205301.00.7178.4/2 1.6z s z f P A W N m μμβ+==⨯⨯⨯⨯=下横担处单位长度杆身风压为：3002.91 2.91()(390190)190228.81515H D D D D mm =⨯-+=⨯-+= 20300.2050.229301.00.7 1.085.4/2 1.6z s z f P A W N m μμβ+==⨯⨯⨯⨯=电杆接头处单位长度杆身风压为：40099()(390190)1903101515H D D D D mm =⨯-+=⨯-+= 20400.2290.31301.00.71106.1/2 1.6z s z f P A W N m μμβ+==⨯⨯⨯⨯=地面处单位长度杆身风压为：5001313()(390190)190363.31515H D D D D mm =⨯-+=⨯-+= 20500.310.363301.00.71132.5/2 1.6z s z f P A W N m μμβ+==⨯⨯⨯⨯=2）安装情况上横担处单位长度杆身风压为：2'0100.190.193101.00.718.4/2 1.6z s z f P A W N m μμβ+==⨯⨯⨯⨯=中横担处单位长度杆身风压为：2'0200.1930.205101.00.718.7/2 1.6z s z f P A W N m μμβ+==⨯⨯⨯⨯=下横担处单位长度杆身风压为：2'0300.2050.229101.00.719.5/2 1.6z s z f P A W N m μμβ+==⨯⨯⨯⨯=电杆接头处单位长度杆身风压为：2'0400.2290.31101.00.7111.8/2 1.6z s z f P A W N m μμβ+==⨯⨯⨯⨯=地面处单位长度杆身风压为：2'0500.310.363101.00.7114.7/2 1.6z s z f P A W N m μμβ+==⨯⨯⨯⨯=2、正常情况下的弯矩计算（1）运行情况（大风）杆头荷载如下图（a ）所示，截面1、2、3、4、5处的弯矩为：21 1.1575.40.450.23 2.06M N m =⨯⨯⨯=⋅22 1.15(1365.30.9278.40.45 1.13)2878.0M N m =⨯⨯⨯+⨯⨯=⋅32696.9(0.5250.8750.475)1.151365.3(1.8920.9914)10170.785.40.45 2.12M N m⎡⎤⨯--+⎢⎥=⨯⨯⨯+⨯=⋅⎢⎥⎢⎥+⨯⨯⎣⎦ 42696.9(0.5250.8750.475)1.151365.3(8.7727.874 6.883)98399.2106.10.459M N m⎡⎤⨯--⎢⎥=⨯+⨯⨯+⨯+⨯=⋅⎢⎥⎢⎥+⨯⨯⎣⎦52696.9(0.5250.8750.475)1.151365.3(12.77211.87410.883)153759.3132.50.4513M N m ⎡⎤⨯--⎢⎥=⨯+⨯⨯+⨯+⨯=⋅⎢⎥⎢⎥+⨯⨯⎣⎦大风情况电杆弯矩示意图运行情况(a)断线情况(b)安装情况Ⅰ(c)安装情况Ⅱ(d)（2）断上导线情况因为断上导线对杆身产生的弯矩比断下导线要大得多（即断上导线起控制作用），故只计算断上导线时杆柱的弯矩。
首先计算断导线时的设计荷载， 断导线力为：1.46302.88823.9D T N =⨯=横担转动后断线力为：0.80.88823.97059.14D D T T N ∆==⨯=嵌固点处的弯矩为：[][]41' 1.15+'a 1.150.7517059.148.77(348.45+300)0.553769.1C D D F M K T h G G N mϕ=∆+=⨯⨯⨯⨯+⨯=⋅（）据配筋图可知电杆通常布置竖向钢筋12φ12，电杆采用C30级混凝土，216.5/cm f N mm =，c A =π2222221() 3.14(195145)53380r r mm -=⨯-=，21357.2s A mm =,2195r mm =，1145r mm =，170s r mm =，2210/y f N mm =,2101357.2=0.1960.3216.55338022101357.2y s cm y s f A f A f A ϕα⨯===≤+⨯+⨯⨯π °sin =sin 0.196180=0.58ϕ⨯（）所配钢筋能承担的弯矩为：12csin 1951450.582)(16.55338022101357.2170)45556.7822 3.14cm y s s r r M f A f A r N m ϕ++=+=⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=•（π故电杆配筋能满足电杆断上导线在嵌固点处产生的弯矩要求，但不能满足大风情况电杆的弯矩要求。
（3）电杆在安装导线时的强度验算根据导线安装情况时引起的荷载对杆柱进行强度验算，即检查杆柱在安装荷载作用下各处弯矩是否满足配筋的抵抗弯矩，安装导线时杆头设计荷载如图（c ）、（d ）所示。
Ⅰ、安装上导线时各处的弯矩为：21(2884.90.5696.90.58.40.50.23)0.91749.3M N m =⨯-⨯+⨯⨯⨯=•'2202(5285.30.51398.30.56387.20.91696.80.90.5 1.13)0.98301.48M P N m=⨯-⨯+⨯+⨯+⨯⨯⨯=•'23035285.30.51398.30.56387.2 1.891696.8(1.8920.994)0.5 2.120.926830.84M P N m=〈⨯-⨯+⨯+⨯⨯+⨯+⨯⨯〉⨯=•Ⅱ、安装下导线时各处的弯矩为：'21010.50.230.90.17M P N m =⨯⨯⨯=•'2202(1696.80.90.5 1.13)0.91531.88M P N m =⨯+⨯⨯⨯=•'2303(2038.131398.3)0.5251398.3(0.8750.475)1696.8(1.8920.994)0.5 2.120.910442.06M P N m=〈-⨯-⨯++⨯⨯+⨯+⨯⨯〉⨯=•安装时产生的最大弯矩11749.3M N m =•，28301.48M N m =•，326830.84M N m =• （4）电杆正常情况运行的裂缝宽度验算结合实际情况知，电杆配筋图的嵌固点处配置12φ12光面Ⅰ级钢筋，采用φ4Ⅰ级螺旋钢筋，螺距为S=50mm 。
电杆根部2195r mm =，1145r mm =，170s r mm =，c A =π2222221() 3.14(195145)53380r r mm -=⨯-=，21357.2s A mm =, 229.5/c E kN mm =，2210/s E kN mm =，光面钢筋21, 2.0/tk f N mm ν==a 、 验算裂缝宽度应采用弯矩标准值（即荷载标准值引起的弯矩）25 1.151696.8(12.77211.87410.883)1398.3(0.8750.4750.525)78.870.513212.5M kN m=⨯〈⨯⨯+⨯+⨯-⨯+-+⨯⨯〉=•2107.1229.5s E c E E α=== 20(1)53380(7.121)1357.261686.064c E s A A A mm α=+-=+-⨯=2222301261686.064()(195145)5356708.9444170d s A W r r mm r =+=+⨯=⨯ 1220.4 1.46r r γ=-⨯=，22.0/tk f N mm = b 、 计算开裂弯矩1.462.05356708.9415.64cr tk d M f W kN m γ==⨯⨯=•c 、 计算裂缝宽度65max3(212.515.64)10(200)(20050) 1.010.2mm 1357.221017010cr s s s M M S mm A E r δν--⨯=+=+⨯=〉⨯⨯⨯故电杆的裂缝宽度不能满足容许裂缝宽度要求。
