10kV配电杆塔装置标准设计说明(高风速部分)

设计说明1.设计依据本设计主要依据下列规范和规程等进行设计:1.1《66kV及以下架空电力线路设计规范》GB50061-97。

1.2《10kV及以下架空配电线路设计技术规程》DL/T5220-2005。

1.3《供配电系统设计规范》GB50052-95。

1.4《架空绝缘配电线路设计技术规程》DL/T601-1996。

1.5《圆线同心绞架空导线》 GB 1179-1999。

1.6《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》 DL/T5154-2002。

1.7《环形混凝土电杆》 GB4623-2006。

1.8广东电网公司生产技术部《广东电网公司沿海地区配电网遭受台风受损原因调研报告》。

2.主要内容10kV配电装置标准设计高风速部分，是根据《广东电网公司沿海地区配电网遭受台风受损原因调研报告》，并由广东电网公司生产技术部安排设计，通过对广东电网公司沿海地区配电网遭受台风受损原因分析总结，提出广东省近年超强台风活动频繁而10kV架空配电线路防风水平偏低，每次均造成严重损失，除在线路施工、电杆制造、运行管理等其它环节改进外，还必须提高(农)配网项目建设标准，在设计、选材方面加以改进，选用较高合适的设计风速开展标准设计。

本设计主要根据调研结果分析，分别选用40m/s、45 m/s高设计风速条件，对单回、双回路电杆在带拉线、不带拉线状态下进行受力分析计算，并根据计算结果选取相适应的杆塔及装置型式，按相应条件选取线路横担、绝缘子和金具，配置与常用土质相适应的基础，达到既提高线路运行的安全性和可靠性，又考虑到经济性。

3.气象条件根据调研结果分析，工程气象条件分别选用以下A、B共2种气象组合条件，见下表：表3-1 气象组合条件4.设计技术条件4.1导线截面及安全系数导线选取一般应选用钢芯铝绞线（裸导线），在出线走廊拥挤、树线矛盾突出、人口密集的城区、繁华街道区、集镇等复杂地段推荐采用JKLGYJ系列钢芯铝绞线芯交联聚乙烯绝缘架空电缆（绝缘导线）。

根据《广东电网公司沿海地区配电网遭受台风受损原因调研报告》, 在重点防御台风地理区域，主干线、分干线、分支线选用导线截面分别不低于150、120、70mm2。

导线的主要物理参数和应用安全系数如下：4.2导线的主要物理参数表4-1 钢芯铝绞线参数表广东电网公司10kV配网工程标准设计第二卷架空线路线标准设计上册裸导线（高风速）部分 1表4-2 绝缘导线参数表4.1.1 导线应用安全系数表4-3 导线应用安全系数表4.3 导线排列及相序布置型式本设计导线采用三角(上字)形、垂直排列两种排列方式。

本标准设计耐张杆(塔)采用垂直排列；直线杆一般单回路采用三角(上字)型排列，当有可能改成双回路时使用双回路装置垂直排列（另一侧导线暂不装）。

4.4 线路的档距及线间距离 4.3.1 线路的档距因本设计选用设计风速达到40m/s 、45 m/s ，考虑到工程设计使用的普遍情况和经济性，线路水平档距控制在60m 以下，城镇地区档距一般取40～50m ，郊区及农村地区配电线路的档距一般取50～60m ，线路耐张段长度控制在400m 以内，对耐张段过长的线路增设耐张杆塔隔断。

表4-4 配电线路的档距 （m ）4.3.2 线路的线间距离4.3.2.1 配电线路的最小线间距离考虑到风速较高，本标准设计导线最小线间距离按0.9m 考虑，若实际设计档距大于60m 时，应按相应规程、规范调整并适当增加。

4.3.2.2 同杆架设的线路或单回线路采用垂直布线时，横担之间的最小垂直距离，采用下表所列数值：表4-5 垂直布线时两层横担之间的最小垂直距离 (m ）转角或分支线如为单回线，则分支线横担距主干线横担为0.6m ，如为双回路线，则分支线横担距上排主干线为0.45m ，距下排主干线横担为0.6m ，则导线层间距离须作相应调整。

4.3.2.3 导线放线弧垂可查表。

4.5 杆塔 4.4.1 电杆选用4.4.1.1 电杆弯矩及型号配置电杆设计使用条件：因本设计选用设计风速达到40m/s 、45 m/s ，考虑到工程设计使用的普遍情况和经济性，水平档距60m ，风向与线路夹角90度，使用最大导线为钢芯铝绞线（裸导线）LGJ-240/30和绝缘导线JKLGYJ-240/30，电杆高度按12m 、15m ，埋深分别为1.9m 、2.3m 考虑。

按上述条件电杆分别在带或不带防风拉线，直线杆单回路采用三角(上字)形装置，双回路采用一列式布置，层间垂直距离按0.9m 考虑时，计算出各种情况电杆根部 “弯矩标准值”，并据此计算选择电杆用的“弯矩设计值”见下表：表4-6 设计风速45m/s 时杆根弯矩及电杆选用型号注：1、电杆的根部弯矩标准值：对于本设计为电杆最大水平综合荷载作用于电杆对基础顶部(地面)处产生的弯矩。

2、电杆弯矩设计值=弯矩标准值x1.40。

3、杆塔结构构件及其连接的承载力(强度和稳定)计算，应采用弯矩设计值；变形、抗裂、裂缝、地基和基础稳定计算，均应采用弯矩标准值。

4、电杆选用方法：弯矩设计值 (Ms)≤电杆承载力检验弯矩(Mu)[其中Mu=βu*Mk （开裂检验弯矩），βu=2.0]。

5、表中“选用电杆”一栏中电杆型号如Φ190x12x70xY ，弯矩值加下划线表示该弯矩超过国标整根电杆开裂检验弯矩值，采用高强度电杆弯矩值。

上表可供工程设计时按使用条件对应“弯矩设计值”选用电杆或按弯矩控制电杆在不同规格导线的最大使用档距。

当工程设计中有别于上述条件时，请根据实际条件查《10kV 架空配电线路电杆根部弯矩一览表》再进行电杆选用，表中大于60m 的数据供工程设计时按弯矩选用电杆或按电杆弯矩控制使用档距。

若超出本表或本设计范围的特殊应用，请自行计算和设计、选用杆塔。

4.4.1.2 电杆的主要规格因考虑到设计风速较高，有条件时建议采用整根式电杆，减少因现场焊接引起的电杆强度损失和安全隐患。

4.4.1.4.1 现行使用电杆生产国家标准《环形混凝土电杆》GB/T 4623-2006，整根钢筋混凝土锥形杆开裂检验弯矩(Mk)见下表：表4-8 整根钢筋混凝土锥形杆开裂检验弯矩表 单位：kN ·m4.4.1.4.2 现行常见高强度（大弯矩）整根钢筋混凝土锥形杆开裂检验弯矩(M k )见下表：表4-9 高强度整根钢筋混凝土锥形杆开裂检验弯矩表 单位：kN ·m4.4.1.3 电杆的选用。

4.4.1.2.1 根据实际工程设计线路的情况，确定线路回路数、电杆装置型式、电杆高度、导线型号、最大设计风速、使用档距等条件后，在弯矩表中查出线路实际情况电杆对应的根部“弯矩设计值”。

4.4.1.2.2 再根据电杆根部“弯矩设计值”选用所需要的电杆型号，必须满足：弯矩设计值 (Ms)≤电杆承载力检验弯矩(Mu)[其中Mu=βu*Mk （开裂检验弯矩），βu=2.0]。

4.4.1.2.3 依照电杆根部“弯矩标准值”按规范要求进行电杆变形、抗裂、裂缝、地基和基础稳定计算。

4.4.1.4 电杆的选用原则4.4.1.4.1 根据设计特点和为适应供电可靠性要求日益提高的现状，本设计只考虑双回路以下杆塔装置。

4.4.1.4.2 电杆稍径采用190、230mm ，砼杆全高分12m 、15m 两种（特殊规格在工程设计实际中定并自行验算），上述砼杆的锥度均为1/75。

4.4.1.4.3根据上述计算结果，防风拉线对降低电杆弯矩有极大的作用，是最经济有效的抗风措施，故有条件打拉线的新建电杆采用普通环形预应力钢筋混凝土锥形电杆，其中12m采用φ190x12x24.38xY（开裂检验弯矩24.38kN.m）、15m采用φ190x15x30.62xY（开裂检验弯矩30.62kN.m），或旧线路防风加固在有条件的情况下最经济的手段为加装防风拉线。

4.4.1.4.4为降低工程造价，电杆尽可能采用国标整根预应力钢筋混凝土锥形电杆，只有当其满足不了要求时才采用高强度（大弯矩）(预应力)钢筋混凝土锥形电杆。

4.4.1.4.5为减少浪费，有条件时电杆强度应按配网中长期规划并考虑线路扩建、改建情况选用。

同一地区应根据当地情况在可靠、经济和适用的前提下选用几种规格电杆且尽可能简化，避免因规格太多造成混乱并引起安全事故。

4.4.1.4.6电杆装置横担有瓷横担及角钢两种，所有铁件均采用Q235钢材，加工后热镀锌防腐。

4.4.2 铁塔选用自立式铁塔采用螺栓塔，双回路直线耐张塔和转角铁塔呼称高有10.5m、13.5m。

铁塔钢材选用Q235及Q345两种，铁塔加工后热镀锌防腐。

当工程设计中有别于上述条件时，请根据实际条件查《10kV架空配电线路铁塔根部弯矩一览表》换算后在广东电网公司10kV配网工程标准设计《第二卷架空线路部分》(上册裸导线部分)、（中册焊接塔部分）和（下册绝缘导线部分）选用，或采用特殊设计。

4.6金具、绝缘子4.5.1 金具4.5.1.1本设计采用的金具应符合DL/T-756～759-2001国家标准中的金具产品，使用安全系数不应小于2.5。

4.5.1.2绝缘导线宜选用专用耐张线夹。

4.5.2 绝缘子配电线路绝缘子的性能应符合国家有关标准,并在工程设计中必要时进行验算。

4.5.2.1本标准设计直线杆（塔）主要采用胶装式陶瓷横担绝缘子SQ-210。

4.5.2.2耐张杆(塔)挂线采用悬式绝缘子串，跳线采用胶装式陶瓷横担绝缘子。

悬式绝缘子有瓷式绝缘子XP-70和玻璃绝缘子LXP-70。

4.5.2.3绝缘子机械强度安全系数不小于：胶装式陶瓷横担绝缘子3.0，悬式绝缘子2.7，针式绝缘子2.5。

4.7拉线及基础4.6.1 拉线拉线采用镀锌钢绞线GJ-50、GJ-70或GJ-100，其强度安全系数应大于2.0，拉线棒直径不小于16mm，拉线棒加工后热镀锌防腐。

需要时，高压线路拉线应装设拉线绝缘子。

表4-10 镀锌钢绞线参数表4.6.2 基础4.6.2.1杆塔基础的上拔和倾覆稳定系数不应小于下表数值：表4-11 上拔和倾覆稳定系数注：γR1 土重上拔稳定系数、γR2 基础自重上拔稳定系数、γS基础倾覆稳定系数4.6.2.1.1砼杆的底盘、拉线盘和卡盘一般采用预制混凝土，其混凝土标号不应低于C20，可在工程设计时根据土质情况选用。

4.6.2.1.2电杆的埋设深度，应进行倾覆验算。

电杆埋设深度宜采用下表所列数值。

上表只说明一般地区的电杆埋深，各地也可根据实际情况在满足计算地条件下对埋深进行变化，遇有淤泥、流沙、地下水位较高等情况时，应做特殊处理。

4.6.2.1.3自立铁塔的基础一般采用现浇阶梯式混凝土基础，适用于一般粘性土，土容重为16kN/ m3，上拔角为15°，地耐力为150kN/m2，基础埋深在原土层；淤泥层较厚的基础宜采用打木桩然后浇注C10素混凝土0.5m厚或采用灌注桩基础，具体型式一般应根据实际地质情况经计算后配置。