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从典设谈10kV 架空配电线路设计

信息来源:http://www.hbycsx.cn/  作者:湖北电力维修公司  发布时间:2019-10-26 14:51


     架空配电线路主要由电杆、横担、导线、拉线、绝缘子、金具及杆上设备等组成,结构示意图如下图所示。下面根据典型设计的技术要求,路径的选择,气象条件的确定、导线截面的确定,杆塔的选型、绝缘子串及杆塔防雷接地及相关附件进行简单分析介绍。

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 架空配电线路基本结构

       1.路径

架空配电线路路径的选择,应认真进行调查研究,综合考虑运行、施工、交通条件和路径长度等因素,统筹兼顾,全面安排,并应进行多方案比较,做到经济合理、安全适用。路径方案选择在保证安全的前提下,应通过技术经济比较确定,并力求避开微气象地段。

路径选择应尽量做到:

1)避开调查确定的覆冰严重地段、覆冰污秽地区和历年台风破坏严重地段

2避开洼地、陡坡、悬崖峭壁、滑坡、崩塌区、冲刷地带、泥石流等影响线路安全运行的不良地质地区。

3)避免横跨垭口、风道和通过湖泊、水库等容易覆冰的地带及穿越毛竹等自然生长高度较高的林区;宜选择山坡的背风面,充分利用地形障碍物和防护林等的避风效应,避开相对高耸、突出地貌或山区风道、垭口、抬升气流的迎风坡等微地形区域。当无法避开以上地段时,应采取必要的加强措施。

4)沿起伏不大的地形走线,避免大档距、大高差;通过山岭地带,宜沿覆冰时背风坡或山体阳坡走线。

  (5)耐张段不宜太长,一般不宜超过2.0km;当配电线路经过基本风速V≥35m/s的地区,宜每5基宜设置1基自立式耐张铁塔,当配电线路经过基本风速V≥33m/sV35m/s的地区,宜10基宜设置1基自立式耐张铁塔,并在耐张段中部至少设置1基抗风能力较强的直线杆塔;转角角度不宜过大。

6配电线路的路径,应与城镇总体规划相结合,应与道路、河道、灌渠相协调,不占或少占农田。

7配电线路应避开储存易燃、易爆的仓库区域。配电线路与有火灾危险性的生产厂房和库房、易燃易爆材料场以及可燃或易燃、易爆液(气)体储罐的防火间距不应小于杆塔高度的1.5倍。

8跨越通航河流、公路、铁路及其他重要跨越物时应采用独立耐张段。

9同塔多回线路如需从城市高层建筑物之间穿过,应采取避免导线发生不同步摆动的措施。

2、气象条件

   2.1 最大风速

最大设计风速应采用当地空旷平坦地面上离地1 0 m 高统计所得的30年一遇1 0 mi n 平均最大风速。10kV及以下架空配电线路设计基本风速重现期为30年,设计基本风速离地高为10m。架空电力线路的基本风速应在区域大风调查的基础上,通过计算当地气象站统计风速及风压反算,参考附近已建工程的设计及运行情况,并在着重考虑沿线微地形、微气象区影响的基础上,综合分析确定。具体要求如下:

1) 在区域大风调查的基础上,由气象台站最大风速系列,经代表性、可靠性和一致性审查、高度订定和次时换算,采用极值Ⅰ型或P-Ⅲ型等概率分布模型进行频率计算。

2) 当工程地点与参考气象站海拔高度和地形条件不一致时,必须根据地形条件进行订正。搜集调查微地形、微气象区影响,山顶、山麓风速变化特征及计算方法,在分析论证的基础上,按工程实际情况,移用附近气象站基本风速。

3) 沿海海面和海岛的基本风速,应采用实测资料分析计算,缺乏实测资料时可按陆地上的基本风速作适当修正。

4)基本风速的确定,还应依据《建筑结构荷载规范》GB50009-2012的全国风压分布图、地方政府建设及气象部门颁布的区域性风压分布图。

风速高度订正及时距换算

1)风速沿高度的变化可采用指数律进行计算,地面粗糙度类别按实际调查情况确定。

2)各种不同时距的风速换算,应尽量采用气象站观测实测资料统计分析。

一遇10min平均最大风速,分别取25m/s、30m/s和35m/s。


        2.2  覆冰

架空配电线路设计时,应对工程地点与地形、气候类似的区域进行覆冰调查。对于设计冰厚为20mm以下的中、轻冰区,应进行沿线的覆冰普查,查明中、轻冰区的分界与长度。对于设计冰厚为20mm及以上的重冰区,应进行重点调查,查明重冰区的量级,分界与各级重冰区的长度。调查的重点地域应是寒潮路径山区的迎风坡、山岭、风口、邻近湖泊等大水体的山地、盆地与山地交汇地带。

覆冰调查对象应该是电力、通信、交通、工况等部门与当地的居民。覆冰调查包括:

1)覆冰地点、海拔、地形、覆冰附着物种类、型号及直径、离地高度、走向。

2) 覆冰发生时间和持续日数,天气情况。

3)覆冰种类与密度,可以根据实际情况分析判断,也可以按照下表的条件确定。

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4) 覆冰的形状、长径、短径和冰重。

5) 覆冰的重现期,包括历史上大覆冰出线的次数和时间,以及病害情况。

完成覆冰调查的同时还应进覆冰收资,覆冰收资收资内容包括:

1)沿线已建输电线路的设计标准及涉及覆冰,投运时间,运行中的实测,目测覆冰资料,以及冰害事故记录、报告,线路冰害事故搜资内容包括冰厚、冰重、杆(塔)型、杆(塔)高、线径、档距和事故后的修复标准。

2)通信线路的设计冰厚、线径、杆高和运行情况,以及冬季打冰措施、实测覆冰围长、厚度。

3) 高山气象站的观测资料以及无线电通信基站、道班的冰害事故记录和报告。

4) 气象台站实测覆冰资料和大覆冰的起止时间与同时气象条件,以及天气系统的过程。

通过以上收集在资料整理然后通过相应的公式计算得出覆冰厚度。

一般覆冰取值主要原则如下:

最大设计风速为25m/s时:无冰、10mm、20mm和30mm;

最大设计风速为30m/s时:无冰;

最大设计风速为35m/s时:无冰。


        2.3 气温

架空配电线路设计用气温值,应符合下面的规定:

(1)最高气温一般为40℃,不考虑个别高于或低于该气温的记录。

(2)最低气温应偏低地取5的倍数。例如统计得到的最低气温为-8℃时,应取为-10℃。

(3)年平均气温,在3~17℃之间时取与此数邻近的5的倍数值,小于3℃或大于17℃时分别按年平均气温减少3 ℃和5℃后,再取与此数相邻的5的倍数值。

(4)基本风速的月平均气温,应偏低地取5的倍数值。

(5)安装气温在最低气温为-40℃的地区,宜采用-15℃;最低气温为-20℃的地区,宜采用-10℃;最低气温为-10℃的地区,宜采用-5℃;最低气温为-5℃的地区,宜采用0℃。

(6)雷电过电压宜采用15℃;操作过电压可采用年均温气温;带电作业工况气温可采用15℃;导、地线断线工况气温取-5℃;绝缘子串断联工况气温取-5℃。


        2.4 常见典型设计气象

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     3、导线选取和使用

     

下面以典型设计(国网)介绍导线的选取和使用:

(1) 按照 Q/GDW 1738-2012《配电网规划设计技术导则》的要求, 出线走廊拥挤、树线矛盾突出、人口密集的 A+、A、B、C 类供电区域宜采用 JKLYJ 系列铝芯交联聚乙烯绝缘架空电缆(以下简称绝缘导线);出线走廊宽松、安全距离充足的城郊、乡村、牧区等 D、E 类供电区域可采用裸导线。A+~E 类供电区域的划分主要依据行政级别或规划水平年的负荷密度,也可参考经济发达程度、用户重要程度、用电水平、GDP 等因素确定,供电区域划分情况见下表 。

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         注:

1σ 为供电区域的负荷密度(MW/km2

2.、供电区域面积一般不小于 5 km2

3、计算负荷密度时,应扣除 110(66)kV 专线负荷,以及高山、戈壁、荒漠、水域、森林等无效供电面积。

(2)10kV 架空配电线路根据不同的供电负荷需求可以采用 50、70、95、120、150、185、240mm2 等多种截面的导线。

(3)根据 Q/GDW 370《配电网技术导则》要求,架空线路导线型号的选择应考虑设施标准化,采用铝芯绝缘导线或铝绞线时,各供电区域中压架空线路导线截面的选择见下表 。

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(4) 同杆架设的 380/220V 架空线路根据不同的供电负荷需求可以采用 50、70、95、120、150、185 mm2 等多种截面的导线。

(5) 各地在使用时应考虑供电区域性质,结合各地需要选择 2~3种常用截面的导线,可使杆型选择、施工备料、运行维护得以简化。 

(6) 导线的适用档距是指导线允许使用到的最大档距(即工程中相邻杆塔的最大间距)。典型设计绝缘导线的适用档距不超过 80m,裸导线的适用档距不超过 250m。

(7) 裸导线可选用 JL/G1A 钢芯铝绞线和 JL 铝绞线,典型设计中JL/G1A 钢芯铝绞线的适用档距为 250m 及以下。当导线的适用档距为 80m及以下时,120~240mm2 裸导线宜选用 JL 铝绞线。

(8)10kV 水泥单杆(含直线水泥单杆、无拉线转角水泥单杆及拉线转角水泥单杆)及钢管杆(含直线钢管杆及耐张钢管杆)在各气象区导线型号选取、导线适用档距、安全系数及允许最大直线转角角度见下表。

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(9)10kV 水泥双杆(含拉线直线水泥双杆及拉线转角水泥双杆)在各气象区导线型号选取、导线适用档距、安全系数及允许最大直线转角角度见表。

表10kV 水泥双杆导线型号选取、适用档距、安全系数及允许最大直线转角角度

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(10)10kV 窄基塔在各气象区导线型号选取、导线适用档距、安全系数及允许最大直线转角角度见下表。

表 10kV 窄基塔导线型号选取、适用档距、安全系数及允许最大直线转角角度

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(11) 同杆架设的 380/220V 各气象区导线型号选取、导线适用档距、安全系数及允许最大直线转角角度见下表。

表  同杆架设的 380/220V 导线型号选取、适用档距、安全系数及允许最大直线转角角度


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(12) 对于超出上表导线型号及适用档距限定范围的使用情况,设计时需对所选用电杆的电气和结构进行校验、调整后方可使用。

(13)裸导线参数根据 GB/T 1179-2017《圆线同心绞架空导线》附录E 国内常用规格的导线尺寸及导线性能表选取。10kV 绝缘导线及同杆架设的 380/220V 绝缘导线参数分别根据GB/T 14049-2008《额定电压 10kV 架空绝缘电缆》及 GB/T 12527-2008《额定电压 1kV 及以下架空绝缘电缆》选取,标准中对绝缘导线的导体中最小单线根数、绝缘厚度、导线拉断力均有明确规定,但导线的外径、质量和计算截面在标准中尚无明确的规定,可以参考典型设计中提供的导线参数。

4、导线线间距离

380V及以下沿墙敷设的绝缘导线,当档距不大于20m时,其线间距离不宜小于0.2m;3kV以下架空线路,靠近杆塔的两导线间的水平距离不应小于0.5m;10kV及以下杆塔的最小线间距离如下表。

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当10kV线路实际档距比上表大时,据《66kV及以下架空电力线路设计规范》(GB 50061-2010)关于线间距离计算的公式计算确定取值

线间距离计算公式:

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    式中:

——导线水平线间距离,m

D——导线三角排列时等效水平线间距离,m

D——导线间水平投影距离,m

D——导线间垂直投影距离,m

L——悬垂绝缘子串长度,m

——系统标称电压,kV

f ——导线最大弧垂,m

——导线垂直排列时垂直线间距离,m

5、典型杆型选取和使用

5.1 杆型选用原则

(1)  杆塔结构应根据线路沿线的周围环境、地形、地质、材料来源、施工条件等因素综合确定,宜采用钢筋混凝土电杆、钢电杆、铁塔结构等。路径受限地区可采用不带拉线的电杆和铁塔。

(2)  采用钢筋混凝土电杆时,宜使用高强度材料。采用拉线杆塔时,根部结构应为铰接支承。

(3)  无拉线单杆可按受弯构件进行计算,弯矩应乘以增大系数1.1。

(4)  10kV台架变主杆宜选用耐张型杆塔。

(5)  采用铁塔结构时,为加强铁塔抗风能力,可适当增加铁塔根开、加大塔身宽度、增设塔身横隔面。

 

5.2 杆长(塔高)选择 

(1)典型设计中水泥单杆按杆长分为 10、12、15、18m 等规格; 钢管杆按杆长分为 10、13、16、19、22m 等规格。

(2)12m 水泥单杆和 10m 钢管杆、15m 水泥单杆和 13m 钢管杆、18m水泥单杆和 16m 钢管杆可分别构成一使用系列。

(3)10、12m 水泥单杆及 10m 钢管杆仅适用于单回路线路;15m 水泥单杆及 13m 钢管杆适用于单回路线路及双回路线路;18m 水泥单杆及16m 钢管杆则适用于三回路线路及四回路线路。

(4) 用于单回路及双回路线路直线跨越(不考虑同杆架设 380/220V线路)的电杆推荐采用 18m 水泥单杆及 19、22m 直线钢管杆。

(5) 拉线直线水泥双杆及拉线转角水泥双杆仅适用于单回路线路, 不考虑同杆架设 380/220V 线路。拉线直线水泥双杆按杆长分为12、15、18m,拉线转角水泥双杆按杆长分为 12、15m。

(6) 窄基塔适用于单回路线路及双回路线路, 不考虑同杆架设380/220V 线路。直线窄基塔按塔高分为 13、15、18m,耐张转角窄基塔按塔高分为 13、15m。


       5.3 电杆水平档距及垂直档距

 表 10kV 各种杆型不同使用情况的水平档距及垂直档距表

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* A 气象区部分杆型因主杆强度限制,其水平档距适当缩小。

**   用作终端杆使用时,Lh40mLv50m

***   用作终端塔使用时,Lh40mLv60m

****   用作终端杆使用时,Lh50mLv60m

*****   用作终端塔使用时,Lh60mLv75m

****** 用作终端杆使用时,Lh125mLv175m

         5.4  同杆架设的 380/220V 线路

 (1) 与 10kV 同杆架设的 380/220V 线路(以下简称低压线)对电杆受力的影响非常大,对直线杆将直接影响其主杆型号的选取,对转角杆将影响其使用角度,选用电杆时要根据有无低压线的实际情况选取。

(2) 现行低压线线规很多,为优化电杆选择,有同杆架设低压线的直线杆和转角杆均能满足 185mm2  截面绝缘导线(JKLYJ-1/185)或 185mm2  截面裸导线(JL/G1A-185/25 钢芯铝绞线或 JL-185 铝绞线)用作低压线的要求。


       5.5  杆头汇总表

典型设计给出了各种杆径和适用于各海拔高度的直线杆、直线转角杆、耐张转角杆的多种杆头布置型式。各种型式杆头汇总情况见下表。

表 10kV 杆头汇总表

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        5.6 杆型汇总表

直线水泥单杆在各供电区域内均可使用;无拉线转角水泥单杆、直线钢管杆、耐张钢管杆在 A+、A、B、C 类供电区域内推荐使用;拉线转角水泥单杆、水泥双杆在 C、D、E 类供电区域内推荐使用;窄基塔在 B、C、D 类供电区域内推荐使用。各杆型汇总情况见下表 。

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        5.7  防台措施

空旷地区线路连续直线杆超过10基时,应装设防风拉线。对于局部特别空旷区域,装设防风拉线的间距应根据平时运行经验确定。对于装设拉线有困难地段,可用角钢塔代替。

6、柱上开关设备及电缆头布置

10kV架空线路柱上设备主要包括柱上开关(柱上断路器、柱上负荷开关、柱上隔离开关、跌落式熔断器)、电缆引下装置、柱上无功补偿装置、柱上高压计量装置等。

(1)10kV配电线路较长的主干线或分支线应装设分段或分支开关设备;环形供电网络应装设联络开关设备;10kV配电线路在产权分界点宜装设分界开关设备。

(2)柱上断路器、柱上负荷开关、电缆终端应设防雷装置;经常开路又带电的柱上断路器、柱上负荷开关两侧均应设防雷装置;保护配电柱上断路器、负荷开关和电容器组等柱上设备的避雷器的接地导体(线),应与设备外壳相连,接地装置的接地电阻不应大于10Ω。

(3)因柱上断路器和柱上负荷开关外形和安装方式相似

(4)由于柱上开关定义较广,种类繁多,同类柱上开关型式、外观、尺寸均有差异,现阶段无法统一开关支架加工图。

(5)柱上断路器、柱上负荷开关在线路有电压,有负载时切断线路及转换线路时使用;为实现停电检修时形成明显断开点,柱上断路器、柱上负荷开关(无隔离刀、内置隔离刀)可与柱上隔离开关配合使用;作为分段、分界、联络类开关使用时,一般需加装柱上隔离开关。

(6)柱上隔离开关在线路有电压、无负载时切断线路时使用,可与柱上开关(无隔离刀、内置隔离刀)配合使用;未带明显断开点的开关电源侧宜加装隔离开关。

(7)跌落式熔断器是10kV配电线路分支线和配电变压器最常用的一种短路保护开关,安装于10kV配电线路和配电变压器一次侧,在设备投、切操作时提供保护。

(8)电缆引下装置用于线路进、出线及分支。根据电缆线路的不同情况,分为经跌落式熔断器引下、经隔离开关引下、经柱上断路器引下三种形式。

(9)柱上无功补偿装置用于改善电网供电电压、提高功率因数、降低线路损耗,主要适用于户外长距离输配电线路,补充线路无功损耗,提高并稳定线路末端电压,改善线路供电质量。

(10)柱上高压计量装置用于用户侧或电源侧与电网之间电能计量。


7、绝缘配合

各海拔高度的杆头电气距离、绝缘子选用、柱上设备的外绝缘水平均应满足 《66kV及以下架空电力线路设计规范》(GB 50061-2010)、《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》(DL/T620-1997)和《国家电网公司物资采购标准 高海拔外绝缘配置技术规范》(Q/GDW 13001-2014)相关内容要求。

8、金具及绝缘子选择

       8.1 10kV 金具选用

(1)金具选用应考虑强度、耐用性、耐冲击性、紧密性和转动灵活性等要求,根据导线类型和最大使用拉力、绝缘子强度等要求选用匹配的金具。

(2)为了减少线路运行中产生的磁滞损耗和涡流损耗,与导线直接接触的金具部件应采用铝质材料,其它部件可采用铁质材料。楔型耐张线夹及螺栓型耐张线夹应选用节能型铝合金材料。


         8.2 10kV 绝缘子选用

(1)10kV 绝缘子按结构可分为柱式绝缘子、悬式(盘形、棒形)绝缘子和拉紧绝缘子等,按材料可分为瓷绝缘子和合成绝缘子等,按功能可分为防雷绝缘子和防污绝缘子等。

(2)10kV 直线单杆宜采用线路柱式瓷绝缘子,柱式合成绝缘子可根据地区运行经验选用,窄基塔不采用悬垂绝缘子串。

(3)10kV 直线双杆采用由2~3 片交流悬式盘形瓷绝缘子或1 根交流悬式棒形复合绝缘子、悬垂线夹和匹配的连接金具组成的10kV 悬垂绝缘子串,重要交叉跨越时应采用双固定方式。

(4)10kV 耐张杆采用由2~3 片交流悬式盘形瓷绝缘子或1 根交流悬式棒形瓷(复合)绝缘子、耐张线夹和匹配的连接金具组成的10kV 导线耐张串。

(5)10kV 导线耐张串中耐张线夹与绝缘导线连接可采用剥皮安装和不剥皮安装两种安装方式(多雷地区宜采用剥皮安装方式)。剥皮安装时裸露带电部位须加绝缘罩或包覆绝缘带保护,并做防水处理。

(6)中、高海拔地区线路绝缘子的爬电距离、结构高度及片数确定应根据10kV 线路经过地区的海拔和环境污秽等级,按工频电压下所要求的泄漏比距初步选定绝缘子片数和绝缘子长度,再根据操作过电压和雷电过电压进行校核和复核。

9、防雷与接地

        9.1 10kV 绝缘导线防雷

10kV 绝缘导线线路防雷本次典设推荐采用以下四种方式:①防雷绝缘子、②带间隙的氧化锌避雷器、③线路直连氧化锌避雷器、④架空地线,详细如下。

(1)防雷绝缘子。

防雷绝缘子根据用途可分为用于直线杆和用于耐张杆两种类型。用于直线杆的防雷绝缘子在绝缘子两端安装放电金具和引弧金具组成固定放电间隙,放电金具内段绝缘导线剥皮处理,建议每3 基左右电杆加1 处接地,多雷区应逐基加接地;用于耐张杆的防雷绝缘子在绝缘子两端分别安装放电金具和引弧金具组成固定放电间隙,耐张线夹内段绝缘导线剥皮处理,建议每基电杆加1 处接地。当雷电过电压闪络后,工频短路电流在放电金具与引弧金具之间燃烧,保护绝缘导线免受损伤。

(2)带间隙的氧化锌避雷器。

避雷器与线路柱式瓷绝缘子并联安装,架空绝缘导线通过引弧环或引弧棒与避雷器顶端保持合适的间隙,其下端与绝缘子底部连接并与接地极相连。线路遭遇雷击时,由于防雷装置伏秒特性低于线路绝缘子的伏秒特性,串联间隙优先放电,避雷器本体发挥作用,限制雷电过电压幅值,并迅速切断工频续流,避免绝缘子闪络或击穿,保护绝缘导线的正常运行。每基电杆应加1 处接地。

(3)线路直连氧化锌避雷器。

线路通过引线与氧化锌避雷器连接,利用氧化锌避雷器非线性电阻特性和快速阻断工频续流的特性以限制雷电过电压,该防雷方式通常只能保护本杆设备。每基电杆应加1 处接地。

(4)架空地线。

架空地线架设于导线上方,有效减少雷电直击导线概率及降低雷电在导线上引起的雷电感应过电压。架空地线对边导线的保护角宜采用20°~30°,规格一般采用35mm²镀锌钢绞线。每基电杆应加1 处接地。因架空地线应用覆盖区域和应用场景有限,本次典设未考虑相应装置选型,允许设计人员在选用典设现有杆型时加装地线支架、调整杆头形式,并重新校验、调整杆身强度、电气间隙等相关参数以满足使用要求。


         9.2 接地

(1)无地线的杆塔在居民区宜接地,接地电阻不宜超过30Ω;除多雷区外,沥青路面上的架空线路的钢筋混凝土杆塔和金属杆塔、以及有运行经验的地区,可不另设人工接地装置。

(2)有地线的杆塔应接地,其接地装置在雷雨季节地面干燥时的工频接地电阻不宜大于下表 所列的数值。

表  杆塔工频接地电阻值

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(3)保护配电柱上断路器、负荷开关和电容器组等柱上设备的避雷器的接地导体(线),应与设备外壳相连,接地装置的接地电阻不应大于10Ω。

(4)10kV 架空线路杆塔的接地装置可采用下列型式:

a、在土壤电阻率ρ≤100Ω·m 的潮湿地区,可利用钢筋混凝土杆、窄基塔等自然接地。变电站的进线段,应另设雷电保护接地装置。在居民区,当自然接地电阻符合要求时,可不设人工接地装置。

b、在土壤电阻率100Ω·m<ρ≤300Ω·m 的地区,除应利用钢筋混凝土杆、窄基塔等自然接地外,并应增设人工接地装置,接地体埋设深度不宜小于0.6m。

c、在土壤电阻率300Ω·m<ρ≤2000Ω·m 的地区,可采用水平敷设的接地装置,接地体埋设深度不宜小于0.5m。

d、在土壤电阻率ρ>2000Ω·m 的地区,接地电阻很难降到30Ω 以下时,可采用6 根~8 根总长度不超过500m 的放射形接地体或采用连续伸长接地体。放射形接地体可采用长短结合的方式。接地体埋设深度不宜小于0.3m,接地电阻可不受眼制。

(5)人工接地装置中接地体按材料可分为钢或铜,按材料表面可分为热镀锌、电镀铜护层和裸露等,按材料形状可分为带状、型材、管状、圆线、圆棒和绞线等。接地体宜采用垂直敷设的角钢、圆钢、钢管或水平敷设的圆钢、扁钢,腐蚀较重地区可采用垂直敷设的圆铜或铜覆圆钢等或水平敷设的圆铜、扁铜、铜绞线、铜覆钢绞线、铜覆圆钢或铜覆扁钢;外敷的接地引下线可采用镀锌钢绞线,也可根据地区运行经验自行确定,但应符合相关规程规范要求;接地体和埋入土壤内接地线规格不应小于下表所列的数值。

表  接地体和埋入土壤内接地线最小规格

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         注:

1.铜绞线单股直径不小于1.7mm。

2.各类铜覆钢材的尺寸为钢材的尺寸,铜层厚度不应小于0.25mm。

3.接地引下线采用镀锌钢绞线时截面不应小于25mm²,腐蚀地区上述截面应适当增大,并采取防腐措施。

4.杆塔接地体引出线截面不应小于50mm²,并应热镀锌。

(6)高土壤电阻率地区可采用增设接地电极降低接地电阻或换土填充等物理性降阻方式,不得使用化学类降阻剂。

(7)线路通过耕地时,接地体应埋在耕作深度以下,且不宜小于0.6m。

10、防震措施

根据《66kV及以下架空电力线路设计规范》(GB 50061-2010)第5.2.4 条规定,配电线路设计的、档距小于500米的不需要设置防震措施,档距大于500米的及按送电设计的宜采用多频防震锤进行导线防震,防震锤安装距离按《高压工程送电线路设计手册》上所列公式计算确定。 


11、基础

          11.1 基础设计原则

(1)  基础的型式应根据线路沿线的地形、地质、材料来源、施工条件和杆塔型式等因素综合确定。

(2)  基础应根据杆位或塔位的地质资料进行设计。现场浇制钢筋混凝土基础的混凝土强度等级不应低于C20。

(3)  基础设计应考虑地下水位季节性的变化。位于地下水位以下的基础和土壤应考虑水的浮力并取有效重度。

(4)  岩石基础应根据有关规程、规范进行鉴定,并宜选择有代表性的塔位进行试验。

(5)  原状土基础在计算上拔稳定时,抗拔深度应扣除表层非原状土的厚度。

(6)  基础埋设深度应计算确定,且不应小于0.5m。

(7)  跨越河流或位于洪泛区的基础,应收集水文地质资料,必须考虑冲刷作用和漂浮物的撞击影响,并应采取相应的保护措施。

(8)  基础设计(包括地脚螺栓、插入角钢设计)时,基础作用力计算应计入杆塔风荷载调整系数。当杆塔全高超过50m时,风荷载调整系数取1.3;当杆塔全高未超过50m时,风荷载调整系数取1.0.

(9)  位于水田、泥塘和堤坝等地质条件较差地区的混凝土电杆,可通过增加基础埋深、加设卡盘和地基处理等措施,提高基础的抗倾覆能力。


        11.2  水泥电杆基础

水泥电杆的基础可分为拉线基础和电杆基础两部分;拉线基础由拉线棒、拉环及拉盘三部分组成;用于制造拉线棒的圆钢直径不应小于16mm;拉盘的埋深不小于1.7m。混凝土电杆基础可分为直埋式、预制式和套筒灌注桩三种,电杆预制式基础又可分为卡盘和底盘两种。 


       11.3 基础设计的土壤特性

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        11.4  典型设计基础选用

        11.4.1 水泥单杆基础选用

(1)梢径为190mm 的水泥杆基础一般采用原状土掏挖直埋式的基础型式,即按水泥杆相应的埋设深度在杆位处将原状土掏挖成型后直接埋设的施工方式。当水泥杆的倾覆力矩大于基础原状土抗倾覆力矩时应加装卡盘基础,若装卡盘还不能满足要求,可适当加大埋深或按大弯矩水泥杆(梢径230mm 及以上)基础型式处理。根部下压力大于地基允许承载力时应加装底盘基础。 

表  水泥杆埋设深度及根部弯矩计算点距离 m


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(2)大弯矩水泥杆基础,典型设计仅列出下图中套筒无筋式、套筒式、和台阶式三种常用基础型式,供设计参考。

1)套筒无筋式基础采用人工开挖方式,基础开挖后先用混凝土浇制套筒基础,待基础养护达到混凝土强度的70%后,将水泥杆插入后进行第二次混凝土浇注,使水泥杆和基础连接牢固。

2)套筒式基础类似于灌注桩基础,施工方式采用人工开挖或机械钻孔,成孔后在孔内放置钢筋笼,并按水泥杆埋深预留好水泥杆埋设孔,将水泥杆插入后浇注混凝土使水泥杆和基础连接牢固。

3)台阶式基础主柱配置钢筋,台阶宽高比在满足刚性角要求的基础上,一般底板不配筋,必要时采用基础垫层。基础施工时混凝土必须一次浇注完成,回填土应分层夯实。

(3)水泥单杆单线图中未画出基础形式,设计时应根据直线水泥单杆单线图及技术参数表中的基础作用力,结合当地地形条件、施工条件及实际地质参数,综合考虑基础型式进行计算,选用合理的基础型式,使基础设计达到安全、经济合理的目的。 

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图  水泥单杆基础型式示意图

(4)拉线杆基础考虑底盘和拉线盘的基础。设计时应根据水泥杆各杆型单线图及技术参数表中的基础作用力,结合当地地质条件、地形条件及各地区使用习惯选用合理的底盘、拉线盘,并确定拉线盘的埋深及拉线棒的长度,对于特殊地质条件要采用特别加固措施。

(5)根据不同地质,选择原土或混凝土进行基础回填,回填土每300mm夯实一次,地面上应留有高300mm 的防沉土台。水泥杆及拉线盘埋深不应小于设计值。

(6)拉线杆拉线盘装设,应注意拉线棒埋设45°槽道的正确方向,拉线棒受力后不应弯曲。

(7)基础坑开挖时注意保持坑壁边坡,坑内渗水、积水应及时排除,并采取措施,防止基坑塌陷。

  

          11.4.2 水泥双杆基础设计

(1) 杆身下压力的计算参考了电杆质量:直线杆分别为1100kg、1700kg、2200kg;耐张(终端)杆分别为1600kg、2000kg。

(2) 10kV 水泥双杆基础仅考虑底盘及拉线盘两种形式。各地应根据各杆型单线图及参数表中拉线作用力、杆身下压力,并结合当地地质条件、地形条件及各地区使用习惯选用合理的底盘、拉线盘,并确定拉线盘的埋深及拉线棒的长度,对于特殊地质条件要采用特别加固措施。

(3) 根据不同地质,选择原土或混凝土进行基础回填。水泥杆及拉线盘埋深不应小于设计值,回填土每300mm 夯实一次,地面上应留有高350mm的防沉土台。

(4) 拉线杆拉线盘装设,应注意拉线棒埋设45°槽道的正确方向,拉线棒受力后不应弯曲。

(5) 基础坑开挖时注意保持坑壁边坡,坑内渗水、积水应及时排除,并采取措施,防止基坑塌陷。

  

         11.4.3 钢管杆基础选用

(1)钢管杆基础仅列出台阶式、灌注桩、钢管桩三种常用基础型式,供设计参考。

台阶式基础由主柱和多层台阶组成,基础主柱配置钢筋,台阶宽高比在满足刚性角要求的基础上,底板一般不配筋,必要时可采用基础垫层。基础施工时混凝土必须一次浇注完成,回填土应分层夯实。灌注桩基础是一种深基础型式,主要依靠地脚螺栓与钢管杆进行连接,

灌注桩多采用机械钻孔方式,利用钻机钻出桩孔,成孔后在孔内放置钢筋笼,固定好地脚螺栓后浇注混凝土。

钢管桩基础主要由顶部法兰和钢管桩组成,与钢管杆采用法兰方式连接。钢管桩由钢型材料制作而成的桩管,并经过防腐处理,采用机械将钢管桩夯入地层中,施工完成后即可直接立杆,无需养护。

(2)设计时应根据各钢管杆单线图及技术参数表中的基础作用力结合当地地质条件、地形条件及各地区使用情况选用合理的基础型式,基础型式详见下图直线钢管杆基础型式示意图,对于特殊地质条件须进行相应的加固措施。

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钢管杆基础型式示意图

  

         11.4.4 10kV 窄基塔基础选用

(1)本次铁塔基础仅列出台阶式、灌注桩、两种常用基础型式,供设计参考。

台阶式基础由主柱和多层台阶组成,基础主柱配置钢筋,台阶宽高比在满足刚性角要求的基础上,底板一般不配筋,必要时可采用基础垫层。基础施工时混凝土必须一次浇注完成,回填土应分层夯实。

灌注桩基础是一种深基础型式,灌注桩多采用机械钻孔方式,利用钻机钻出桩孔,成孔后在孔内放置钢筋笼,固定好地脚螺栓后浇注混凝土。

(2)设计时应根据各铁塔单线图及技术参数表中的基础作用力结合当地地质条件、地形条件及各地区使用情况选用合理的基础型式,基础型式详见下图窄基塔常用基础型式示意图,对于特殊地质条件须进行相应的加固措施。

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窄基塔基础型式示意图

12、线路标识及警示装置

(1)10kV 线路标识装置按材料分可分为粘贴式聚酯材料、油漆涂写等;10kV 线路警示装置按功能分可分为杆塔号标识牌、柱上开关标识牌、电缆标识牌、线路相序标识牌等。

(2)10kV 线路警示装置按材料可分为反光铝板和荧光材料等;10kV 线路警示装置按功能可分为配电线路保护区警示牌、交叉跨越安全警示牌、禁止攀登警示牌、拉线反光警示标识、防撞警示标识等。

(3)单回线路杆塔号标识牌应悬挂在巡视易见一侧,多回线路杆塔号标识牌在杆塔上排列顺序、朝向应与线路一致,安装高度一般离地面3m 处;柱上开关标识牌采用挂牌或贴牌方式,一般悬挂(粘贴)于柱上开关构架上,单回路应悬挂在巡视易见一侧;多回路在杆塔上的排列顺序、朝向应与线路一致;电缆标识牌一般安装在变电站、配电所出口处第一基杆塔(电缆出线)、配电架空线路电缆引下处,悬挂于电缆保护管上方;线路相序标识牌一般安装在每条线路的第一基杆塔、分支杆及支线第一基杆塔、连接方式换位的转角杆及其两侧电杆、终端杆、联络开关两侧电杆、变换排列方式的电杆及其两侧电杆,排列方式采用从左至右或从上至下两种方式。

(4)警示装置安装位置应正确、醒目,一般面向人员、车辆活动频繁的方向,一般应遵循以下原则:

先塔后路:对道路出入口或交叉地段有杆塔且安装位置较明显的地段,应先考虑安装在杆塔上,对无杆塔地段再考虑安装在地面,但应注意安装位置避免成为交通安全隐患。

先面后点:对同一地段有多条线路跨越时,可适当考虑合并,在该地段区域两侧醒目位置安装标志牌。

先外后内:对人口密集区、施工作业区等地段应先考虑在主要道路出入口及有危及线路运行的机械设备附近安装标志牌。

先重后轻:标志牌安装应先考虑重点隐患地段,如交跨限距不够、施工作业区域、线路下方河道有船吊、堆场或易发生车辆撞杆事故的人口密集区等地段。