同杆四回10kV直线杆的选择
技术与应用
同杆四回１０ｋＶ直线杆的选择
李善金１牛俊友１耿伟亚２
（１．河南商丘供电公司，河南商丘４７６０００；２．商丘夏邑供电局，河南商丘４７６４００）摘要采用架空方式架设仍然是现在１０ｋＶ的主要架设方式。随着城市的发展，１０ｋＶ输电线路越来越多，使输电线路走廊越来越趋紧张，由此产生了１０ｋＶ多回路架设。本文结合商丘地区实际，就１０ｋＶ同杆四回架设中电杆的选择及其埋深进行探讨，以达到安全、经济选择水泥杆目的。
关键词：电杆选择；受力分析；荷载计算；倾覆稳定在城市规划区，受工程造价等因素限制，１０ｋＶ仍大量采用架空方式架设，但随着城市的发展，电力线路与电力走廊的矛盾也越来越突出，由此催生了１０ｋＶ同杆多回架设。１０ｋＶ杆塔种类主要按使用用途主要分为直线杆型、耐张杆型和混合杆型三类，现在多回路转角耐张杆一般都采用钢管杆或者铁塔，而用量最多的直线杆主要仍然采用环形混凝土杆。
而现在的１０ｋＶ电杆往往根据经验选择，没有经过受力分析，从而造成安全问题或者浪费。本文以以河南商丘地区为例，就同杆四回１０ｋＶ直线杆当中的电杆选择和电杆埋深进行探讨。以期达到在不同的工程中，能根据工程实际情况，合理设置杆头布置，选择合理的电杆高度，再通过计算杆塔荷载分析，确定电杆强度和埋深。以达到经济合理使用电杆的目的。
１
根据商丘地区地质勘探的结果，土壤为亚粘土或粉质粘土，其物理特性按取值如下：计算容蓖ｙｏ＝１８ｋＮ／ｍ３，计算内摩阻角ｆｌ＝３００，土壤侧压力系数取０．７２，地基承载力，ｋ＝ｌ
５）电杆形式
在城市走廊日趋紧张的情况下，需要降低杆塔高度、减小线路宽度，同时便于线路各回路检修和下线。
根据规程规定，１０ｋＶ架空绝缘线路的线间距离应不小于０．４ｍ；１０ｋＶ架空绝缘线路的过引线、引下线与邻相的过引线、引下线及低压线路的净空距离不应小于０．２ｍ；绝缘线路横担之间的最小垂直距离和导线支承点间的最小水平距离均为０．５ｍ；架空绝缘电线与电杆、拉线或构架间的净空距离不应小于
０．２ｍ。
００ｋＰａ。
电杆使用条件
１）气象条件
根据《６６ｋｖ及以下架空电力线路设计规范》（ＧＢ５００６１．２０１０）和《架空绝缘配电线路设计技术
本文考虑按如下杆头尺寸计算荷载：
牵
｝５００
５５０
聿
｛
５５０｝５００ｊ
聿
６００
ＪＩ
卓
规程》（ＤＬ／Ｔ６０１９１９９６）相关规定，商丘地区１０ｋＶ气象条件选用最高气温＋４０℃，最低气温－－２０℃，最大覆冰１０ｍｍ，最大风速２５ｍ／ｓ。
２）导线型号
本文以１０ｋＶ配网中比较常用导线ＪＫＬＹＪ－２４０铝绞线芯架空绝缘电缆为例计算，其外径为２６．５ｍｍ，单位重量为９３５ｋｇ／ｋｍ，额定抗拉强度为
３４６９６Ｎ。
辜６００
｛
｛
Ｊ
ｄ离１ｄ蹴，鞋
事
Ｉ
５００Ｉ５５ｃ
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５５０ｌ５００Ｊ
士南
本文暂假定采用１５ｍ或１８ｍｔｐ２３０头电杆，电杆埋深３ｍ，根据杆头尺寸和埋深，电杆呼称高分别为１０．２ｍ和１３．２ｍ，可以满足大多数电气距离要求。
２电杆荷载计算
按上述电杆形式，对于直线杆主要按下列荷载条件进行计算：
最大风速、无冰、未断线；覆冰、相应风速、未断线；同档内不同相２根导线断线，无冰、无风
ｊ
３）使用档距
按照《架空绝缘配电线路设计技术规程》规定，架空绝缘线路的档距不宜大于５０ｍ。
４）地质条件
２０１１年第７期电号技求ｌ
万方数据
７９
技术与应用
电杆、绝缘导线的风荷载按下式计算：
形：９．８０７ｃ卯兰
１６
式中，形为电杆或绝缘导线的风荷载，Ｎ；Ｃ为风载体型系数，采用下列数值；圆形截面的钢筋混凝土杆，０．７；绝缘导线外径小于１７ｒａｍ，１．２；绝缘导线外径不小于１７ｒａｍ，１．１；绝缘导线复冰（不论直径大小），１．２１ａ为电线风荷载档距系数，２０、＜Ｖ＜３０时取０．８５，３０一＜Ｖ＜３５时取Ｏ．７５；计算杆身荷载时取ｌ；Ｆ为电杆杆身侧面的投影面积或单根绝缘导线外径与水平档距的乘积，１１１２；’，为设计风速，ｍ／ｓ。
导线垂直荷载计算公式：Ｇ＝句ｑｎ＋Ｇｌ
式中，三ｖ为杆塔垂直档距，ｍ；ｇ为电线单位长度的重力，Ｎ／ｍ；刀为每相电线的根数；Ｇｔ为绝缘子串、金具、防振锤等的重力，Ｎ。
根据上述公式，计算各工况下杆塔荷载：１）最大风工况导线风荷载
，’ｑ２
ＷＤＤ＝９．８０７ｘ１．１ｘ０．８５ｘ２６．５ｘ５０ｘ等ｘ１０。３－≈－－４７５Ｎ
导线垂直荷载为
‰＝５０ｘ９．３５＋１５０２６２０Ｎ
１５ｍ电杆１／３埋深处杆身风压：
‰一＝９．８０７ｘ０．７ｘＴ０．２３＋０．４×等￣８４．５Ｎ
同理计算１５ｍ电杆地面处杆身风压：形醅２≈８３．２Ｎ
１８ｍ电杆１／３埋深处杆身风压：％０３≈９０．３Ｎ
１８ｍ电杆地面处杆身风压：ＷＩ）Ｇ４＝８８．５Ｎ２）最大覆冰工况风荷载
７
％＝９．８０７×１．２×１ｘ（２６．５＋２０）ｘ５０ｘ警×ｌｏ－３。１７１Ｎ
垂直荷载为
Ｇｍ＝５０ｘ（９．３５＋１０．３２）十２５０＝１２３５Ｎ
３）断线工况
按ＧＢ５００６１．２０１０的规定，截面２１０ｒａｍ２以上导线，直线钢筋混凝土杆断线张力按最大使用张力的断线后导线张力ＴＤ＝３４６９６／５ｘ０．４＝２７７６Ｎ
电杆弯距
正常情况下，杆身任意截面Ｘ处的弯距和切力
８０
ｌ电’技戎
２０１１年第７期
万方数据
计算公式为
坎＝（∑只％＋％啊ｋ）（１＋肌）；Ｑ＝∑只＋呢＾式中，Ｐｉ为导线荷载，Ｎ；蜀为作用点高度，ｍ；％
为杆身风压，Ｎ／ｍ）ｈＩ为截面石至杆顶高度，ｍ；ｋ
黼酗骀腓肭脯麂ｋ＝了ｈＩ×鬻，
ｍ；ｍ为由挠度产生的附加弯距系数，取Ｏ．１５；Ｄｏ、
Ｄｘ为分别为杆头直径和截面Ｘ处杆身直径。计算１５ｍ电杆ｌ／３埋深处弯距和水平合力如
下：
１）最大风工况：
４７５ｘ（２ｘ１２．７５＋４ｘ１２．２５＋２ｘ１１．７＋４ｘ１１．２）Ｉ
％５Ｉ掰．５×１３×一１３×．２ｘ０．２３＋０．４０３，ｘ１．１５．Ｌ
３０．２３＋０．４０３Ｊ
＝８５．５ｌ（Ｎ・ｍ
Ｑａｌ＝１２ｘ４７５＋８４．５ｘ１３≈６．８ｋＮ’
２）最大覆冰工况：坛２≈２９．７ｋＮ・ｍ
３）断线工况：考虑最不利的断线情况，
坛３鼍∑％Ｅ＝２７７６×（１２．７５＋１２．２５）＝６９．４ｋＮ。ｍ
通过上述计算知道，距地面１／３电杆埋深处杆身最大弯距为８５．５ｋＮ・ｍ，切力为６．８ｋＮ。
同理计算在地面处，杆身最大弯距为７７．８ｋＮ・１１１，切力为６．７ｋＮ。
当采用１８ｍ电杆时，仍然按电杆埋深３ｍ可计算得出：
距地面１／３埋深处杆身最大弯距为１１０．６ｋＮ・ｍ，
切力为７．２ｋＮ。
地面处杆身最大弯距为１０２．４ｋＮ・ｍ，切力为
７。ｌｋＮ。
４
电杆选择
根据《环形混凝土电杆》（ＧＢ／Ｔ４６２３－－２００６）
规定，参照“组装钢筋混凝土锥形杆的开裂检验弯距”、“组装预应力、部分预应力混凝土锥形杆的
开裂检验弯距”、“宽度增大系数肋值”、
“／ｚ
及口值”四组表格数据，组装混凝土锥形杆的开裂
检验弯距应不小于规定数据。
根据弯距计算结果，对照前两组表数据，１０ｋＶ同杆四回架设时，选择稍径为妒２３０的钢筋混凝土锥形杆或者预应力、部分预应力混凝土锥形杆均可满足要求，电杆的强度等级应不小于“Ｏ”级（开
４０％。而１０ｋＶ导线一般设计安全系数都大于５，因此，３
技术与应用
裂检验弯距１５ｍ电杆为９８ｋＮ・ｍ．１８ｍ电杆为１２２
直线电杆基础的倾覆稳定安全系数不应小于
ｋＮ’ｍ）。
１．５。即
，
５
电杆埋深
畅≥１．５Ｍｘ；
蜀≥１．５Ｑｘ
此推算１５ｍ电杆时，电杆埋深
电杆基础抗倾覆力矩Ｍ；：—Ｋｏｍ—ｂｏｈ７
１
ｐ
＾产可■丽五ｉ矿忙鹊焉挚＝３．１２ｍ，
倾覆力ｓ，：—ｍＫｏ—ｂｏｈ２１同理计算１８ｍ电杆埋深
。
础
．ｈｔ＝，阻！兰！Ｑ！：！兰！型≈３．３４ｍ
式中，‰为宽度增大系数，可参照“宽度增大系数。Ｖ
５４ｘ０．９３
硒值”取值；ｂｏ为基础实际宽度，Ｉｌｌｓ朋为土
因此，考虑１５ｍ电杆埋深３．２ｍ，１８ｍ电杆埋压力系数．按公式肼；％组２（４５＋等）计算ｌ
ｈｔ为电杆
深３．４ｍ，验算基础抗倾覆力满足要求。
６结论
埋深，ｍ；玎＝！》；∥－而３
；口；云；∥及口值可
本文结合商丘地区实际情况，通过对电杆荷载“∥及口值”值取。分析和基础倾覆计算的结果，可以知道在使用根据商丘土壤力学特性计算得ｍ值为
ＪＫＬＹＪ．２４０铝绞线芯架空绝缘电缆，同杆四回架设５４ｋＮ／ｍ３；爿值与埋深、倾覆力作用点高度有关，经
时，电杆可选择伊２３０头的环形混凝土电杆，电杆计算，本文近似取１２．１。
的强度等级应不小于。Ｏ”级。电杆埋深按通常的基础计算宽度，按相关公式计算，本文１５ｍ电
１／６杆高不能满足倾覆要求，需增加埋深或者增设杆时，Ｋｏｂｏ值取Ｏ．８６５ｍ。１８ｍ电杆时。Ｋｄ，ｏ值取
卡盘。
０．９３ｍ。
（上接第７０页）
立公平、公正的良好社会形象，提升电力营销服务统程序。在测试过程中，对部分用电户进行了检测的水平，为电能计量装置检测工作开创了新的模式试验，检测效果良好，测试结果准确率能够达到９８％与方法，相信此项目在未来的实际应用中，必将带以上，达到了项目建设的预期目的。将来在大规模来更大的管理效益、经济效益和社会效益。
的生产中，应该能让系统与其他电力营销系统对接，４结论
资源共享、互相配合、协同工作，把检测任务完成的更好。此外，按照当今处理器的运算能力的发展，本文探讨了一种利用远程ＧＰＲＳ通信技术和现不久的将来更加强大的远程通讯能力和监控能力将有电力营销系统相结合的数据采集模式，对国内计量在技术上满足同步实时处理的要求。
装置检测技术和现行的电能表、用电现场服务与管理系统终端的技术规范与通信规约进行了研究和分析，通过对电能表的接线和运行状态进行了细致的研究作者简介
和分析论证，借鉴部分现场效验仪的工作原理和数据夏敏（１９６２．），女，工程师，舟山电力局计量中心副主任，舟山分析算法，确定了远程电能计量装置检测分析管理系电力局。
统的总体方案，并且进行了具体的设计实施，编写系
２０１１年第７期电’技纛ｌ
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万方数据
同杆四回10kV直线杆的选择
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：
李善金， 牛俊友， 耿伟亚
李善金,牛俊友(河南商丘供电公司,河南商丘,476000)， 耿伟亚(商丘夏邑供电局,河南商丘,476400)电气技术
Electrical Engineering2011(7)
引用本文格式：李善金. 牛俊友. 耿伟亚 同杆四回10kV直线杆的选择[期刊论文]-电气技术 2011(7)