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【摘 要】文中介绍了县级供电企业10kV线路的规划设计原则,阐述10kV线路的路径、导线、金具、绝缘子和杆塔的选择和设计条件。
【关键词】线路;设计;原则;条件
10kV线路对于供电企业来说起到至关重要的作用。如何设计好配电线路,让它达到经济、可靠、适用的原则,提高线路供电可靠性显得至关重要。以下从10kV线路的规划与设计两个方面谈论以下:
(一)10kV线路路径的选择
路径选择的基本原则
选择10kV线路的路径,应遵照各项方针政策,对线路的运行安全、经济合理、施工方便和线路长度等因素进行全面考虑,综合比较,做到安全可靠、经济合理。线路路径尽量选取长度最短、转角少而且角度小,特殊跨越少,水文和地质条件较好,施工运行方便可靠的方案。
对于10kV线路的转角点选择应考虑以下几点:转角点不宜选在高山顶、深沟、河岸、堤坝、悬崖的边缘以及坡度较大的山坡或易被洪水淹没冲刷和低洼积水之处;线路转角点应放置在平地或山麓缓坡上,并应考虑有足够的施工紧线场地和便于施工机械的到达;选择转角点应考虑前后两档杆塔位置安排的合理性,以免造成相邻两档过大、过小,因而造成不必要的升高杆塔或增加杆塔数量等不合理现象;转角点应尽可能利用地势较低,本来不能使用直线杆塔或原拟设置耐张塔的处所,即转角点选择应尽量和耐张段长度结合在一起考虑;对于山区路径选择应避免不良地质地带、山间干河沟架设线路,注意山洪排水沟的位置、交通运输的问题。
(二)10kV线路进行定位,应采取以下原则
10kV线路杆塔位置的选择原则:线路杆塔位置应尽量减少占用耕地,减少土石方量。杆塔位应尽可能避开洼地、泥塘、水库、冲沟、断层等水文、地质条件恶劣的处所,对于有拉线的杆子应考虑打拉线处的地形条件。非直线杆塔宜立于较平坦便于施工紧线和机械运输的好处所。
10kV线路档距的配置原则:最大限度地利用杆塔强度;相邻档距的大小应不十分悬殊,以免过大的增加纵向不平衡力;当不同的杆塔或不同的导线排列方式相邻时,档距的大小应考虑到档中导线的接近情况;应尽量避免出现孤立档,特别是小档距孤立档的出现。
线路杆塔的选用:对线路进行杆塔设计时,尽可能的选用最经济的杆塔型式和高度,充分利用杆塔的使用荷重条件。
(三)气象条件对于10kV线路路径的選择也起到一定程度的制约条件。为使输电线路的结构强度和电气性能很好地适应自然界地气象变化,以保证10kV线路的安全运行。
(一)线路总的部分主要包括设计依据、线路走径、工程概况三部分。
线路设计依据让我们从设计的基本原则出发,应符合福建省山地的具体情况,严格执行有关文件、规程设计线路。
工程概况包括设计线路的电压等级、线路始终点、路径长度,全线路地形情况,污秽区情况,导线和避雷线型号的选取,导线和避雷线悬垂、耐张串的绝缘子型式、片数和金具情况,杆塔和基础型式及数量等情况。通过工程概况能告诉我们工程大体情况。
(二)线路机电部分一般包括气象条件的选择、导线架设技术要求、绝缘子串和金具组装方式、导线的防振等方面内容。
气象条件的选取:如果10kV线路较长或气象区复杂,可分段选取气象区。气象资料包括:最大风速的取值、电线覆冰的取值、年平均气温的确定、最高和最低气温的取值、雷电日数的取值。将选取的气象条件分别按最高气温、最低气温、最大风速、覆冰、安装、年平均气温、外过电压、内过电压等情况进行综合数值计算。组合气象条件应满足以下要求:①线路在大风、覆冰及最低气温时仍能正常运行;②线路在事故情况下(指断线),不使事故范围扩大;③线路在安装过程中不致发生人身或设备损坏事故;④线路在正常运行情况下,任何季节里,导线对地面或与其它地面物体保持足够的安全距离;⑤线路在长期运行中,应保持导线有足够的耐震性能。
导线的技术要求:按照工程设计的要求和电力系统设计,决定导线截面,论证导线型式、规格等,说明导线的主要机械和电气特性。导线的材质、结构一般原则:①导线材料应具有较高的导电率;②导线应具有较高的机械强度和耐震性能;③导线应具有一定的耐化学腐蚀能力;④导线材质和结构的选取应保证线路造价经济。
金具与绝缘子组装时应注意事项:①绝缘子型式和串数的确定;②绝缘子串本身的组装型式;③绝缘子串与杆塔的联结型式;④绝缘子串与导线的联结。除此之外还应注意金具零件的吨位、金具零件之间的尺寸配合、方向等都要选择正确,检查无误。
绝缘子串与杆塔联结方式直接关系着线路的安全运行,因此在选择联结方式时应注意以下几点:①经济合理;②结构简单,便于施工检修;③联结可靠,应使用螺栓联结,并应加锁止装置。联结零件间应避免点接触,以减少零件的应力集中;④应保证绝缘子串在顺线路方向和垂直线路方向均能转动灵活;⑤应具有足够的机械强度。
防止或减弱震动的措施:①在条件允许的情况下,设计线路时避开或减少容易激起震动的客观因素(不易实现);②利用线路设备本身阻尼电线震动(如改善线夹出口处的耐震性能;降低导线的静态应力);③在线路上加装防振装置以吸收或减弱震动能量。
(三)10kV线路的杆塔和基础部分
杆塔设计:杆塔外形主要取决于线路回数、地形、地质情况及使用条件等。
杆塔设计条件:各类杆塔均应按线路的正常情况、事故情况和安装情况承受的荷重计算。
各类杆塔的正常情况按下列气象条件计算杆塔的设计荷重:①导线未断,无覆冰,但有设计最大风速;②导线未断,但有覆冰及相应的风速;③如果档距小于临界档距时,耐张、转角及终端杆塔还应按最低气温、无冰、无风进行计算。
各类杆塔事故情况的气象条件为:①覆冰厚度小于或等于10毫米地区,按无冰、无风、最低气温月的最低平均气温计算;②覆冰厚度大于10毫米地区,除按上述条件外,还应按有冰,无风,气温-5℃计算,但覆冰荷重至少为计算覆冰荷重的一半。各类杆塔设计考虑杆塔组立及线路安装情况的气象条件;③杆塔设计档距,决定杆塔的荷载及其结构尺寸主要有:水平档距、垂直档距、代表档距、断线档距。
杆塔的一般设计原则:各种杆塔结构,除按承载能力计算应满足强度和稳定的要求外,必要时还应满足抗裂性和允许变形的要求。杆塔结构设计,应考虑施工、运行、制造等安全、方便的要求,并符合经济合理的原则,在可能条件下,适当照顾美观。结构构件应考虑防腐措施及最小截面限制要求。基础设计包括电杆基础和铁塔基础。电杆基础的组成部件有底盘、卡盘和拉线盘。铁塔基础根据铁塔类型、地形、地质及施工条件的不同,一般采用以下类型:混凝土和钢筋混凝土普通浇制基础、预制钢筋混凝土基础、金属基础、灌注式桩基础、岩石基础。设计一般铁塔基础,首先必须满足基础与地基之间的平衡条件;其次,基础的主柱及底板要求。同时,底脚螺栓以及其他联结部分强度均应满足强度要求。对于弱地基及其它特殊地基,对基础的稳定还要作一些个别条件的考虑。
【关键词】线路;设计;原则;条件
10kV线路对于供电企业来说起到至关重要的作用。如何设计好配电线路,让它达到经济、可靠、适用的原则,提高线路供电可靠性显得至关重要。以下从10kV线路的规划与设计两个方面谈论以下:
(一)10kV线路路径的选择
路径选择的基本原则
选择10kV线路的路径,应遵照各项方针政策,对线路的运行安全、经济合理、施工方便和线路长度等因素进行全面考虑,综合比较,做到安全可靠、经济合理。线路路径尽量选取长度最短、转角少而且角度小,特殊跨越少,水文和地质条件较好,施工运行方便可靠的方案。
对于10kV线路的转角点选择应考虑以下几点:转角点不宜选在高山顶、深沟、河岸、堤坝、悬崖的边缘以及坡度较大的山坡或易被洪水淹没冲刷和低洼积水之处;线路转角点应放置在平地或山麓缓坡上,并应考虑有足够的施工紧线场地和便于施工机械的到达;选择转角点应考虑前后两档杆塔位置安排的合理性,以免造成相邻两档过大、过小,因而造成不必要的升高杆塔或增加杆塔数量等不合理现象;转角点应尽可能利用地势较低,本来不能使用直线杆塔或原拟设置耐张塔的处所,即转角点选择应尽量和耐张段长度结合在一起考虑;对于山区路径选择应避免不良地质地带、山间干河沟架设线路,注意山洪排水沟的位置、交通运输的问题。
(二)10kV线路进行定位,应采取以下原则
10kV线路杆塔位置的选择原则:线路杆塔位置应尽量减少占用耕地,减少土石方量。杆塔位应尽可能避开洼地、泥塘、水库、冲沟、断层等水文、地质条件恶劣的处所,对于有拉线的杆子应考虑打拉线处的地形条件。非直线杆塔宜立于较平坦便于施工紧线和机械运输的好处所。
10kV线路档距的配置原则:最大限度地利用杆塔强度;相邻档距的大小应不十分悬殊,以免过大的增加纵向不平衡力;当不同的杆塔或不同的导线排列方式相邻时,档距的大小应考虑到档中导线的接近情况;应尽量避免出现孤立档,特别是小档距孤立档的出现。
线路杆塔的选用:对线路进行杆塔设计时,尽可能的选用最经济的杆塔型式和高度,充分利用杆塔的使用荷重条件。
(三)气象条件对于10kV线路路径的選择也起到一定程度的制约条件。为使输电线路的结构强度和电气性能很好地适应自然界地气象变化,以保证10kV线路的安全运行。
(一)线路总的部分主要包括设计依据、线路走径、工程概况三部分。
线路设计依据让我们从设计的基本原则出发,应符合福建省山地的具体情况,严格执行有关文件、规程设计线路。
工程概况包括设计线路的电压等级、线路始终点、路径长度,全线路地形情况,污秽区情况,导线和避雷线型号的选取,导线和避雷线悬垂、耐张串的绝缘子型式、片数和金具情况,杆塔和基础型式及数量等情况。通过工程概况能告诉我们工程大体情况。
(二)线路机电部分一般包括气象条件的选择、导线架设技术要求、绝缘子串和金具组装方式、导线的防振等方面内容。
气象条件的选取:如果10kV线路较长或气象区复杂,可分段选取气象区。气象资料包括:最大风速的取值、电线覆冰的取值、年平均气温的确定、最高和最低气温的取值、雷电日数的取值。将选取的气象条件分别按最高气温、最低气温、最大风速、覆冰、安装、年平均气温、外过电压、内过电压等情况进行综合数值计算。组合气象条件应满足以下要求:①线路在大风、覆冰及最低气温时仍能正常运行;②线路在事故情况下(指断线),不使事故范围扩大;③线路在安装过程中不致发生人身或设备损坏事故;④线路在正常运行情况下,任何季节里,导线对地面或与其它地面物体保持足够的安全距离;⑤线路在长期运行中,应保持导线有足够的耐震性能。
导线的技术要求:按照工程设计的要求和电力系统设计,决定导线截面,论证导线型式、规格等,说明导线的主要机械和电气特性。导线的材质、结构一般原则:①导线材料应具有较高的导电率;②导线应具有较高的机械强度和耐震性能;③导线应具有一定的耐化学腐蚀能力;④导线材质和结构的选取应保证线路造价经济。
金具与绝缘子组装时应注意事项:①绝缘子型式和串数的确定;②绝缘子串本身的组装型式;③绝缘子串与杆塔的联结型式;④绝缘子串与导线的联结。除此之外还应注意金具零件的吨位、金具零件之间的尺寸配合、方向等都要选择正确,检查无误。
绝缘子串与杆塔联结方式直接关系着线路的安全运行,因此在选择联结方式时应注意以下几点:①经济合理;②结构简单,便于施工检修;③联结可靠,应使用螺栓联结,并应加锁止装置。联结零件间应避免点接触,以减少零件的应力集中;④应保证绝缘子串在顺线路方向和垂直线路方向均能转动灵活;⑤应具有足够的机械强度。
防止或减弱震动的措施:①在条件允许的情况下,设计线路时避开或减少容易激起震动的客观因素(不易实现);②利用线路设备本身阻尼电线震动(如改善线夹出口处的耐震性能;降低导线的静态应力);③在线路上加装防振装置以吸收或减弱震动能量。
(三)10kV线路的杆塔和基础部分
杆塔设计:杆塔外形主要取决于线路回数、地形、地质情况及使用条件等。
杆塔设计条件:各类杆塔均应按线路的正常情况、事故情况和安装情况承受的荷重计算。
各类杆塔的正常情况按下列气象条件计算杆塔的设计荷重:①导线未断,无覆冰,但有设计最大风速;②导线未断,但有覆冰及相应的风速;③如果档距小于临界档距时,耐张、转角及终端杆塔还应按最低气温、无冰、无风进行计算。
各类杆塔事故情况的气象条件为:①覆冰厚度小于或等于10毫米地区,按无冰、无风、最低气温月的最低平均气温计算;②覆冰厚度大于10毫米地区,除按上述条件外,还应按有冰,无风,气温-5℃计算,但覆冰荷重至少为计算覆冰荷重的一半。各类杆塔设计考虑杆塔组立及线路安装情况的气象条件;③杆塔设计档距,决定杆塔的荷载及其结构尺寸主要有:水平档距、垂直档距、代表档距、断线档距。
杆塔的一般设计原则:各种杆塔结构,除按承载能力计算应满足强度和稳定的要求外,必要时还应满足抗裂性和允许变形的要求。杆塔结构设计,应考虑施工、运行、制造等安全、方便的要求,并符合经济合理的原则,在可能条件下,适当照顾美观。结构构件应考虑防腐措施及最小截面限制要求。基础设计包括电杆基础和铁塔基础。电杆基础的组成部件有底盘、卡盘和拉线盘。铁塔基础根据铁塔类型、地形、地质及施工条件的不同,一般采用以下类型:混凝土和钢筋混凝土普通浇制基础、预制钢筋混凝土基础、金属基础、灌注式桩基础、岩石基础。设计一般铁塔基础,首先必须满足基础与地基之间的平衡条件;其次,基础的主柱及底板要求。同时,底脚螺栓以及其他联结部分强度均应满足强度要求。对于弱地基及其它特殊地基,对基础的稳定还要作一些个别条件的考虑。