35kV-钢管杆-(无冰区)设计说明

第六篇35kV架空线路标准设计（无冰区钢管杆部分）第1章设计说明概述1.1气象条件35kV线路是最基本的配电线路,在全国应用最为广泛,其设计气象条件变化较大。为了简化设计,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，本标准设计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；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，以及钢管杆在城网使用中的特性，钢管杆的设计不考虑覆冰的工况。35kV配电线路标准设计共分为A、B、C、D、E、F、G等7个气象区，钢管杆的标准设计只取其中E、F、G三种气象条件。具体标准设计气象组合如表1.1-1所示。表1.1-135kV架空线路标准设计气象条件气象组合条件ABCDEFG大气温度(0C)最高气温40404040404040最低气温-10-10-20-20000最大风速-5-5-5-5202020设计覆冰-5-5-5-5000安装-5-5-10-10555大气过电压15151515151515内部过电压15151515202020年平均气温15151515202020风速(m/s)最大风速25252525253035设计覆冰10101515000安装情况10101010101010大气过电压10101010101015内部过电压15151515151518设计覆冰（mm）5102030000冰的密度(g/cm3)0.90.90.90.91.2导地线1.2.1导地线截面本次标准设计导线选用LGJ—150/25、LGJ—240/30型两种钢芯铝绞线，地线选用铝包钢绞线LBGJ-50-27AC和LBGJ-55-27AC。240mm2导线的杆塔地线荷载按钢绞线GJ-55考虑，150mm2导线的杆塔地线荷载按钢绞线GJ-50考虑。本次设计中导线安全系数按10.0考虑，地线安全系数按12.0考虑。杆塔设计选用钢芯铝绞线及镀锌钢绞线主要数据参数如表1.2-1所示：表1.2-1设计选用钢芯铝绞线及镀锌钢绞线主要数据参数型号LGJ-150/25LGJ-240/30LBGJ-50-27ACLBGJ-55-27AC构造(根数×直径，mm)铝24×3.4224×3.42——钢/铝包钢7×2.667×2.667×3.007×3.20截面积(mm2)铝238.85238.85——钢/铝包钢38.9038.9049.4856.30总计277.75277.7549.4856.30直径(mm)17.1021.609.009.60单位质量(kg/km)601.0922.2296.30336.10综合弹性系数(MPa)7600073000140000140000线膨胀系数(1/℃)18.9×10-60.00001960.00001340.0000134计算拉断力(N)541107562048099547201.3绝缘配合1.3.1绝缘配合原则依照GB50061-2010《66kV及以下架空电力线路设计规范》和DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》进行绝缘设计，使线路能在工频电压、操作过电压和雷电过电压等各种情况下安全可靠地运行。在一般35kV线路的绝缘设计上，以防污染设计为主，由于35kV主要用于城郊，大量的线路处于Ⅱ级污秽区，考虑到环境日益恶化的实际情况，对于本次35kV无冰区钢管杆标准设计我们选择处于Ⅲ级污秽区进行绝缘配合设计，中性点直接接地系统爬电比距不小于3.2㎝/kV（对应系统额定电压），中性点非直接接地系统取上述值1.2倍。若线路经过地区污秽程度低于或高于Ⅲ级污秽区程度，在进行绝缘配合设计时，可按实际情况调整。1.3.2绝缘子片数本标准设计35kV架空线路采用悬式绝缘子，在海拔高度0～2500m范围内导线悬垂串均采用4片146mm高度的悬式绝缘子，导线耐张串采用5片146mm高度的悬式绝缘子。1.3.3空气间隙标准设计的空气间隙完全按照规程的相关规定选择，海拔高度为1000m以下的地区，35kV架空线路带电部分与杆塔构件、拉线、脚钉的最小间隙，在相应的风偏条件下，不小于表1.3-1所列数值。表1.3-1空气间隙采用数值电压等级海拔高度（m）空气间隙（m）运行电压内过电压雷电过电压带电作业35kV≤1000.100.250.450.60注带电作业对操作人员需停留工作的部位应增加0.3～0.5m。1.3.4防雷保护本次标准设计35kV无冰区钢管杆均按单地线设计，地线对导线的保护角不大于25°。1.4间隙圆及金具1.4.1间隙圆绘制各类直线塔的间隙圆图原则如下：（1）绘制间隙圆图时，导线悬垂串长度按单联合成绝缘子串长1000mm计。选用重量较轻的合成绝缘子计算各工况下的摇摆角，并按下导线和第一个带电金具分别检查塔头的电气间隙。(2)悬垂串的风偏计算时，风压不均匀系数a取值见表1.4-1。表1.4-1风压不均匀系数a值工况雷电过电压操作过电压工频电压带电作业风速（m/s）1015～1825～3510a1.00.750.611.0（3）直线杆空气间隙取值，对杆身、下横担上平面均按带电作业距离计算，其余部位按雷电过电压计算。（4）带电部分对杆塔的间隙裕度统一按150mm考虑，带电作业时不考虑该裕度。（5）耐张杆跳线弧垂按不小于0.8m考虑。1.4.2金具直线塔：导线、地线均采用UB挂板。耐张塔：导线、地线均采用U型挂环；跳线采用U型螺丝。转角度数大于等于40°时外角侧加装跳线串，跳线串采用单联串。全部金具采用国家标准金具（97修订版）。1.5塔头布置无冰气象区35kV线路钢管杆单回路导线布置方式均采用上字形排列，双回路采用垂直型排列，导地线水平不考虑偏移。1.6杆塔规划按导线排列型式分为单回路上字型和双回路垂直排列，设计风速分为25m/s、30m/s和35m/s，海拔高度分为0～1000m地区，地形条件主要为平地。对于同一种使用条件的直线杆、转角杆分别设计了有地线和无地线两种杆型。转角杆根据角度使用范围划分为1型（0°～30°）、2型（30°～60°）和3型（60°～90°）三种角度系列，根据以上原则，35kV钢管杆各模块见表1.6-1。表1.6-1钢管杆模块划分序号杆塔名称水平档距（m）垂直档距（m）转角度数（°）呼高（m）计算高度（m）风速（m/s）1GE31-Z1D11001500~212~181825GE31-J1D11001500~3012~1818GE31-J1D210015030~6012~1818GE31-J1D310015060~9012~18182GE41-Z1D11001500~212~181825GE41-J1D11001500~3012~1818GE41-J1D210015030~6012~1818GE41-J1D310015060~9012~18183GF31-Z1D11001500~212~181830GF31-J1D11001500~3012~1818序号杆塔名称水平档距（m）垂直档距（m）转角度数（°）呼高（m）计算高度（m）风速（m/s）GF31-J1D210015030~6012~1818GF31-J1D310015060~9012~18184GF41-Z1D11001500~212~181830GF41-J1D11001500~3012~1818GF41-J1D210015030~6012~1818GF41-J1D310015060~9012~18185GE32-Z4D11001500~212~181825GE32-J4D11001500~3012~1818GE32-J4D210015030~6012~1818GE32-J4D310015060~9012~18186GE42-Z4D11001500~212~181825GE42-J4D11001500~3012~1818GE42-J4D210015030~6012~1818GE42-J4D310015060~9012~18181.7使用说明1.7.1安装要求（1）杆塔安装应做到构件齐全、螺栓紧固、连接紧密、构件平直、整齐美观。（2）钢管杆组装一般应从下往上进行，严禁强行安装。（3）采用套接方式的钢管杆，应按照DL/T5130—2001《架空送电线路钢管杆设计技术规定》保证其最小套接压力。（4）立杆时，杆身应根据设计数值向受水平力反向侧预偏。（5）施工紧线必须打好临时拉线，并严格控制过牵引力不得大于1.1倍最大使用张力。1.7.2塔型选用流程根据的规格、工程的实际气象条件查找相应的模块和选择相应的塔型。初步确定塔型后，再根据塔型的设计说明、使用说明按下列要求仔细核对设计参数。(1)实际工程的水平档距、垂直档距、Kv值、转角度数。(2)绝缘配置，是否满足实际工程的绝缘配置及串长要求。(3)塔头间隙。(4)荷载、基础作用力表。(5)施工架线方式。(6)挂线金具形式和挂孔匹配。1.7.3GE31和GE41模块选用说明GE31模块和GF31模块杆塔除设计基本风速分别为25m/s和30m/s不同外，其他气象条件相同，同类别杆塔的设计重量差在3%以内；另一方面，35kV塔头电气间隙受带电作业控制，25m/s和30m/s塔头布置一致，因此GE31模块杆型可套用GF31模块相应杆型。同样的，GE41模块杆型可套用GF41模块相应杆型。GE31模块和GE41模块不再列杆型单线图。1.7.4命名原则根据线路的基本情况，选用相应的杆型：CSG—□□——□□□□——□□□□——□——□图纸编号呼称高转角度数或水平档:1—0°～30°或100m2—30°～60°3—60°～90°代表档距:缺省—无地线D—带地线挂线方式:1—三角形挂线4—垂直挂线塔形：Z—直线J—转角回路:1—单回路2—双回路导线：3—LGJ-150/254—LGJ-240/30气象条件：E—v=25m/sb=0F—v=30m/sb=0G—v=35m/sb=0塔形结构：G—钢管杆分类代码：K—架空线部分电压等级：35—35KV中国南方电网1.7.5杆塔使用条件折算本次配网标准设计35kV架空线路杆塔一般按150mm2和240mm2两种截面的导线进行设计。为提高工程杆塔利用率和降低工程造价指标，在实际工程中使用其它截面的导线时，需将本次标准设计杆塔模块的使用条件进行折算使用。具体折算的原则如下：(1)《架空绝缘配电线路设计技术规程》（DL/T601-1996）规定了“中、低压架空绝缘线路的档距不宜大于50m”，本标准设计10kV架空线路绝缘导线杆塔规划的水平档距为50m，故对绝缘导线用杆塔的使用条件无需进行折算。(2)杆塔使用条件只在同一气象区里折算。(3)150mm2截面导线用杆塔折算用于95和120mm2截面导线，240mm2截面导线用杆塔折算用于185mm2截面导线。(4)转角杆塔只对角度进行折算，折算后角度向下按5的倍数取整。(5)直线杆塔只对水平档距进行折算，折算后水平档距向下按5的倍数取整。(6)实际工程设计中，当选用的导线型号与杆塔使用条件折算表中的导线不同时，须进行严格地验算以确定最终的使用条件。杆塔使用条件折算表见表1.7-1和1.7-2。表1.7-135kV无冰区直线钢管杆水平档距折算表序号杆型气象条件导线型号水平档距(m)备注风速(m/s)覆冰(mm)LGJ-120/20LGJ-150/25LGJ-185/25LGJ-240/30135K-GE31-Z1D1250LGJ-150/25100100235K-GE41-Z4D1250LGJ-240/30110100335K-GE32-Z4D1250LGJ-150/25100100435K-GE42-Z4D1250LGJ-240/30110100535K-GF31-Z1D1300LGJ-150/25100100635K-GF41-Z1D1300LGJ-240/30110100表1.7-235kV无冰区耐张钢管杆转角度数折算表序号杆型气象条件导线型号转角度数(°