论文部分内容阅读
摘 要：本文介绍10kV锥形水泥杆三种常用基础，并简要计算说明其设计使用条件。
关键词：10kV架空线路;杆塔基础
中图分类号：TM75
引言
10kV架空线路多采用锥形水泥杆架设，不同地区不同地质、氣象条件下受力不同，需要根据具体情况采用不同杆塔基础。10kV水泥杆常用基础形式为：直埋、卡盘基础、套筒基础。
本文设计气象条件选用国网B气象区，地质条件选用可塑土，10kV导线选用JKLYJ-10/240，0.4kV导线选用JKLYJ-1/120，杆型选用15m水泥杆。
由于25m/s风速属于狂风，江苏地区实际并不多见，由于25m/s风速会导致设计适用档距过小，甚至难以设计施工，故计算时风速也可按20m/s考虑。
1 水泥杆风压计算
15m水泥杆直埋采用2.5m埋深。
导线风压荷载根据国网典设导线应力弧垂表可直接得出。绝缘子及杆身风荷载根据根据《电力工程高压送电线路设计手册》第2版第六章第二节公式计算。
例如：25m/s风速50m档距条件下，JKLYJ-10/240单根导线风荷载0.4894kN，耐张杆绝缘子串为0.0234kN，杆身风荷载为0.8009kN，故单回路不带低压风荷载合力为2.41kN，合力位置距地面10.42m。
2 直埋
2.1水泥杆直埋示意图
2.2水泥杆直埋使用条件简介
根据《电力工程高压送电线路设计手册》第2版第七章第四节计算公式。直埋基础抗倾覆能力较差。
25m/s风速50m档距条件下，架设JKLYJ-10/240导线，仅单回路不带低压可通过抗倾覆能力校验。
20m/s风速50m档距条件下，结果一致。
20m/s风速45m档距条件下，双回路不带低压安全系数为1.27，单回路带单低压安全系数为1.45，安全系数虽不达标，根据实际经验其实可以满足使用要求。
40m档距条件下，风速无论是25m/s亦或20m/s结论类似，除单回路不带低压外，安全系数均不达标，但高低压总回路数小于等于3回的各类工况，其倾覆力均低于其极限倾覆力。
若现场土质较好、风速不高，可根据过往设计施工经验采用直埋。
3 卡盘
3.1 水泥杆卡盘基础示意图
3.2水泥杆直埋使用条件简介
若采用14版浙江典设最大型号1.2m×0.3m×0.2m卡盘校验。
根据《电力工程高压送电线路设计手册》第2版第七章第四节计算公式，情况与直埋类似。
25m/s风速50m档距条件下，除单回路不带低压工况外，几乎很难满足安全系数要求。但若不强求安全系数，则高低压总回路数小于等于3回的各类工况，均可满足要求。
25m/s风速40m档距条件下，高低压总回路数小于等于2回的各类工况安全系数勉强达标。
其余情况不做赘述。
若土质为硬塑，则25m/s风速40m档距条件下，双回路带双低压都可校验通过，因此，10kV水泥杆选取路径时，应当尽可能选择地质条件较好的通道。
4 套筒基础
4.1水泥杆套筒基础示意图
4.2水泥杆套筒基础使用条件简介
水泥杆套筒基础用于深度较大的河道、湖泊旁，出自江苏靖江及2008年江苏省电力公司20kV架空线路通用设计。
根据靖江实际施工经验，若水泥杆全部采用φ270梢径的加强杆，则筒內深可统一采用1.5m，若不采用加强杆，则需要按水泥杆一般直埋埋深调整筒內深，φ190梢径的15m杆一般为2.5m。
水泥杆自身受力计算一般按粗砂、硬塑校验，套筒基础可按软塑或淤泥做保守计算。
对于水泥杆自身而言，高低压总回路数小于等于2回的各类工况，45m档距均可通过抗倾覆能力校验。
高低压总回路数等于3回的各类工况，若按坚土估算，安全系数不达标，其倾覆力均低于其极限倾覆力。
高低压总回路数小于等于4回的各类工况，其弯矩不会超过200kN*m，套筒基础深度选取仅需根据现场情况，保证打入实土层深度足够即可，正常情况下，3m左右即可。
5 结语
10kV水泥杆基础形式种类很多，需要根据现场实际气象、地质条件确定，参照当地过往设计经验，并综合考虑施工成本方可确定最佳方案。
一般情况下，水泥杆采用直埋或卡盘即可，根据现场地质条件、地形风阻程度合理控制档距，必要时设置防风拉线或钢管杆将线路分段，以减少倒杆事故影响范围。
在河流湖泊密集地区，由于政处矛盾等问题，不得不沿河湖架设架空线路时，可采用水泥杆套筒基础，相较于混凝土墩式基础，由于其主要依靠河流下方的实土层受力，其具有占地面积小、防沉降、防倾斜、防河水冲刷等优势。但由于其施工难度大，施工周期长，故除河湖区域外，不建议过多推广使用。
参考文献：
[1]《电力工程高压送电线路设计手册》第2版.Design Manual for high voltage transmission lines of Electric Power Engineering （2nd Edition）.
作者简介：
陈志文（1992—），男，（汉族），江苏镇江，注册电气工程师（供配电）。
（恒皓联能源建设有限公司江苏分公司，江苏 南京 210000）
关键词：10kV架空线路;杆塔基础
中图分类号：TM75
引言
10kV架空线路多采用锥形水泥杆架设，不同地区不同地质、氣象条件下受力不同，需要根据具体情况采用不同杆塔基础。10kV水泥杆常用基础形式为：直埋、卡盘基础、套筒基础。
本文设计气象条件选用国网B气象区，地质条件选用可塑土，10kV导线选用JKLYJ-10/240，0.4kV导线选用JKLYJ-1/120，杆型选用15m水泥杆。
由于25m/s风速属于狂风，江苏地区实际并不多见，由于25m/s风速会导致设计适用档距过小，甚至难以设计施工，故计算时风速也可按20m/s考虑。
1 水泥杆风压计算
15m水泥杆直埋采用2.5m埋深。
导线风压荷载根据国网典设导线应力弧垂表可直接得出。绝缘子及杆身风荷载根据根据《电力工程高压送电线路设计手册》第2版第六章第二节公式计算。
例如：25m/s风速50m档距条件下，JKLYJ-10/240单根导线风荷载0.4894kN，耐张杆绝缘子串为0.0234kN，杆身风荷载为0.8009kN，故单回路不带低压风荷载合力为2.41kN，合力位置距地面10.42m。
2 直埋
2.1水泥杆直埋示意图
2.2水泥杆直埋使用条件简介
根据《电力工程高压送电线路设计手册》第2版第七章第四节计算公式。直埋基础抗倾覆能力较差。
25m/s风速50m档距条件下，架设JKLYJ-10/240导线，仅单回路不带低压可通过抗倾覆能力校验。
20m/s风速50m档距条件下，结果一致。
20m/s风速45m档距条件下，双回路不带低压安全系数为1.27，单回路带单低压安全系数为1.45，安全系数虽不达标，根据实际经验其实可以满足使用要求。
40m档距条件下，风速无论是25m/s亦或20m/s结论类似，除单回路不带低压外，安全系数均不达标，但高低压总回路数小于等于3回的各类工况，其倾覆力均低于其极限倾覆力。
若现场土质较好、风速不高，可根据过往设计施工经验采用直埋。
3 卡盘
3.1 水泥杆卡盘基础示意图
3.2水泥杆直埋使用条件简介
若采用14版浙江典设最大型号1.2m×0.3m×0.2m卡盘校验。
根据《电力工程高压送电线路设计手册》第2版第七章第四节计算公式，情况与直埋类似。
25m/s风速50m档距条件下，除单回路不带低压工况外，几乎很难满足安全系数要求。但若不强求安全系数，则高低压总回路数小于等于3回的各类工况，均可满足要求。
25m/s风速40m档距条件下，高低压总回路数小于等于2回的各类工况安全系数勉强达标。
其余情况不做赘述。
若土质为硬塑，则25m/s风速40m档距条件下，双回路带双低压都可校验通过，因此，10kV水泥杆选取路径时，应当尽可能选择地质条件较好的通道。
4 套筒基础
4.1水泥杆套筒基础示意图
4.2水泥杆套筒基础使用条件简介
水泥杆套筒基础用于深度较大的河道、湖泊旁，出自江苏靖江及2008年江苏省电力公司20kV架空线路通用设计。
根据靖江实际施工经验，若水泥杆全部采用φ270梢径的加强杆，则筒內深可统一采用1.5m，若不采用加强杆，则需要按水泥杆一般直埋埋深调整筒內深，φ190梢径的15m杆一般为2.5m。
水泥杆自身受力计算一般按粗砂、硬塑校验，套筒基础可按软塑或淤泥做保守计算。
对于水泥杆自身而言，高低压总回路数小于等于2回的各类工况，45m档距均可通过抗倾覆能力校验。
高低压总回路数等于3回的各类工况，若按坚土估算，安全系数不达标，其倾覆力均低于其极限倾覆力。
高低压总回路数小于等于4回的各类工况，其弯矩不会超过200kN*m，套筒基础深度选取仅需根据现场情况，保证打入实土层深度足够即可，正常情况下，3m左右即可。
5 结语
10kV水泥杆基础形式种类很多，需要根据现场实际气象、地质条件确定，参照当地过往设计经验，并综合考虑施工成本方可确定最佳方案。
一般情况下，水泥杆采用直埋或卡盘即可，根据现场地质条件、地形风阻程度合理控制档距，必要时设置防风拉线或钢管杆将线路分段，以减少倒杆事故影响范围。
在河流湖泊密集地区，由于政处矛盾等问题，不得不沿河湖架设架空线路时，可采用水泥杆套筒基础，相较于混凝土墩式基础，由于其主要依靠河流下方的实土层受力，其具有占地面积小、防沉降、防倾斜、防河水冲刷等优势。但由于其施工难度大，施工周期长，故除河湖区域外，不建议过多推广使用。
参考文献：
[1]《电力工程高压送电线路设计手册》第2版.Design Manual for high voltage transmission lines of Electric Power Engineering （2nd Edition）.
作者简介：
陈志文（1992—），男，（汉族），江苏镇江，注册电气工程师（供配电）。
（恒皓联能源建设有限公司江苏分公司，江苏 南京 210000）