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2 設計依據
2.1 引用文獻
國家電網公司配電網工程典型設計(10kV架空線路分冊)2016版
2.2 執行的技術規范
GB 50061-2010 66kV及以下架空電力線路設計規范
JGJ94-2008 建筑樁基技術規范
DL/T 5154-2012 架空輸電線路桿塔結構設計技術規定
DL/T 5219-2014架空送電線路基礎設計技術規定
DL/T 5220-2005 10kV及以下架空配電線路設計技術規程
T/CEC 143-2017 超高性能混凝土電桿
3 設計條件
3.1 設計的氣象條件按國網典設中C區(覆蓋遼寧地區),對于超出范圍的局部氣象情況,設計時需對特定氣象條件進行相關的計算,并對各相關參數進行校核、調整后方可使用,沿海地區連續的直線桿段應根據計算增加防風拉線。
3.2 在凍融次數多、鹽堿地、海邊及經常使用除冰鹽等侵蝕嚴重的環境應優先選用超高性能混凝土電桿,在凍融次數多的環境應該采取電桿根部防凍漲措施,以提高桿塔的耐久性和使用壽命。
-
- 導線、金具、絕緣子的選型和使用按國網典設的相關內容執行。
3.4 在桿位布置和電氣間隙允許的條件下,水平檔距宜按國網典設適用檔距的上限設計,以充分發揮超高性能混凝土電桿強度高的特點,減少桿塔、橫擔、絕緣子等的數量,降低線路造價。
4 桿型參數及適用情況
4.1 10kV超高性能混凝土電桿本指南列出輕型桿和大彎矩桿兩大類13個桿型(再去掉兩個10米的),如有特殊需要可溝通定制其他尺寸和強度等級的桿型。桿型編號規則如下:
Z □Φ□□□ X □□ X □ X □□ X □
▼▼▼▼▼▼▼錐形桿 錐度代號電桿梢徑電桿長度標準檢驗彎矩配筋方式 基礎安裝方式
A:1/75 (mm) (m)(kN•m) BY:部分預應力M:直埋
B:1/50 F:基礎法蘭
C:1/37.5
4.2 輕型桿6個桿型(各桿型參數詳見表1),適用于替代運輸和安裝困難、腐蝕及凍融嚴重環境的傳統水泥桿,利用其重量輕、耐腐蝕、抗凍融性能好的特點,降低線路全壽命周期成本。
表1
|
序號 |
桿型編號 |
物料編碼 |
物料描述 |
固化ID |
|
1 |
ZAΦ190x12x60xBYxM |
500134690 |
超高性能混凝土桿-桿長:12m,梢徑:190mm,部分預應力,標準檢驗彎矩:60kN·m,無根部法蘭,壁厚:25mm,錐度:1/75,重量:660kg,整根 |
9906-500134688-00001超高性能混凝土桿, 無根部法蘭 |
|
2 |
ZAΦ230x12x78xBYxM |
500134691 |
超高性能混凝土桿-桿長:12m,梢徑:230mm,部分預應力,標準檢驗彎矩:78kN·m,無根部法蘭,壁厚:30mm,錐度:1/75,重量:930kg,整根 |
|
|
3 |
ZAΦ190x15x75xBYxM |
500134687 |
超高性能混凝土桿-桿長:15m,梢徑:190mm,部分預應力,標準檢驗彎矩:75kN·m,無根部法蘭,壁厚:30mm,錐度:1/75,重量:1060kg,整根 |
|
|
4 |
ZAΦ230x15x98xBYxM |
500134686 |
超高性能混凝土桿-桿長:15m,梢徑:230mm,部分預應力,標準檢驗彎矩:98kN·m,無根部法蘭,壁厚:30mm,錐度:1/75,重量:1120kg,整根 |
|
|
5 |
ZAΦ230x18x122xBYxM |
500134689 |
超高性能混凝土桿-桿長:18m,梢徑:230mm,部分預應力,標準檢驗彎矩:122kN·m,無根部法蘭,壁厚:40mm,錐度:1/75,重量:2050kg,法蘭組裝 |
|
|
6 |
ZAΦ270x18x200xBYxM |
500134685 |
超高性能混凝土桿-桿長:18m,梢徑:270mm,部分預應力,標準檢驗彎矩:200kN·m,無根部法蘭,壁厚:40mm,錐度:1/75,重量:2415kg,法蘭組裝 |
4.3 大彎矩桿7桿型(各桿型參數詳見表2),適用于耐張轉角及終端桿,替代拉線轉角桿可避免拉線占地;替代鋼管桿可降低成本。表2
|
序號 |
桿型編號 |
物料編碼 |
物料描述 |
固化ID |
對應鋼管桿型號 |
|
7 |
ZBΦ270x10x260xBYxF |
500134688 |
超高性能混凝土桿-桿長:10m,梢徑:270mm,部分預應力,標準檢驗彎矩:260kN·m,帶根部法蘭,壁厚:50mm,錐度:1/50,重量:1780kg,整根 |
9906-500134688-00002 超高性能混凝土桿,根部法蘭 |
GN27-10 |
|
8 |
ZCΦ310x10x373xBYxF |
500134690 |
超高性能混凝土桿-桿長:10m,梢徑:310mm,部分預應力,標準檢驗彎矩:373kN·m,帶根部法蘭,壁厚:50mm,錐度:1/37.5,重量:2020kg,整根 |
GN31-10 |
|
|
9 |
ZBΦ270x13x332xBYxF |
500134691 |
超高性能混凝土桿-桿長:13m,梢徑:270mm,部分預應力,標準檢驗彎矩:332kN·m,帶根部法蘭,壁厚:50mm,錐度:1/50,重量:2360kg,整根 |
GN27-13 |
|
|
10 |
ZCΦ310x13x468xBYxF |
500134687 |
超高性能混凝土桿-桿長:13m,梢徑:310mm,部分預應力,標準檢驗彎矩:468kN·m,帶根部法蘭,壁厚:50mm,錐度:1/37.5,重量:2880kg,整根 |
GN31-13 |
|
|
11 |
ZCΦ470x13x948xBYxF |
500134686 |
超高性能混凝土桿-桿長:13m,梢徑:470mm,部分預應力,標準檢驗彎矩:948kN·m,帶根部法蘭,壁厚:60mm,錐度:1/37.5,重量:4550kg,整根 |
GN35-13 |
|
|
12 |
ZCΦ470x16x1172xBYxF |
500134689 |
超高性能混凝土桿-桿長:16m,梢徑:470mm,部分預應力,標準檢驗彎矩:1172kN·m,帶根部法蘭,壁厚:60mm,錐度:1/37.5,重量:6455kg,法蘭組裝 |
GN35-16 |
|
|
13 |
ZCΦ710x16x1995xBYxF |
500134685 |
超高性能混凝土桿-桿長:16m,梢徑:710mm,部分預應力,標準檢驗彎矩:1995kN·m,帶根部法蘭,壁厚:60mm,錐度:1/37.5,重量:8815kg,法蘭組裝 |
GN45-16 |
。
4.4各桿型在10kV配電架空線路中的適用情況見表3~表5。
表3 10kV單回路直線超高性能混凝土電桿桿型選用表
|
使用情況
桿型 |
桿長 (m) |
單回10kV JKLYJ-10/120 無低壓 |
單回10kV JKLYJ-10/240 無低壓 |
單回10kV 120mm2裸導線無低壓 |
單回10kV 240mm2裸導線無低壓 |
單回10kV JKLYJ-10/240 低壓 JKLYJ-1/185 |
單回10kV 240mm2裸導線低壓 185mm2裸導線 |
|
ZAΦ190x12x60xBYxM |
12 |
L≤80 |
L≤80 |
L≤120 |
L≤120 |
L≤60 |
L≤80 |
|
ZAΦ230x12x78xBYxM |
12 |
× |
× |
× |
× |
60<L≤80 |
× |
|
ZAΦ190x15x75xBYxM |
15 |
L≤80 |
L≤80 |
L≤120 |
L≤120 |
L≤60 |
L≤80 |
|
ZAΦ230x15x98xBYxM |
15 |
× |
× |
× |
× |
60<L≤80 |
× |
|
ZAΦ230x18x122xBYxM |
18 |
L≤80 |
L≤80 |
L≤120 |
L≤120 |
× |
× |
注:1.L為水平檔距,單位為m。
2.表中打“×”處表明不適用于該條件下外荷載。
表4 10kV多回路直線超高性能混凝土電桿桿型選用表
|
使用情況
桿型 |
桿長 (m) |
雙回10kV JKLYJ-10/240 無低壓 |
雙回10kV 240mm2 裸導線無低壓 |
雙回10kV JKLYJ-10/240 低壓 JKLYJ-1/185 |
雙回10kV 240mm2裸導線 低壓 185 mm2 裸導線 |
三回10kV JKLYJ-10/240 低壓 JKLYJ-1/185 |
三回10kV 240mm2 裸導線 無低壓
|
三回10kV JKLYJ-10/240 低壓 JKLYJ-1/185 |
三回10kV 240mm2 裸導線低壓 185mm2 裸導線 |
四回10kV JKLYJ-10/240 無低壓 |
四回10kV 240mm2 裸導線無低壓
|
|
ZAΦ190x15x75xBYxM |
15 |
L≤60 |
L≤80 |
L≤40 |
L≤50 |
|
|
|
|
|
|
|
ZAΦ230x15x98xBYxM |
15 |
60< L≤80 |
× |
40< L≤45 |
50< L≤60 |
× |
× |
× |
× |
× |
× |
|
ZAΦ230x18x122xBYxM |
18 |
L≤80 |
L≤80 |
× |
× |
L≤55 |
L≤70 |
× |
L≤55 |
L≤40 |
L≤55 |
|
ZAΦ270x18x200xBYxM |
18 |
× |
× |
45< L≤80 |
60< L≤80 |
55< L≤70 |
70< L≤80 |
L≤70 |
55< L≤70 |
40< L≤70 |
55< L≤70 |
注:1.L為水平檔距,單位為m。
2.表中打“×”處表明不適用于該條件下外荷載。
表5 10kV轉角超高性能混凝土電桿桿型選用表(L≤80m)
|
使用情況
桿型 |
桿長(m) |
單回120mm2 10kV 無低壓 |
單回120mm2 10kV 單回185mm2 低壓 |
單回240mm2 10kV 無低壓
|
單回240mm2 10kV 單回185mm2 低壓 |
雙回240mm2 10kV 無低壓 |
雙回240mm2 10kV 單回185mm2 低壓 |
三回240mm2 10kV 無低壓 |
三回240mm2 10kV 單回185mm2 低壓 |
四回240mm2 10kV 無低壓 |
|
ZBΦ270x10x260xBYxF |
10 |
0°<α≤90° |
0°<α≤35° |
0°<α≤65° |
0°<α≤30° |
× |
× |
× |
× |
× |
|
ZCΦ310x10x373xBYxF |
10 |
× |
35°<α≤55° |
65°<α≤90° |
30°<α≤40° |
× |
× |
× |
× |
× |
|
ZBΦ270x13x332xBYxF |
13 |
0°<α≤90° |
0°<α≤30° |
0°<α≤65° |
0°<α≤25° |
0°<α≤30° |
|
× |
× |
× |
|
ZCΦ310x13x468xBYxF |
13 |
× |
30°<α≤50° |
65°<α≤90° |
25°<α≤40° |
30°<α≤45° |
0°<α≤25° |
× |
× |
× |
|
ZCΦ470x13x948xBYxF |
13 |
× |
50°<α≤90° |
× |
40°<α≤90° |
45°<α≤90° |
25°<α≤60° |
× |
× |
× |
|
ZCΦ470x16x1172xBYxF |
16 |
× |
× |
× |
× |
× |
× |
0°<α≤60° |
0°<α≤45° |
0°<α≤50° |
|
ZCΦ710x16x1995xBYxF |
16 |
× |
× |
× |
× |
× |
60°<α≤90° |
60°<α≤90° |
45°<α≤90° |
50°<α≤90° |
注:1. L為水平檔距。
2. α為線路轉角。
3. 表中打“×”處表明不適用于該條件下外荷載。
5橫擔選型和桿頭布置
5.1直線超高性能混凝土桿采用角鋼組合橫擔,橫擔構造、導線排列方式、桿頭布置形式和導線線間距離等參數按國網典設中水泥桿橫擔相關內容設計。
5.2耐張轉角及終端超高性能混凝土電桿采用直線型橫擔,通過抱箍與桿體連接(橫擔構造見圖1),導線排列方式、桿頭布置形式和導線線間距離等參數按國網典設中鋼管桿橫擔的相關內容設計。



圖5-1 橫擔示意圖
6 基礎型式
6.1 輕型超高性能混凝土桿基礎形式和設計計算方法與傳統水泥桿相同,根據相同直徑、長度和標準檢驗彎矩的傳統水泥桿的數據,按原有方法設計選型即可?;靥钔翍謱雍粚崳看位靥?00mm夯至200mm。如地基土為凍脹土,設有卡盤的電桿基礎的回填土應換成非凍脹土??ūP與桿體接觸部位應做成與桿體外徑相同的弧面且弧長不應小于桿體周長的0.2倍,緊固卡盤螺栓時應避免擠壓力過大造成桿體開裂。
6.2 用于耐張轉角及終端的大彎矩超高性能混凝土桿均為自立單桿,不設置拉線,其基礎形式和設計計算方法與鋼管桿相同。本指南列出五種常用的基礎形式及其適用條件和相關要求。
6.2.1 鋼管樁基礎。適用于開挖面積受限或混凝土攪拌、運輸困難的環境。地基土應為原狀黏土、砂土。鋼管樁采用打樁機或挖掘機加設液壓振動裝置沉樁,施工速度快,施工后可直接立桿,無需養護。鋼管樁應根據所處的環境類別采取有效的防腐措施或根據設計使用年限增加腐蝕余量。施工時應注意擠土效應對成樁質量、鄰近建筑物、道路、地下管線和基坑邊坡等產生的不利影響。
6.2.2 預制UHPC空心樁基礎。預制UHPC空心樁的適用條件和施工方法與鋼管樁相同。優點是不需要防腐處理,成本也低于鋼管樁。缺點是由于壁厚和直徑較大,沉樁難度高于鋼管樁。施工時桿身與套筒之間的空隙應注漿灌注密實。
6.2.3 灌注樁基礎。灌注樁適用于地基條件較差或開挖面積受限,混凝土攪拌、運輸較為方便的環境。
6.2.4 原狀土掏挖混凝土基礎。適用于承載力較好、無地下水的原狀粘土地基,利用基礎在原狀土中的抗傾覆力承載桿塔荷載,和臺階式基礎相比能簡化施工工藝并減少鋼筋和混凝土用量?;硬捎脵C械挖方,人工清理基底和側壁,安裝固定錨栓籠后以土代模直接澆筑混凝土。施工過程中要避免地基土擾動,必要時需澆筑混凝土墊層。
6.2.5 臺階式基礎。適用于可開挖面積大、地基條件較好、混凝土攪拌運輸方便的環境?;靥钔翍謱雍粚?。
6.3 為便于設計部門設計選型,在桿型圖中列出大彎矩桿各桿型所對應的各種類型基礎的相關數據和適用的地基條件供參考。在實際工程設計中應該根據設計確定的導線型號、檔距、安全系數等因數及實際地質情況綜合確定基礎大小和配筋。
6.4 基礎的設計、施工、防護、特殊地基處理等除按本指南執行外,尚應符合其他相關的國家、行業及國家電網企業標準。
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