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kV线路典型设计

封面

作者：

PanHongliang

仅供个人学习

第八卷10kV架空线路标准设计

第一篇总论

第1章总论

1.1设计依据

1.1.1设计依据性文件

南方电网公司关于配网工程标准设计的编制原则和指导意见。

1.1.2主要设计标准、规程规范

GB50061-2010《66kV及以下架空电力线路设计规范》

GB50052-1995《供配电系统设计规范》

GB14049-1993《额定电压10kV、35kV架空绝缘导线》

GB50010-2002《混凝土结构设计规范》

GB396-1994《环形钢筋混凝土电杆》

GB4623-1994《环形预应力混凝土电杆》

GB50009《建筑结构荷载规范》

GB/T16434-1996《高压架空线路和发电厂、变电所环境污区分级及外

绝缘选择标准》

GB50545-2010《110kV～750kV架空输电线路设计技术规范》

DL/T5220-2005《10kV及以下架空配电线路设计规程》

DL/T5131-2001《农村电网建设与改造技术导则》

DL/T599-2005《城市中低压配电网改造技术导则》

DL/T4992001《农村低电压电力技术规程》

DL/T601-1996《架空绝缘配电线路设计技术规程》

DL/T51302002《架空送电线路钢管杆设计技术规程》

DL/T5154-2002《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》

DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》

DL/T599-1996《城市中低压配电网改造技术导则》

DL/T621-1997《交流电气装置的接地》

Q/CSG10012-2005《中国南方电网城市配电网技术导则》

Q/CSG10703-2009《110kV及以下配电网装备技术原则》

Q/CSG11501-2008《35kV及以下架空电力线路抗冰加固技术导则》

1.2设计内容

10kV架空线路标准设计包括杆塔的标准设计和机电组装图及加工图的标准设计。

杆塔的标准设计，即对于不同的材质、导线截面、气象、回路数、杆塔型式等条件的组合，设计出一套系列化的标准设计杆塔。

机电组装图及加工图标准设计包含张力弧垂放线表、金具组装图、接地装置图、铁附件加工图和等径杆加工图。

1.3模块划分及命名原则

1.3.1模块划分原则

在本次标准设计中，架空线路针对一定电压等级、材质、回路数、气象条件和导线截面的组合而设计的一系列杆塔称为一个模块；张力弧垂放线表、金具组装图、接地装置图、铁附件加工图和等径杆加工图各为一个模块。

根据上述原则，本次配网10kV架空线路标准设计共有87个模块。

其中杆塔模块82个，共742种杆塔，其中混凝土杆35个模块，共381种杆型；螺栓角钢塔3个模块，共13种塔型；焊接角钢塔36模块，共314种塔型；钢管杆8模块，32种杆型。

机电组装图及加工图共5个模块，分别为张力弧垂放线表，金具组装图、接地装置图、等径杆加工图、铁附件加工图。

本标准设计各模块的划分见表1.3-1～表1.3-5。

表1.3-110kV架空线路标准设计混凝土杆模块

模块编号

气象区

回路数

导线型号

负责单位

CSG-10K-SE21

E

单回路

LGJ-120/20

海南电网公司

CSG-10K-SE41

LGJ-240/30

CSG-10K-SE51

JKLYJ-10/120

CSG-10K-SE61

JKLYJ-10/240

CSG-10K-SF21

F

LGJ-120/20

CSG-10K-SF41

LGJ-240/30

CSG-10K-SF51

JKLYJ-10/120

CSG-10K-SF61

JKLYJ-10/240

CSG-10K-SG21

G

LGJ-120/20

CSG-10K-SG41

LGJ-240/30

CSG-10K-SG51

JKLYJ-10/120

CSG-10K-SG61

JKLYJ-10/240

CSG-10K-SE22

E

双回路

LGJ-120/20

CSG-10K-SE42

LGJ-240/30

CSG-10K-SE52

JKLYJ-10/120

CSG-10K-SE62

JKLYJ-10/240

CSG-10K-SF22

F

LGJ-120/20

CSG-10K-SF42

LGJ-240/30

CSG-10K-SF52

JKLYJ-10/120

CSG-10K-SF62

JKLYJ-10/240

CSG-10K-SG22

G

LGJ-120/20

CSG-10K-SG42

LGJ-240/30

CSG-10K-SG52

JKLYJ-10/120

CSG-10K-SG62

JKLYJ-10/240

CSG-10K-SB11

B

单回路

LGJ-70/10

贵州电网公司

CSG-10K-SB21

LGJ-120/20

CSG-10K-SB41

LGJ-240/30

CSG-10K-SB51

JKLYJ-10/120

CSG-10K-SB61

JKLYJ-10/240

CSG-10K-SC21

C

LGJ-120/20

CSG-10K-SC41

LGJ-240/30

CSG-10K-SB22

B

双回路

JKLYJ-10/120

CSG-10K-SB42

JKLYJ-10/240

CSG-10K-SB52

LGJ-120/20

CSG-10K-SB62

LGJ-240/30

表1.3-210kV架空线路标准设计螺栓角钢塔模块

模块编号

气象区

回路数

导线型号

负责单位

CSG-10K-LG42

G

双回路

LGJ-240/30

云南电网公司

CSG-10K-LB21

B

单回路

LGJ-120/20

CSG-10K-LC21

C

LGJ-120/20

表1.3-310kV架空线路标准设计焊接角钢塔模块

模块编号

气象区

回路数

导线型号

负责单位

CSG-10K-HE21

E

单回路

LGJ-120/20

广东电网公司

CSG-10K-HE41

LGJ-240/30

CSG-10K-HE51

JKLYJ-10/120

CSG-10K-HE61

JKLYJ-10/240

CSG-10K-HF21

F

LGJ-120/20

CSG-10K-HF41

LGJ-240/30

CSG-10K-HF51

JKLYJ-10/120

CSG-10K-HF61

JKLYJ-10/240

CSG-10K-HG21

G

LGJ-120/20

CSG-10K-HG41

LGJ-240/30

CSG-10K-HG51

JKLYJ-10/120

CSG-10K-HG61

JKLYJ-10/240

CSG-10K-HE22

E

双回路

LGJ-120/20

CSG-10K-HE42

LGJ-240/30

CSG-10K-HE52

JKLYJ-10/120

CSG-10K-HE62

JKLYJ-10/240

CSG-10K-HF22

F

LGJ-120/20

CSG-10K-HF42

LGJ-240/30

CSG-10K-HF52

JKLYJ-10/120

CSG-10K-HF62

JKLYJ-10/240

CSG-10K-HG22

G

LGJ-120/20

CSG-10K-HG42

LGJ-240/30

CSG-10K-HG52

JKLYJ-10/120

CSG-10K-HG62

JKLYJ-10/240

CSG-10K-HE24

E

四回路

LGJ-120/20

CSG-10K-HE44

LGJ-240/30

CSG-10K-HE54

JKLYJ-10/120

CSG-10K-HE64

JKLYJ-10/240

CSG-10K-HF24

F

LGJ-120/20

CSG-10K-HF44

LGJ-240/30

CSG-10K-HF54

JKLYJ-10/120

CSG-10K-HF64

JKLYJ-10/240

CSG-10K-HG24

G

LGJ-120/20

CSG-10K-HG44

LGJ-240/30

CSG-10K-HG54

JKLYJ-10/120

CSG-10K-HG64

JKLYJ-10/240

表1.3-410kV架空线路标准设计钢管杆模块

模块编号

气象区

回路数

导线型号

负责单位

CSG-10K-GE22

E

双回路

LGJ-120/20

广西电网公司

CSG-10K-GE42

LGJ-240/30

CSG-10K-GE52

JKLYJ-10/120

CSG-10K-GE62

JKLYJ-10/240

CSG-10K-GF22

F

LGJ-120/20

CSG-10K-GF42

LGJ-240/30

CSG-10K-GF52

JKLYJ-10/120

CSG-10K-GF62

JKLYJ-10/240

表1.3-510kV架空线路标准设计机电组装图模块

模块编号

名称

负责单位

CSG-10K-HC

张力弧垂放线表

广东电网公司

CSG-10K-JJ

金具组装图

CSG-10K-JD

接地装置图

CSG-10K-TFJ

铁附件加工图

贵州电网公司

海南电网公司

CSG-10K-DJG

等径杆加工图

1.3.2模块命名原则

1.3.2.1模块命名原则

（CSG）-（电压等级+分类代码）-（模块代码）-（子模块代码）

模块名称由上式的三部分或四部分组成，其中杆塔模块和金具组装图模块名称由上式四部分组成，张力弧垂放线表、接地装置图、铁附件加工图和等径杆加工图由上式的前三部分组成。

（1）中国南方电网公司缩写

CSG—表示中国南方电网公司缩写

（2）电压等级+分类代码

电压等级：

一般为2位数字，35-35kV；10-10kV

分类代码：

B-表示变配电部分；K-架空线部分；D-电缆部分

（3）模块代码：

杆塔模块代码；JJ-金具组装图；HC-张力弧垂放线表；JD-接地装置图；TFJ-铁附件加工图；DJG-等径杆加工图；

其中杆塔模块代码按照材质、气象条件等级分别编排，由四部分组成，即：

（材质）（气象条件）（导线标称截面代号）（回路数）

材质：

S-混凝土杆；H-焊接角钢塔；L-螺栓角钢塔；G-钢管杆

气象条件：

1位字母表示；

气象分区

A

B

C

D

E

F

G

风速（m/s）

25

25

25

25

25

30

35

冰厚（mm）

5

10

20

30

0

0

0

导线标称截面代号，1位数字，用数字按导线标称截面大小顺序编号；

导线代号

1

2

3

4

5

6

导线类型

LGJ-

JKLYJ-

截面（mm2）

70

120

150

240

120

240

回路数，1位数字，1-单回路；2-双回路；4-四回路；

（4）子模块代码

1）杆塔子模块代码

杆塔子模块代码由二部组成，即：

（塔型）（塔型系列号）-（呼高）

塔型，1-4段字符或数字组成，其中第1段表示杆塔类型，第2段表示导线排列方式，第3段表示10kV混凝土杆的横担型式或35kV杆塔有无地线，第4段表示10kV混凝土杆为单横担或双横担，各段意义如下：

第1段：

Z－非预应力混凝土直线杆或直线钢管杆和铁塔；YZ-预应力混凝土直线杆；J-转角杆塔；DJ-终端杆塔；

第2段：

1-上字排列；2-三角形排列；3-水平排列；4-垂直排列；5-鼓形排列；

第3段：

C-瓷担；Z-针式/柱式；X-悬式；D-表示有地线（省略表示无地线），其中前三项和第四项分别针对10kV混凝土杆和35kV杆塔。

第4段：

D-单横档（省略表示双横担），此项只针对10kV混凝土杆。

塔型系列号，用1-2位数字表示直线或耐张塔的塔型序号。

a）直线塔

第一位数字代表水平档距，由小到大表示为1、2、3…；

第二位数字：

1-无拉线混凝土杆；2-人字形拉线混凝土杆；3-十字形拉线混凝土杆；只有一种形式时可以省略。

b）耐张塔

第一位数字代表水平档距，由小到大表示为1、2、3…,只有一个水平档距时省略；

第二位数字代表转角度数,由小到大表示为1、2、3…；

呼高，杆塔的呼高（角钢塔、钢管杆）和全高（混凝土杆）。

2）金具组装图子模块代码

金具组装图子模块代码由两段字符组成，各段字符意义如下：

第1段：

D-导线；B-避雷线；T-跳线；

第2段：

X-悬垂；N-耐张；

（5）杆塔命名举例

例：

CSG-35K-LD32-J43-15

CSG-10K-SE21-Z2C22-12：

中国南方电网——10kV架空线部分——混凝土杆、气象分区为E区、子导线标称截面LGJ-120、单回路——导线三角形排列、瓷担、2型人字形拉线直线混凝土杆、全高12m。

1.3.3图纸编号

1.3.3.1图纸编号原则如下：

CSG—□□—□—□—□

图纸编号：

01-99

子模块代码

模块代码：

杆塔：

杆塔代码见杆塔命名

HC：

张力弧垂放线表

JJ：

金具组装图

JD：

接地装置图

TFJ：

铁附件加工图

DJG：

等径杆加工图

分类代码：

B－变配电部

K－架空线部分

D－电缆部分

电压等级

中国南方电网公司

1.4设计原则

1.4.1设计气象条件

1.4.1.1基本风速

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。

1.4.1.2覆冰取值

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，本标准设计的覆冰取值主要原则如下：

最大设计风速为25m/s时：

无冰、10mm、20mm和30mm；

最大设计风速为30m/s时：

无冰；

最大设计风速为35m/s时：

无冰。

根据上述原则，再对其他气象要素进行适当归并，本标准设计的设计气象组合见表1.4-1。

表1.4-110kV架空线路标准设计气象组合

气象组合条件

A

B

C

D

E

F

G

大气温度（℃）

最高气温

40

40

40

40

40

40

40

最低气温

-10

-10

-20

-20

0

0

0

最大风速

-5

-5

-5

-5

20

20

20

设计覆冰

-5

-5

-5

-5

0

0

0

安装

-5

-5

-10

-10

5

5

5

大气过电压

15

15

15

15

15

15

15

内部过电压

15

15

15

15

20

20

20

年平均气温

15

15

15

15

20

20

20

风速（m/s）

最大风速

25

25

25

25

25

30

35

设计覆冰

10

10

15

15

0

0

0

安装情况

10

10

10

10

10

10

10

大气过电压

10

10

10

10

10

10

15

内部过电压

15

15

15

15

15

15

18

设计覆冰（mm）

5

10

20

30

0

0

0

冰的密度（g/cm3）

0.9

0.9

0.9

0.9

1.4.2导线和地线

根据南方电网五省区电网规划原则，综合考虑现有工程及远期规划中的导线截面选择情况，本标准设计导线截面和型号按表1.4-2所示：

表1.4-2导线标称截面和型号

导线截面（mm2）

导线型号

50

LGJ-50/8

JKLYJ-10/50

70

LGJ-70/10

JKLYJ-10/70

95

LGJ-95/15

JKLYJ-10/95

120

LGJ-120/20

JKLYJ-10/120

150

LGJ-150/20

JKLYJ-10/150

185

LGJ-185/25

JKLYJ-10/185

240

LGJ-240/30

JKLYJ-10/240

本标准设计杆塔模块一般按120mm2和240mm2两种截面考虑，导线分别选用钢芯铝绞线裸导线和JKLYJ交联架空绝缘导线，其中螺栓角钢塔只考虑裸导线情况。

裸导线采用LGJ-120/20和LGJ-240/30钢芯铝绞线，绝缘导线采用JKLYJ-10/120和JKLYJ-10/240。

同时，考虑到贵州、云南目前10kV线路的实际情况，在10mm冰区的单回路混凝土杆部分增加LGJ-70/10裸导线模块。

具体工程使用时请根据实际导线荷载校验杆塔使用条件。

对应推荐使用的各种导线的主要技术参数见表1.4-3和表表1.4-4。

表1.4-3钢芯铝绞线主要技术参数表

型号

LGJ-50/8

LGJ-70/10

LGJ-95/15

LGJ-120/20

LGJ-150/20

LGJ-185/25

LGJ-240/30

构造（根数×直径，mm）

铝

6×3.20

6×3.80

26×2.15

26×2.38

24×2.78

24×3.15

24×3.60

钢/铝包钢

1×3.20

1×3.80

7×1.67

7×1.85

7×1.85

7×2.10

7×2.40

截面积

（mm2）

铝

48.25

68.05

94.39

115.67

145.68

187.04

244.29

钢/铝包钢

8.04

11.34

15.33

18.82

18.82

24.25

31.67

总计

56.29

79.39

109.72

134.49

164.50

211.29

275.96

直径（mm）

9.6

11.40

13.61

15.07

16.67

18.90

21.60

单位质量（kg/km）

195.1

275.2

380.8

466.8

549.4

706.1

922.2

综合弹性系数（MPa）

79000

79000

76000

76000

73000

73000

73000

线膨胀系数（1/℃）

0.0000191

0.0000191

0.0000189

0.0000189

0.0000196

0.0000196

0.0000196

计算拉断力（N）

16870

23390

35000

41000

46630

59420

75620

表1.4-4绝缘导线参数表

型号

JKLYJ-10/50

JKLYJ-10/70

JKLYJ-10/95

JKLYJ-10/120

JKLYJ-10/150

JKLYJ-10/185

JKLYJ-10/240

构造（根数×直径，mm）

铝

7×3.00

19×2.25

19×2.58

19×2.90

37×2.32

37×2.58

37×2.90

绝缘厚度（mm）

3.4

3.4

3.4

3.4

3.4

3.4

3.4

截面积（mm2）

铝

49.48

75.55

99.33

125.50

156.41

193.43

244.39

外径（mm）

16.1

18.4

20

21.4

23

24.6

26.8

单位质量（kg/km）

283

369

466

550

652

769

948

综合弹性系数（MPa）

59000

56000

56000

56000

56000

56000

56000

线膨胀系数（1/℃）

0.000023

0.000023

0.000023

0.000023

0.000023

0.000023

0.000023

计算拉断力（N）

7011

10354

13727

17339

21033

26732

34679

混凝土杆导线安全系数按照导线型号和水平档距的不同进行区分，具体如表1.4-5所示：

表1.4-5混凝土杆导线安全系数

水平档距

导线型号

安全系数

50m及以下

JKLYJ-10/50

5.0

JKLYJ-10/70

JKLYJ-10/95

JKLYJ-10/120

JKLYJ-10/150

JKLYJ-10/185

JKLYJ-10/240

100m及以下

LGJ-50/8

3.5

LGJ-70/10

4.0

LGJ-95/15

5.0

LGJ-120/20

6.0

LGJ-150/20

6.5

LGJ-185/25

8.0

LGJ-240/30

10.0

100m以上

LGJ-50/8

3.0

LGJ-70/10

3.0

LGJ-95/15

3.0

LGJ-120/20

3.5

LGJ-150/20

4.0

LGJ-185/25

4.5

LGJ-240/30

5.0

角钢塔和钢管杆导线安全系数按照水平档距的不同来区分，具体如下表1.4-6所示：

表1.4-6角钢塔和钢管杆导线安全系数

杆塔类型

水平档距（m）

导线

安全系数

螺栓角钢塔

80～200

裸导线

6.0

80

8.0

焊接角钢塔、钢管杆

50～100

裸导线

8.0

50及以下

裸导线

10.0

绝缘导线

8.0

1.4.3回路数

本标准设计回路数的考虑原则：

混凝土杆和螺栓角钢塔：

10mm冰区及以下考虑单回路和双回路，其中双回路混凝土杆只考虑直线杆，20mm冰区只考虑单回路。

焊接角钢塔：

只考虑无冰区的单回路、双回路和四回路。

钢管杆：

无冰区考虑单回路、双回路和四回路，10mm冰区考虑单回路和双回路，不考虑20mm冰区。

1.4.4海拔高度

根据南方电网五省区海拔高度的不同分布情况（广东、广西和海南主要为0～1000m，贵州主要为1000～1500m，云南主要为1500～2600m。

），本标准设计模块库海拔高度均按0～2500m考虑。

1.4.5导线排列方式

综合考虑南方电网五省区以往10kV架空线路的工程经验，本标准设计杆塔导线排列方式按表1.4-8所示考虑。

表1.4-8导线排列方式

杆塔类型

回路数

排列方式

混凝土杆

单回路

单杆：

三角形

双杆：

水平排列

双回路

无冰区：

三层横担垂直排列

冰区：

三层横担鼓形排列

螺栓角钢塔

单回路

无冰区：

三角形

冰区：

水平排列

双回路

无冰区：

三层横担垂直排列

冰区：

三层横担鼓形排列

焊接角钢塔

单回路

三角形

双回路、四回路

三层横担垂直排列

钢