10kV 配电线路设计的几个问题李叔昆 编2012 年 12 月1一、 概述二、 确定档距的因素三、 绝缘水平四、 电压损耗计算五、 配电线路的无功补偿六、 电杆拉线选择计算 附件一、 钢芯铝绞线力学特性二、 铝绞线力学特性三、 绝缘导线力学特性10kV 配电线路设计的几个问题概述1. 输送功率：合理输送功率 200~2000kW2. 输送距离：合理输送距离 6~20km3. 现场勘测：a） 选线（路径最短，交通方便，避开障碍物，路径要取得地方政府同意的书面协议）b） 测断面图（比例：纵 1/5000，横 1/500 注意边线，危险点，交叉跨越）c） 搜集塔位地质资料及塔基地形（目勘，估计）确定档距的因素a）按水泥杆允许弯矩确定档距参考资料预应力电杆的技术数据电杆规格主要尺寸主筋钢材混凝 土体 积m3理论质量kg标准弯 矩kN-m梢径mm根径mm壁厚mm杆长m3Y ① 150- 101502833.510A30.254013.04Y ① 190- 10190323410冷拔0.27273416.05Y ① 190- 12190350412钢丝0.34793719.06Y S190— 919031059高强0.28376424.57Y S310— 631039056钢丝0.28376449.08YS310— 9310430590.452122059.09YS230—9230350590.33991534.010YS350— 9350470590.509139469.0等径杆11Y ① 300— 6300300560.23363730.012Y ① 300— 9300300590.35395330.013Y ① 400— 6400400660.385104059.0注：强度安全系数1.8 （表中未计入）非预应力拔稍杆（原云南线路器材厂样本）规 格配筋标准弯矩（吨-米）破坏弯矩（吨-米）理论重量（kg）备 注1① 150/243 X 7m12 ① 121.7912.5085112① 150/258X 8m12 ① 121.9662.7535893① 150/283X 10m12 ① 122.211[3.0967964① 150/250X 7.5m 上段12 ① 121.8772.628539与5组合成15m杆5① 250/350X 7.5 m 下段16 ① 123.5064.9088816① 150/270X 9m 上段:12 ① 122.111[2.955688与7组合成18m杆7① 270/390 X 9m 下段:18 ① 124.578[6.4111818① 190/350X 12m14 ① 123.4144.77912399① 190/270X 6m 上段 112 ① 122.111[2.95550512m杆10① 270/350 X 6m 下段14 ① 123.506[4.90873611① 190/297X 8m 上段14 ① 122.7823.89572615m杆12① 297/390 X 7m 下段16 ① 124.5786.4196513① 190/324X 10m 上段「14 ① 142.682[3.755976与9组合成18m杆14① 324/430X 8m 下段18 ① 147.63410.6871227①300等径杆（原云南线路器材厂样本）规 格配筋标准弯矩（吨-米）破坏弯矩（吨-米）理论重量（kg）备 注1①300 X 6m上段12 ① 122.6933.777252①300X 6m中段12 ① 122.6933.777253①300 X 6m下段12 ① 122.6933.777254①300 X 9m上段12 ① 122.6933.7710905①300 X 9m下段12 ① 122.6933.7710906①300 X 9m上段14 ① 123.096；4.33410907①300 X 9m下段14 ① 123.0964.3341090①400等径杆（原云南线路器材厂样本）规 格配筋标准弯矩（吨-米）破坏弯矩（吨-米）理论重量（kg）备 注1①400 X 6m上段18 ① 125.6187.8659832①400X 6m中段18 ① 125.6187.8659913①400 X 6m下段18 ① 125.618[7.8659834①400 X 4.5m上段16 ① 126.659.3346915①400 X 4.5m中段16 ① 147.509M0.5126916①400 X 4.5m下段18 ① 127.40410.366691导线参数（安全系数 2.5）型 号大风时风荷 载（kg/m）10mm复冰时冰重g3(kg/m)5°小转角 时水平负荷（kg）安全系数2.5 时导线最大 拉力（kg）LGJ-240/300.78891.8162552929LGJ-185/250.69031.5232012302LGJ-150/250.62461.3671821817LGJ-120/200.60041.1761381588LGJ-95/200.55261.0841251441LGJ-70/100.45420.88179906LGJ-70/400.54201.1791972258LGJ-50/80.38250.74957654LGJ-50/300.46220.98271441651LJG-35/60.32510.654442489无拉线拔梢杆平衡方程式所有风压产生的弯矩=电杆弯矩/安全系数 刀P- h = M/k式中2P・(h-1) + P・ h+P。
h/2= M/k--| ①导线风压 P= Lhg4(25)S ②#杆身风压P0 = (d1+d2) x h/2 x 0.7 2/1600P—导线风压，kg;Lh-水平档距，m;g4(25)-导线风压比载,kg/m- mmS—导线综合截面，mm2;P0 —杆身风压(d1+d2) x h/2 x 0.7 x V/1600h —杆顶到地面的距离，m;d1, d2—杆段上、下端的直径，m;k —杆段的安全系数1.8;v —最大设计风速，m/s;0.7 —杆段的体型系数；M —杆段的额定弯矩，kg-m例：LGJ — 95/20 C= 10mm V = 25m/sP ① 150mmA丿卜AP1m8.3m10m① 283 1.7m电杆Y①150- 10稍径150mm根径283mm求使用的水平档距？已知：导线风压 P= Lhg4(25)S= Lh X 0.5526 = 0.5526 Lh 电杆弯矩 13kN-m=13000N-m=1300kg-m 埋深 1.7m计算；上导线弯矩 P - h = 0.5526LhX 8.3 = 4.587 Lh kg-m下导线弯矩 2P・(h-1)= 2X 0.5526LhX( 8.3-1 ) = 8.068Lh kg-m杆身风压产生的弯矩P0=( (d1+d2) X h/2 X 0.7 X V/1600 ) X h/2=((0.150+0.283) X 8.3/2 X 0.7 X 2571600 ) X 8.3/2=2.039 kN-m=203.9 kg-m杆段允许弯矩M/k = 1300/1.8= 722.2 kg-m代人①式得允许的水平档距：4.587 Lh+8.068Lh +203.9 = 722.2 12.655 Lh= 722.2 — 203.9Lh= 518.3/12.655=41 mb）按绝缘子机械强度确定档距针式绝缘子针式绝缘子最大允许水平力 （kg）（湖北试验数据）M16 单个 120kgM16 双个 152kgM20 单个 192kgM20 双个 252kg（已计入安全系数2.5）按针脚强度确定的档距：l h g4S=针式绝缘子最大允许水平力计算允许的水平档距?l h=针式绝缘子最大允许水平力/gS例 LGJ-95/20 用P-10单个 M16针脚 允许水平力120kg查大风时风荷载为 0.5526kg/m0.5526Lh=120Lh=120/0.5526=217 m瓷横担10KvS-185 83kgS-210 83kg （已计入3.0安全系数）按瓷横担强度确定的档距：LVg3s=瓷横档担最大允许荷载L v二瓷横档担最大允许荷载/g3S计算允许的垂直档距?例 LGJ-95/20 用S-185单根允许荷载83kg 查覆冰时垂直荷载为 1.084kg/m1.084Lv=83Lv=83/1.084=76 m悬式绝缘子安全系数为2.7悬式绝缘子允许的荷载=绝缘子额定机电破坏强度 /2.7耐张串一当导线为钢芯铝绞线，安全系数 2.5,使用70kN绝缘子时240为双联串导线最大拉力2929kg＞单联绝缘子串允许强度 70000/9.81/2.7 = 2642kg185及以下为单联串导线最大拉力2302kg＜单联绝缘子串允许强度 70000/9.81/2.7 = 2642kg悬垂串-当导线为钢芯铝绞线，在 10mm覆冰地区，单联绝缘子串允许的垂直档距为240/30导线Lv=70000/9.81/2.7/g 3S=2642/6.579 X 10-3 X 275.96=1455m可知，（1） 一般悬垂串（除交叉跨越要求外）用单联串即可;（2）用悬式绝缘子，不受档距限制C）按线间距离确定档距水平排列10kV配。