常见标题问题

当前位置:主页 > 新闻资讯 > 常见标题问题 >

配电线路混凝土电杆埋深的校验计算实例

作者: admin 时间:2018-10-18 来源:广州信盈水泥制品有限公
摘要:1.电杆的埋深 电杆的埋深应按导线截面、导线数量、杆长、电杆埋设部分土质、并按本地气象条件来选择并验算。 一般地质下的电杆埋深为h=杆高的1/10+0.7m,但最少不能少于1.2m,最多不...

1.电杆的埋深
电杆的埋深应按导线截面、导线数量、杆长、电杆埋设部分土质、并按本地气象条件来选择并验算。
一般地质下的电杆埋深为h=杆高的1/10+0.7m,但最少不能少于1.2m,最多不超过3m,带拉线的电杆埋深,最多不超过2m.在设计未作规定时,若埋深不能满足电杆安全运行要求时,应增设卡盘、底盘或拉线及拉线盘来增加电杆的抗倾覆力矩。
表1-1  配电线路电杆最小埋设深度 m
 
注:
1)电杆的埋深一般按电杆长度的1/10+0.7m来计算;
2)遇有土松软较高等情况时,应做特殊处理;
3)变压器台的电杆在设计未作规定时,其埋设深度不该小于2m.。
 
 
 
2. 电杆的埋深校验
电杆在土壤中固定,当受到外力所引起的力矩作用时,电杆埋入地下部分就会围绕某一标的目的转动,但这一转动将被土壤侧面反作用力所产生的力矩抵消。但如果电杆埋深不够,则会由于其受外力作用而导致歪斜甚至倾斜。由此可见,电杆高度与埋深有直接关系。电杆越高,埋入土中部分就越深,抗倾覆力也就越大,相反就越少。
 
电杆埋深应满足的关系
 
式中:
Mhp —— 电杆埋设深度可能承受的极限弯矩,kN?m;
M——计算所得的外力在电杆地面处产生的最大力矩;,kN?m
K —— 各种杆塔的稳定安全系数,如下表
表2-1  各种杆塔的稳定安全系数
 
 
不设卡盘时电杆埋深时,电杆埋深可能承受的极限力矩由下式求得:
 
式中:
h——电杆埋入土中深度,m
m——土壤反作用力的基本特性,如下表:
表2-2  土壤反作用力的基本特性
 
注:土境的安息角或称静止角 。当土境在自由堆积时,即在必然的自然倾斜面下保证土壤不再发生遍落現象,此时土壤的自然倾斜面与水平面所形成的倾斜坡角(ψ)叫做安息角(如下图)。
 
dcp —— 电杆埋设深度d的平均直径,m;
Kop——单独系数,如下表
表2-3  单独系数
 
 
μ —— 常数,如下表
表2-3  μ常数
 
注:H为电杆上合成力矩作用点的高度,一般可按 M/(导线水平荷载+杆塔水平风荷载)计算 。
 
从上可知配电线路电杆的埋深先根据  L/10 + 0.7m 来确定 。然后根据下式来校核杆塔埋深:
 
根据以上计算当h≤  L/10 + 0.7m  时,电杆不设置卡盘满足要求,不然就需要增加卡盘、底盘、拉线来增加电杆的抗倾覆力矩。
 
上面的公式中除开计算所得的外力在电杆地面处产生的最大力矩M不知外其余我们都已知,下面我们介绍最大力矩M的估算方法。
 
 
 
3. 外力在电杆地面处产生的最大力矩M
 3.1 导线的风荷载  
根《66kV及以下架空电力线路设计规范》  (据GB 50061-2010)第8.1.2 条 风向与线路垂直情况的导线或地线风荷载的标准值计算公式知:
PX=α ? μs ? (d+2b)?Lv  ? V2/1600   (kN)
式中:
a —— 风荷载档距系数,应根据设计风速查 GB 50061-2010 表8.1.6 获得,如下表:
 
mS ——  风荷载体型系数,当d<17mm,取1.2;当d≥17mm,取1.1;覆冰时,取1.2。
d ——  导、地线计算外径之,m;
b ——  覆冰厚度,无覆冰时为0,m;
Lv —— 水平档距,m。
       v  ——  风速,m/s。
 
 3.2 杆塔的风荷载 
Ps=β ? μs ? μz ?A ? V2/1600   (kN)
式中:
β  —— 风震系数,杆高总高不大于50m,取1,大于50米取1.2:
mS  ——  风荷载体型系数,取0.7。
mz  ——  风荷载体高度变化系数,如下表:
 
A  ——  杆塔结构件迎风面积的投影面积,m2。
 v  —— 风速,m/s。
 
 3.3 转角电杆上导、地线角度张力及不屈衡张力 
3.3.1 角度荷载
Pj=(T1 +T2 ) ?sin(α/2)(kN)
 
3.3.2 不屈衡张力
△T=(T1 -T2 ) ?cos(α/2)(kN)
式中:
T1 、T2  —— 杆塔前后侧导、地线张力,kN;
α  ——  线路转角。
 
水平荷重的结果是使电杆有发生倾斜的趋势(水平荷重对地面产生的弯矩应小于电杆允许的最大弯矩)。故外力在电杆地面处产生的最大力矩M为:
M = ∑PX ? (hX+h/3) +  Ps ? (hX+H/2) +  ∑Pj ? (hX+h/3) + ∑△T ? (hX+h/3)
注,考虑导、地线及杆塔扰度的影响一般提高10%,既按1.1M计。
式中:
hX —— 各相导、地线挂点对地距离,m
h —— 电杆埋入土中深度,m
H——电杆全高,m
 
 
4. 计算应用实例
 
▲ 杆型埋深示意图
 
如上图(国网2016年10kV典设杆型图),一单回路无地线的10kV配电线路,导线采用 LGJ-240/30,电杆采用梢径?190混凝土电杆,杆高12m,坚硬潮湿土壤,电杆埋深1.9m(1/10+0.7m),风速25m/s,档距为60m,请校核该杆无卡盘或拉线时埋深是否稳定。
 
计算工程如此:
因为为直线杆,正常运行时 外力在电杆地面处产生的最大力矩M,主要由水平风荷载产生的。
每相导线风荷载:
PX=α ? μs ? (d+2b)?Lv  ? V2/1600  
=0.85 × 1.1 × 0.0216  × 60  × 252  /1600
=0.4733  (kN) 
注,导线直径为21.6mm,既0.0216m,其他查阅前面介绍公式中的说明,下同。
 
电杆的风荷载:
Ps=β ? μs ? μz ?A ? V2/1600  
= 1 × 0.7 × 1  × [(0.19+0.19+(12-1.9)/75)×(12-1.9)/2]  × 252  /1600
=0.7107  (kN) 
注,A=(0.19+0.19+(12-1.9)/75)×(12-1.9)/2,既露土地面部分的(顶径+底径)×地面高度的一半。风荷载体高度变化系数小编按B类粗糙度,离地10m考虑。
 
电杆地面处产生的最大力矩M为:
M = ∑PX ? (hX+h/3) +  Ps ? (hX+H/2) +  ∑Pj ? (hX+h/3) + ∑△T ? (hX+h/3)
= ∑PX ? (hX+h/3) +  Ps ? (hX+H/2)
= 0.4733 × (12 - 1.9 + 1.9/3 ) +2 × 0.4733 × (12 - 1.9 - 0.8 + 1.9/3 ) + 0.7107  ×(12 - 1.9 + 1.9/3 )
=18.2983  (kN ?m) 
考虑导、地线及杆塔扰度的影响一般提高10%,既按1.1 M = 20.1281 kN ?m 计。
注,上导线与杆地面高度按(12 - 1.9) m,下导线地面高度按(12 - 1.9 -0.8 ) m,导线高度实际需要考虑绝缘子的影响,一般可以忽悠不计。
 
验算电杆需要埋深:
 
注:
 电杆埋设深度d的平均直径dcp =(0.19+10.1/75 + 0.19+12/75)/2;
直线K查表2-1得1.5;
H=M/(导线水平荷载+杆塔水平风荷载)=18.2983 /(3 × 0.4733 +0.7107)≈9,H/h=9/1.9≈5,故查表2-4得μ=11.81;
根据坚硬潮湿土壤查2-2得m为7.63(得倾斜坡角45度);
h/dcp=1.9/[(0.19+10.1/75 + 0.19+12/75)/2]≈6,查表2-3得单独系数Kop为2.53。
 
根据以上计算,1.9 m > 1.77 m,故根据1/10+0.7m 选择的埋深满足要求,不需要设置卡盘或拉线等措施。
(本文由:广州水泥电线杆厂,广东水泥电线杆厂,/整理发布,文章内容仅供参考)

联系我们
联系我们

电话:15919659661

QQ:627824194

邮箱:627824194@.qq.com

地址:广州市增城区朱村街广汕公路边33号

[向上]?
在线客服

在线咨询

在线咨询

在线咨询

咨询电话:
15919659661
二维码

关注微信

友情链接:意甲全球赞助商  欧洲杯直播  欧洲杯赛程