110kv线路砼电杆与钢管电杆的经济性比较
















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A""! 年第 !N 卷第 D 期

!!" #$ 线路砼电杆与钢管电杆的经济性比较
%&’ ()*+*,-) .*,/01-2*+ *3 .*+)1’4’ 5*6 0+6 74’’8 5*6 -+ !!" #$ 9-+’2

王占全, 李满珠
内蒙古 :内蒙古巴彦淖尔电业局, 临河

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= 摘要 > 通过对 !!" #$ 输电线路砼电杆和钢管
电杆的技术经济比较, 根据河套地区的实际, 认为钢 管电杆外形美观、 施工方便、 走廊占地少、 寿命长, 适 用于河套地区的输线和城镇线路, 且是 !!" #$ 输电 线路杆塔的发展趋向。 砼电杆; = 关键词 > 钢管电杆; !!" #$ 输电线路; 适用选择; 经济比较

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无拉线水泥双杆与钢管电杆的设计比较
无拉线水泥双杆 这种杆型在河套地区的 !!" #$ 线路上采用较

普遍, 设计和运行上已有成熟经验, 其技术经济指标 也为人们所熟悉, 因此, 砼电杆的内力计算、 横担和 吊杆的计算、 叉梁计算不作具体计算和分析。

=中图分类号> %?@;A =文献标识码> . =文章编号> !""BCDA!B( A""!) "DC"";AC"A

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气象条件 设计气象条件为温度范围 CF"KL" M ,在 C; M

下, 无覆冰时风速最大 F" , I 2, 有 ; ,, 覆冰时风速 最大 !" , I 2。

!

杆型选择
为加强河套地区供电可靠性,保证霍各气铜矿

AJ!JA

设计条件 设计水平档距为 F"" ,, 垂直档距为 L"" ,。采

用固定线夹和固定横杆。 立杆用离心制造。 选用直径

的矿区用电, 建设了临河东郊 AA" #$ 变电站至陕坝 西郊 !!" #$ 变电站的 !!" #$ EE 回输电线路 ( 以下 , 该线路长 FF #,, 根据输电容量, 简称陕—临 EE 回) 导线选用 9GH—!B; I F", 地线选用 GHC;"。对于这种 大直径型号的导线, 选择哪种杆型在经济、 技术、 安 全上最优, 是设计人员应予细心考虑研究的问题。 在我国,采用 型 号 为 9GHC!B; 导 线 的 !!" #$ 输电线路, 适用的杆型基本有 ; 种, 即: 水泥单杆或 双杆带拉线, 水泥双杆不带拉线, 上字型直线铁塔, 猫头型直线铁塔和钢管电杆。 采用水泥单杆或双杆带拉线的杆型,不仅占地面积 大, 耕种不便, 且拉线易受损伤, 是不可取的方案。 采 用上字型直线铁塔或猫头型直线铁塔的塔型,已有 标准设计, 但用钢材数量较多, 投资大, 也不被采用。 而河套地区土质盐碱度较大,在地层 ! , 以下大部 分为流沙。 盐碱对水泥电杆腐蚀比较严重, 流沙导致 施工时杆坑挖不下去而需采用埋桩基础。基于以上 原因,对水泥双杆不带拉线和钢管电杆 A 种杆型的 地上部分进行了计算分析, 以择优选择。
=收稿日期 > A""!C!"C!D

AF" ,, 垂直档距为 L"" ,、园锥度 ! I @; 的拔梢杆 段, 全长 !B ,, 按 N ,ON , 分段, 立杆接头用电焊连 用 .L" 级混凝土, 接, 壁厚 ;"" ,,, EE 级钢筋。 陕—临 EE 回直线杆) AJ!JF 设计荷载(
电杆内力的计算主要考虑事故情况下杆头横担 处和根部弯矩最大,据设计值杆根弯矩 !LPL; @;" ? 横担处立杆弯距 !!P!; FDD Q ? 均 Q ,, ,。经验算=!>, 满足立杆强度要求。水泥双杆的结构示意图和尺寸 见图 ! 。
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由于陕—临 EE 回输电线路全部位于耕地之中,
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图中单位为 ,,

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图!

混凝土双杆塔结构图

图A

钢管杆塔结构图

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钢管电杆 钢管电杆在线路中是用作直线段的主杆型, 全

, 男, 毕业于内蒙古广播电视大学电力系统自动化专业, 工程师, 从事电力工程设计、 工程管理工作。 =作者简介 > 王占全( !N;NC)

,++& 年第 &( 卷第 * 期

内蒙古电力技术
表呼称高度 ! $ 计算档距 ! $ 基础埋桩 ! $

)电杆设计高度与档距
&’ &, ,++ ,& &) ,)+ -1)

部为单杆结构, 如图 , 所示。其设计气象条件同前。

,1,1&

杆头尺寸 地 线 距 杆 顶 +1++ $, 担 长 +1-+ $; 上担距杆顶

电杆地上部分高度 ! $

担 长 &1(+ $; 下 担 距 上 担 -1)+ $, 担 长 ,1*+ ,1)+ $, 上导线保护角为 ,,1-&4 、 地线对导线的保 $; &(1-*4 ; 护角满足规程要求的 -+4及 ,)4。

表.
杆型

各段最大允许弯矩计算值
上段未 ! "# ? $%&

,1,1,

导线、 避雷线数据 导线、 避雷线的计算数据 见 表 &, 表 , 为导线、

? 下段未 ! "# $%&
&) ’*+ ,) )(’

&’ $ 钢管 ,& $ 钢管

( &(& && ,&-

避雷线的比载表。
表&
线型 截面 外径

导线、 避雷线计算表
膨胀系数
%*

表)
杆型

大风下各段弯矩计算

! $$

,

! $$

弹性系数

最大使用应力 安全 系数 ? ! "# $$%,

? 上段未 ! "# $%&
) +)+ ( (--

? 下段未 ! "# $%&
&. ’’, ,, --’

导线 ,&*10* &(1+, &’1’+3&+ 避雷线 .(1.*

’ +++ &’ )++

&&1*+ ,’1++

,1*& .1,(

&’ $ ,& $

(1++ &&1)+3&+%*

计 据大风情况下电杆的最大弯矩计算出公式 5&6, 算 &’ $、 ,& $ 钢 管 电 杆 各 段 未 端 的 计 算 值 列 于 表 并以此选择和验证各种杆高的各段长度及各段未 )。 截面的最大允许弯矩是否满足要求。

,1,1-

电杆的高度与档距 设计选择电杆高度分别为 &’ $ 和 ,& $,其数

值见表 -。

,1,1.

钢管电杆直径、 厚度、 应力及允许弯矩的计算 ( &)最大扭矩的计算

-

经济性比较
水泥双杆与钢 管 电 杆 每 千 米 投 资 比 较 见 表 * 。

3# 3*.3$ 计算公式 : !7 ! 8 !. . $ " "# % 8! %%,# " 当选用导线型号为 9:;%&’) ! -+ 时, 断线张力 !7+1-)3!< 3"7+1-)3,&*10*3&&1*7’’+ "# 。 选用直径 =7,0 >$, 厚度 #7+1) >$ 的 ?- 钢管, , , 钢管截面积 "7( % %$ ) " ! .7( ,0,%,*,) " ! .7.&1* >$,, 故可选用最小梢 !7& ,)0 "# ! >$,@5!67& *++ "# ! >$,, 最大厚度 +1) >$ 的拨梢钢管。 径 %7,0 >$, ( ,)最大允许弯矩 & 及允许应力5!6 . . %%,#) 6 计算公式: ? &75!6 ’ 75!63 "5% %( -,3% 当选用 ?- 优质普通钢材, 分 5!67& *++ "# ! >$,,
5&6

由表中数据可看出, 陕—临 $ 回 若 采 用 &’ $ ( 地上 部分) 钢管电杆, 经济档距 ,++ $ 左右, 具有一定的 优越性。 钢管电杆外形美观, 重量较轻, 结构简单, 施 工方便, 架空地线少, 走廊窄占地少, 工程造价与水 泥双杆基本相同。钢管杆是柔性结构,在可变荷载 ( 风载) 作用下, 可能产生大的瞬间弹性变形, 当卸荷 后, 弹性变形恢复, 虽然可能产生一定的塑性变形, 但与弹性变形相比是极其微小的,并不影响结构的 正常使用, 这一点是钢管结构的优越性, 在设计中应 充分利用。
表* 水泥双杆与钢管电杆经济性比较
水泥双杆
&)

别计算如下: 上段是梢径为 ,0 >$, &’ $ 钢管电杆分为两段, 厚度为 +1) >$, 长度为 ( $ 的拨梢钢管, 符号是 A,0%(, 下段是梢径为 -( >$, 厚度为 +1) >$, 长度为 ( $ 的 拨梢钢管, 符号是 B’(%(。 ,& $ 钢 管 电 杆 分 为 两 段 , 上 段 是 梢 径 为 ,0 厚度为 +1) >$, 长度为 &, $ 的拨梢钢管, 符号 >$, 下段是 梢 径 为 .- >$, 厚 度 为 +10 >$, 长度 为 ",0%,, 为 ( $ 的拨梢钢管, 符号是 ( .-%(。 &’ $、 ,& $ 钢管电 杆各段未截面的最大允许弯矩见表 .。
表,
线型

项目

钢管电杆

地上部分杆高 ! $ &) 钢材 ! D ? "$%& &1) ? -++ 号 ! $"$%& &1)&, 混凝土用量 ,++ 号 ! $? "$%& .1,& 架空地线 ! D +1’0 每基占地面积 ! $, 01*’ 线路走廊宽 ! $ ,’ 本体投资 ! 万元 &*1(

&’ &1*’ &1(, .1,& +1’0 01*’ ,’ &(1,

&’ *1+-* +1,( ,1)& +1.-) &1(* ,) &01*

,& 01)& +1-, ,1’ +1.-) &1(* ,) &’1+0

注 &) : 导线、 绝缘子、 金具用量相同, 表中未列出。

导线、 避雷线比载表

( ? &+2- ) "# ! $ $$,

5参考文献 6 5&6 佚 名 1 电 力 工 程 高 压 送 电 线 路 设 计 手 册 5C61 水
利电力出版社, &(’(1

#&

#- ( ) )#. ( &+ ) #. ( &) ) #. ( -+ ) #) ( )/&+ ) #* ( &+ ) #* ( &) ) #* ( -+ ) #0 ( )/&+ ) &1-)+ ,1’’& -1’, .1+0& *1,’* 01.(0 &,1( ’1*’& (1&+* &,1)’.

导线 -1)0& 01-)* &1-)0 &1()) )1&0避雷线 ’1)0- &,1)0. &1-*) -1+0& (1,&,

编辑: 董益华


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