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文檔簡介
目次
1總則1
2術語和符號3
3路徑7
3.1路徑規劃7
3.2路徑選擇7
4氣象條件9
4.1氣象條件的確定及選取原則9
4.2設計氣溫9
4.3設計風速10
4.4線路冰區劃分10
4.5各種工況氣象條件10
5架空絕緣導線12
6絕緣子和金具15
7絕緣配合、防雷與接地17
7.1絕緣配合17
7.2防雷與接地19
8導線架設與布置方式25
9桿塔荷載和材料27
9.1桿塔荷載27
9.2桿塔材料29
10桿塔與基礎31
4
10.1桿塔31
10.2拉線32
10.3基礎33
11柱上設備34
11.1柱上變壓器臺34
11.2柱上設備35
11.3絕緣防護37
11.4配電自動化38
12接戶線40
13對地距離及交叉跨越43
附錄A弱電線路等級49
附錄B公路等級50
附錄C典型氣象區52
附錄D架空絕緣導線長期允許載流量及溫度校正系數53
附錄E導線的性能參數57
附錄F配電絕緣架空線路主要絕緣子參數60
附錄G部分金具附圖和參數63
附錄H污穢度等級劃分66
附錄I10kV架空絕緣線路雷擊斷線防護措施72
條文說明78
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1總則
1.0.1為使10kV及以下架空絕緣配電線路的設計做到供電安全可靠、
技術適用、經濟合理、環境友好,便于施工和運行檢修,特制定本規
范;
1.0.2本規范適用于10kV及以下電壓等級的架空絕緣配電線路的設
計;
1.0.3本規范規定了10kV及以下架空絕緣線路設計的基本技術要求,
當本規范與國家法律、行政法規的規定相抵觸時,應按國家法律、行
政法規的規定執行;
1.0.4架空絕緣配電線路設計應積極地落實國家的技術經濟政策,符
合發展規劃要求,積極穩妥采用成熟可靠的新技術、新設備、新材料
和新工藝;
1.0.5架空絕緣線路設計宜實現絕緣導線及線路設備全部絕緣防護
的目標,以提高供電可靠性;
1.0.6設備及材料選型應堅持本質安全、施工受控、可靠耐用、節能
環保的原則,設備選型應根據區域氣象條件、地理因素、負荷特點等
進行差異化配置;
1.0.7下列地區在無條件采用電纜線路供電時應采用架空絕緣配電
線路:
a)架空線與建筑物的距離不能滿足要求的地區;
b)高層建筑群地區;
1
c)人口密集、繁華街道區;
d)綠化地區及林帶;
e)污穢嚴重地區;
f)變電站10kV中性點經低電阻接地;
1.0.8架空絕緣線路設計的導線布置和桿塔結構等設計,宜便于帶電
作業。
2
2術語和符號
2.1架空絕緣配電線路overheaddistributionlinewithaerialinsulated
cable
用絕緣子、金具和桿塔將架空絕緣導線架設于地面之上的10kV
及以下電力線路。
2.2耐張段section
兩耐張桿塔間的線路部分。
2.3采動影響區miningaffectedarea
受礦產開采擾動影響的區域。
2.4稀有風速,稀有覆冰rarewindspeed,rareicethickness
指根據歷史上記錄存在,并顯著地超過歷年記錄頻率曲線的嚴重
大風、覆冰。
2.5架空平行集束絕緣導線bundledinsulatedconductors
用于低壓架空線纜的兩根、三根或四根絕緣導線平行連接在一起
的導線束,簡稱平行集束絕緣導線。
2.6楔形耐張線夾wedgetypestrainclamp
利用楔塊鎖緊結構,將架空絕緣導線固定在轉角或終端耐張桿絕
緣子上的線夾。
2.7配電自動化distributionnetworkautomation
集計算機技術、通信網絡技術、自動化技術于一體,通過配電自
動化終端對配電網一次設備進行遠方實時監視和控制。
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2.8統一爬電比距unifiedspecificcreepagedistance(USCD)
絕緣子的爬電距離與其兩端承擔最高運行電壓(對于交流系統,
為最高相電壓)之比,mm/kV。
2.9現場污穢度sitepollutionseverity(SPS)
參照絕緣子經連續3年至5年積污后獲得的污穢嚴重程度
ESDD/NSDD或SES值,污穢取樣須在積污季節結束時進行。
2.10現場污穢度等級sitepollutionseverityclass
將污穢嚴重程度從非常輕到非常重按SPS的分級。
2.11窄基鐵塔steeltowerwithnarrowfoundation
一般指基礎根開較小的鐵塔,主材一般采用角鋼、鋼管等型鋼。
一般應用于用地緊張桿塔強度較高的地點。窄基塔強度一般低于常規
鐵塔,一般高于鋼管桿。
2.12地閃密度groundflashdensity(GFD)
每平方公里、每年地面落雷次數,單位為次/(km2?a)。
2.13雷暴日thunderstormday
某地區一年中的有雷天數。一天中只要聽到一次以上的雷聲或看
到一次以上的閃電,就為一個雷暴日。
2.14少雷區lessthunderstormregion
地閃密度不超過0.78次/(km2?a)或平均年雷暴日不超過15d的
地區。
2.15中雷區middlethunderstormregion
地閃密度超過0.78次/(km2?a)但不超過2.78次/(km2?a)或平
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均年雷暴日超過15d但不超過40d的地區。
2.16多雷區morethunderstormregion
地閃密度超過2.78次/(km2?a)但不超過7.98次/(km2?a)或平
均年雷暴日超過40d但不超過90d的地區。
2.17強雷區strongthunderstormregion
地閃密度超過7.98次/(km2?a)或平均年雷暴日超過90d的地區。
2.18金屬氧化物避雷器metaloxidearrester(MOA)
由非線性金屬氧化物電阻片串聯或并聯組成、保護電氣設備免受
瞬態過電壓危害、并抑制續流的一種防雷保護裝置,結構上分有/無
串聯放電間隙兩種。
2.19絕緣塔頭insulationtowerhead
指采用絕緣材料部件組成的電桿頂部導線支撐部分,實現形式包
括絕緣橫擔、絕緣橫擔與絕緣子組合、絕緣支柱與絕緣子組合等,目
的是提高導線對地絕緣水平以耐受更大的雷電感應過電壓。
2.20剝線型放電箝位絕緣子insulation-strippedtypeclampingpost
insulator
一種用于防止架空絕緣線路雷擊斷線的支柱絕緣子。支柱絕緣子
的高壓端裝有特制金屬電極,剝離導線絕緣層后將芯線固定在電極上,
該電極能夠疏導雷擊閃絡后的工頻續流電弧弧根至特定部位,保護導
線免于電弧燒傷,且能夠耐受一定程度的電弧燒蝕。
2.21絕緣接地線夾insulatedearthingclamp
又稱接地環,是一種安裝在絕緣導線電源側、柱上變壓器高壓引
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線及其他適當位置,用于運行檢修時驗電和接地的裝置。
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3路徑
3.1路徑規劃
3.1.1線路路徑選擇,應認真進行調查研究,取得政府支持性文件。
市區、城鎮架空絕緣配電線路路徑應與城市總體規劃相結合,路徑走
廊應與各種管線、電纜通道及其他市政設施相協調。鄉村地區架空絕
緣導線線路應與道路、河道、灌區等相協調,不占或少占農田。
3.1.2架空絕緣配電線路路徑的選擇,應綜合考慮地質水文條件、交
叉跨越和路徑長度等因素,方便施工和運行維護,宜靠近現有國道、
省道、縣道及鄉鎮公路,充分利用現有的交通條件,統籌兼顧,做到
安全可靠、經濟合理。
3.1.3發電廠、變電站的進出線,兩回或多回路相鄰線路應統一規劃,
在走廊擁擠地段宜采用同桿塔架設。
3.1.4選擇路徑宜避開洼地、沖刷地帶、不良地質區、采動影響區,
當無法避讓時,應采取必要的措施;宜避開重冰區、導線易舞動區;
宜避開原始森林和自然保護區。
3.2路徑選擇
3.2.1路徑選擇應減少與其他設施的交叉,當與其他架空線路交叉時,
其交叉點不宜選在被跨越線路的桿塔頂上。
3.2.2配電線路與弱電線路交叉時,應符合下列要求。
1)交叉角應符合表3-1的規定。
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表3-1配電線路與弱電線路的交叉角
弱電線路等級交叉角
一級≥40°
二級≥25°
三級不限制
2)配電線路一般架設在弱電線路上方,交叉點的配電線路的電
桿應盡量接近交叉點。
3.2.3架空電力線路不應跨儲存易燃、易爆危險品的倉庫區域。架空
電力線路與甲類生產廠房和庫房、易燃易爆材料堆場以及可燃或易燃、
易爆液(氣)體儲罐的防火間距不得小于1.5倍線路倒桿距離,應符
合國家有關法律法規和現行國家標準《建筑設計防火規范》GB50016
的有關規定。
3.2.4架空絕緣配電線路不宜跨越電氣化鐵路,宜采用下方穿越的方
式。
3.2.510kV耐張段的長度,單導線線路不宜大于1.5km。高差懸殊的
山區或重冰區等運行條件較差的地段,耐張段長度應適當縮小。連續
直線桿段應考慮防串倒措施。
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4氣象條件
4.1氣象條件的確定及選取原則
4.1.1設計氣象條件確定原則
設計氣象條件,應根據沿線的氣象資料及附近已有線路的運行經
驗確定,如當地的氣象資料與本規范附錄C典型氣象區接近時,宜采
用典型氣象區所列數值。
4.1.2確定氣象重現期
基本風速、設計冰厚重現期應取30年。
4.2設計氣溫
4.2.1設計氣溫確定原則
設計氣溫應根據當地15年~30年氣象記錄中的統計值確定。最高
氣溫宜采用+40℃。在最高氣溫工況、最低氣溫工況和年平均氣溫工
況下,應按無風、無冰計算。
4.2.2設計年平均氣溫的確定
設計用年平均氣溫,應按以下方法確定:如地區年平均氣溫在
3℃~17℃之內,取與年平均氣溫值鄰近的5的倍數值;地區年平均氣
溫小于3℃和大于17℃時,分別按年平均氣溫減少3℃和5℃后,取與
此數鄰近的5的倍數值。
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4.3設計風速
4.3.1常規地區最大設計風速確定原則
架空絕緣配電線路的最大設計風速應采用當地空曠平坦離地面
上離地10m高處、統計所得的30年一遇10分鐘平均最大風速。如無可
靠資料,在空曠平坦地區不應小于23.5m/s,在山區可采用附近平坦
地區風速的1.1倍且不應低于25m/s。
4.3.2配電線路臨近城市高層建筑周圍,其迎風地段風速值應較其他
地段適當增加。如無可靠資料時,一般應按附近平地風速增加20%。
4.3.3河岸、湖岸以及山谷口等容易產生強風的地帶的最大設計風速
應較附近一般地區適當增大20%。架空配電線路通過市區或森林等地
區時,兩側屏蔽物的平均高度大于桿培高度的2/3,其最大設計風速
宜比當地最大設計風速減少20%。
4.4線路冰區劃分
架空絕緣線路設計采用的導線覆冰厚度可根據氣象資料和附近
已有線路運行經驗確定,覆冰厚度宜取5mm的倍數,在調查基礎上可
取5mm、10mm、15mm、20mm、冰的密度取0.9g/cm3。
4.5各種工況氣象條件
4.5.1安裝工況氣象條件
安裝工況風速應采用10m/s,無冰,氣溫應按下列規定采用:
1)最低氣溫為-40℃的地區,應采用-15℃;
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2)最低氣溫為-20℃的地區,應采用-10℃;
3)最低氣溫為-10℃的地區,宜采用-5℃;
4)最低氣溫為-5℃的地區,宜采用0℃。
4.5.2最大風速工況氣象條件
最大風速工況下應按無冰計算,氣溫應按下列規定采用:
1)最低氣溫為-10℃的地區,應采用-5℃;
2)最低氣溫為-5℃的地區,宜采用+10℃;
4.5.3覆冰工況氣象條件:氣溫應采用-5℃,風速宜采用10m/s.
4.5.4帶電作業工況氣象條件:風速10m/s,氣溫可采用15℃,無冰。
4.5.5雷電過電壓工況氣象條件
雷電過電壓工況的氣溫宜采用15℃,當基本風速折算到導線平均
高度處其值大于等于35m/s時雷電過電壓工況的風速宜取15m/s,否則
取10m/s;校驗導線與地線之間的距離時,應采用無風、無冰工況。
4.5.6長期荷載工況氣象條件:風速5m/s,氣溫應為年平均氣溫,無
冰。
4.5.7內部過電壓工況的氣溫可采用年平均氣溫,風速可采用最大設
計風速的50%,并不宜低于15m/s,且無冰。
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5架空絕緣導線
5.1架空絕緣配電線路所采用的架空絕緣導線應符合GB/T14049、
GB/T12527的規定。鋼芯鋁絞線芯絕緣導線的導體結構和拉斷力應符
合GB/T1179規定,絕緣結構、性能參數及導體直流電阻等應符合
GB/T14049規定,規程中供計算的導線性能參數見附錄D。
5.2架空絕緣導線選型原則
5.2.11kV~10kV架空絕緣導線選型原則
一般區域宜采用鋁芯交聯聚乙烯架空絕緣導線,沿海及嚴重化工
污穢區域可采用銅芯交聯聚乙烯架空絕緣導線。當需減小弧垂滿足對
地(跨越)安全距離要求時,可選擇鋁合金芯交聯聚乙烯架空絕緣導
線等拉重比大的類型;需滿足重覆冰地區抗冰要求時,可通過導線過
載能力計算比較后選擇合適的架空絕緣導線。
5.2.21kV以下架空絕緣導線選型原則
一般區域宜采用鋁芯交聯聚乙烯架空絕緣導線或平行集束導線
(檔距小于50米時),沿海及嚴重化工污穢區域可采用銅芯交聯聚乙
烯架空絕緣導線。
5.3架空絕緣導線的截面選擇需綜合考慮地區負荷的發展和電網結
構,還應按長期允許載流量、電壓降要求進行校驗。
5.3.1校驗架空絕緣導線的載流量時,聚乙烯、聚氯乙烯絕緣的導體的
允許溫度采用+70℃,交聯聚乙烯絕緣的導體的允許溫度采用+90℃。
架空絕緣導線載流量的參考數據見附錄D。
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5.3.2采用允許電壓降校驗時:
1)1kV-10kV的架空絕緣線路,自供電的變電所二次側出口至線
路末端變壓器或末端受電變電所(受電配電室)一次側入口的允許電
壓降為供電變電所二次側額定電壓的5%;
2)1kV以下的架空絕緣線路,自配電變壓器二次側出口至線路
末端(不包括接戶線)的允許電壓降為額定電壓的4%。
5.3.31kV以下三相四線制及單相制低壓架空絕緣線路的中性線截
面,應與相線截面相同。
5.4架空絕緣導線設計安全系數及張力弧垂控制條件
5.4.1架空絕緣導線弧垂最低點的設計安全系數不宜小于3.0,最小不
應小于2.5,導線固定點的設計安全系數不應小于2.25。
5.4.2在各種氣象條件下,架空絕緣導線的張力弧垂計算應采用最大使
用張力和平均運行張力作為控制條件。
5.4.3線路運行地區有可能出現稀有風速,稀有覆冰的氣象條件時,應
對架空絕緣導線最低點的最大張力進行驗算,其最大張力不應大于導
線拉斷力的60%,導線固定點的最大張力不應大于導線拉斷力的65%。
5.5架空絕緣導線的平均運行張力及防振措施。
5.5.1架空絕緣導線的平均運行張力上限及防振措施應符合表5-1的要
求。當有多年運行經驗時可不受表5-1的限制。
表5-1平均運行張力上限及防振措施
檔距和平均運行張力上限
防振措施
環境狀況(導線拉斷力的百分數)(%)
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鋼芯鋁絞線
鋁芯鋁合金芯硬銅芯
芯
開闊地區
17182516不需要
檔距<500m
檔距<120m---18不需要
防振錘
不論檔距大小2526-25
或阻尼線
5.6架空絕緣導線弧垂塑性伸長補償方式
5.6.1線路檔距小于80米可采用減小弧垂法補償:鋁合金芯(含中強度
鋁合金芯)和鋁芯絕緣導線采用減少20%架線弧垂;銅芯絕緣導線采
用減少7%~8%架線弧垂;鋼芯鋁絞線芯絕緣導線采用減少12%架線弧
垂。
5.6.2線路檔距大于80米應采用溫降法確定架空絕緣導線的弧垂蠕變
伸長。降溫法補償時,鋁合金芯(含中強度鋁合金芯)絕緣導線按降
溫25℃補償;鋼芯鋁絞線芯絕緣導線按導線鋁鋼比選擇降溫值再加5℃
補償;鋁芯絕緣導線按30℃補償。
5.6.3線路檔距小于50米時可不補償。
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6絕緣子和金具
6.1金具的選擇和技術要求
6.1.1架空絕緣配電線路所用金具的設計、制造、一般技術條件,應
符合國家標準GB/T2314《電力金具通用技術條件》的規定。
6.1.2懸垂金具、耐張金具、接續金具和接觸金具宜選用節能金具。
6.1.3設備連接金具宜選用端子壓接方式,導線與設備為銅鋁連接時,
連接金具應選用銅鋁過渡金具。
6.1.4導線的承力型接續宜采用液壓型接續管,非承力型接續宜選用
依靠線夾彈性或變形壓緊導線的線夾。
6.2架空絕緣配電線路絕緣子應符合GB/T1001.1、GB/T1001.2、
GB/T20142和GB/T19519的相關規定。
6.3不宜在人類活動密集區及耕作區選用鋼化玻璃絕緣子。
6.4不同電壓等級、不同架設方式的絕緣配電線路絕緣子、金具的
使用應滿足下列要求:
6.4.11kV~10kV配電線路
1)直線桿宜采用柱式絕緣子、針式絕緣子和懸垂絕緣子串。
2)耐張桿宜采用兩個懸式絕緣子組成的絕緣子串或一個懸式絕
緣子和一個蝶式絕緣子組成的絕緣子串,耐張線夾宜采選用楔形耐張
線夾。
6.4.21kV以下配電線路
1)直線桿宜采用低壓針式絕緣子、低壓蝶式絕緣子。
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2)耐張桿宜采用懸式絕緣子、低壓蝶式絕緣子及耐張線夾。
3)集束絕緣配電線路應采用懸式絕緣子、低壓針式絕緣子、低
壓蝶式絕緣子及專用的絕緣金具,不宜采用穿刺型線夾。
6.5絕緣子和金具的強度校驗
6.5.1絕緣子和金具機械強度應按下式驗算:
KF<Fu
式中:K——機械強度安全系數;
F——設計荷載(kN);
Fu——懸式絕緣子的機械破壞荷載或柱式絕緣子、針式絕緣子、
瓷橫擔絕緣子的受彎破壞荷載或蝶式絕緣子、金具的破壞荷載(kN)。
6.5.2絕緣子和金具的安裝設計宜采用安全系數設計法。絕緣子及金具
的機械強度安全系數,應符合表6-1的規定。
表6-1絕緣子及金具的機械強度安全系數
安全系數
類型
運行工況斷線工況斷聯工況
柱式瓷絕緣子2.51.51.5
柱式復合絕緣子3.01.81.5
懸式瓷絕緣子2.71.81.5
懸式復合絕緣子3.01.81.5
針式瓷絕緣子2.51.51.5
針式復合絕緣子3.01.81.5
蝶式瓷絕緣子2.51.51.5
金具2.51.51.5
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7絕緣配合、防雷與接地
7.1絕緣配合
7.1.1線路絕緣的防污設計,應依照經審定的污穢分區圖所劃定的污
穢度等級,經統一爬電比距計算,選擇合適的絕緣子型式和片數。線
路環境污穢度等級根據各地的污濕特征、運行經驗并結合外絕緣表面
污穢物質的等值附鹽密度三個因素綜合確定,等級劃分應符合標準
GB/T26218.1的規定,參見附錄H。
7.1.2高海拔地區的線路絕緣應進行海拔修正。海拔高度為1000~
3500m的地區,配電線路采用柱式、針式等絕緣子時,絕緣子干弧距
離可按式(7-1)確定。海拔高度超過3500m地區,絕緣子干弧距離可
根據運行經驗適當增加。
Lh≥L[1+0.1(0.001H?1)](7-1)
式中:Lh—海拔高度為1000~3500m地區的絕緣子干弧距離,m;
L—海拔高度為1000m以下地區的絕緣子干弧距離,m;
H—海拔高度,m。
海拔高度為1000~3500m的地區,配電線路采用絕緣子串的絕緣
子數量可按式(7-2)確定。海拔高度超過3500m地區,絕緣子串的絕
緣子數量可根據運行經驗適當增加。
nh≥n[1+0.1(0.001H?1)](7-2)
式中:nh—海拔高度為1000~3500m地區的絕緣子數量,片;
n—海拔高度為1000m以下地區的絕緣子數量,片;
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H—海拔高度,m。
7.1.3通過嚴重污穢地區的線路宜采用防污絕緣子、復合絕緣子或采
用其它防污措施。
7.1.41~10kV架空線路的引下線與1kV以下線路導線之間的距離不
宜小于0.2m。10kV及以下架空線路的過引線、引下線與鄰相導線之
間的最小間隙應符合表7-1的規定。
表7-1過引線、引下線與鄰相導線之間的最小間隙
線路電壓最小間隙(m)
1~10kV0.30
1kV下0.15
7.1.510kV及以下架空線路的導線與電桿構件、拉線之間的最小間隙
應符合表7-2的規定。
表7-2導線與電桿構件、拉線之間的最小間隙
線路電壓最小間隙(m)
1~10kV0.2
1kV下0.05
7.1.6高海拔地區要求的相對地最小空氣間隙和相間最小空氣間隙參
照如下標準確定:
表7-310kV要求的最小空氣間隙
海拔(m)10002000300040005000
間隙(m)0.20.2260.2560.2880.327
7.1.7對于10kV系統,在高海拔地區開展不停電作業時,3000m以下
地區與平原地區線路相對地設計技術參數一致,3000m及以上地區相
對地距離進行增加。
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7.1.810kV配電線路絕緣子雷電全波沖擊耐受電壓不宜低于105kV。
根據絕緣子外絕緣試驗電壓的海拔修正方法,規范高海拔地區使用的
絕緣子在海拔不超過1000m地區外絕緣耐受電壓試驗時的試驗電壓
值。
高海拔地區使用的絕緣子,在海拔不超過1000m地區進行外絕
緣耐受電壓試驗時,應對試驗電壓按照公式(7-3)進行修正,海拔
修正系數Ka按照公式(7-4)確定。
(7-3)
式中:U——高海拔用絕緣子在海拔不超過1000m地區試驗時的外
絕緣試驗電壓,kV;
U0——絕緣子額定耐受電壓,kV。
(7-4)
式中:H——設備使用地點海拔高度,m;
m——海拔修正因子,雷電電壓修正因子m=1.0。
7.2防雷與接地
7.2.110kV架空線路防雷和接地
7.2.1.1應根據線路重要程度、線路走廊區域的地閃密度、地形地貌、
大地土壤電阻率,以及當地原有線路的運行經驗,通過技術經濟比較,
以降低雷擊斷線和絕緣子損壞為目的,進行差異化雷電防護設計。
7.2.1.2處于多雷區和強雷區的線路、距變電站電氣距離1km范圍內的
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線路出線段、向重要負荷供電的線路、大跨越檔和高桿塔線路段,應
采用雷擊斷線防護措施;處于中雷區的線路,宜采取雷擊斷線防護措
施。
7.2.1.3處于強雷區的線路、向重要負荷供電的線路、距變電站電氣距
離1km范圍內的線路出線段、大跨越檔和高桿塔線路段,應使用安裝
帶外串聯間隙金屬氧化物避雷器措施,其中對易遭受直擊雷的線路段,
宜聯合使用安裝帶外串聯間隙金屬氧化物避雷器和架設架空地線措
施;上述范圍以外的其它線路段,防護措施宜采用帶外串聯間隙金屬
氧化物避雷器、絕緣塔頭、架空地線、剝線型放電箝位絕緣子等。附
錄G給出了防護措施主要技術要求和典型結構/設置形式。
7.2.1.4當采用帶外串聯間隙金屬氧化物避雷器、放電箝位絕緣子措施
時,宜逐基電桿逐相安裝。
7.2.1.5架設架空地線時,地線安裝位置宜靠近導線,為防止雷擊地線
檔距中央時反擊導線,地線與檔距中央導線間的最小距離,在15℃及
無風條件下應滿足式(7-5)要求。當檔距長度較大,按公式(7-5)
計算的導-地線間距過大,導致在結構上實施困難或者在經濟上很不
合理時,可考慮允許雷擊檔距中央時反擊導線,但導-地線間距不應
低于2.2m,防止工頻短路電流建弧。架空地線數量不宜超過1根,對
導線保護角不宜大于45°。架空地線應逐基電桿接地,接地電阻不宜
超過表X規定值。
S≥0.012L+1(7-5)
式中,S—導線與地線間的垂直距離,m;
20
L—檔距長度,m。
表7-4設置架空地線的電桿接地電阻限值
土壤電阻率100<ρ≤500<ρ≤1000<ρ≤
ρ≤100Ρ>2000
ρ(Ω·m)50010002000
工頻接地電
1015202530
阻(Ω)
注1:表中電阻值為在雷雨季節,當地面干燥時,不連架空地線時測量的電桿工頻
接地電阻值。
注2:土壤電阻率超過2000Ω·m,接地電阻很難降到30Ω時,可采用6~8根總長不
超過500m的放射形接地體或連續伸長接地體,其接地電阻不限制。
7.2.1.6在居民區的10kV線路鋼筋混凝土桿宜接地,金屬桿應接地,接
地電阻均不應超過30Ω。變電站出線1km近區范圍內電桿接地電阻不
宜超過10Ω。
7.2.1.710kV線路交叉或與低壓線路、通信線路交叉時,交叉檔兩端的
電桿(上、下方線路共4基)應設置接地,其接地電阻不應超過30Ω。
7.2.1.8應充分利用電桿的自然接地作用,除多雷區、強雷區外,瀝青
路面上的鋼筋混凝土桿和金屬桿,以及有運行經驗的地區,可不另設
人工接地裝置。
7.2.1.9鋼筋混凝土桿鐵橫擔或鋼筋混凝土橫擔與絕緣子鐵腳之間,宜
有可靠的電氣連接,并與接地引下線連通。接地引下線可采用截面積
不小于25mm2的銅絞線,預先埋設在電桿混凝土內部,并在靠近橫擔
和地面位置分別設置引出連接螺孔。電桿非預應力鋼筋如已通過綁扎
或焊接連成電氣通路,可兼作接地引下線,宜預先埋設引出連接螺孔。
7.2.1.10接地體宜采用垂直敷設的角鋼、圓鋼、鋼管或水平敷設的圓
21
鋼、扁鋼。接地體和埋入土壤內接地線的規格,不應小于表7-5所列
數值。銹蝕嚴重地區的接地體宜加大2mm~4mm的圓鋼直徑或扁鋼厚
度,并采取防腐措施。
表7-5接地體和接地線的最小規格
名稱地上地下
圓鋼直徑(mm)810
截面(mm2)4848
扁鋼
厚度(mm)44
角鋼厚度(mm)2.54
鋼管壁厚度(mm)2.53.5
鍍鋅鋼絞線或銅絞線截面(mm2)2550
7.2.1.11接地體應埋設在耕作深度以下,旱地耕地接地體埋深不小于
0.6米,水田耕地接地體埋深不小于0.8米,防凍區接地體埋深應特殊
考慮。接地體不應與地下燃氣管、送水管接觸。位于居民區和水田的
接地體應圍繞桿塔基礎敷設成閉合環形。
7.2.210kV柱上設備防雷和接地
7.2.2.1變臺處配電變壓器的高壓側和低壓側均應裝設一組無間隙金
屬氧化物避雷器進行保護,避雷器安裝點與變壓器出線套管間的電氣
距離應盡量短,避雷器接地端、變壓器低壓繞組中性點與金屬外殼,
三者應相連在一起并接地。
7.2.2.2容量為100kVA以上的配電變壓器,其接地裝置的接地電阻不
應超過4Ω,每個重復接地裝置的接地電阻不應超過10Ω;容量為
100kVA及以下的配電變壓器,其接地裝置的接地電阻不應超過10Ω,
每個重復接地裝置的接地電阻不應超過30Ω,且重復接地不應少于3
22
處。
7.2.2.3經常開路運行而又帶電的柱上開關(斷路器、負荷開關、隔離
開關),應在兩側均裝設無間隙金屬氧化物避雷器,避雷器接地端應
與柱上開關的金屬外殼連在一起接地,接地電阻不應過10Ω。
7.2.2.4柱上電容器、無功補償設備應裝設無間隙金屬氧化物避雷器進
行保護,避雷器在電氣距離上應盡量靠近電容器安裝,接地端應與電
容器金屬外殼連接在一起接地,接地電阻不應過10Ω。
7.2.2.5為加強保護柱上設備(配電變壓器、柱上開關、電纜頭等),
可在相鄰基電桿上加裝帶外串聯間隙金屬氧化物避雷器并設置接地,
接地電阻不宜超過10Ω。
7.2.3380V低壓架空線路防雷和接地
7.2.3.1處于多雷區和強雷區的低壓架空線路,處于較空曠地帶時,可結
合運行經驗,對雷擊故障多發區段安裝帶外串聯間隙金屬氧化物避雷
器加以保護。避雷器宜逐基逐相安裝,接地端應與絕緣子鐵腳電氣連
接。
7.2.3.2中性點直接接地的TN系統的低壓線路和高、低壓共桿線路的鋼
筋混凝土桿的鐵橫擔,以及金屬桿本體,應與低壓線路PE或PEN相連
接,且鋼筋混凝土桿的結構鋼筋宜與低壓線路的PE或PEN相連接。與
低壓線路PE或PEN相連接的電桿可不另作接地。
7.2.3.3配電變壓器設置在建筑物外其低壓側中性點采用TN系統時,低
壓線路在引入建筑物處,PE或PEN應重復接地,接地電阻不宜超過10
Ω。
23
7.2.3.4中性點不接地IT系統的低壓線路鋼筋混凝土桿宜接地,金屬
桿應接地,接地電阻不宜超過30Ω。
7.2.3.5架空低壓線路入戶處的絕緣子鐵腳宜接地,接地電阻不宜超
過30Ω。土壤電阻率在200Ω?m及以下地區的鐵橫擔鋼筋混凝土桿線
路,可不另設人工接地裝置。當絕緣子鐵腳與建筑物內電氣裝置的接
地裝置相連時,可不另設接地裝置。人員密集的公共場所的入戶線,
當鋼筋混凝土桿的自然接地電阻大于30Ω時,入戶處的絕緣子鐵腳
應接地,并應設專用的接地裝置。
7.2.3.6低壓線路電桿接地體規格及設置形式按照7.2.1.10條和7.2.1.11
條執行。
24
8導線架設與布置方式
8.1絕緣線路的檔距,宜采用表8-1所列數值。
表8-1絕緣線路的檔距(m)
電壓
1kV~10kV1kV以下
地段
城鎮40~5040~50
空曠地區50~8040~60
注:1、采用集束絕緣導線的1kV以下線路檔距不宜大于50m;
2、檔距選取宜根據各使用工況確定;
3、高低壓同桿架設應按低壓線路檔距選取。
8.21kV~10kV配電線路導線的排列方式可采用水平、垂直、三角
排列方式,多回路同桿架設桿塔可由三種排列方式互相組合,導線排
列方式宜考慮帶電作業的需求。
8.3分相架設的低壓絕緣導線宜采用水平排列或垂直排列,1kV以下
集束導線宜采用專用金具固定在電桿或墻壁上。
8.41kV以下與1~10kV配電線路在同一地區同桿架設,應是同一區
段電源。
8.5配電線路導線的最小線間距離可結合地區經驗確定;1kV~
10kV配電線路線間距離按照表12-1確定;1kV以下沿墻敷設的絕緣導
線,檔距不宜大于6m,其線間距離可參照表12-1確定。
表8-2絕緣導線最小線間距離(m)
檔距40及以
5060708090100
線路電壓下
25
1kV以下0.30.40.45----
1kV~10kV0.40.50.60.650.750.80.9
8.610kV及以下多回路桿塔橫擔間的最小垂直距離如表8-3所示:
表8-3同桿架設絕緣線路橫擔間最小垂直距離(m)
桿型
直線桿分支和轉角桿
組合方式
10kV與10kV0.50.5
10kV與1kV以下1.0-
1kV以下與1kV以下0.30.3
26
9桿塔荷載和材料
9.1桿塔荷載
9.1.1桿塔荷載分類宜符合下列要求:
1)永久荷載:導線、絕緣子及其附件、桿塔結構、各種固定設
備、基礎以及土體等的重力荷載;拉線的初始張力、土壓力及預應力
等荷載。
2)可變荷載:風和冰(雪)荷載;導線拉線的張力;安裝檢修
的各種附加荷載;結構變形引起的次生荷載以及各種振動動力荷載。
9.1.2當檔距不大于80米時,宜按下列條件進行桿塔荷載計算;
1)最大風速、無冰、未斷線;
2)覆冰、相應風速、未斷線;
3)最低氣溫、無冰、無風、未斷線(適用于終端和轉角桿塔)。
9.1.3當檔距大于80米時,宜按GB50061的規定進行桿塔荷載計算。
9.1.4風向與線路垂直情況的導線風荷載標準值,應按式(9-1)計
算。
WX=α·W0·μZ·μSC·d·Lp·sin2θ(9-1)
式中:WX——垂直于導線方向的水平風荷載標準值(kN);
α——風壓不均勻系數,應根據設計基準風速,按照表9-1的
規定確定;
μZ——風壓高度變化系數,按現行國家規范《建筑結構荷載
規范》的規定采用。
27
μSC——導線的體型系數,線徑小于17mm或覆冰時(不論線徑
大小)應取μSC=1.2;線徑大于或等于17mm時,μSC取1.1;
d——導線的外徑或覆冰時的計算外徑(m);
Lp——桿塔的水平檔距(m);
θ——風向與導線之間的夾角(°);
W0——基本壓標準值,kN/m2,按現行國家標準《建筑結構
荷載規范》的規定采用。
表9-1風壓不均勻系數
風速V(m/s)V<2020≤V<3030≤V<35V≥35
計算桿塔荷載1.00.850.750.70
α校驗桿塔電氣間
1.00.850.750.70
隙
9.1.5風向與桿塔面垂直情況的桿塔身或橫擔風荷載標準值,應按式
(9-2)計算:
WS=W0·μZ·μS·βZ·AS(9-2)
式中:WS——桿塔塔身或橫擔風荷載標準值(kN);
μS——為構件的體型系數,按現行國家標準《建筑結構荷載
規范》的規定采用。
AS——桿塔結構構件迎風面的投影面積(m2)
βZ——桿塔風荷載調整系數,應按照表9-2采用。
表9-2桿塔風荷載調整系數βZ
桿塔全高H(m)<3030~50>50
βZ鐵塔1.01.21.5
28
基礎1.01.01.2
9.1.6風向與線路方向在各種角度情況下,桿塔、導線的風荷載計算
應符合《66kV及以下架空電力線路設計規范》GB50061的要求。
9.2桿塔材料
9.2.1鋼材的強度設計值和標準值應按現行國家標準《鋼結構設計規
范》GB50017的有關規定采用。鋼結構構件的孔壁承壓強度設計值
應按表9-3采用。螺栓和錨栓的強度設計值應按表9-4采用。
表9-3鋼結構構件的孔壁承壓強度設計值(N/mm2)
鋼材材質Q235Q345Q420
厚度≤16mm375510/
孔壁承壓強度
設計值
厚度16mm~25mm375490/
注:表中所列數值的條件是螺孔端距不小于螺栓直徑1.5倍。
表9-4螺栓和錨栓的強度設計值(N/mm2)
等級或材標準直徑抗拉、抗壓和抗彎抗剪強度設計
材料
質(mm)強度設計值值
4.8級≤24200170
粗制5.8級≤24240210
螺栓6.8級≤24300240
8.8級≤24400300
Q235≥16160-
錨栓
優質
35#≥16190-
碳素鋼
9.2.2電桿的混凝土強度不應低于C40,預應力、部分預應力混凝土
29
電桿強度等級不應低于C50。配電線路的鋼筋混凝土桿,應盡量采用
定型產品。環形混凝土電桿的設計應符合現行國家標準《環形混凝土
電桿》GB4623的有關規定。
9.2.3混凝土和鋼筋的材料強度設計值與標準值應按現行國家標準
《混凝土結構設計規范》GB50010的有關規定采用。
9.2.4拉線宜采用鍍鋅鋼絞線,其強度設計值應按下式計算:
f=ψ1ψ2fu
式中:f—鋼絞線強度設計值(N/mm2);
ψ1—鋼絞線強度扭絞調整系數,7股取0.92,19股取0.90;
ψ2—鋼絞線強度不均勻系數,對1x7結構取0.65,其他結構取
0.56;
fu—鋼絞線的破壞強度(N/mm2)。
9.2.5拉線金具的強度設計值應按金具的抗拉強度或金具試驗的最
小破壞荷載除以抗力分項系數1.8確定。
30
10桿塔與基礎
10.1桿塔
10.1.1桿塔類型和選擇
一般區域,線路可采用預應力、部分預應力或鋼筋混凝土錐形桿。
在覆冰較重、行車道路路邊不宜采用預應力混凝土錐形桿。
城市地區、對環境有要求、不能打拉線等地理受限的地點宜選用鋼管
桿、高強度水泥桿或窄基塔;檔距較大的跨越桿塔宜選用聯桿、鐵塔
或鋼管桿。
部分運輸困難、或對防雷有特殊要求的地點,可使用復合材料等
輕型桿塔,且需滿足強度、變形等方面的要求。
10.1.2結構或構件的強度、穩定和連接強度,應按承載力極限狀態
的要求,采用荷載的設計值和材料強度的設計值進行計算;結構或構
件的變形或裂縫,應按正常使用極限狀態的要求,采用荷載的標準值
和正常使用規定限值進行計算。
10.1.3鐵塔的造型設計和節點設計,應傳力清楚、外觀順暢、構造
簡潔。節點可采用準線與準線交會,也可采用準線與角鋼背交會的方
式。受力材之間的夾角不應小于15°。
10.1.4無拉線錐型單桿可按受彎構件進行計算,彎距應乘以增大系
數1.1。
10.1.5空曠地區配電線路耐張段超過500米時,宜裝設防風拉線,具
體根據所在地區風速進行計算設計。
31
10.1.6配電線路采用的橫擔應按受力進行強度計算,選用應規格化。
采用鋼材橫擔時,其規格不應小于:L63XL63X6。鋼材的橫擔及附
件應熱鍍鋅。
10.1.7當檔距大于80米時,桿塔結構在正常使用極限狀態下的計算
撓度應按《66kV及以下架空電力線路設計規范》GB50061的規定確
定。
10.2拉線
10.2.1拉線應根據電桿的受力情況裝設。拉線與電桿的夾角宜采用
45°。當受地形限制可適當減小,且不應小于30°。
10.2.2跨越道路的水平拉線,對路邊緣的垂直距離,不應小于6m。
拉線柱的傾斜角宜采用10°~20°。跨越電車行車線的水平拉線,對
路面的垂直距離,不應小于9m。
10.2.3拉線應采用鍍鋅鋼絞線,其截面應按受力情況計算確定,且
不應小于25mm2。
10.2.4鋼筋混凝土電桿,當設置拉線絕緣子時,在斷拉線情況下拉
線絕緣子距地面處不應小于2.5m,地面范圍的拉線應設置保護套。
10.2.5拉線棒的直徑應根據計算確定,且不應小于16mm。拉線棒應
熱鍍鋅。腐蝕地區拉線棒直徑應適當加大2mm~4mm或采取其它有效
的防腐措施。
32
10.3基礎
10.3.1電桿基礎應結合當地的運行經驗、材料來源、地質情況等條
件進行設計。
10.3.2電桿埋設深度應計算確定。單回路的配電線路電桿埋設深度
宜采用表10-1所列數據。
表10-1單回路電桿埋設深度(m)
桿高8.09.010.012.013.015.018
埋深1.51.61.71.92.02.32.6~3.0
10.3.3多回路的配電線路驗算桿塔基礎底面壓應力、抗拔穩定、傾
覆穩定時,應符合《66kV及以下架空電力線路設計規范》GB50061
的規定。
10.3.4現澆基礎、預制基礎的混凝土強度不應低于C20級。
10.3.5鐵塔、鋼管桿基礎的選擇,應綜合考慮沿線地質、施工條件,
優先選擇原狀土基礎;基礎的設計應滿足《66kV及以下架空電力線
路設計規范》GB50061的規定。
33
11柱上設備
11.1柱上變壓器臺
11.1.1柱上變壓器臺宜設置在負荷中心。變壓器容量宜為400kVA及
以下,宜選用節能型。
11.1.2下列類型的電桿不宜裝設變壓器臺:
1)轉角、分支電桿。
2)設有1-10kV電纜頭的電桿。
3)設有線路開關設備的電桿。
4)交叉路口的電桿。
5)低壓接戶線較多的電桿。
6)人員易于觸及或人員密集地段的電桿。
7)嚴重污穢地段的電桿。
11.1.3變臺器臺的一次側熔斷器裝設的對地垂直距離不應小于4.5m,
二次側熔斷器或斷路器裝設的對地垂直距離不應小于3.5m。各相熔斷
器水平距離:一次側不應小于0.5m,二次側不應小于0.3m。配電變壓
器熔絲的選擇宜按下列要求進行:
1)容量在100kVA及以下者,高壓側熔絲按變壓器額定電流的2~
3倍選擇。
2)容量在100kVA以上者,高壓側熔絲按變壓器額定電流的1.5~
2倍選擇。
3)變壓器低壓側熔絲(片)或斷路器長延時整定值按變壓器額
34
定電流選擇。
11.1.4柱上配電變壓器的一、二次進出線均應采用架空絕緣線(電
纜),其截面應按變壓器額定容量選擇,但一次側引線銅芯不應小于
16mm2,鋁芯不應小于35mm2。
11.2柱上設備
11.2.1柱上設備包括負荷開關、斷路器、隔離開關、重合器、熔斷
器、避雷器、電容器、調壓器、互感器等,柱上開關設備的名稱、定
義和主要應用應參照表11-1。
表11-1柱上開關設備的名稱、定義和主要應用
序號名稱定義主要應用
具備開斷和關合正常負荷電流、
線路之間環流、線路或設備的充開斷正常情況下的線
1柱上負荷開關
電電流能力,關合短路電流的路及設備
開關電器
控制一部分電力設備
能夠關合、承載和開斷正常回路或線路投入或退出運
條件下的電流,并在規定時間內行;在電力設備或線
2柱上斷路器
承載和開斷異常回路條件下的路發生故障時,可將
電流(短路電流等)的電器故障部分從電網中迅
速切除
安裝在電桿上的,只能在沒有負隔離電源,形成明顯
3柱上隔離開關荷電流情況下分、合電路的開關可見的斷開點;倒閘
電器操作,切換工作狀態;
35
自動檢測通過重合器
主回路的電流,故障
自具控制(即本身具備故障電流
時按反時限保護自動
檢測和操作順序控制與執行功
4重合器開斷故障電流,并依
能)及保護功能的柱上高壓開關
照預定的延時和順序
設備
進行多次地重合,以
排除非永久性故障。
控制和保護配電線路
用于配電線路配電變臺(或分支分支線和配電變臺,
5跌落式熔斷器
線)的一種短路和過載保護開關熔絲熔斷后具備明顯
的可視斷開點
用于保護電氣設備免受雷擊時
高瞬態過電壓危害,并限制續流用于配電系統中線路
6避雷器
時間,也常限制續流賦值的一種或設備的過電壓保護
電器
提高配電系統功率因
數、降低線損、改善
并聯電力電容在交流電源的作用下,交替進行
7電壓質量、提高線路
器充放電,形成交變電流的電容器
和供電設備的安全運
行
在電壓波動大或壓降
大的線路在一定范圍
通過自動調節變比來保證輸出
8調壓器內進行自動調節,保
電壓穩定的裝置
證用戶供電電壓,減
少線路線損
隔離高電壓系統保護
人身和設備的安全,
將高電壓變成低電壓、大電流變得出標準低電壓和標
9互感器
成小電流的儀用變壓器準小電流以便測量、
保護及自動控制設備
標準化接入。
11.
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