淺談10kV錐形水泥桿常用基礎(chǔ)及其設(shè)計(jì)使用條件

摘 要：本文介紹10kV錐形水泥桿三種常用基礎(chǔ)，并簡(jiǎn)要計(jì)算說(shuō)明其設(shè)計(jì)使用條件。

關(guān)鍵詞：10kV架空線(xiàn)路;桿塔基礎(chǔ)

中圖分類(lèi)號(hào)：TM75

引言

10kV架空線(xiàn)路多采用錐形水泥桿架設(shè)，不同地區(qū)不同地質(zhì)、氣象條件下受力不同，需要根據(jù)具體情況采用不同桿塔基礎(chǔ)。10kV水泥桿常用基礎(chǔ)形式為：直埋、卡盤(pán)基礎(chǔ)、套筒基礎(chǔ)。

本文設(shè)計(jì)氣象條件選用國(guó)網(wǎng)B氣象區(qū)，地質(zhì)條件選用可塑土，10kV導(dǎo)線(xiàn)選用JKLYJ-10/240，0.4kV導(dǎo)線(xiàn)選用JKLYJ-1/120，桿型選用15m水泥桿。

由于25m/s風(fēng)速屬于狂風(fēng)，江蘇地區(qū)實(shí)際并不多見(jiàn)，由于25m/s風(fēng)速會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)適用檔距過(guò)小，甚至難以設(shè)計(jì)施工，故計(jì)算時(shí)風(fēng)速也可按20m/s考慮。

1 水泥桿風(fēng)壓計(jì)算

15m水泥桿直埋采用2.5m埋深。

導(dǎo)線(xiàn)風(fēng)壓荷載根據(jù)國(guó)網(wǎng)典設(shè)導(dǎo)線(xiàn)應(yīng)力弧垂表可直接得出。絕緣子及桿身風(fēng)荷載根據(jù)根據(jù)《電力工程高壓送電線(xiàn)路設(shè)計(jì)手冊(cè)》第2版第六章第二節(jié)公式計(jì)算。

例如：25m/s風(fēng)速50m檔距條件下，JKLYJ-10/240單根導(dǎo)線(xiàn)風(fēng)荷載0.4894kN，耐張桿絕緣子串為0.0234kN，桿身風(fēng)荷載為0.8009kN，故單回路不帶低壓風(fēng)荷載合力為2.41kN，合力位置距地面10.42m。

2 直埋

2.1水泥桿直埋示意圖

2.2水泥桿直埋使用條件簡(jiǎn)介

根據(jù)《電力工程高壓送電線(xiàn)路設(shè)計(jì)手冊(cè)》第2版第七章第四節(jié)計(jì)算公式。直埋基礎(chǔ)抗傾覆能力較差。

25m/s風(fēng)速50m檔距條件下，架設(shè)JKLYJ-10/240導(dǎo)線(xiàn)，僅單回路不帶低壓可通過(guò)抗傾覆能力校驗(yàn)。

20m/s風(fēng)速50m檔距條件下，結(jié)果一致。

20m/s風(fēng)速45m檔距條件下，雙回路不帶低壓安全系數(shù)為1.27，單回路帶單低壓安全系數(shù)為1.45，安全系數(shù)雖不達(dá)標(biāo)，根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)其實(shí)可以滿(mǎn)足使用要求。

40m檔距條件下，風(fēng)速無(wú)論是25m/s亦或20m/s結(jié)論類(lèi)似，除單回路不帶低壓外，安全系數(shù)均不達(dá)標(biāo)，但高低壓總回路數(shù)小于等于3回的各類(lèi)工況，其傾覆力均低于其極限傾覆力。

若現(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)較好、風(fēng)速不高，可根據(jù)過(guò)往設(shè)計(jì)施工經(jīng)驗(yàn)采用直埋。

3 卡盤(pán)

3.1 水泥桿卡盤(pán)基礎(chǔ)示意圖

3.2水泥桿直埋使用條件簡(jiǎn)介

若采用14版浙江典設(shè)最大型號(hào)1.2m×0.3m×0.2m卡盤(pán)校驗(yàn)。

根據(jù)《電力工程高壓送電線(xiàn)路設(shè)計(jì)手冊(cè)》第2版第七章第四節(jié)計(jì)算公式，情況與直埋類(lèi)似。

25m/s風(fēng)速50m檔距條件下，除單回路不帶低壓工況外，幾乎很難滿(mǎn)足安全系數(shù)要求。但若不強(qiáng)求安全系數(shù)，則高低壓總回路數(shù)小于等于3回的各類(lèi)工況，均可滿(mǎn)足要求。

25m/s風(fēng)速40m檔距條件下，高低壓總回路數(shù)小于等于2回的各類(lèi)工況安全系數(shù)勉強(qiáng)達(dá)標(biāo)。

其余情況不做贅述。

若土質(zhì)為硬塑，則25m/s風(fēng)速40m檔距條件下，雙回路帶雙低壓都可校驗(yàn)通過(guò)，因此，10kV水泥桿選取路徑時(shí)，應(yīng)當(dāng)盡可能選擇地質(zhì)條件較好的通道。

4 套筒基礎(chǔ)

4.1水泥桿套筒基礎(chǔ)示意圖

4.2水泥桿套筒基礎(chǔ)使用條件簡(jiǎn)介

水泥桿套筒基礎(chǔ)用于深度較大的河道、湖泊旁，出自江蘇靖江及2008年江蘇省電力公司20kV架空線(xiàn)路通用設(shè)計(jì)。

根據(jù)靖江實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)，若水泥桿全部采用φ270梢徑的加強(qiáng)桿，則筒內(nèi)深可統(tǒng)一采用1.5m，若不采用加強(qiáng)桿，則需要按水泥桿一般直埋埋深調(diào)整筒內(nèi)深，φ190梢徑的15m桿一般為2.5m。

水泥桿自身受力計(jì)算一般按粗砂、硬塑校驗(yàn)，套筒基礎(chǔ)可按軟塑或淤泥做保守計(jì)算。

對(duì)于水泥桿自身而言，高低壓總回路數(shù)小于等于2回的各類(lèi)工況，45m檔距均可通過(guò)抗傾覆能力校驗(yàn)。

高低壓總回路數(shù)等于3回的各類(lèi)工況，若按堅(jiān)土估算，安全系數(shù)不達(dá)標(biāo)，其傾覆力均低于其極限傾覆力。

高低壓總回路數(shù)小于等于4回的各類(lèi)工況，其彎矩不會(huì)超過(guò)200kN*m，套筒基礎(chǔ)深度選取僅需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，保證打入實(shí)土層深度足夠即可，正常情況下，3m左右即可。

5 結(jié)語(yǔ)

10kV水泥桿基礎(chǔ)形式種類(lèi)很多，需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際氣象、地質(zhì)條件確定，參照當(dāng)?shù)剡^(guò)往設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，并綜合考慮施工成本方可確定最佳方案。

一般情況下，水泥桿采用直埋或卡盤(pán)即可，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件、地形風(fēng)阻程度合理控制檔距，必要時(shí)設(shè)置防風(fēng)拉線(xiàn)或鋼管桿將線(xiàn)路分段，以減少倒桿事故影響范圍。

在河流湖泊密集地區(qū)，由于政處矛盾等問(wèn)題，不得不沿河湖架設(shè)架空線(xiàn)路時(shí)，可采用水泥桿套筒基礎(chǔ)，相較于混凝土墩式基礎(chǔ)，由于其主要依靠河流下方的實(shí)土層受力，其具有占地面積小、防沉降、防傾斜、防河水沖刷等優(yōu)勢(shì)。但由于其施工難度大，施工周期長(zhǎng)，故除河湖區(qū)域外，不建議過(guò)多推廣使用。

參考文獻(xiàn)：

[1]《電力工程高壓送電線(xiàn)路設(shè)計(jì)手冊(cè)》第2版.Design Manual for high voltage transmission lines of Electric Power Engineering （2nd Edition）.

作者簡(jiǎn)介：

陳志文（1992—），男，（漢族），江蘇鎮(zhèn)江，注冊(cè)電氣工程師（供配電）。

（恒皓聯(lián)能源建設(shè)有限公司江蘇分公司，江蘇 南京 210000）