10kV及以下架空配电线路条文说明.docx
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10kV及以下架空配电线路条文说明
10kV及以下架空配电线路
设计技术规程
条文说明
1范围
根据2000年10月电规标质[2000]43号文《关于印发2000年度电力勘测设计行业科研,标准化,信息计划项目的通知》,明确将1987年7月颁发的SDJ206---1987《架空配电线路设计技术规程》进行修改。
2001年6月,中国电力规划设计协会委托中国电力建设工程咨询公司以协标质[2001]50号文下达了修编大纲审查会议纪要,确定本次修编标准范围仍为10kV及以下架空配电线路设计技术范围。
3术语和符号
本章为新增内容,根据电力行业“对电力标准编写基本规定”(DL/T600——2001)将本标准常使用的一些名词、术语集中到本章内做明确规定。
4总则
4.0.1原规程1.0.1条文。
本条是根据国家电力公司国电运[1998]418号《关于加快城市电力建设改造的若干意见》和DL/T599—1996《城市中低压配电网改造技术条例》及DL/T600《电力标准编写的基本规定》等文件精神编写的。
建国以来,各地区在架空配电线路建设中积累了很多宝贵经验,结合当前国家综合实力的增强,“十五”期间国家电力公司提出要提高设备可靠性,提高电网自动化水平。
截止到2000年上半年,全国已有24家供电企业达到一流供电企业标准,将原规程中提出的“安全适用”修改为“安全可靠”,以实现供电可靠率要求。
4.0.2原规程1.0.1条修改条文。
本条文在原规程提出的新设备、新材料的基础上,结合各地近年来发展的情况,补充提出新技术、新工艺是现代化工程设计的原则,简称四新。
4.0.3原规程1.0.7条保留条文。
4.0.4原规程1.0.8条保留条文。
4.0.5原规程1.0.5条保留条文。
5路径
原规程在总则第1.0.6条中分别列出6条做了规定,修订后的规程,将路径单独列出。
5.0.1原规程1.0.5条、1.0.6条合并条文。
提出路径要进行方案比较,选择最佳方案,以利控制工程造价,节省投资,严格质量,有利于线路安全运行,此条符合原电力部《电力建设市场管理规定》的要求。
5.0.2原规程1.0.6条保留条文。
《中华人民共和国电力法》已经第八届全国人大常委会第十七次会议审议通过1996年4月1日起施行,第十一条规定城市电网的建设与改造规划,应当纳入城市总体规划。
5.0.3原规程1.0.6条保留条文。
城镇架空配电线路的路径,应与城市总体规划相结合,线路路径位置应与各种管线协调,不仅考虑上空的范围,更要注意与地下部分危险管线的接近,如煤气管道、天然气管道、热力管线等架空配电线路经确定后,需经当地规划部门的批准。
5.0.4原规程1.0.6条修改条文。
原规程中提出不占或少占农田,修订后规程中对农田有新的解释。
农田用词广泛,有高产田,低产田,有盐碱地,有水浇地,北方很多经过改良出现冬季种植的塑料大棚,占用后土地赔偿费用很高,在设计选线中尽量避免占用这类产值高的农田。
5.0.5原规程1.0.6条、1.0.7条合并条文。
按照GBJl6--1987《建筑设计防火规范》(2001年版)中第10.2.11条的规定。
6气象条件
6.0.1原规程2.0.1条的保留条文。
原条文提出典型气象区分为7级,根据调查一些地区提出原条文规定不能满足需要,考虑与DL/T5092--1999《110—500kV架空送电线路设计技术规程》一致分为9级典型气象区,在典型气象内最大风速由30m/s增加到35m/s,覆冰厚度从15mm增加到20mm。
6.0.2原标准2.0.2条保留条文。
6.0.3新增条文。
指出在线路通过周围两侧有建筑物和森林绿化地段时,线路导线和杆塔因屏蔽物而减小风的影响。
目前城市建筑物多为7层以下,建筑高度在10m~20m之间,此高度与常用10m~15m的配电线路杆塔高度接近并有屏蔽作用。
为此,对最大设计风速可减少20%。
此条与GB50061—1997《66kV及以下架空线路设计规范》相一致。
6.0.4新增条文。
由于城市高层建筑物增多高层建筑物之间有出现风速增大的现象,甘肃省某市曾出现高层之间因风速增大有倒杆现象的发生。
2001年曾对城市高层建筑周围进行了三处两次最大风速的实测,并将观测结果与同期气象观测站10m风速进行对比分析。
不同时间,现场在12m处观测风速平均增大22.75%,13m处增大34.5%,15m处增大27.15%,三组平均增大28.16%,最大风速差可达到2.5m/s。
初步确定风速的增大可能与风向变化、建筑物型式及观测点位置有关。
根据实测结果又查阅了资料,GBJ9---1987《建筑结构荷载规范》第6.1.4条对风荷载与大风方向一致的谷口、山口对风压值要增加1.2—1.5的调整系数。
而城市的高层建筑物特别是高层群之间所保留的设计消防通道可类似山口和谷口,高压送电线路设计时对于垂直于开口山口,山沟汇交等处,在无资料时,一般应按附近平地风速增加20%。
本次修订标准,增加了城市高层建筑周围地段,比附近平地风速增加20%的规定。
GB50009--2001《建筑结构荷载规范》第7.1.2条基本风压应按50年一遇的风压采用,但不得小于0.3kN/m2。
对于高层建筑、高耸结构以及对风荷载比较敏感的其他结构,基本风压应适当提高,并应由有关的结构设计规范具体规定。
6.0.5新增条文。
年平均气温的确定与GB50061--1997《66kV及以下架空线路设计规范》的规定一致。
6.0.6原规程2.0.4条修改条文.
根据运行经验和GB50061--1997《66kV及以下架空线路设计规范》的规定。
7导线
7.0.1原规程3.0.1条和3.0.7条修改条文。
近几年缄乡电网建设改造中,出现很多电气设备制造厂家,尤其是电线生产厂家很多。
本次修订规程中对多股铝绞合导线,按照国家质量技术监督局发布的GB/T1179--1999《圆线同心绞架空导线》执行。
7.0.2原规程第3.0.2条修改条文。
对原规程按综合计算拉断力进行修订,本规程用最大使用张力或平均运行张力进行计算。
7.0.3原规程第2.0.3条修改条文。
电杆、导线的风荷载计算式,将导线风荷载计算列入本标准章节内,电杆风荷载计算列入新修订标准第10.2条内。
7.0.4新增条文。
对需架设绝缘导线地段进行了规定:
利用绝缘导线大多数在已有架空线路的走廊里或同杆架设,原一回线路输送容量受到限制再增加新的出线,而改用绝缘导线;高层建筑周围防止高空坠物造成线间短路跳闸:
很多城市为了解决树与线的矛盾,每年春季都要组织园林部门进行剪树,而利用绝缘导线缓解了线与树的矛盾,繁华街道和人员密集地段考虑人的安全利用绝缘导线;严重污秽地区,特别是有对金属裸导线腐蚀的气体,利用绝缘导线,本标准又增加了建筑施工现场需采用绝缘导线,主要是施工期间来往车辆较多容易出现外力破坏(如吊车碰导线时有发生),所以本规程规定了施工现场一条。
7.0.5原规程3.0.3条修改条文。
目前的单股导线极少使用,标准中不再列入单股导线的安全系数。
7.0.6原规程3.0.4条修改条文。
导线截面的确定按照1993年能源电[993]228号文《城市电力网规划设计导则》的规定和1996年DL/T599---1996《城市中低压配电网改造技术导则》规定10kV主干线截面应为150mm2~240mm2,分支线截面不宜小于70mm2。
全国大多数城市基本按照上述规定进行,本规程要求各地应结合本地区电网发展规划确定导线截面,每地区可采用3~4种。
对无配电网规划地区不宜小于表内所列数值,由于铝导线的截面采用了新的制造标准,本规程把新截面与接近的老截面进行归并(如125mm2与120mm2相并,63mm2与70mm2相并)为一个档次。
7.0.7原规程3.0.5条补充条文。
新增加交联聚乙烯绝缘导线的允许温度采用+90℃,是根据XLPE绝缘材料测试维卡软化温度不小于93℃,XLPE绝缘材料的导线可耐温度允许达到+90℃而定的。
7.0.8原规程3.0.6条保留条文。
三相四线制零线截面与相线截面相同,是由于三相负荷不平衡,民用家电谐波成分较高,零线截面与相线相同,可保证回路畅通,有利于安全使用。
7.0.9原规程3.0.9条,3.0.10条合并条文。
导线的连接在设计中取消了爆破压接。
爆压起源于20世纪60年代,多年实践证明,由于爆压时炸声对环境影响较大,影响鸡下蛋,鱼塘鱼全部入泥中,造成损失纠纷,在施工中往往引起群众不满,争执时有发生,国家环保局对城市区域环境噪声有规定值。
在爆压中,炸药与雷管的运输公安部规定不能同车运输,增加了运输困难。
河北省石家庄市曾发生爆炸事件,对炸药和雷管的保管更加严格,所以本次修订中把爆压取消。
7.0.10原规程3.0.10条保留条文。
7.0.11原规程3.0.11条保留条文。
导线弧垂对塑性伸长的影响,而采取的减少弧垂法补偿的百分数。
此法是目前广泛采用的处理初伸长的方法。
7.0.12原规程3.0.12条保留条文。
8绝缘子、金具
8.0.1原规程4.0.1条保留条文。
目前全国各地绝缘子的种类有针式、瓷横担、悬式绝缘子等,根据污秽等级标准可供选用。
对于瓷横担绝缘子,江苏等地仍在采用,由于产品定型机械性能所限,难以扩大选用,本标准未作修改。
调查中有些地区在lOkV配电线路上试用了有机复合绝缘子。
有机复合绝缘子(指硅橡胶合成绝缘子)是我国20世纪70年代末进行研制,20世纪80年代后期有较大突破,在科研、运行部门协助下,开始少量生产,投入电力线路上试用运行情况良好。
1990年前后在一些地区连续发生污闪事故,分析原因提出对策发现在电力线路中试用的有机复合绝缘子运行情况良好。
有机复合针式绝缘子具有较好的抗污闪性能,可用于污秽地段,由于费用相对较高,设计中需酌情使用。
8.0.2原规程4.0.2条修改条文。
配电线路绝缘子的防污,各地有许多经验,本条保留原来规定。
所提附录B是按GB/T16434--1996《高压架空线路和发电厂、变电所环境污区分级及外绝缘选择标准》内容所编写。
8.0.3、8.0.4原规程4.0.3条和4.0.5条的修改条文。
本标准对悬式绝缘子统一按机电破坏荷载计算与原规程有所不同。
绝缘子与金具的选型设计采用安全系数设计法,故其荷载应相应地采用原安全系数设计法中的标准荷载即“荷载标准值”。
绝缘子与金具所采用的金屈材料与机械零件所采用材料相似,而机械零件设计所采用设计方法,仍是安全系数设计法,故绝缘子、金具的选型设计仍采用安全系数设计法。
悬式绝缘子机械强度的安全系数,原规程以1h机电试验负荷为计算基础,改为以额定机电破坏负荷为基准,1h机电负荷是额定机电破坏负荷的75%。
因此,安全系数相应提高了。
8.0.5原规程4.0.4条和4.0.5条的修改条文。
要求金具表面采用热镀锌工艺,仍是目前较为有效的防腐措施,也是配电线路多年来运行经验的总结。
新标准中的配电线路所用金具均符合DL/T765.1--2001《架空配电线路金具技术规定》,适用于架空配电线路中的裸导线及绝缘导线。
9导线排列
9.0.1原规程5.0.1条保留条文。
本标准在修订过程中经调研各地未提出意见,故仍保留原规程条文。
9.0.2原规程5.0.2条保留条文。
调研中各地对原规程条文,反映良好仍保留原规程条文。
9.0.3原规程5.0.3条保留条文。
9.0.4原规程5.0.4条保留条文。
9.0.5原规程5.0.5条保留条文。
9.0.6原规程5.0.6条修订条文。
增加绝缘导线内容,10kV及以下配电线路在档距中的水平线间距离与线路运行电压和档距等因素有关,虽有计算方式(经验计算公式),一些地区多年来仍按运行经验确定,本条规定数值是以各地提供资料为依据并分析比较得出。
各地从1980年以后,在10kV及以下配电线路建设中,逐步采用绝缘导线(城网改造中使用量增长很快),对绝缘导线的线间距离,各地采用情况、架设方式和规定不一。
经过多年累积的运行情况,取得了一些运行经验,根据一些地区(如北京等)规定总结分析后,在本条表9.6括号内提出绝缘线线间距离数值。
9.0.7原规程5.0.7条保留条文。
9.0.8新增条文。
总结一些地区运行经验提出数值。
9.0.9原规程5.0.8条保留条文
原规程只涉及到与35kV线路同杆架设的距离规定。
目前一些地区10kV及以下与66kV线路进行同杆架设,调研中得知一些地区,以按GB50061--1997《66kV及以下架空电力线路设计规范》规定,所以按国标规定列入。
9.0.10原规程5.0.9条保留条文。
9.0.11原规程5.0.10条保留条文。
9.0.12原规程5.0.1l条保留条文。
10电杆、拉线和基础
10.0.1~10.0.2新增条文。
杆塔结构设计采用概率极限状态设计法是按照GBJ68--1984《建筑结构设计统一标准》的规定。
以概率理论为基础的极限状态设计法,是当前国际上结构设计较先进的方法,概率极限状态设计法是以结构失效概率ρ定义结构的可靠度,并以与其相对应的可靠指标β来度量结构的可靠度。
它能较好地反映结构可靠度的实质,使概念更为科学和明确。
采用概率极限状态设计法,必须采用统一的荷载计算参数、材料计算指标以及构件抗力计算方法。
例如采用概率极限状态设计法中的材料指标,而不采用其分项系数,或者随意采用其他规范中的荷载计算方法,都是绝对不允许的。
杆塔结构属于“一般工业建筑物”其结构重要系数γ0=1.0,在表达式中往往省略。
概率极限状态是指结构或构件在规定的各种荷载组合作用下或在各种变形或裂缝的限制条件下满足线路安全运行的临界状态。
杆塔结构构件的承载力极限状态设计表达式,即计算荷载效应小于或等于结构计算抗力与单一安全系数不同,极限状态设计法采用分项系数,实质上可以形象地认为是把容许应力设计法中的安全系数,按影响结构安全度的因素,用各分项安全系数来考虑,采用分项安全系数的优点:
1与容许应力设计法在形式上可以衔接,结构的具体设计计算方法与传统方法相似。
2不同荷载组合以及不同材料组合将获得更加一致安全度。
3对新的结构和试验工作,均可较合理地确定安全度。
本次修订标准时,由于计算理论,表达式等均作了较大调整,GBJ68--1984《建筑结构设计统一标准》对各种等级的结构作了规定,故不再列入安全系数法规定。
考虑到在配电线路建设中,电杆已选用钢筋混凝土电杆,该电杆均按国家现行标准进行设计和生产,技术性能和指标有规定,并经多年使用技术性能满足要求,运行情况良好。
配电线路设计已直接按所需技术要求选用符合技术条件的钢筋混凝土电杆。
另配电线路采用的钢筋混凝土电杆的设计,大多数地区的设计部门不承担此项工作,本次修订规程时不再更多列入一些条文,如工程设计中遇有要求进行设计时,应按GB50061-1997《66kV及以下架空电力线路设计规范》的规定,并可参照DL/TT5092--1999《110~500kV架空送电线路设计技术规程》的规定进行设计。
原规程中对钢筋混凝土电杆的强度计算采用安全系数法,并按状况分别提出了安全系数值,在配电线路设计中虽已运用多年收到良好效果。
由于计算理论和国家现行标准有新的规定,故本次修订标准时不再列入。
10.0.3原规程6.0.1条保留条文。
10.0.4~10.0.7新增条文。
这是按GB50061--1997《66kV及以下架空电力线路设计规范》的规定。
它用于风向与线路几种计算情况,并用表格方式作出规定,规定明确,使用方便。
风振系数是考虑风的脉动对结构的作用而给定的,这一作用的大小与结构的自振周期有关。
电力线路杆塔的自振周期与其整体的刚性有关。
柔性较大的杆塔,自振较大,风的脉动作用也较大。
风荷载档距系数原称为风速不均匀系数,指在档距内由于风速不均匀而应将导线(地线)上的风荷载进行折减,原定系数与设计风速相关。
GBJ9---1987《建筑结构荷载规范》中的导线绳索基本风压调整系数与档距(跨长)相关,看来这两个系数含意不一。
在线路设计中原定已使用多年,并取得一定经验。
在配电线路设计中,当需要进行设计计算时,应按GB50061—1997《66kV及以下架空电力线路设计规范》规定,或参照DL/T5092-1999《1lO~500kV架空送电线路设计技术规程》进行设计。
10.0.8原规程6.0.3条保留条文。
配电线路建设中已广泛采用钢筋混凝土电杆。
调研中各地区对钢筋混凝土电杆的结构不再进行设计,均采用按国家标准规定生产的定型产品,它满足了使用质量。
GB396--1994《环型钢筋混凝土电杆》规定了各类梢径的电杆技术性能,并列出了具体的技术数据。
近几年来造成电杆本体事故情况仍有发生,其中粗制滥造,又不按技术规定进行设计计算,结构、材料(配筋)水泥标号,养护期均不合理,强度上得不到保证,选用中应引起注意。
10.0.9原规程6.0.5条修改条文。
原规程中对木横担的使用作了规定,本次修订在调研时得知木横担在配电线路中已极少采用,故不再列入。
10.0.10原规程6.0.9条保留条文。
10.0.11原规程6.0.9条、6.0.10条保留条文。
10.0.12原规程6.0.8条修订条文。
原规程对拉线采用镀锌铁线的使用规格,强度作了规定,本次修订不再列入。
对于拉线采用钢绞线,仅提出最小截面25mm2。
要说明的是,不同规格的钢绞线具有不同的不均匀性,其强度设计值也不一样,这一点在原规程中没有体现。
拉线张力主要由导线张力和拉线承受风力等可变荷载产生,荷载系数可按1.4计算。
对于1×7结构的钢绞线计算的强度设计值,相当于原定安全系数为2.4(1.4/0.9/0.65)(按GB50061--1997规范计算)的计算结果。
对于其他结构的钢绞线计算的强度设计值,相当于原安全系数为2.8(1.4/0.9/0.56)的计算结果。
当按GB50061--1997内公式计算强度设计值,在设计拉线时,可不再对拉线拉力乘1.05的经验系数,其结果对应原安全系数即为2.3和2.7左右。
10.0.13原规程6.0.11条保留条文。
10.0.14原规程6.0.12条保留条文。
拉线装设绝缘子,各地视各种情况并结合运行经验而订。
原规程提出“宜”装设,但一些地区从安全运行考虑只对穿越导线的拉线均作了装设,本次修订中考虑到安全,规定了在地面范围的拉线处,设置醒目保护套,且这一作法,在一些地区已实施。
10.0.15原规程6.0.13条保留条文。
10.0.16原规程6.0.14条保留条文。
10.0.17原规程6.0.14条保留条文。
10.0.18新增条文。
近年来,一些地区在配电线路建设中,由于受路径限制,在同级电压情况下,出现了同杆共架多回路配电线路的状况,为保持电杆埋设深度合理性和安全性,应进行一些计算是必要的。
基础底面下压应力的计算,可按下列公式的要求:
10.0.19新增条文。
本标准对混凝土结构构件的计算,均应按GBJl0--1989《混凝土结构设计规范》中有关规定进行。
10.0.20原规程6.0.17条修改条文。
由于岩石强度均质系数小,除强调要结构完整,质地坚硬外,应经过试验取得数据,再通过鉴定。
有利于设计时采用数据,明确设计强度。
10.0.21新增条文。
钢管杆是近年来出现的一种产品,型式也随同建设的要求,其基础型式目前有钢套简式、直埋式、预制桩式等。
已颁发的DL/T5130--2001《架空送电线路钢管杆设计技术规定》规定,选用时应结合地区情况按该规定进行设计。
11变压器台和开关设备
11.0.1原规程7.0.1条保留条文。
11.0.2原规程7.0.2条修订条文。
不宜装设变压器台地段在原规程基础上,又增加了相关规定。
这些都是总结各地运行经验,从安全出发避免影响变压器正常运行。
11.0.3原规程7.0.3条保留条文。
11.0.4原规程7.0.4条保留条文。
修改后采用GB50060---1990《3—110kV高压配电装置设计规范》。
11.0.5原规程7.0.5条保留条文。
在调研中一些地区提出,目前国内一些电器设备制造厂家,在10kV及以下电器设备生产中,引进国外先进技术将低压电器装置元件统装于箱体内与变压器二次相连,但按规程规定的装设高度难以达到。
目前装设的高度未发生问题,由于各地使用又未普及,各地可按当地运行经验确定装设高度,但应注意安全及造型。
11.0.6新增条文。
规定了变压器选型的原则。
10kV级S9系列变压器是全国统一设计的节能产品,它的铁芯和绕组以及选材都与S7系列相近,但其在加工工艺及产品结构等方面有所改进与S7系列电力变压器相比空载损耗降低、负载损耗降低25%左右。
Sll系列变压器和非晶合金变压器,其性能进一步提高,已逐步用于城网改造中。
本条文规定将为今后更大范围设计使用节能变压器打下基础。
全国有些城市提出对配电变压器要考虑减少噪声对周围居民的影响。
11.0.7新增条文。
对开关设备的选择,设计标准提出宜积极选用少维护、寿命长的真空断路器或SF6断路器,柱上真空自动化断路器为lOkV馈线自动化打下基础,其故障自动定位,故障段自动隔离,自动恢复,能够一次性或分阶段实现自动化升级。
11.0.8原规程7.0.7条保留条文。
该条款在编修过程中,曾考虑增设变压器低压侧出线的保护和接地保护等内容。
在送审稿审核中,由于各地还未有普遍使用经验和达成共识,审核会纪要要求在条文说明中列出,各地在设计中应予以充分的考虑。
对于低压侧出线保护的设置,主要是根据国内各地低压网络结构变化而提出,在城镇非电缆化或不具备电缆化区域,架空绝缘导线得到了普遍的应用。
变压器容量在200kVA~400kVA时,低压侧出线一般在两回及以上,架空裸导线也有两回出线的状态存在。
变压器低压侧如果仅设一组总的过负荷保护,在低压侧有多回路出线的条件下,低压侧出线的导线不能得到有效的保护,导线有可能因负荷电流超出其最大允许电流而引起过热,机械性能下降而发生导线断线。
由于我国不同区域工况运行条件差异性很大,低压断路器或熔断器和导线的过负荷保护配合参数在0.6~1之间,如果不考虑日照增强因素和谐波成分,其取值宜小于0.8(即低压侧保护熔丝(片)或低压断路器长延时脱扣电流值/导线在最热月平均最高温度下最大允许电流)。
各地应结合本区域的日照强度,低压网络中谐波成分的比例、环境温度等相关因素,综合考虑确定。
所以,在设计中有必要考虑设置低压侧出线保护并考虑级差保护配合。
针对架空绝缘导线对树木等物摩擦而发生飞弧断线时有发生,高阻单相接地比例很高,对设备的安全运行和行人的人身安全威胁很大。
所以各地在设计中应引起关注和考虑。
繁华地段、居民密集区域宜设置单相接地保护,以保障行人安全。
11.0.9原规程7.0.8条、7.0.9条的保留条文。
12防雷和接地
12.0.1原规程8.0.1条保留条文。
12.0.2原规程8.0.2条保留条文。
12.0.3原规程8.0.3条、8.0.9条的保留条文。
12.0.4原规程8.0.4条修改条文。
防雷装置目前全国各城市大多采用复合型绝缘护套氧化锌避雷器,替代了以往采用的各种阀型避雷器。
在接地中突出强调一点接地。
根据DL/T620--1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》。
12.0.5原规程8.0.5条保留条文。
12.0.6新增条文。
主要防止10kV绝缘配电线雷击断线问题,其断线机理分析经清华大学、山东淄博供电
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