0  概述

    《國家電網(wǎng)公司輸變電工程典型設計10 kV架空線路分冊》（以下簡稱《典設》）在編制時,，對國網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)各個省份的氣象條件進行了梳理歸并，選取了A,、B,、C三個氣象區(qū)?！兜湓O》2006年版,、2013年版和2016年版使用并延用了A、B、C三個氣象區(qū)的方案,。

    在A,、B,、C三種氣象區(qū)基礎上,，為便于橫擔結(jié)構(gòu)尺寸的統(tǒng)一、轉(zhuǎn)角桿型的精簡,，《典設》針對不同氣象區(qū),，導線采用了不同的安全系數(shù)。

1  氣象區(qū)歸并

    《DL/T 5220-2005 10 kV及以下架空配電線路設計技術規(guī)程》（以下簡稱《規(guī)程5220》）中附錄A是全國九類典型氣象區(qū),，詳見表1,。

    九類氣象區(qū)對10 kV配網(wǎng)設計顯得過于復雜，《典設》編制組對國網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)各個省份的氣象條件進行了調(diào)研匯總,，得到各個省份的最大風速,、最低氣溫、覆冰厚度,。詳見表2,。

    通過對各省最大風速、最低氣溫,、覆冰厚度等氣象資料詳細分析,，并結(jié)合實際設計經(jīng)驗，編制組認為《典設》擬采用的氣象區(qū)應當在《規(guī)程5220》Ⅰ～Ⅸ類典型氣象區(qū)的基礎上進行合理歸并,，并將不具代表性的氣象區(qū)去除,，使得歸并后的氣象區(qū)更加精簡，同時又不失普遍性和適用性,，這將為桿型設計提供極大的便利,。

    最終提出《典設》采用A、B,、C三種氣象區(qū),，詳見表3。超出A,、B,、C三個氣象區(qū)的情況，應對《典設》桿塔校核,，確保滿足要求后使用,。

2  導線安全系數(shù)設定

2.1  各氣象區(qū)導線弧垂特性分析

    A氣象區(qū)風速大，覆冰厚度??；B、C氣象區(qū)風速小，覆冰厚度大,。以JKLYJ-10/240導線為例,，在同等安全系數(shù)情況下A、B,、C三個氣象區(qū)的導線弧垂特性,，詳見表4、表5,、表6,。

    通過上表可見：在同等安全系數(shù)情況下，B,、C氣象區(qū)的導線弧垂比A氣象區(qū)大,，這將會導致B、C氣象區(qū)的導線線間距離會比A氣象區(qū)大,，導致橫擔規(guī)格不同,。為達到《典設》歸并、統(tǒng)一,、精簡的設計要求,，加大A氣象區(qū)的導線安全系數(shù)，增加A氣象區(qū)的導線弧垂,，詳見表7,。

    調(diào)整后A、B,、C三種氣象區(qū)的弧垂趨于一致,，使得三種氣象區(qū)的橫擔尺寸變得統(tǒng)一，有利于桿（塔）型歸并,。

2.2  轉(zhuǎn)角桿受力分析

    10 kV架空線路轉(zhuǎn)角桿的受力取決于電桿的桿身風荷載,、導線的風荷載及導線的線條張力，電桿的根部彎矩則由桿身風荷載,、導線風荷載及導線線條張力各自產(chǎn)生的彎矩疊加而成,。

    若A、B,、C三種氣象區(qū)采用同樣的導線安全系數(shù),，導線線條張力產(chǎn)生的彎矩相同，而由于A氣象區(qū)風速高于B,、C氣象區(qū),，相應的A氣象區(qū)的導線風荷載比B、C氣象區(qū)大,，因此A氣象區(qū)轉(zhuǎn)角桿的根部彎矩必定大于B,、C氣象區(qū),，這就需要為A類氣象區(qū)特別設計一套轉(zhuǎn)角桿型。

    如果將A類氣象區(qū)導線的安全系數(shù)適當增大,，A氣象區(qū)導線線條張力產(chǎn)生的彎矩則小于B,、C氣象區(qū)，但由于A氣象區(qū)的導線風荷載大于B,、C氣象區(qū),，就使得A、B,、C三個氣象區(qū)電桿的根部彎矩趨于平衡,，便于各氣象區(qū)轉(zhuǎn)角桿型的統(tǒng)一歸并。

2.3  “一桿多用”桿型設計原則的需求

    “一桿多用”是《典設》的基本原則,，是指每一種桿型均能適用于A、B,、C三類氣象區(qū)的多種外荷載,。

    將A類氣象區(qū)導線的安全系數(shù)適當增大，不僅僅體現(xiàn)在便于各氣象區(qū)橫擔尺寸的統(tǒng)一,，更主要的作用是使得轉(zhuǎn)角桿的根部彎矩在A,、B、C三種氣象區(qū)都趨于平衡,，使得每一種轉(zhuǎn)角桿均能適用于三種氣象區(qū),，同時典設讓每種桿型在同一氣象區(qū)均能適用于多種外荷載形式（如：一種桿型既能用于雙回路線路的較小轉(zhuǎn)角度數(shù)，又能適用于單回路線路較大轉(zhuǎn)角度數(shù)）,，這樣,，每一種轉(zhuǎn)角桿就能適用于A、B,、C三類氣象區(qū)多種外荷載,，很好地貫徹了“一桿多用”的設計原則。

    正是基于“一桿多用”的桿型設計原則,，桿型的數(shù)量得到了大量的精簡,，典設不需要針對每一種氣象區(qū)設計多個桿型，而是通過計算將適用于一個氣象區(qū)的為數(shù)不多的桿型覆蓋至A,、B,、C三個氣象區(qū)。

2.4  導線安全系數(shù)取值表

    基于上述論證分析,，典設給出了不同氣象區(qū)下的10 kV導線安全系數(shù),，詳見表8。

3  總結(jié)

    氣象區(qū)的歸并及導線安全系數(shù)的設定是典設編制的核心內(nèi)容,，在此基礎之上的桿頭和桿型的設計變得簡潔,、清晰,，同時適用性強，覆蓋面廣,，《典設》已成為指導國網(wǎng)系統(tǒng)架空配電線路建設的重要技術標準,。

作者信息:

宗  強1，龐明遠2

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2.國網(wǎng)甘肅省電力公司經(jīng)濟技術研究院，甘肅 蘭州 730050）