Hoe 10kV bovengrondse leidingpalen ontwerpen
Dit artikel combineert praktische voorbeelden om de selectielogica voor 10kV stalen buispalen te verfijnen, bespreekt duidelijke algemene regels, ontwerpprocedures en specifieke eisen voor gebruik in het ontwerp en de bouw van 10kV luchtlijnen. Speciale omstandigheden (zoals lange overspanningen of zwaar ijsgedeelten) vereisen extra gespecialiseerde verificaties op basis van deze fundering om veilig en betrouwbaar torenbedrijf te garanderen.
Algemene Regels voor Selectie van Luchtlijntorens
De rationele selectie van luchtlijntorens moet een evenwicht vinden tussen aanpassing aan ontwerpcondities, economie en veiligheidsreserves, volgens deze kernregels om stabiele belastingscapaciteit gedurende de levenscyclus van de toren te waarborgen:
Prioritaire Verificatie van Ontwerpcondities
Vóór de selectie moeten belangrijke ontwerpparameters duidelijk gedefinieerd worden, waaronder ijsdikte voor geleiders en grondkabels, referentiewind snelheid (volgens terreincategorie B), en seismische responspectrumperiode. Voor speciale gebieden (bijv. hooggelegen, sterke windzones) moeten extra lokale klimaatcorrectiefactoren toegevoegd worden om overbelasting van de toren door ontbrekende parameters te voorkomen.
Principe van Economische Optimalisatie
Gestandaardiseerde torentypen en -hoogtes moeten prioriteit krijgen om de benutting van de nominale belastingscapaciteit van de toren te maximaliseren en aangepaste ontwerpen te verminderen. Voor spanningstorens met grote draaihoeken, optimiseer de plaatsing om de torenhoogte te verminderen. Combineer hoge en lage torens volgens terreinkenmerken om het gebruik van hoge torens langs de hele lijn te voorkomen, wat kosten zou verspillen.
Veiligheidsbelastingsverificatievereisten
Rechte Torens: Sterkte wordt voornamelijk bepaald door hoge windsituaties; verificatie van het buigmoment en de afwijking van de toren onder maximale windsnelheid is vereist.
Spanningstorens (Tensietorens, Hoekstorens): Sterkte en stabiliteit worden bepaald door geleider spanning; draaihoek en maximale geleider spanning moeten strikt gecontroleerd worden. De structuursterkte moet herbereken worden als de ontwerpbeperkingen worden overschreden.
Speciale Omstandigheden: Wanneer geleiders worden getransponeerd, controleer of de elektrische afstand voldoet aan de normeisen na insulatorreeksafwijking. Wanneer een hogere spanning klasse staaltoren wordt gebruikt, bevestig dat de grondkabel beschermingshoek voldoet aan bliksemschade-eisen. Wanneer de spanningstoren dwarsbalk afwijkt van de hoekbissectrice, moeten zowel torensterkte als elektrische veiligheidsafstand tegelijkertijd gecontroleerd worden.
Standaard Torenselectieproces
Om de selectierationaliteit en veiligheid te waarborgen, moet het volgende zevenstappen systeemontwerpproces worden gevolgd om een gesloten selectielogica te vormen:
Meteorologisch Gebied Bepaling: Op basis van meteorologische gegevens voor de projectlocatie, bepaal het meteorologisch gebied (bijv. ijsdikte, maximale windsnelheid, extreme temperatuur) als basis voor belastingsberekening.
Geleider Parameter Screening: Bepaal geleidertype (bijv. ACSR, aluminiumomhulde staalgeleider), aantal circuits, en veiligheidsfactor (typisch niet minder dan 2,5).
Spannings-Zaktafel Match: Op basis van geselecteerde meteorologische parameters en geleidertype, haal de corresponderende geleiderspannings-zakrelatietafel op om het toepasbare spanbereik te bepalen.
Preliminaire Toren Type Selectie: Op basis van torenclassificatie (rechte paal, spanningstoren) en torenbelastingslimittabellen, scherm preliminair torentypen die voldoen aan span en geleiderdoorsnede vereisten.
Toren Kop en Dwarsbalk Ontwerp: Op basis van regionale lijnlayoutkenmerken (bijv. enkelcircuit/dubbelcircuit, aanwezigheid van laagspanningslijnen op dezelfde paal), selecteer torenkopconfiguratie (bijv. 230mm, 250mm torenkop) en dwarsbalkspecificaties.
Isolator Selectie: Volgens hoogte (isolatieniveau moet gecorrigeerd worden boven 1000m) en milieuvervuilingsniveau (bijv. industriegebieden zijn vervuilingsniveau III), bepaal isolatortype (bijv. porselein, composiet) en aantal eenheden.
Funderingstype Bepaling: Op basis van geologische rapporten (grond dragende capaciteit, grondwaterstand), torentechnische parameters, en funderingskrachtverificatie resultaten, selecteer gestapeld, boring, of staalpijp funderingen.
Speciale Ontwerp Principes voor 10kV Stalen Buispalen
Voor 10kV luchtlijnkenmerken moet het ontwerp van stalen buispalen voldoen aan de volgende technische eisen, balancerend tussen structurele stabiliteit en constructieve gemakkelijkheid:
3.1 Basis Parameters en Toepassingsbereik
Span Limiet: Voor rechte stalen buispalen, horizontale span Lh ≤ 80m, verticale span Lv ≤ 120m.
Geleider Compatibiliteit: Kan aluminium geleider geïsoleerde lijnen dragen zoals JKLYJ-10/240 of lager, ACSR zoals JL/G1A-240/30 of lager, aluminiumomhulde staalgeleider zoals JL/LB20A-240/30 of lager.
Wind Druk Coëfficiënt: Winddruk hoogte wijzigingscoëfficiënt wordt uniform berekend volgens terreincategorie B (bijv. winddruk coëfficiënt 1,0 bij 10m hoogte, 1,2 bij 20m hoogte).
3.2 Structuur en Materiaal Vereisten
Paal Lichaam Ontwerp:
➻ Sectie Regel: 19m paal in 2 secties, 22m paal in 3 secties; secties verbonden door flanges (flanges moeten uit massief staalplaat gefreesd worden, splicing verboden).
➻ Doorsnede Vorm: Hoofdpaal is een 16-zijdige regelmatige veelhoeksdoorsnede, taps toelopend 1:65.
➻ Afwijking Controle: Onder langdurige belastingscombinatie (geen ijs, windsnelheid 5m/s, jaarlijkse gemiddelde temperatuur), maximaal topafwijking ≤ 5‰ van paalhoogte.
➻ Kracht Berekening Punt: Ontwerpwaarden en standaardwaarden van buigmoment, horizontale kracht, en neerwaartse kracht aan de basis worden allemaal berekend aan de onderste flansverbinding van de stalen buispaal.
Materiaal Normen:
➼ Hoofdpaal en Dwarsbalk: Gebruik Q355 staalkwaliteit, materiaalkwaliteit niet lager dan Klasse B, materiaalcertificering moet worden verstrekt.
➼ Corrosie Bescherming: Hele paal (inclusief hoofdpaal, dwarsbalk, accessoires) gebruikt warmgedoopte galvanisatie; galvanisatiedikte vereisten: minimum ≥70μm, gemiddeld ≥86μm; adhesietest vereist na galvanisatie (gridmethode zonder afscheuren).
3.3 Fundering en Verbindingsontwerp
Funderingstypes: Ondersteunt gestapeld, boring, en staalpijp funderingen; selectie moet overwegen:
➬ Grondwaterstand: In aanwezigheid van grondwater, moet de zwevende eenheidsgewichten van de grond en de fundering worden gebruikt in de dragende capaciteitsberekening om zweefeffecten te voorkomen.
➬ Frostmix Gebieden: Funderingembeddiepte moet onder de lokale vorstdiepte liggen (bijv. ≥1,5m in Noordoost-China).
Verbindingsvereisten:
➵ Ankerbouten: Gebruik hoogwaardig Nr. 35 koolstofstaal, sterkteklasse ≥5.6; boutdiameter en hoeveelheid moeten overeenkomen met flanskrachten (bijv. 19m paal met 8 sets M24 bouten).
➵ Installatie Proces: Stalen buispaal wordt star verbonden met fundering via ankerbouten; boutaandraaimoment moet voldoen aan ontwerpvereisten (bijv. M24 boutmoment ≥300N·m).
Voorbeeld van 10kV Rechte Stalen Buispaal Selectie
10kV rechte stalen buispalen zijn ingedeeld naar torenkopgrootte en toepassingsscenario. Kernselectievoorbeelden zijn als volgt, die typische condities voor enkelcircuit en dubbelcircuitlijnen bestrijken:
4.1 230mm Torenkop Serie Stalen Buispalen
Paallengtes: 19m, 22m;
Toepassing: 10kV enkelcircuitlijn, geen laagspanningslijn op dezelfde paal;
Geleider Compatibiliteit: Geleiders met doorsnede ≤240mm² (bijv. JKLYJ-10/120, JL/G1A-240/30);
Span Limiet: Horizontale span ≤80m, verticale span ≤120m;
Structuur Kenmerken: Torenkop horizontale afstand 800mm, longitudinale afstand 2200mm, dwarsbalk gebruikt enkele armlayout (compatibel met enkelcircuit geleiders).
4.2 250mm Torenkop Serie Stalen Buispalen
Paallengtes: 19m, 22m;
Toepassing: 10kV dubbelcircuitlijn, geen laagspanningslijn op dezelfde paal;
Geleider Compatibiliteit: Elk circuit draagt geleiders met doorsnede ≤240mm² (bijv. dubbelcircuit JL/LB20A-240/30);
Span Limiet: Horizontale span ≤80m, verticale span ≤120m;
Structuur Kenmerken: Torenkop horizontale afstand 1000mm, longitudinale afstand 2200mm, dwarsbalk gebruikt symmetrische dubbele armlayout (compatibel met dubbelcircuit geleiders, vermijdt fase interferentie).
