关于在山区开展35kV线路设计的探讨

王骁刚

重庆市丰都县供电有限公司，重庆 408200

1 白镇35kV线路杆型分析

1.1 白镇35kV线概况

白镇35kV线路是从丰都县白沙变电站至镇江变电站的联络线路，全长41km，采用水泥杆、铁担，悬式瓷瓶架设，导线为LGJ—120钢芯铝线，避雷线为GJ—35钢绞线。该线共有杆塔238基，其中双杆91基，单杆147基，平均档距174m，最大水平档距300m，最大垂直档距380m，最大计算档距340m。

表1 杆型一览表

1.2 杆型分析

从表1和有关规定可以看出：

1）BJI12杆横担最轻（48kg），杆塔强度允许档距最大（316m），垂直档距最大（319m），线间距离允许档距最大（280m），造价最低，杆塔最矮，用在山峰上是合适的。大西线用了75基，占总基数的31.5%，假如全线不用BJI12杆，全用单杆，那么要增加投资3万元；

2）18m锥型杆与等径杆相比，每基杆少花600元，并且由于等径杆加四方拉线，对机耕不利。所以田里的18m杆塔，应尽量采用锥型杆；

3）双杆导线对称排列，稳定性好，在垂直于线路方向风力作用下，杆梢不易倾斜；

4）山区一般复冰较为严重，重冰区根据送电线路设计规程规定，“不宜采用导线非对称排列的单柱拉线杆塔或无拉线单杆”。因而在山区采用双杆是符合要求的。

2 山区地带35KV线路杆塔基础可以取消底、卡盘

2.1 充分利用有利的地质条件，取消底、卡盘

过去架设水泥杆线路，不论杆塔基础地质情况如何，每基杆塔照例下底盘和卡盘，以使杆塔稳固，防止杆塔下沉和倾斜。

多年设计和施工实践，使我们逐渐认识到，下底、卡盘带来了不少弊病：

1）为了下底、卡盘，杆塔洞要挖成1m×1m的方洞，土石方量大（每只洞在2m3以上），立杆后回填土时间长，影响立杆速度，岩洞要花大量炸药，挖掘每个石洞单日工资就要50元；

2）每公里线路所需底、卡盘、抱箍等材料费和挖洞、运输、安装人工费要450元，我在设计白镇35kV线路中分析了该线路路径都处于山区地带，地质多数属风化岩，决定对岩石硬粘土基础取消底卡盘。

2.2 基础强度验算

式中：N为基础承受的总下压力（N）；

S为基础面积（cm2）；

P2为基础许可耐压力（N/cm2）。

地质许可耐力数据如下（单位：104Pa）：亚砂土：19.61～29.42；亚粘土（可塑）

14.71 ～19.61；亚粘土（可坚）24.81～29.42；大块碎石土：29.42～58.84；岩石：117.68～176.52。（注：实际试验数据较上表数字大得多）

现以18m单杆为例，验算亚粘土是否需要下底盘。

因而一般亚粘土（可坚）内埋设杆塔均可以取消底盘。对可塑性亚粘土不用底盘有下沉现象，但对无拉线的直线杆（单杆）也无济于事。

2.3 主杆抗倾复稳定验算

主杆基础的埋深和尺寸确定后，需要校验倾复力SJ和倾复力枢MJ，应满足公式：

式中：K为基础安全系数，正常情况为1.5;

SO为作用于杆塔之外力（N）；

H为杆塔呼称高（m）。

现以18m直线单杆为例，验算亚粘土是否需要下卡盘。

已知18m杆梢径φ190，杆高18m，埋深h=2.8m，呼称高H=13.4m，地质条件：

亚粘土、硬塑、单容γ=16.67kN/m3计算，抗剪角β=35°

基础实际宽度bO=0.4m，主杆埋深部分的平均直径为DP=0.4m

解：查表得SJ=6.66（kN），则MJ=SJH=6.66×13.4=89.2（kN）

经计算作用于杆塔之外力SO=4.17（kN）

则 KSO=1.5×4.17=6.26（kN）

所以硬塑状态的亚粘土对18m杆塔而言可以不下卡盘。

2.4 基本上取消底、卡盘的作法

1）对12m及以下的矮杆杆洞的挖掘：10m杆挖φ500mm×1.8m圆洞，12m杆挖φ550m×2.2m圆洞；

2）对15m、18m锥形杆塔，由于不带拉线，杆塔埋深分别为2.6m、2.8m。为了挖洞方便，采取上面顺线路方 向 挖 1m×0.6m×1m下 挖 φ600mm×1.6m（18m杆 下 挖φ600mm×1.8m）的洞子；

3）岩石洞挖掘。过去挖岩石洞，用大量炸药（1kg～2kg），炮眼斜打，一炸洞很宽（见方1m）多。宽洞子不下卡盘，对稳固杆塔不好。我在白镇35kV线路杆塔基础施工过程中，采用闷炮挖石坑法：先挖φ500mm×0.5m圆洞作出气孔，然后从洞中心垂直打炮眼，放小量炸药（2筒～3筒），炸2次～3次就成了罐子形的洞子，效果即经济又使用；

4）所有带拉线杆塔，不下卡盘，但对4类以下可塑性亚粘土及砂壤土基础，应下底盘，以防止杆塔下沉，拉线松弛，杆塔倾斜，对不带拉线的15m以上直线杆塔，遇到4类以下可塑性亚粘土及沙壤土基础应下底、卡盘；

5）杆塔洞回填：杆塔立好后，回填土每填0.3m要夯实一次，水洞要去掉水，挑干土填好，杆塔周围培土应高出地面0.3m。

2.5 效果

架空线路杆塔基本上取消底、卡盘，效果如何呢。通过多年运行检验，杆塔下沉现象很小，由于基础施工质量不良（杆洞大、深度不够，回填土未夯实）造成杆塔偏斜的现象发现过，基础施工合乎设计要求的，未发现杆塔偏斜，因而对岩石基础和硬粘土基础取消底、卡盘是可行的。其效果：

1）节省投资和钢材，如白镇35kV线路长41km，由于基本上取消底、卡盘，节约投资15万元，占总投资的2.3%，节约钢材2.46t；

2）减少了工地运输量和土石方量，每个洞由2m3减少到0.5m3，即减少了土石方量3倍，同时节省了劳力，减轻了劳动强度；

3）由于不下底、卡盘，减少了回填土量，加快了立杆速度，有一天立杆15基。

3 结论

1）杆型设计不仅要考虑导线截面，气象条件，而且要考虑地形特点，对于山区地带要善于利用峰谷相间的特点，采用矮的双杆代替高单杆，以放大档距，节约投资；

2）对于直线单杆尽量采用不带拉线的锥形杆塔，特别是农田内的杆塔更应如此。这样可以节约投资，方便机耕；

3）山区地带35kV线路杆塔的岩石基础和可坚土壤基础基本上取消底、卡盘是可行的。

[1]张殿生.电力工程高压送电线路设计手册[S].北京：中国电力出版社出版，1999.

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