电力输配电杆的分类和选用

(一) 电杆的作用

电杆主要是用以架设并支持导线的,使导线对地面及对交叉跨越物保持一定的安全距离。有时电杆也可以当作撑(戗)杆使用。

(二) 电杆的种类

电杆种类繁多,按材质一般可将其分为木杆、钢筋混凝土杆、钢壁混凝土杆、钢杆、铁塔等类型。10kV 及以下的架空线路大多采用钢筋混凝土杆；目前,钢管杆在城市电网里也得到比较多的应用。

若按用途则又可将其分为直线杆、耐张杆、转角杆、终端杆和特殊杆塔等类型。参见图4-2,为使图面清楚,图中未画中相导线。

1.直线杆

直线杆,又称中间杆。直线杆主要用于线路直线段中,以支持导线。在正常运行情况下,直线杆一般不承受顺线路方向的张力,而是承受垂直荷载即导线、绝缘子、金具的重量和冰重,以及水平荷载即风压力等。只有在电杆两侧档距相差悬殊或一侧发生断线时,直线杆才承受相邻两档导线的不平衡张力。

图4-1　钢筋混凝土电杆装置示意图 (单位：mm)

1—高压立杆；2—高压针式绝缘子；3—高压横担；4—低压横担；5—高压悬式蝶式绝缘子组合；6—低压针式绝缘子；7—横担支撑；8—低压蝶式绝缘子；9—卡盘；10—底盘；11—拉线抱箍；12—拉线上把；13—拉线绝缘子；14—拉线底把；15—UT 型线夹；16—拉线棍 (棒)；17—拉线盘

图4-2　架空线路俯视示意图

1—终端杆；2—耐张杆；3—分支杆；4—直线杆；5—转角杆；6—戗杆；7—拉线

2.耐张杆

耐张杆,又称承力杆、锚形杆或断连杆。

一条架空线路往往分成几段,耐张杆主要就用在线路分段处,每一段就称为一个耐张段,耐张段两端的耐张杆借助于横担和悬式绝缘子承受本段线路顺线路水平方向的拉力(张力),当然,耐张杆除了承受水平方向的张力外,还承受与直线杆一样的垂直载荷 (如导线重量等)。在耐张段两端的两根耐张杆之间要再加装几根直线杆,以减小杆与杆之间的档距,并让直线杆承担一部分垂直载荷,从而降低耐张杆承受的张力。

在线路断线的特殊情况下,耐张杆还要承受断线张力；并能将线路按耐张段分开,使倒杆事故控制在一个耐张段内。

耐张杆采用双担,与同杆相邻线路要通过弓子线完成线路的连接。

3.转角杆

转角杆安装在线路转角处。转角杆除承受导线的垂直荷载和风压力外,它还承受导线的转角合力即角荷。角荷的大小决定于转角的大小和导线的张力。转角杆的型式则根据其角荷的大小可分为耐张型和直线型两种。

4.终端杆

终端杆位于线路首、末端。终端杆是一种能承受单侧导线的垂直荷载和风压力,以及单侧导线张力的电杆。一般采用耐张杆,悬式绝缘子 (低压线路用蝶式绝缘子),还要用拉线来平衡电杆受到的单侧张力。

5.特殊杆

特殊杆主要有跨越杆、分支杆等。

(1)跨越杆一般用于架空配电线路跨越铁路、公路、河流、山谷、电力线、通信线等场所。它可分为直线跨越杆和耐张跨越杆两种。

(2)分支杆用于架空配电线路中需设置分支线的线路段。(www.xing528.com)

(三) 电杆的规格

常用的混凝土电杆为锥形,梢径小根径大,其梢径为φ150mm、190mm、230mm；杆长,常用的有7m、8m、9m、10m、12m、13m、15m 等几种规格；承力方面,有普通型和加重型,后者有30kN、55kN、88kN (千牛——力的单位)三种规格。

(四) 电杆杆长的选择

杆高是指电杆的实际长度,而对线路上的杆高,则用“呼称高”来表述,电杆的呼称高是指组立后电杆的最下层横担对地面的距离,其实际意义表示导线悬挂点的对地高度,呼称高包括了导线的弧垂、绝缘子串长度和导线对地的安全距离(10kV 不低于6.5m；0.4kV不低于6m)。也就是呼称高的确定必须保证导线对地的安全距离。把呼称高及呼称高上部杆身结构的高度和预计电杆埋深的深度相加就是需要的杆高,由此再按产品规格去选择杆高。

(五) 电杆的安装

电杆的安装一定要保证其牢固性、稳定性。为此,除要有适当的埋设深度外, 混凝土电杆多采用底盘、卡盘、拉盘(俗称三盘)基础 (参见图4-1),这三种盘通常用钢筋混凝土在工厂预制而成,运到施工现场组装。底盘是埋(垫)于电杆底部的方形盘体 (分为0.6m×0.6m；0.8m×0.8m；1.0m×1.0m 三种规格),承受电杆的下压力并将其传递到地基上,用以防止电杆下沉。卡盘是紧贴于杆身埋入地面以下的长方形盘体,采用U 形抱箍在电杆根部的适当部位与电杆固定,用以承受电杆的横向力,增加电杆的抗倾覆能力,防止电杆倾斜。拉线盘是埋于地下的钢筋混凝土长方形盘体,在盘的中部设置U 形吊环或圆孔,与拉线棍及金具相连接,用以承受拉线的上拔力,是拉线的锚固基础。

关于电杆的安装须知以下几点：

1.电杆埋深

取决于电杆的受力情况,电杆杆根埋入部分的土壤抗倾覆力矩要满足平衡电杆受风力或导线不平衡张力对电杆产生的倾覆弯矩,且安全系数不小于1.5 (直线杆)。因此,电杆埋深要根据导线截面、水平档距、杆高、设计最大风速、土壤土质的抗拔能力等因素,通过计算确定,对城市配电网而言,由于线路档距较小 (一般为50m 左右),多采用锥形杆。电杆埋深运用经验公式确定：埋深H= (L/10)+0.7 (式中：L 为杆长,单位为m),变台杆埋深不得小于2m。

2.拉线

电杆架线后,发生受力不平衡现象,通过拉线就可加以平衡,从而使电杆稳固；电杆杆基不牢或承受外力负荷较大,也可用拉线补强。

拉线的结构(参见图4-3)：拉线的上端通过镀锌扁钢抱箍、镀锌螺栓、楔形线夹与电杆连接；拉线本身为钢绞线,现在要用绝缘钢绞线；拉线的下端通过可调式UT型线夹与拉线棍连接；拉线棍再与下面的拉线盘连接,拉线棍垂直于拉线盘,而呈长方体的拉线盘倾斜着埋于地下。当裸拉线距离带电导线较近时,上段拉线与中下段拉线之间要用拉线绝缘子隔离,以确保安全。

各种拉线如图4-4所示。

图4-3　拉线结构

1—拉线棒；2—拉线盘；3—拉线抱箍；4—UT 型线夹；5—楔形线夹；6—钢绞线；7—连板

1)普通拉线 (又称终端拉线)：用于终端杆、耐张杆和分支杆。

2)转角拉线：用于转角杆。

3)人字拉线(又称侧面拉线或风雨拉线)：一根电杆在其左右两侧对称地装设两根拉线,像一个“人字”,用于基础不坚固和交叉跨越加高杆或较长的耐张段中间的直线杆上。

4)水平拉线(又称高桩拉线)：中间加一根拉桩杆,把拉线的近似水平段提高,以便跨越公路、渠道或交通要道,从拉桩杆到地面的斜拉线段叫坠线；

5)弓形拉线(又称自身拉线)：用于受地形限制,只能在距杆很近的位置安装拉线的情况下,只得在杆上加装横梁将拉线的上段向外撑出,以便加大拉线上段与电杆的夹角。

6)V 形(倒“人”字形)拉线：用于多层横担,两根拉线用一根拉线棒。

7)V形水平拉线：用于双杆线路,一根横担装在两根电杆上,两根拉线合用一根拉线棒。

图4-4　各种拉线

当拉线受位置的限制无法安装时,可采用倾斜安装的电杆称为顶杆或撑 (戗)杆斜顶住电杆,顶杆上端用抱箍及止推箍与电杆固定,用来平衡电杆的同一方向的受力,防止电杆受外力作用而倾倒。而拉线则是平衡电杆的相反方向的受力。图4-5是顶杆的组装图。