0  概述

    《国家电网公司输变电工程典型设计10 kV架空线路分册》（以下简称《典设》）在编制时，对国网系统内各个省份的气象条件进行了梳理归并，选取了A、B、C三个气象区。《典设》2006年版、2013年版和2016年版使用并延用了A、B、C三个气象区的方案。

    在A、B、C三种气象区基础上，为便于横担结构尺寸的统一、转角杆型的精简，《典设》针对不同气象区，导线采用了不同的安全系数。

1  气象区归并

    《DL/T 5220-2005 10 kV及以下架空配电线路设计技术规程》（以下简称《规程5220》）中附录A是全国九类典型气象区，详见表1。

    九类气象区对10 kV配网设计显得过于复杂，《典设》编制组对国网系统内各个省份的气象条件进行了调研汇总，得到各个省份的最大风速、最低气温、覆冰厚度。详见表2。

    通过对各省最大风速、最低气温、覆冰厚度等气象资料详细分析，并结合实际设计经验，编制组认为《典设》拟采用的气象区应当在《规程5220》Ⅰ～Ⅸ类典型气象区的基础上进行合理归并，并将不具代表性的气象区去除，使得归并后的气象区更加精简，同时又不失普遍性和适用性，这将为杆型设计提供极大的便利。

    最终提出《典设》采用A、B、C三种气象区，详见表3。超出A、B、C三个气象区的情况，应对《典设》杆塔校核，确保满足要求后使用。

2  导线安全系数设定

2.1  各气象区导线弧垂特性分析

    A气象区风速大，覆冰厚度小；B、C气象区风速小，覆冰厚度大。以JKLYJ-10/240导线为例，在同等安全系数情况下A、B、C三个气象区的导线弧垂特性，详见表4、表5、表6。

    通过上表可见：在同等安全系数情况下，B、C气象区的导线弧垂比A气象区大，这将会导致B、C气象区的导线线间距离会比A气象区大，导致横担规格不同。为达到《典设》归并、统一、精简的设计要求，加大A气象区的导线安全系数，增加A气象区的导线弧垂，详见表7。

    调整后A、B、C三种气象区的弧垂趋于一致，使得三种气象区的横担尺寸变得统一，有利于杆（塔）型归并。

2.2  转角杆受力分析

    10 kV架空线路转角杆的受力取决于电杆的杆身风荷载、导线的风荷载及导线的线条张力，电杆的根部弯矩则由杆身风荷载、导线风荷载及导线线条张力各自产生的弯矩叠加而成。

    若A、B、C三种气象区采用同样的导线安全系数，导线线条张力产生的弯矩相同，而由于A气象区风速高于B、C气象区，相应的A气象区的导线风荷载比B、C气象区大，因此A气象区转角杆的根部弯矩必定大于B、C气象区，这就需要为A类气象区特别设计一套转角杆型。

    如果将A类气象区导线的安全系数适当增大，A气象区导线线条张力产生的弯矩则小于B、C气象区，但由于A气象区的导线风荷载大于B、C气象区，就使得A、B、C三个气象区电杆的根部弯矩趋于平衡，便于各气象区转角杆型的统一归并。

2.3  “一杆多用”杆型设计原则的需求

    “一杆多用”是《典设》的基本原则，是指每一种杆型均能适用于A、B、C三类气象区的多种外荷载。

    将A类气象区导线的安全系数适当增大，不仅仅体现在便于各气象区横担尺寸的统一，更主要的作用是使得转角杆的根部弯矩在A、B、C三种气象区都趋于平衡，使得每一种转角杆均能适用于三种气象区，同时典设让每种杆型在同一气象区均能适用于多种外荷载形式（如：一种杆型既能用于双回路线路的较小转角度数，又能适用于单回路线路较大转角度数），这样，每一种转角杆就能适用于A、B、C三类气象区多种外荷载，很好地贯彻了“一杆多用”的设计原则。

    正是基于“一杆多用”的杆型设计原则，杆型的数量得到了大量的精简，典设不需要针对每一种气象区设计多个杆型，而是通过计算将适用于一个气象区的为数不多的杆型覆盖至A、B、C三个气象区。

2.4  导线安全系数取值表

    基于上述论证分析，典设给出了不同气象区下的10 kV导线安全系数，详见表8。

3  总结

    气象区的归并及导线安全系数的设定是典设编制的核心内容，在此基础之上的杆头和杆型的设计变得简洁、清晰，同时适用性强，覆盖面广，《典设》已成为指导国网系统架空配电线路建设的重要技术标准。

作者信息:

宗  强1，庞明远2

（1.南通电力设计院有限公司，江苏 南通 226000；

2.国网甘肃省电力公司经济技术研究院，甘肃 兰州 730050）