通信杆线设计.ppt

第4章通信杆线设计 本章内容简介 本章介绍了架空杆路设计 它包括了杆路路由的选择 电杆位置的勘定 杆线材料的选用 水泥电杆杆根的加固 杆路吊线 拉线的设计 避雷线和接地线的设计 还介绍了架空电缆安装设计规范 墙壁电缆安装设计规范等内容 本章重点难点 重点是掌握架空杆路的设计方法与规范要求 架空电缆安装设计规范 墙壁电缆安装设计规范 难点是杆路的路由设计 吊线的强度力学计算及程式的选用 架空线路在现代化城市中已被地下管道网所代替 长途通信线路也被地下直埋光缆和管道光缆所代替 但在广阔的农村的本地网通信线路 敷设地下光 电 缆有困难的地方还是依靠架空杆路来支撑 虽然架空光 电 缆受外力破坏因素大 不够安全 也不美观 但架设简便 建设周期短 费用相对较低 因此学好架空杆线的有关设计要求和规范也有重要的意义 通信杆线设计的步骤为 1 选择架空杆路路由 2 确定电杆位置 3 选定电杆的规格 4 确定电杆加固措施 5 选用光 电 缆吊线 拉线的的规格 6 确定杆路辅助装置 7 架空光 电 缆规格选择 8 架空光 电 缆交越保护与接地保护设计 4 1架空杆路设计 4 1 1架空杆路路由选择的原则4 1 2电杆位置勘定的具体要求4 1 3架空杆路杆材的选用4 1 4水泥电杆杆根的加固4 1 5杆路吊线的设计4 1 6拉线的设计4 1 7避雷线和接地线设计 1 杆路路由及其走向必须符合城建规划 顺应街道自然取直 拉平 2 通信杆路与电力杆分设在街道两侧 避免彼此间往返穿插 确保安全可靠 符合传输要求 便于施工及维护 3 与其他建筑与设施保持规定隔距 4 杆路尽量减少跨越仓库 厂房 民房 不得在显目的地方穿越广场 风景区及城市空留地 4 1 1架空杆路路由选择的原则 5 杆路的任何部分不得妨碍必须显露的公用信号 标志及公共建筑物视线 6 杆路在城市中避免长杆档或飞线过河 尽量在桥梁的支架上通过 7 杆路路由建筑应结合实际 因地制宜 因时制宜 节省材料 减少投资 1 应根据已定的杆路路由 结合地形地物等实际情况勘定 按以下要求处理电杆位置 保证线路通畅安全 不妨碍交通和行人安全 不影响主要建筑物美观和市容 电杆的位置不得过于靠近机关 工厂 消防单位 公共场所及居民住宅门口两侧 在建筑物边立杆不应靠近窗子 不影响其他设施 4 1 2电杆位置勘定的具体要求 电杆的位置便于线缆引上及引入用户 便于施工与维护 角杆及分线杆位置应考虑有无设立拉线或撑杆的地方 在街道口或分线处应考虑线路转弯 引接或分支等措施是否符合技术规范要求 现场不宜立杆时可将前后杆距作适当调整 在道路 桥梁下坡拐弯等易发生车祸的地方不应立电杆 架空电缆线路的杆间距离 应根据用户下线需要 地形情况 线路负荷 气象条件以及发展改建要求等因素确定 一般情况下 市区杆距为35m 40m 郊区杆距为45m 50m 架空电缆杆间距离在轻负荷区超过60m 中负荷区超过55m 重负荷区超过50m时应采用长杆档建筑方式 2 杆间距离要求 电杆埋深如表4 1所示 3 电杆埋深 表4 1电杆埋深 表4 1电杆埋深 续表 架空通信线路与其他设施的空距与隔距如表4 2所示 4 架空通信线路与其他线路和建筑物的隔距 表4 2架空通信线路与其他设施的空距与隔距 架空通信线路与其他建筑物的平行交越时的最小净距如表4 3所示 表4 3架空通信线路与其他建筑物的最小垂直净距 架空通信线路交越其他电气设施的最小垂直净距如表4 4所示 表4 4架空通信线路交越其他电气设施的最小垂直净距 架空线路利用桥梁通信支架通过时 最低光 电 缆或导线应不低于桥梁最下边沿的高度 最内侧光 电 缆或导线与桥梁上最突出部分的最小水平距离为0 5m 架空电缆线路不宜与电力线合杆架设 在不可避免时 允许10kV以下电力线路合杆架设 但必须采取相应的技术防护措施 并与有关方面签订协议 与10kV电力线合杆时 电力线与通信线净距不应小于2 5m 且电缆应架在电力线下部 1 邮电通信用钢筋混凝土电杆的规格2 电杆的选用3 电杆的编号方法 4 1 3架空杆路杆材的选用 1 卡盘加固 4 1 4水泥电杆杆根的加固 图4 1卡盘装置 2 底盘 图4 2底盘装置 3 石护墩保护 1 通信杆路中较常用的吊线 镀锌钢绞线 的规格2 吊线程式的选用方法 4 1 5杆路吊线的设计 架空光电缆杆路设计时选用吊线程式应根据所挂光 电 缆重量 杆档距离 所在地区的气象负荷及今后发展情况等因素决定 吊线荷载计算 1 普通杆距架空光电缆吊线规格如表4 10所示 2 吊线强度力学计算 4 1 4 2 4 3 4 4 4 5 4 6 4 7 式中 g1 电缆及吊线自重产生的吊线单位长度的应力 g2 冰凌荷载产生的吊线单位长度的应力 g3 电缆 吊线及冰凌荷载产生的吊线单位长度的应力 g4 无冰凌时风压作用在吊线单位长度上的应力 g5 有冰凌时风压作用在吊线单位长度上的应力 g6 原始荷载及风压作用在吊线单位长度产生的应力 g7 原始荷载 冰凌荷载及风压作用在吊线单位长度上的应力 W1 吊线每米长度的自重 W2 电缆每米长度的自重 A 吊线截面积 b 冰凌厚度 d 吊线直径 dc 电缆直径 r 冰凌密度 0 9 g cm3 v 气象台记录的风速 测速仪标高为12m m s 1 2 空气动力系数 0 06 风压系数 0 88 按电线杆上吊线 电缆 平均高度与风速测速仪高度比较考虑的高度系数 吊线高度一般按距地面5m 6m考虑 计算吊线吊挂光电缆后允许的最大应力 max MPa 4 8 式中 k 光电缆吊线的安全系数3 5 P 光电缆吊线的拉力强度极限1200N mm2 MPa 计算临界杆距计算临界杆距 以确定吊线最大应力出现的条件 在有冰区判断 max出现在 5 有冰时 还是最低温度 40 时 其临界杆距lk m 4 9 式中 吊线温度系数 12 10 6 tmin 最低温度 40 在无冰判断出现在最大风速 假定出现最大风速25m s时最低温度为0 还是在最低温度 20 其临界杆距l k m 4 10 式中 吊线温度系数 12 10 6 tmin 最低温度 20 当实际杆距L l k max出现在最低温度时 当实际杆距L l k max出现在最大风速时 计算临界温度计算临界温度 以确定吊线最大垂度出现的条件 判断最大垂度是出现在 5 有冰时 还是出现在最高温度 40 时 其临界温度tk 4 11 式中 5 5 有冰凌无风时吊线的应力 MPa 吊线的弹性系数 50 10 6 其他符号意义同前 当最高温度tmax tk 最大垂度出现在最高温度 40 当最高温度tmax tk 最大垂度出现在 5 有冰无风 计算最大垂度时的吊线应力 x MPa 4 12 式中 t 出现 max时的温度 tx 出现最大垂度时的温度 g 出现 max时单位长度的应力 MPa m L 实际杆距 m gx 出现 max时的单位长度的应力 MPa m 当tx 40 时 gx g1 当tx 5 时 gx g7 计算最大垂度fMAX m 4 13 当最大垂度fMAX 1 2 时 应取较小的安全系数k值或换用较大一级钢绞线 吊线 再重复式 4 1 式 4 12 的计算 计算吊线空载时 未挂光电缆 各种温度下的应力 0 MPa 4 14 式中 g0 各种温度下吊线空载时的荷载 指吊线自重和风雪荷载 tx 与 0相应的温度 计算吊线空载时各种温度下吊线的垂度 0 m 4 15 计算吊线上有人悬空作业时而增加的集中荷载的应力T1当集中荷载位于杆距的中心点时 电缆吊线所产生的应力为最大 集中荷载按一人加上所带工具亦按总自重900N计算 人能够在吊线上悬空作业时的最低温度按 10 考虑 4 16 式中 T0 未加集中荷载时电缆及吊线自重作用引起的吊线张力 N E 吊线的弹性模量2 105N mm2 MPa W 电缆及吊线单位自重 N m P 操作人员及所带工具自重 N A 吊线截面积 mm2 L 杆距 m 计算长杆档电缆正吊线单位长度的应力同前所述 长杆档电缆副吊线单位长度的应力计算方法如下 4 17 4 18 4 19 4 20 4 21 4 22 4 23 式中 g1 由于副吊线自重 正吊线自重和电缆自重所在副吊线单位长度上产生的应力 g2 由于电缆和吊线上的冰凌荷载所增加的副吊线单位长度上的应力 g3 由于副吊线 正吊线和电缆自重及其对冰凌荷载在副吊线单位长度的应力 g4 无冰 有风时 风压作用在副吊线上单位长度上的应力 g5 有冰凌 有风时 风压作用在副吊线上单位长度上的应力 g6 原始荷载及风压作用在副吊线上单位长度上的应力 g7 原始荷载 冰凌荷载及风压在副吊线上单位长度上的应力 W 副吊线每米自重 N m W1 正吊线每米自重 N m W2 电缆每米自重 N m W3 正 副吊线上附加的吊挂物每米自重 N m A 副吊线的截面积 mm2 a 电缆吊线夹板之间距离 m l 跨越档杆距 m d 副吊线直径 mm d1 正吊线直径 mm b 冰凌厚度 mm r 冰凌密度 0 9g cm3 v 风速 m s 1 2 空气动力系数 0 06 风压系数 0 88 按电杆上吊线 电缆 平均架设高度与风速测速仪高度比较考虑的高度系数 吊线高度一般为5mm 6mm 风速仪高度为12cm 3 吊线角杆 仰俯角辅助装置的设计 图4 3角杆吊线辅助装置 4 长杆档吊线装置的设计 图4 4长杆档正 副吊线装置 图4 5仰俯角辅助装置 1 普通拉线程式的选用一般按以下因素考虑 拉线程式应按防风拉 采用7 2 2钢绞线 防凌拉 顺风拉 顶头拉 终端拉及角深在15m以内的角杆拉采用7 2 6钢绞线的原则 4 1 6拉线的设计 如线路的中间杆因两侧线路负荷不同时 应设置顶头拉线 如杆挡距离或线条数量不同 拉线程式与拉力较大一方的光 电 缆吊线程式相同 高拉桩杆拉线的程式一般和光缆吊线程式相同 V型拉线的应用 八字顶头拉线的应用 撑杆的应用 吊板拉线的应用 3 拉线地锚 水泥盘的配合 4 拉线衬环的选用 2 特种拉线的应用 1 需安装避雷线的的场合 终端杆 引入杆及接近局站的5根电杆必须装置直接入地的避雷线 角杆 跨越杆 分支杆 12m以上的特殊杆 高坡杆可利用拉线作入地避雷线 曾经受过雷击的电杆必须装置直接入地的避雷线 跨越10kV以上高压电力线两侧的电杆必须装置直接入地避雷线 4 1 7避雷线和接地线设计 有可能被电力线产生的过电压或雷击损伤光电缆及电吊线的电杆 架空光电缆屏蔽层或其吊线在终端杆 引上杆或其附近电杆应采取接地措施的地方 在年雷暴日超过20天的空旷地带或郊区架设的光电缆应做系统防雷接地 一般每隔2km左右将光电缆屏蔽层连同吊线一起做一处接地 屏蔽接地尽可能做在光电缆接头处 2 需安装接地装置的的场合 4 2架空光 电 缆安装设计 4 2 1架空光 电 缆类型的选择4 2 2分线设备安装4 2 3架空光 电 缆交越保护与接地保护 1 设计选用的架空光缆的护层结构 防潮层 PE外护层 宜选用GYTA GYTS GYTY53 GYFTY ADSS OPDW或其他的优良结构 2 设计选用的电缆 应符合国家标准或行业标准 架空电缆的型号主要有HYA HYFA HYPA HYAT HYFAT HYPAT和HYAC 电缆型号在设计中不宜过多 架空电缆容量不宜超过400对 4 2 1架空光 电 缆类型的选择 4 2 2分线设备安装 图4 6杆上分线设备的安装 4 2 3架空光 电 缆交越保护与接地保护 4 3墙壁电缆安装设计 4 3 1墙壁电缆路由选择的一般要求4 3 2墙壁电缆安装工程设计 1 根据用户分布情况 选择电缆路由应尽量短直 并使分线设备分布合理 使用户引入线最短且方便使用 2 电缆路由应能照顾到房屋建筑外表的整齐美观 沿建筑物敷设应横平竖直 选择在房屋建筑的背面或侧面的墙壁上 或敷设在较隐蔽 且不易受外界损伤的地方 3 路由选择不妨碍建筑物的门窗开闭 电缆接头的位置不应选在门窗部位 4 3 1墙壁电缆路由选择的一般要求 4 安装位置的高度应尽可能一致 住宅与办公楼以2 5m 3 5m为宜 车间外墙以3 5m 5 5m为宜 5 应避开高压 高温 潮湿 易腐蚀和有强烈振动的地区 如无法避免 应采取保护措施 6 应避免选择在影响住户日常生活或生产使用的地方 7 应避免选择在陈旧的 非永久性的 经常需修理的墙壁上 8 墙壁电缆应尽量避免与电力线 避雷线 暖气管 锅炉及油机的排气管等容易使电缆受损害的管线设备交叉与接近 与其他管线的最小净距如表4 16所示 1 墙壁电缆建筑安装的一般要求 1 卡钩式墙壁电缆的敷设方法 2 墙壁电缆吊线程式的选用2 墙壁电缆引上及引入方式 1 墙壁电缆的引上方式 2 墙壁电缆的引入方式 4 3 2墙壁电缆安装工程设计 3 墙壁电缆分线设备的安装设计 1 墙壁电缆分线设备安装的原则 2 分线设备安装地点的选择 图4 7室外墙壁安装分线盒示意图 小结 通信杆线设计的步骤为 选择架空杆路路由 确定电杆位置 选定电杆的规格 确定电杆加固措施 选用光电缆吊线 拉线的的规格 确定杆路的辅助装置 架空光电缆类型选择 架空光电缆交越保护与接地保护设计 通信用钢筋混凝土电杆的表示方法为 YD杆长 梢径 容许弯矩 我国通信线路常用的是钢筋混凝土电杆 电杆的选用应根据负荷区 杆距 杆高及光电缆程式 吊线程式等因素综合考虑 一般情况下使用8m长的水泥杆 钢筋混凝土电杆的安全系数不得小于2 防腐木电杆的安全系数不得小于2 2 在长杆档中使用的安全系数不得小于2 5 通信杆路中较常用的吊线 镀锌钢绞线 的规格有7 2 2 7 2 6 7 3 0 架空光电缆杆路设计时选用吊线程式应根据所挂光 电 缆重量 杆档距离 所在地区的气象负荷及今后发展情况等因素决定 应合理选定安全系数 当钢绞线用作普通吊线及双吊线中的正吊线时 安全系数不得小于3 钢绞线用作双吊线中的辅助吊线时 安全系数不得小于2 在架空杆线设计中常会碰到非标准杆距的情况 设计时应经过吊线强度力学计算 拉线程式的选用一般按以下因素考虑 拉线程式应按防风拉采用7 2 2钢绞线 防凌拉 顺风拉 顶头拉 终端拉及角深在15m以内的角杆拉采用7 2 6钢绞线的原则 如线路的中间杆因两侧线路负荷不同时 应设置顶头拉线 如杆挡距离或线条数量不同 拉线程式与拉力较大一方的光 电 缆吊线程式相同 高拉桩杆拉线的程式一般和光缆吊线程式相同 特别场合可以设置特种拉线 如V型拉线 八字顶头拉线 吊板拉线 撑杆等 光电缆吊线的坡度变化大于20 时 电杆上应设置仰 俯角辅助装置 钢筋混凝土电杆常用拉线钢箍作辅助线装置 架空光电缆杆间距离在轻负荷区超过60m 中负荷区超过55m 重负荷区超过50m时应采用长杆档建筑方式 应做辅助吊线 辅助吊线程式应比正吊线程式大一级为宜 且辅助吊线应装置在主吊线上方60cm处 杆档中间设2 3处连铁正副吊线连接 辅助吊线两端要做终端拉线 需避雷线的的场合必须有设计避雷装置 架空光电缆线路的杆间距离 应根据用户下线需要 地形情况 线路负荷 气象条件以及发展改建要求等因素确定 一般情况下 市区杆距为35m 40m 郊区杆距为45m 50m 架空通信线路与其他线路和建筑物的隔距 电杆埋深必须符合设计规范 架空光缆的护层结构选用 防潮层 PE外护层 宜选用GYTA GYTS GYTY53 GYFTY ADSS OPDW或其他的优良结构 架空光电缆的护层结构选用 应符合国家标准或行业标准 架空电缆的型号主要有HYA HYFA HYPA HYAT HYFAT HYPAT和HYAC 电缆型号在设计中不宜过多 架空电缆容量不宜超过400对 架空通信线上方跨越的10kV及以下的电力线 低压用户线 农村高压广播线 不论其净距是否达到规定的标准 该三线是裸线 皮复线 塑料线 还是橡胶线均应做安全保护措施 10 5kV及以上高压电力线不安装保护套管 墙壁电缆分线设备安装的原则 分线设备容量 应与墙壁电缆容量相适应 能满足规划期用户数的需要 避免频繁地移动 分线盒的容量应尽量采用5对 10对和20对 避免采用20对以上的分线盒 如遇用户比较集中 需用较大容量的分线盒时 可适当分成两只在两处安