通信线路工程设计第4章通信杆线设计课件.ppt

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1、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

2、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,

3、（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

4、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

5、下，市区杆距为35m40m，郊区杆距为45m50m。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

6、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

7、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

8、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5m6m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）。

9、,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（12106）；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lk：（m）（4-10）式中：吊线温度系数（12106）；tmin最低温度（20）。当实际杆距Llk，max出现在最低温度时；当实际杆距Llk，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

10、临界温度tk：（）（4-11）式中：55有冰凌无风时吊线的应力（MPa）；吊线的弹性系数（50106）。,其他符号意义同前。当最高温度tmaxtk，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fMAX12%时，应取较小的安全系数k值或

11、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2105N/mm2（M

12、Pa）；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

13、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5mm6mm，风速仪高

14、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

15、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

16、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

17、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

18、与办公楼以2.5m3.5m为宜，车间外墙以3.5m5.5m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

19、,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

20、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

21、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23处连铁正副吊线连接。辅助吊线两端要做终端拉线。需避

22、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35m40m，郊区杆距为45m50m。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装，或延伸分支电缆，以便分散过多的用户引入线；分线设备安装地点的选择、墙壁电缆引上及引入方式应符合相关要求。,