依據我國通信行業標準YD 5148-2007《架空光(電)纜通信桿路工程設計規范》,對架空光(電)纜的安裝要求、吊線的安裝與選用要求作出如下規定,同時給出了吊線強度的計算方法。
一、架空光(電)纜的安裝要求
架空光(電)纜有掛鉤式、捆扎式和自承式三種方式,詳見下圖1。掛鉤式或捆扎式的支撐吊線應懸掛在預定高度和間隔的電桿之間,并固定在電桿上,光(電)纜用電纜掛鉤吊掛或用鋼絲捆扎在支撐吊線上。“8”字形自承式光(電)纜由光(電)纜單元、吊線單元及連接兩者之間的吊帶三部分組成,其吊線直接固定在電桿上。掛鉤式、捆扎式的1條吊線宜架掛1條光(電)纜;特殊情況下,通過復核吊線強度并在吊線承載強度范圍內,可再增加架掛光(電)纜。電纜掛鉤的安裝間距為500mm,掛鉤規格程式應符合規定要求;捆扎式宜用線徑0.9~1.2mm鋼絲纏繞,在沿海或有腐蝕氣體的地區應采用防腐蝕合金鋼絲。
圖1:架空光(電)纜安裝方式
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另外,GB 51171-2016《通信線路工程驗收規范》中給出了架空光(電)纜安裝的具體施工方法,欲詳細了解的請進入。
二、吊線的安裝要求
架空光(電)纜及吊線應安裝在線路順線方向電桿的側面,在電桿兩側同一高度位置或上下交替安裝,詳見下圖2-1。吊線用吊線抱箍或穿釘固定在電桿上,抱箍上安裝三眼單槽鋼夾板夾固吊線。無穿釘眼的水泥桿應采用吊線抱箍方式,有穿釘眼的水泥桿或木桿宜用穿釘方式。電桿兩側同一位置安裝吊線應采用雙吊線抱箍或無頭穿釘;交替安裝方式每條吊線用一個單吊線抱箍或有頭穿釘安裝,吊線抱箍及穿釘規格應符合規定的要求。
圖2-1:吊線在電桿上的安裝位置
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吊線在終端桿上做終結,詳見下圖2-2的安裝方式。水泥桿上吊線終端可用拉線抱箍,反向安裝頂頭拉線;木桿則吊線鋼絞線纏桿一圈。吊線終結在水泥桿上常用鋼絞線卡子或三眼雙槽夾板,木桿常用3.0mm鋼絲纏扎。在終端桿前一檔的電桿宜做輔助終結。輔助終端桿在面向終端一側安裝順線拉線1條,面向終端桿反側加裝輔助吊線,詳見下圖2-3。
圖2-2:吊線終結安裝方式圖
圖2-3:輔助吊線安裝方式圖
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三、吊線的選用
架空光(電)纜支撐吊線宜用7股鍍鋅鋼絞線。依據吊線及架掛光(電)纜的重量、氣象條件的負載、架掛桿距及鋼絞線的機械物理性能,選擇鋼絞線的規格程式,具體詳見下表3-1。選用吊線鋼絞線規格必須考慮設計安全系數K,K值按下表3-2取定。
表3-1:架空光(電)纜吊線規格的選用
表3-2:吊線鋼絞線安全系數
四、吊線強度計算
吊線強度計算的內容比較多,一般需要計算以下項目:
1、吊線的單位負載
1)掛鉤式吊線的單位負載按下圖4-1-1所列的公式計算,式中各符號的含義詳見下表4-1-1。
圖4-1-1:掛鉤式吊線的單位負載計算公式
表4-1-1:公式中符號的含義(掛鉤式吊線的單位負載計算)
2)捆扎式及自承式光(電)纜的結構和安裝方式與掛鉤式不同,結冰凌和風壓也不同,結構及截面見圖4-1-2。因此,捆扎式及自承式吊線的單位負載應按下圖4-1-3所列的公式計算,式中各符號的含義詳見下表4-1-2。
圖4-1-2:吊線及光(電)纜結構截面圖
圖4-1-3:捆扎式及自承式吊線的單位負載計算公式
表4-1-2:公式中符號的含義(捆扎式及自承式吊線的單位負載計算)
2、基礎應力δj
取吊線吊掛光(電)纜后,在無冰、無風、最低溫度-40℃時的應力作為基礎應力δj,這時鋼絞線的安全系數K取3.5。
3、計算臨界桿距Lk
計算臨界桿距,以確定吊線最大應力δmax出現的條件。首先,在有冰時判斷δmax出現在-5℃有冰時,還是最低溫度-40℃無冰時,其臨界桿距Lk按下圖4-3中的公式(1)計算,式中:a為鋼絞線溫度系數(12×10-6);tmin為最低溫度(-40℃)。
當實際桿距L<Lk,則δmax出現在最低溫度時;當實際桿距L>Lk,則δmax出現在有冰時。
圖4-3:吊線強度的其它計算公式
另外,在無冰時判斷δmax出現在最大風速(假定出現最大風速25m/s時最低溫度為0℃),還是在最低溫度(-20℃)時,其臨界桿距Lk按圖4-3中的公式(2)計算,式中:a為鋼絞線溫度系數(12×10-6);tmin為最低溫度(-20℃)。
當實際桿距L<Lk,則δmax出現在最低溫度時;當實際桿距L>Lk,則δmax出現在最大風速時。
4、計算臨界溫度tk
計算臨界溫度,以確定吊線最大垂度出現的條件。為判斷最大垂度是出現在-5℃有冰時,還是出現在最高溫度+40℃時,其臨界溫度tk按圖4-3中的公式計算。式中,δ-5為-5℃有冰凌無風時吊線的應力(MPa);鋼絞線的彈性系數(50×10-6);其他符號意義同前。
當最高溫度tmax>tk時,最大垂度出現在最高溫度+40℃;當最高溫度tmax<tk時,最大垂度出現在-5℃有冰無風。
5、計算最大負載時的吊線應力δx
最大負載時的吊線應力δx應按圖4-3中的公式計算,式中:t為出現δj時的溫度(℃);tx為出現最大負載時的溫度(℃);l為實際桿距(m);gx為出現δx時的單位長度的應力(MPa/m) ;其他符號意義同前。
6、吊線架掛光(電)纜后最大負載時的安全系數K
吊線架掛光(電)纜后最大負載時的安全系數K可按圖4-3中的公式計算,δjx為吊線(鋼絞線)的極限強度(N/mm2)。
7、計算最大垂度fx
最大垂度fx可按圖4-3中的公式計算,符號意義同前。
8、如計算結果安全系數不符合表3-2的要求或當最大垂度fx>L×2%時,應換用較大一級鋼絞線(吊線),再重復圖4-1-1中的7個公式的計算。
9、計算吊線空載時(未掛纜并在無冰無風時)各種溫度下的應力δ0
δ0可按圖4-3中的公式計算,式中:g0為各種溫度下吊線空載時的荷載(指吊線自重和風雪荷載);tx為與δ0相應的溫度。符號意義同前。
10、計算吊線空載時各種溫度下吊線的垂度fx
吊線空載時各種溫度下吊線的垂度fx可按圖4-3中的公式計算,式中:各符號意義同前。
11、計算掛鉤式吊線上有人懸空作業時增加的集中荷載的應力T1
集中荷載按一人加上所帶工具總重800 N計算;人在吊線上懸空作業時按無冰最低溫度-10℃考慮。計算結果應符合表3-2的安全系數的要求。T1可按圖4-3中的公式計算,式中:To為未加集中荷載時光(電)纜及吊線自重作用引起的吊線張力(N);E為鋼絞線的彈性模量(2×105N/mm2);W為光(電)纜及吊線單位自重(N/m);P為操作人員及所帶工具自重(N);A為鋼絞線截面積(mm2);l為桿距(M)。
另外,GB 51171-2016《通信線路工程驗收規范》給出了關于吊線的施工方法,欲詳細了解的請進入。
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