110～500kV架空送电线路设计技术规程

P62 备案号 4014 1999 中华人民共和国电力行业标准中华人民共和国电力行业标准 P DL T 5092 1999P 110 500kV 架空送电线路设计技术规程架空送电线路设计技术规程 Technical code for designing 110 500kV overhead transmission line 中华人民共和国国家经济贸易委员会中华人民共和国国家经济贸易委员会 1999 08 02 发布发布 1999 10 01 实施实施 前 言 本规程是对原水利电力部 1979 年 1 月颁发的 SDJ3 79 架空送电线路设计技术规程 的修订 本标准较修订前的标准有如下重要技术内容的改变 1 原规程适用于 35 330kV 架空送电线路设计 按照 1990 年 3 月 30 日 90 电规计字 第 16 号文 关于寄发 1990 年度电力勘测设计标准化科研和情报计划项目的通知 和 1991 年 7 月 22 日电规送 1991 22 号文 220 500kV 架空送电线路设计技术规程修订大纲 审查意见 的要求 将规程范围调整为 110 500kV 架空送电线路设计 2 70 年代开始建设 500kV 线路 迄今已有 10000 多公里 历次专业会议的暂行规定 及其补充 修正经过多年实践验证 其成熟的部分本次规程修订时已予采纳 3 结构部分参照国内外广泛采用的极限设计理论作了相应修改 在与原规程基本衔接 的条件下与国内其他土建规程相协调 4 原规程中某些不符合当前生产要求的章节条款 已予删除或修改 本标准实施后 SDJ3 79 即行废止 本标准的附录 A 附录 B 附录 C 附录 D 附录 E 附录 F 和附录 G 均为标准的附 录 本标准由国家电力公司电力规划设计总院提出并归口 本标准主要起草单位 国家电力公司华东电力设计院 本标准参加起草单位 国家电力公司电力规划设计总院 本标准主要起草人 叶鸿声 龚大卫 魏顺炎 杨崇儒 李喜来 刘寿榕 杨元春 庄德新 赵君虎 陆浩东 本标准委托国家电力公司华东电力设计院负责解释 1 范 围 本规程规定了交流 110 500kV 架空送电线路 以下简称送电线路 的设计原则 并提供 了必要的数据 适用于新建 110 220 330 500kV 交流送电线路设计 2 引用标准 下列标准所包含的条文 通过在本标准中引用而构成为本标准的条文 本标准出版时 所示版本均为有效 所有标准都会被修订 使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版 本的可能性 GBJ 9 87 建筑结构荷载规范 GBJ 17 88 钢结构设计规范 GB 700 88 碳素结构钢 GB T 1591 94 低合金结构钢 GB 3098 1 82 紧固件机械性能 螺栓 螺钉和螺柱 GB 3098 2 82 紧固件机械性能 螺母 3 总 则 3 0 1 送电线路的设计必须贯彻国家的基本建设方针和技术经济政策 做到安全可靠 经 济适用 符合国情 3 0 2 送电线路设计 必须从实际出发 结合地区特点 积极慎重地推广采用成熟的新材 料 新结构等先进技术 3 0 3 在送电线路设计中 除应按本规程规定执行外 尚应符合现行国家标准和电力行业 标准有关规定的要求 4 术 语 和 符 号 4 1 术 语 4 1 1 大跨越 large crossing 线路跨越通航大河流 湖泊或海峡等 因档距较大 在 1000m 以上 或杆塔较高 在 100m 以上 导线选型或杆塔设计需特殊考虑 且发生故障时严重影响航运或修复特别困 难的耐张段 4 1 2 重冰区 heavy ice area 设计冰厚为 20mm 及以上地区 4 1 3 稀有风速 稀有覆冰 rare wind speed rare ice thicknees 根据历史上确实存在 并显著地超过历年记录频率曲线的严重大风 覆冰情况所拟定 的验算气象条件 4 1 4 平均运行张力 everyday tension 导线或地线在年平均气温计算情况下的弧垂最低点张力 4 1 5 重力式基础 weighting foundation 基础上拔稳定主要靠基础的重力 且其重力大于上拔力的基础 4 1 6 钢筋混凝土杆 reinforced concrete pole 钢筋混凝土杆是普通钢筋混凝土杆 部分预应力混凝土杆及预应力钢筋混凝土杆的总 称 4 1 7 居民区 residential area 工业企业地区 港口 码头 火车站 城镇等人口密集区 4 1 8 非居民区 nonresidential area 上述居民区以外地区 均属非居民区 虽然时常有人 有车辆或农业机械到达 但未 遇房屋或房屋稀少的地区 亦属非居民区 4 1 9 交通困难地区 difficult transport area 车辆 农业机械不能到达的地区 4 2 符 号 本规程所用的符号 W0 基准风压标准值 kN m2 Z 风压高度变化系数 CG 永久荷载效应系数 GK 永久荷载标准值 可变荷载组合系数 CQi 可变荷载效应系数 R 结构构件的抗力设计值 Qik 第 i 项可变荷载标准值 fG 钢材的屈服应力 N mm2 fS 地基承载力设计值 kPa rf 地基承载力调整系数 5 路 径 5 0 1 选择送电线路的路径 应综合考虑施工 运行 交通条件和线路长度等因素 进行 方案比较 做到安全可靠 经济合理 5 0 2 选择路径应尽量避开重冰区 不良地质地带 原始森林区以及严重影响安全运行的 其他地区 并应考虑与邻近设施如电台 机场 弱电线路等的相互影响 5 0 3 大型发电厂和枢纽变电所的进出线 应根据厂 所总体布置统一规划 对规划中的 两回路或多回路线路 在路径狭窄地段宜采用同杆塔架设 5 0 4 耐张段的长度 单导线线路不宜大于 5km 2 分裂导线线路不宜大于 10km 3 分裂 导线及以上线路不宜大于 20km 如运行 施工条件许可 耐张段长度可适当延长 在高差 或档距相差非常悬殊的山区或重冰区等运行条件较差的地段 耐张段长度应适当缩小 5 0 5 有大跨越的送电线路 其路径方案应结合大跨越的情况 通过综合技术经济比较确 定 大跨越杆塔 一般设置在 5 年重现期的洪水淹没区以外 并考虑 30 50 年河岸冲刷变 迁的影响 6 气象条件 6 0 1 设计气象条件 应根据沿线的气象资料和附近已有线路的运行经验 按以下重现期 确定 500kV 大跨越 50 年 500kV 送电线路 30 年 110 330kV 大跨越 30 年 110 330kV 送电线路 15 年 如沿线的气象与附录 A 标准的附录 典型气象区接近 宜采用典型气象区所列数值 6 0 2 确定最大设计风速时 应按当地气象台 站 10min 时距平均的年最大风速作样本 并宜采用极值 型分布作为概率模型 统计风速的高度如下 各级电压大跨越 离历年大风季节平均最低水位 10m 110 330kV 送电线路 离地面 15m 500kV 送电线路 离地面 20m 6 0 3 送电线路的最大设计风速 应按最大风速统计值选取 山区送电线路的最大设计风 速 如无可靠资料 应按附近平原地区的统计值提高 10 选用 110 330kV 送电线路的最大设计风速 不应低于 25m s 500kV 送电线路计算导 地 线的张力 荷载以及杆塔荷载时 最大设计风速不应低于 30m s 6 0 4 大跨越最大设计风速 如无可靠资料 宜将附近平地送电线路的风速统计值换算到 与大跨越线路相同电压等级陆上线路重现期下历年大风季节平均最低水位以上 10m 处 并 增加 10 然后考虑水面影响再增加 10 后选用 大跨越最大设计风速不应低于相连接的陆上送电线路的最大设计风速 必要时 还宜 按稀有风速条件进行验算 6 0 5 大跨越最大设计冰厚 除无冰区外 宜较附近一般送电线路的最大设计覆冰增加 5mm 对大跨越和重冰区送电线路 必要时还宜按稀有覆冰条件进行验算 6 0 6 送电线路位于河岸 湖岸 高峰以及山谷口等容易产生强风的地带时 其最大设计 风速应较附近一般地区适当增大 6 0 7 设计用年平均气温 应按以下方法确定 如地区年平均气温在 3 17 之内 取与年平均气温值邻近的 5 的倍数值 地区年平均气温小于 3 和大于 17 时 分别按年平均气温减少 3 和 5 后 取与此 数邻近的 5 的倍数值 7 导 线 和 地 线 7 0 1 送电线路的导线截面 除根据经济电流密度选择外 还要按电晕及无线电干扰等条 件进行校验 大跨越的导线截面宜按允许载流量选择 并应通过技术经济比较确定 海拔不超过 1000m 地区 采用现行钢芯铝绞线国标时 如导线外径不小于表 7 0 1 所 列数值 可不验算电晕 表 7 0 1 可不验算电晕的导线最小外径 海拔不超过 1000m 标称电压 kV 110220330500 导线外径 mm 9 621 633 6 2 21 62 36 243 26 824 21 6 7 0 2 验算导线允许载流量时 导线的允许温度 钢芯铝绞线和钢芯铝合金绞线可采用 70 大跨越可采用 90 钢芯铝包钢绞线 包括铝包钢绞线 可采用 80 大跨越可采用 100 或经试验决定 镀锌钢绞线可采用 125 环境气温应采用最高气温月的最高平 均气温 风速应采用 0 5m s 大跨越采用 0 6m s 太阳辐射功率密度应采用 0 1W cm2 7 0 3 导线和地线 以下简称导 地线 的设计安全系数不应小于 2 5 地线的设计安全系数 宜大于导线的设计安全系数 导 地线在弧垂最低点的最大张力 应按式 7 0 3 计算 7 0 3 式中 Tmax 导 地线在弧垂最低点的最大张力 N Tp 导 地线的拉断力 N KC 导 地线的设计安全系数 悬挂点的设计安全系数不应小于 2 25 架设在滑轮上的导 地线 还应计算悬挂点局部弯曲引起的附加张力 在稀有风速或稀有覆冰气象条件时 弧垂最低点的最大张力 不应超过拉断力的 60 悬挂点的最大张力 不应超过拉断力的 66 7 0 4 地线应满足电气和机械使用条件要求 可选用镀锌钢绞线或复合型绞线 验算短路 热稳定时 地线的允许温度 钢芯铝绞线和钢芯铝合金绞线可采用 200 钢芯铝包钢绞 线 包括铝包钢绞线 可采用 300 镀锌钢绞线可采用 400 计算时间和相应的短路电 流值应根据系统情况决定 地线选用镀锌钢绞线时与导线的配合不宜小于表 7 0 4 的规定 表 7 0 4 地线采用镀锌钢绞线时与导线配合表 导 线 型 号LGJ 185 30 及以下LGJ 185 45 LGJ 400 50LGJ 400 65 及以上 镀锌钢绞线最小 标称截面 mm2 355070 500kV 线路的地线采用镀锌钢绞线时 标称截面不应小于 70mm2 7 0 5 导 地线防振措施 1 铝钢截面比不小于 4 29 的钢芯铝绞线或镀锌钢绞线 其平均运行张力的上限和相 应的防振措施 应符合表 7 0 5 的要求 如有多年运行经验可不受表 7 0 5 的限制 表 7 0 5 导 地线平均运行张力的上限和防振措施 平均运行张力的上限 拉断力的百分数 情 况防 振 措 施 钢芯铝绞线镀锌钢绞线 档距不超过 500m 的开阔地区 不需要1612 档距不超过 500m 的非开阔地区 不需要1818 档距不超过 120m不需要1818 不论档距大小护线条22 不论档距大小防振锤 阻尼线 或另 加护线条 2525 4 分裂导线采用阻尼间隔棒时 档距在 500m 及以下可不再采用其他防振措施 2 对第 7 0 1 以外的导 地线 其允许平均运行张力的上限及相应的防振措施 应根 据当地的运行经验确定 也可采用制造厂提供的技术资料 必要时通过试验确定 7 0 6 导 地线架设后的塑性伸长应按制造厂提供的数据或通过试验确定 如无资料 镀 锌钢绞线可采用 1 10 4 钢芯铝绞线可采用表 7 0 6 1 所列数值 表 7 0 6 1 钢芯铝绞线塑性伸长 铝 钢 截 面 比塑 性 伸 长 7 71 7 91 4 10 4 5 10 4 5 05 6 16 3 10 4 4 10 4 4 29 4 38 3 10 4 塑性伸长对弧垂的影响宜采用降温法补偿 如采用上列塑性伸长值时 镀锌钢绞线可 采用降低温度 10 钢芯铝绞线可采用表 7 0 6 2 所列数值 表 7 0 6 2 钢芯铝绞线降温值 铝 钢 截 面 比降 温 值 7 71 7 9120 25 5 05 6 1615 20 4 29 4 3815 8 绝 缘 子 和 金 具 8 0 1 盘型绝缘子机械强度的安全系数 不应小于表 8 0 1 所列数值 双联及以上的多联绝 缘子串应验算断一联后的机械强度 其荷载及安全系数按断联情况考虑 表 8 0 1 盘型绝缘子机械强度安全系数 情 况最大使用荷载断 线断 联 安全系数2 71 81 5 对于瓷质盘型绝缘子尚应满足正常运行情况常年荷载状态下安全系数不小于 4 5 绝缘子机械强度的安全系数 KI应按式 8 0 1 计算 8 0 1 式中 TR 盘形绝缘子的额定机械破坏负荷 kN T 分别取绝缘子承受的最大使用荷载 断线 断联荷载或常年荷载 kN 常年荷载是指年平均气温条件下绝缘子所承受的荷载 断线 断联的气象条件是无风 无冰 最低气温月的最低平均气温 设计悬垂串时导 地线张力可按第 12 1 3 条取值 8 0 2 金具表面应热镀锌或采取其他等效的防腐措施 8 0 3 金具强度的安全系数不应小于下列数值 最大使用荷载情况 2 5 断线 断联情况 1 5 8 0 4 330kV 及以上线路的绝缘子串及金具应考虑均压和防电晕措施 8 0 5 地线绝缘时不宜使用单联单片盘型悬式绝缘子串 9 绝缘配合 防雷和接地 9 0 1 110 500kV 送电线路的绝缘配合 应使线路能在工频电压 操作过电压 雷电过电 压等各种条件下安全可靠地运行 9 0 2 在海拔高度 1000m 以下地区 操作过电压及雷电过电压要求的悬垂绝缘子串绝缘子 片数 不应少于表 9 0 2 的数值 耐张绝缘子串的绝缘子片数应在表 9 0 2 的基础上增加 对 110 330kV 送电线路增加 1 片 对 500kV 送电线路增加 2 片 表 9 0 2 操作过电压及雷电过电压要求悬垂 绝缘子串的最少片数 标称电压 kV 110220330500 单片绝缘子的高度 mm 146146146155 绝缘子片数 片 7131725 为保持高杆塔的耐雷性能 全高超过 40m 有地线的杆塔 高度每增加 10m 应比表 9 0 2 所列值增加 1 片同型绝缘子 全高超过 100m 的杆塔 绝缘子片数应根据运行经验结 合计算确定 由于高杆塔而增加绝缘子片数时 雷电过电压最小间隙也应相应增大 9 0 3 送电线路绝缘的防污设计 应依照经审定的污秽分区图所划定的污秽等级 选择合 适的绝缘子型式和片数 标准分级见附录 B 9 0 4 通过污秽地区的送电线路 耐张绝缘子串的片数按 9 0 3 条选择并已达到 9 0 2 条规 定的片数时 可不再比悬垂绝缘子串增加 耐张绝缘子串的自洁性能较好 在同一污区 其泄漏比距可根据运行经验较悬垂绝缘子串适当减少 9 0 5 在海拔高度为 1000 3500m 的地区 绝缘子串的片数 如无运行经验时 可按式 9 0 5 确定 9 0 5 式中 nh 高海拔地区绝缘子数量 片 n 海拔 1000m 以下地区绝缘子数量 片 H 海拔高度 km 9 0 6 在海拔不超过 1000m 的地区 带电部分与杆塔构件 包括拉线 脚钉等 的间隙 在 相应风偏条件下 不应小于表 9 0 6 所列数值 表 9 0 6 带电部分与杆塔构件的最小间隙 m 标 称 电 压 kV 110220330500 雷电过电压1 001 902 33 303 30 操作过电压0 701 451 952 502 70 工 频电 压0 250 550 901 201 30 注 1 按雷电过电压和操作过电压情况校验间隙时的相应气象条件 参见附录 A 标准的 附录 2 按运行电压情况校验间隙时采用最大风速及相应气温 3 500kV 空气间隙栏 左侧数据适用于海拔高度不超过 500m 地区 右侧适用于超过 500m 但不超过 1000m 的地区 9 0 7 在海拔高度超过 1000m 地区 海拔高度每增高 100m 操作过电压和运行电压的间 隙 应较表 7 0 6 所列数值增大 1 如因高海拔而需增加绝缘子数量 则表 7 0 6 所列的雷电过电压最小间隙也应相应增大 9 0 8 在海拔高度 1000m 以下地区 为便利带电作业 带电部分对杆塔接地部分的校验间 隙不应小于表 9 0 8 所列数值 表 9 0 8 为便利带电作业 带电部分对杆塔与 接地部分的校验间隙 标称电压 kv 110220330 500 校验间隙 m 1 01 82 23 2 对操作人员需要停留工作的部位 还应考虑人体活动范围 30 50cm 校验带电作业的间隙时 应采用下列计算条件 气温 15 风速 10m s 9 0 9 送电线路的防雷设计 应根据线路的电压 负荷的性质和系统运行方式 并结合当 地已有线路的运行经验 地区雷电活动的强弱 地形地貌特点及土壤电阻率高低等情况 在计算耐雷水平后 通过技术经济比较 采用合理的防雷方式 各级电压的送电线路 采用下列保护方式 1 110kV 送电线路宜沿全线架设地线 在年平均雷暴日数不超过 15 或运行经验证明雷 电活动轻微的地区 可不架设地线 无地线的送电线路 宜在变电所或发电厂的进线段架 设 1 2km 地线 2 年平均雷暴日数超过 15 的地区 220 330kV 送电线路应沿全线架设地线 山区宜架 设双地线 3 500kV 送电线路应沿全线架设双地线 9 0 10 杆塔上地线对边导线的保护角 500kV 送电线路宜采用 10 15 330kV 送电 线路及双地线的 220kV 送电线路宜采用 20 左右 山区 110kV 单地线送电线路宜采用 25 左右 杆塔上两根地线之间的距离 不应超过地线与导线间垂直距离的 5 倍 在一般档距的档距中央 导线与地线间的距离 应按下式校验 计算条件为 气温 15 无风 S 0 012L 1 9 0 10 式中 S 导线与地线间的距离 m L 档距 m 9 0 11 有地线的杆塔应接地 在雷季干燥时 每基杆塔不连地线的工频接地电阻 不宜大 于表 9 0 11 所列数值 土壤电阻率较低的地区 如杆塔的自然接地电阻不大于表 9 0 11 所列数值 可不装人 工接地体 表 9 0 11 有地线的线路杆塔的工频接地电阻 土壤电阻率100 及以下100 以上500 以上1000 以上2000 以上 m 至 500至 1000至 2000 工频接地电阻 10152025 301 注 1 如土壤电阻率超过 2000 m 接地电阻很难降到 30 时 可采用 6 8 根总长不 超过 500m 的放射形接地体或连续伸长接地体 其接地电阻不受限制 中性点非直接接地系统在居民区的无地线钢筋混凝土杆和铁塔应接地 其接地电阻不 宜超过 30 9 0 12 钢筋混凝土杆的铁横担 地线支架 爬梯等铁附件与接地引下线应有可靠的电气连 接 利用钢筋兼作接地引下线的钢筋混凝土电杆 其钢筋与接地螺母 铁横担或地线支架 之间应有可靠的电气连接 外敷的接地引下线可采用镀锌钢绞线 其截面应按热稳定要求选取 且不应小于 25mm2 接地体引出线的截面不应小于 50mm2并应进行热稳定验算 引出线表面应进行有效的 防腐处理 如热镀锌 9 0 13 通过耕地的送电线路 其接地体应埋设在耕作深度以下 位于居民区和水田的接地 体应敷设成环形 9 0 14 采用绝缘地线时 应限制地线上的电磁感应电压和电流 并选用可靠的地线间隙 以保证绝缘地线的安全运行 对绝缘地线长期通电的接地引线和接地装置 必须校验其热稳定和人身安全的防护措 施 10 导 线 布 置 10 0 1 导线的线间距离应按下列要求并结合运行经验确定 1 对 1000m 以下档距 水平线间距离宜按式 10 0 1 1 计算 10 0 1 1 式中 D 导线水平线间距离 m LK 悬垂绝缘子串长度 m U 送电线路标称电压 kV fC 导线最大弧垂 m 一般情况下 使用悬垂绝缘子串的杆塔 其水平线间距离与档距的关系 可采用附录 C 标准的附录 所列数值 2 导线垂直排列的垂直线间距离 宜采用式 10 0 1 1 计算结果的 75 使用悬垂绝 缘子串的杆塔 其垂直线间距离不宜小于表 10 0 1 所列数值 表 10 0 1 使用悬垂绝缘子串杆塔的最小垂直线间距离 标称电压 kV 110220330500 垂直线间距离 m 3 55 57 510 0 3 导线三角排列的等效水平线间距离 宜按式 10 0 1 2 计算 10 0 1 2 式中 DX 导线三角排列的等效水平线间距离 m DP 导线间水平投影距离 m DZ 导线间垂直投影距离 m 10 0 2 覆冰地区上下层相邻导线间或地线与相邻导线间的水平偏移 如无运行经验 不宜 小于表 10 0 2 所列数值 表 10 0 2 上下层相邻导线间或地线与相邻导线间的水平偏移 m 标称电压 kV 110220330500 设计冰厚 10mm0 51 01 51 75 设计冰厚 15mm0 71 52 02 5 设计冰厚 5mm 地区 上下层相邻导线间或地线与相邻导线间的水平偏移 可根据运 行经验适当减少 在重冰区 导线应采用水平排列 地线与相邻导线间的水平偏移数值 宜较表 10 0 2 中 设计冰厚 15mm 栏内的数值至少增加 0 5m 10 0 3 双回路及多回路杆塔 不同回路的不同相导线间的水平或垂直距离 应比第 8 0 1 条的要求增加 0 5m 10 0 4 在中性点直接接地的电力网中 长度超过 100km 的送电线路均应换位 换位循环 长度不宜大于 200km 如一个变电所某级电压的每回出线虽小于 100km 但其总长度超过 200km 可采用换 位或变换各回送电线路的相序排列的措施来平衡不对称电流 中性点非直接接地电力网 为降低中性点长期运行中的电位 可用换位或变换送电线 路相序排列的方法来平衡不对称电容电流 11 杆塔型式 11 0 1 杆塔选型应从安全可靠 维护方便并结合施工 制造 地形 地质和基础型式等条 件进行技术经济比较 11 0 2 在平地和丘陵等便于运输和施工的地区 宜因地制宜地采用拉线杆塔和钢筋混凝土 杆 11 0 3 在走廊清理费用比较高及走廊较狭窄的地带 宜采用导线三角形排列的杆塔 对非 重冰区还宜结合远景规划采用双回路或多回路杆塔 在重冰区地带宜采用单回路导线水平 排列的杆塔 在城市或城效可采用钢管杆塔 11 0 4 一般直线杆塔如需要带转角 在不增加塔头尺寸时不宜大于 5 悬垂转角杆塔的 转角角度 对 500kV 和 330kV 及以下杆塔分别不宜大于 20 和 10 11 0 5 带转动横担或变形横担的杆塔不应用于居民区 检修困难的山区 重冰区 交叉跨 越点以及两侧档距或标高相差较大容易发生误动作的杆塔位 12 杆塔荷载及材料 12 1 荷 载 12 1 1 各类杆塔均应计算线路正常运行情况 断线 含分裂导线时纵向不平衡张力 情况和 安装情况下的荷载组合 必要时尚应验算地震等稀有情况 12 1 2 各类杆塔的正常运行情况 应计算下列荷载组合 1 最大风速 无冰 未断线 2 最大覆冰 相应风速及气温 未断线 3 最低气温 无冰 无风 未断线 适用于终端和转角杆塔 不含大跨越直线塔 12 1 3 直线型杆塔 含悬垂转角杆塔 不含大跨越直线塔 的断线 含分裂导线时纵向不平衡 张力 情况 应计算下列荷载组合 1 断导线 含分裂导线时纵向不平衡张力 情况 1 单回路和双回路杆塔 单导线时 断任意一根导线 分裂导线时 任意一相有不 平衡张力 地线未断 无风 无冰 单导线的断线张力 应按照表 12 1 3 1 的规定确定 表 12 1 3 1 单导线断线张力与最大使用张力的百分比值 钢芯铝绞线型号钢筋混凝土杆及拉线塔自立式铁塔 LGJ 95 20 及以下3040 LGJ 120 20 LGJ 185 453540 LGJ 240 20 及以上4050 两分裂导线的纵向不平衡张力 对平地及山地线路 应分别取一根导线最大使用张力 的 40 及 50 两分裂以上导线的纵向不平衡张力 对平地 丘陵及山地线路 应分别取不小于一相 导线最大使用张力的 15 20 及 25 且均不应小于 20kN 2 多回路杆塔 单导线时 断任意两根导线 分裂导线时 任意两相有纵向不平衡 张力 断线张力或纵向不平衡张力仍按单回路和双回路杆塔的规定选用 地线未断 无冰 无风 2 地线不平衡张力情况 不论带多少回路的杆塔 任意一根地线有不平衡张力 导线 未断 无冰 无风 地线的不平衡张力 应按照表 12 1 3 2 的规定确定 表 12 1 3 2 地线不平衡张力与最大使用张力的百分比值 杆塔类别钢筋混凝土杆拉线铁塔自立式铁塔 330kV 及以下线路15 203050 500kV 线路20 304050 3 转动横担或变形横担的启动力 应满足运行和施工的安全要求 12 1 4 耐张型杆塔的断线情况 应计算下列荷载组合 1 在同一档内断任意两相导线 终端杆塔应考虑作用有一相或两相断线张力的不利情 况 地线未断 无冰 无风 2 断任意一根地线 导线未断 无冰 无风 3 断线情况时 所有的导线和地线的张力 均应分别取最大使用张力的 70 及 80 12 1 5 重冰区线路各类杆塔断线 含纵向不平衡张力 情况时的导线及地线张力 应按覆冰 不小于正常覆冰荷载的 50 无风和气温为 5 的条件 由计算确定 各类杆塔的断线数目应与非重冰区的规定相同 同时 尚应验算导线及地线同时存在 有不均匀脱冰情况的各种荷载组合 12 1 6 各类杆塔的断线情况下的断线张力或纵向不平衡张力均应按静态荷载计算 12 1 7 各类杆塔的安装情况 应按 10m s 风速 无冰 相应气温的气象条件下考虑下列荷 载组合 1 直线型 含悬垂转角型 杆塔的安装荷载 1 提升导线 地线及其附件时发生的荷载 2 导线及地线锚线作业时 导线及地线的锚线张力 2 耐张型杆塔的安装荷载 1 导线及地线荷载 锚塔 锚地线时 相邻档内的导线及地线均未架设 锚导线时 在同档内的地线已架 设 紧线塔 紧地线时 相邻档内的地线已架设或未架设 同档内的导线均未架设 紧导 线时 同档内的地线已架设 相邻档内的导线已架设或未架设 2 临时拉线所产生的荷载 3 安装荷载计算 应计及下列因素 1 安装人员及其携带的工具等附加重力荷载 2 导线及地线的初伸长补偿 施工误差及过牵引等产生的影响 3 牵引或提升导线及地线时对杆塔的冲击作用 12 1 8 双回路及多回路杆塔 应按实际需要 考虑分期架设的情况 12 1 9 终端杆塔应计及变电所 或升压站 一侧导线及地线已架设或未架设的情况 12 1 10 位于基本地震烈度为七度及以上地区的混凝土高塔和位于基本地震烈度为九度及 以上地区的各类杆塔均应进行抗震验算 12 1 11 外壁的坡度小于 2 的圆锥形构件和圆筒形钢管构件 应计及风激横向振动的效 应 必要时宜采取适当的防护措施 12 1 12 导线及地线风荷载的标准值 应按式 12 1 12 1 和式 12 1 12 2 计算 WX W0 Z SC C d Lp sin2 12 1 12 1 W0 V2 1600 12 1 12 2 式中 WX 垂直于导线及地线方向的水平风荷载标准值 kN 风压不均匀系数 应根据设计基准风速 按照表 12 1 12 的规定确定 C 500kV 线路导线及地线风荷载调整系数 仅用于计算作用于杆塔上的导线及 地线风荷载 不含导线及地线张力弧垂计算和风偏角计算 C应按照表 12 1 12 的规定确 定 其他电压级的线路 C取 1 0 Z 风压高度变化系数 按现行国家规范 建筑结构荷载规范 的规定确定 当 基准高度不是 10m 时 应作相应换算 SC 导线或地线的体型系数 线径小于 17mm 或覆冰时 不论线径大小 应取 SC 1 2 线径大于或等于 17mm 时 SC取 1 1 d 导线或地线的外径或覆冰时的计算外径 分裂导线取所有子导线外径的总和 m Lp 杆塔的水平档距 m 风向与导线或地线方向之间的夹角 度 W0 基准风压标准值 kN m2 应根据基准高度的风速 V m s 按式 12 1 12 2 计 算 表 12 1 12 风压不均匀系数 和导地线风载调整系数 C 风速 V m s V 10 V 15 20 V 3 0 30 V 3 5 V 35 计算杆塔荷载1 001 00 850 750 70 校验杆塔电气间隙1 000 750 610 610 61 C 计算 500kV 杆塔荷 载 1 001 001 101 201 30 注 对跳线等档距较小者的计算 宜取 1 0 12 1 13 杆塔风荷载的标准值 应按式 12 1 13 计算 WS W0 Z S Z AS 12 1 13 式中 WS 杆塔风荷载标准值 kN S AS 分别为构件的体型系数和承受风压面积计算值 m2 体型系数按现行国家规 范 建筑结构荷载规范 确定 Z 杆塔风荷载调整系数 对杆塔本身 当杆塔全高不超过 60m 时 应按照表 12 1 13 对全高采用一个系数 当杆塔全高超过 60m 时 应按现行国家规范 GBJ9 87 建 筑结构荷载规范 的规定 采用由下到上逐段增大的数值 但其加权平均值不应小于 1 6 对基础 当杆塔全高不超过 50m 时 应取 1 0 全高超过 50m 时 应取 1 3 表 12 1 13 杆塔风荷载调整系数 Z 用于杆塔本身 杆塔全高 H m 2030405060 单柱拉线杆塔1 01 41 61 71 8 Z 其他杆塔1 01 251 351 51 6 注 1 中间值按插入法计算 2 对自立式铁塔 表中数值适用于高度与根开之比为 4 6 12 1 14 绝缘子串风荷载的标准值 应按式 12 1 14 计算 WI W0 Z AI 12 1 14 式中 WI 绝缘子串风荷载标准值 kN AI 绝缘子串承受风压面积计算值 m2 12 1 15 直线型杆塔计算应考虑与线路方向成 0 45 或 60 及 90 的三种最大风速的 风向 对一般耐张型杆塔可只计算 90 一个方向 对终端杆塔可计算 0 方向 对耐张杆 塔转角度数较小时时宜考虑与线条荷载张力相反的风向 对特殊杆塔宜考虑最不利风向 12 2 材 料 12 2 1 钢材的材质应根据结构的重要性 连接方式和结构所处的环境及气温等条件进行合 理选择 一般采用 Q235 和 Q345 有条件时也可采用 Q390 钢 钢材的强度设计值及物理 特性指标应符合现行国家规范 GBJ17 88 钢结构设计规范 GB700 88 碳素结构钢 和 GB T1591 94 低合金结构钢 的规定 螺栓和螺母的材质及其机械特性应分别符合现 行规范 GB3098 1 82 紧固件机械性能螺栓 螺钉和螺柱 和 GB3098 2 82 紧固件机 械性能螺母 的规定 12 2 2 环形断面 离心 钢筋混凝土杆及预应力混凝土杆的钢筋 宜按下列规定采用 1 普通钢筋用 级 级 级钢筋和乙级冷拔低碳钢丝 2 预应力钢筋用碳素钢丝 刻痕钢丝和热处理钢筋以及冷拉 级 级和 级钢筋 12 2 3 环形断面 离心 钢筋混凝土杆和预应力混凝土杆的混凝土强度等级应分别不低于 C40 和 C50 其他混凝土预制构件不应低于 C20 混凝土和钢筋的强度标准值和设计值以 及各项物理特性指标 应按现行国家规范 GBJ10 89 混凝土结构设计规范 的有关规定 确定 12 2 4 钢材 螺栓和锚栓的强度设计值 应按照表 12 2 4 的规定确定 各种焊缝的强度设 计值 应按现行国家规范 GBJ17 88 钢结构设计规范 的有关规定确定 12 2 5 拉线宜采用镀锌钢绞线 其强度设计值 应按照表 12 2 5 的规定确定 表 12 2 4 钢材 螺栓和锚栓的强度设计值 N mm2 材料 类别 钢材组别或厚度 mm 抗拉 抗压和抗 弯 抗剪孔壁承压 Q235 第一组 第二组 第三组 215 200 190 215 200 190 125 115 110 370 Q345 16 17 25 315 300 315 300 185 175 510 490 钢 材 Q390 16 17 25 350 335 350 335 205 195 530 510 4 8 级标称直径 D 24200 170 5 8 级标称直径 D 24240 210 6 8 级标称直径 D 24300 240 镀 锌 粗 制 螺 栓 8 8 级标称直径 D 24400 300 Q235 钢外径 16160 锚 栓 35 号优 质碳素 钢 外径 16190 适用于构件上螺栓端距大于等于 1 5DB DB 螺栓直径 表 12 2 5 镀锌钢绞线强度设计值 N mm2 热镀锌钢丝抗拉强度标准值备 注 11751270137014701570股数 整根钢绞线抗拉强度设计值 fg 7 股690745800860920 19 股670720780840900 1 整根钢绞线的拉力设 计值等于总截面与 fg的 乘积 2 强度设计值 fg 中已 计入了换算系数 7 股 0 92 19 股 0 90 12 2 6 拉线金具的强度设计值 应取国家标准金具的强度标准值或特殊设计金具的最小试 验破坏强度值除以 1 8 的抗力分项系数确定 13 杆塔结构设计基本规定 13 1 一般规定 13 1 1 杆塔结构设计应采用以概率理论为基础的极限状态设计法 用可靠指标度量结构构 件的可靠度 具体采用分项系数的设计表达式 13 1 2 结构的极限状态是指结构或构件在规定的各种荷载组合作用下或在各种变形或裂缝 的限值条件下 满足线路安全运行的临界状态 极限状态分为承载力极限状态和正常使用 极限状态 1 承载力极限状态 结构或构件达到最大承载力或不适合继续承载的变形 2 正常使用极限状态 结构或构件的变形或裂缝等达到正常使用的规定限值 13 1 3 结构或构件的强度 稳定和连结强度 应按承载力极限状态的要求 采用荷载的设 计值和材料强度的设计值进行计算 结构或构件的变形或裂缝 应按正常使用极限状态的 要求 采用荷载的标准值和正常使用规定限值进行计算 13 1 4 杆塔结构荷载分类 1 永久荷载 导线及地线 绝缘子及其附件和结构构件及杆塔上各种固定设备等的重 力荷载 土压力及预应力等荷载 2 可变荷载 风和冰 雪 荷载 导线 地线及拉线的张力 安装检修的各种附加荷载 结构变形引起的次生荷载以及各种振动动力荷载 13 2 承载能力和正常使用极限状态计算表达式 13 2 1 结构或构件的承载力极限状态 应采用下列表达式 O G CG GK Qi CQi QiK R 13 2 1 式中 O 结构重要性系数 按安全等级选定 一级 特别重要的杆塔结构 应取 O 1 1 二级 各级电压线路的各类杆塔 应取 O 1 0 三级 临时使用的各类杆塔 应取 O 0 9 G 永久荷载分项系数 对结构受力有利时 宜取 G 1 0 不利时 应取 G 1 2 Qi 第 i 项可变荷载的分项系数 应取 Qi 1 4 GK 永久荷载标准值 QiK 第 i 项可变荷载标准值 可变荷载组合系数 各级电压线路的正常运行情况 应取 1 0 220kV 及以上送电线路的断线情况和各级电压线路的安装情况 应取 0 9 各级电压线路的验 算情况和 110kV 线路的断线情况 应取 0 75 CG CQi 分别为永久荷载和可变荷载的荷载效应系数 R 结构构件的抗力设计值 13 2 2 结构或构件的正常使用极限状态 应采用下列表达式 GG GK CQi QiK 13 2 2 式中 结构或构件的裂缝宽度或变形的规定限制值 13 2 3 结构或构件承载力的抗震验算 应采用下列表达式 GE SG Eh SEK EV SEVK EQ SQ W SWK R RE 13 2 3 式中 GE 重力荷载分项系数 一般宜取 GE 1 2 当重力荷载对结构承载力有利时 宜取 GE 1 0 当验算结构抗倾覆或抗滑移时 宜取 GE 0 9 SG 重力荷载代表值效应 应取结构构件 固定设备和导线 地线及绝缘子等 的重力标准值 Eh EV 分别为水平 竖向地震作用分项系数 当仅计算水平地震作用时 宜取 Eh 1 3 EV 0 当仅计算竖向地震作用时 宜取 Eh 0 EV 1 3 当两者同时计算时 如以水平作用为主 宜取 Eh 1 3 EV 0 5 如以竖向作用为主 宜取 Eh 0 5 EV 1 3 SEC 水平地震作用标准值效应 按现行国家规范 构筑物抗震设计规范 的有 关规定计算 对悬挂的导线 地线及其附件的质量所产生的惯性作用可不予计入 SEVK 竖向地震作用标准值效应 按现行国家规范 构筑物抗震设计规范 的有 关规定计算 EQ 导线及地线张力可变荷载的分项及组合综合系数 取 EQ 0 5 SQ 导线及地线张力可变荷载的代表值效应 SWK 风荷载标准值效应 W 风荷载分项与组合综合系数 宜取 W 0 3 RE 承载力抗震调整系数 应按照表 13 2 3 确定 表 13 2 3 承载力抗震调整系数 材 料结 构 构 件承载力抗震调整系数 RE 跨越塔0 85 除跨越塔外的其他铁塔0 80钢 焊缝和螺栓1 00 跨越塔0 90 钢管混凝土杆塔0 80 钢筋混凝土杆0 80 钢 筋 混凝土 各类受剪构件0 85 14 杆塔结构 14 0 1 在荷载的长期效应组合 无冰 风速 5m s 及年平均气温 作用下 杆塔的计算挠曲 度 不包括基础倾斜和拉线点位移 不应超过下列数值 1 直线型无拉线单根钢筋混凝土杆 5h 1000 2 直线型自立式铁塔 3h 1000 3 直线型拉线杆塔的杆 塔 顶 4h 1000 4 直线型拉线杆塔 拉线点以下杆 塔 身拉线点高度的 2 1000 5 转角及终端型自立式铁塔 7h 1000 注 1 h 为自地面起至计算点处高度 2 根据杆塔的特点 设计应提出施工预偏要求 14 0 2 在考虑荷载的短期效应组合并长期效应组合影响下 普通和部分预应力钢筋混凝土 构件的计算裂缝的允许宽度分别为 0 2mm 及 0 1mm 预应力钢筋混凝土构件的混凝土拉应 力限制系数应小于 1 0 14 0 3 杆塔结构构件允许最大的长细比 1 对钢结构构件 1 主材 150 2 塔腿斜材 180 3 其他受压材 220 4 辅助材 250 5 受拉材 400 2 对拉线杆塔的主柱 1 钢筋混凝土直线杆 180 2 预应力钢筋混凝土直线杆 200 3 耐张转角和终端杆 160 4 单柱拉线铁塔主柱 80 5 双柱拉线铁塔主柱 110 14 0 4 杆塔构件钢材的最小厚度 应按照表 14 0 4 的规定确定 钢管的厚度不得小于 3mm 腐蚀严重地区 应取 4mm 表 14 0 4 杆塔结构构件钢材最小厚度 mm 防腐方式 构 件 热镀锌涂 料 主 材45 斜材及辅助材34 14 0 5 杆塔全高 70m 及以下时 可装设脚钉 70m 以上时可装设爬梯 14 0 6 杆塔铁件应采用热镀锌防腐 或采用其他等效的防腐措施 腐蚀严重地区的拉线棒 尚应采取其他有效的附加防腐措施 14 0 7 拉线截面不应小于 35mm2 拉线棒直径应根据土壤对其腐蚀情况 比计算值增大 2 4mm 且不应小于 16mm 14 0 8 受剪螺栓的螺纹不应进入剪切面 受拉螺栓及位于横担 顶架等受振动部位的螺栓 应采取防松措施 靠近地面的塔腿和拉线上的连接螺栓 宜采取防卸措施 14 0 9 预应力和非预应力的环形断面钢筋混凝土构件的主筋 直径分别不宜大于 12mm 及不宜小于 10mm 净距不宜小于 30mm 净保护层不宜小于 15mm 15 基 础 15 0 1 基础型式的选择 应结合线路沿线地质 施工条件和杆塔型式等的特点作综合考虑 有条件时 应优先采用原状土基础 一般情况下 铁塔宜采用现浇钢筋混凝土或混凝土基 础 运输或浇制混凝土有困难的地区 可采用预制装配式基础或金属基础 必要时可采用 桩基础 对电杆及拉线宜采用预制装配式基础 15 0 2 基础的上拔和倾覆稳定 应采用下列极限状态表达式 f TE A K S C 15 0 2 式中 f 基础的附加分项系数 应按照表 15 0 2 的规定确定 TE 基础上拔或倾覆外力设计值 A K S C 基础上拔或倾覆的承载力函数 当基础上拔承载力采用倒截锥 体土重法计算时 上拔角可参考附录 D 标准的附录 所列数值 K 几何参数的标准值 S C 土及混凝土的重度设计值 取土及混凝土的实际重度 当位于地 下水位以下时 取有效重度 表 15 0 2 基础附加分项系数 基础型式 杆塔类别 重力式基础基他各种类型基础 直线杆塔0 91 10 耐张 0 转角 及悬垂转角杆 塔 0 951 30 转角 终端及大跨越塔1 101 60 15 0 3 基础底面压应力 应采用下列极限状态表达式 1 当轴心荷载作用时 P fS rf 15 0 3 1 式中 P 基础底面处的平均压应力设计值 fS 地基承载力设计值 rf 地基承载力调整系数 宜取 rf 0 75 2 当偏心荷载作用时 除应按照式 15 0 3 1 计算外 尚应按式 15 0 3 2 计算 Pmax 1 2fS rf 15 0 3 2 式中 Pmax 基础底面边缘的最大压应力设计值 15 0 4 现浇基础的混凝土强度等级不宜低于 C15 预制基础的混凝土强度等级不宜低于 C20 15 0 5 岩石基础的地基应逐基鉴定 15 0 6 基础的埋深应大于土壤的冻结深度 且不应小于 0 6m 严寒地区入土部分的混凝 土电杆和基础 应采取防止冻胀的措施 15 0 7 跨越河流或位于洪泛区的基础 应收集水文地质资料 考虑冲刷作用 对可能被洪 水淹没的基础 尚应计及漂浮物的撞击作用 并应采取适当的防护措施 15 0 8 对高杆塔及特殊重要的杆塔基础 当位于地震烈度为七度及以上的地区 且场地为 饱和砂土和饱和粉土时 对 220kV 及以上的耐张型转角塔基础 当位于地震烈度为 8 度及 以上时 均应考虑地基液化的可能性 并采取必要的稳定地基或基础的抗震措施 16 对地距离及交叉跨越 16 0 1 导线与地面 建筑物 树木 铁路 道路 河流 管道 索道及各种架空线路的距 离 应根据最高气温情况或覆冰无风情况求得的最大弧垂和最大风情况或覆冰情况求得的 最大风偏进行计算 计算上述距离 可不考虑由于电流 太阳辐射等引起的弧垂增大 但应计及导线架线 后塑性伸长的影响和设计 施工的误差 重冰区的线路 还应计算导线覆冰不均匀情况下 的弧垂增大 大跨越的导线弧垂应按导线实际能够达到的最高温度计算 送电线路与标准轨距铁路 高速公路及一级公路交叉时 如交叉档距超过 200m 最大 弧垂应按导线温度 70 计算 16 0 2 导线与地面的距离 在最大计算弧垂情况下不应小于表 16 0 2 1 所列数值 表 16 0 2 1 导线对地面最小距离 m 标称电压 k