配电线路防风设计技术规范试行

配电线路防风设计技术标准〔试行〕2023年九月前 言本技术标准由中国生产设备治理部会同有关单位共同编制完成。本技术标准共分9章，主要内容有：总则、标准性引用文件、术语和定义、路径选择、根本风速、导线、地线、绝缘子和金具、杆塔荷载和材料、杆塔构造、根底等。本技术标准编制单位：中国能源建设集团广东省电力设计争论院中国生产设备治理部南网科研院广东电网公司广西电网公司海南电网公司本技术标准主要起草人员：黄志秋金晓华廖毅潘春平王衍东邱昊吴培烽赵建华郑志源刘万群梁水林王乐铭郭晓武陈鹏罗俊平本技术标准由中国生产设备治理部负责解释，执行过程中如有意见或建议，请及时反响。目 录总 则根底上，制定公司配电线路防风设计技术标准。本技术标准适用于沿海强风区域〔含Ⅰ类风区及Ⅱ类风区〕的35kV及以下建架空电力线路的设计，该区域已建线路的技改、运维可参照执行。1.3 防风设计应当遵循安全牢靠、先进适用、经济合理、因地制宜的原则。1.4 架空配电线路的设计，应从实际动身，结合地区特点，乐观承受技术、工艺、设备、材料。1.5 本技术标准依据现行规程、标准，结合沿海台风地区的实际状况编制。1.6 沿海台风多发区域的线路设计除执行本技术标准外，还应符合现行规程、标准的要求。标准性引用文件文发生变化时，主编及各参编单位应争论条文是否连续适用于本技术标准，并准时予以修订。GB50061-2023 66kV及以下架空电力线路设计标准GB50545-2023 架空输电线路设计标准GB50009-2023建筑构造荷载标准GB50010-2023混凝土构造设计标准GB50017-2023钢构造设计标准DL/T5158-2023 电力工程气象勘测技术规程中国企业标准110kV及以下电网装备技术标准术语和定义3.1 independentstrainsection；在一个耐张段内的直线悬垂杆塔不超过3基。3.2 referencewindspeed按当地空旷平坦地面上10m高度处10min时距平均的年最大风速观测数据，经概率统计得30年一遇最大值后确定的风速。3.3 台风typhoon底层中心四周最大平均风速米/12-13级。3.4 micro-topography塞地形和山区风道、垭口及河谷等。3.5 micro-climate与微地形严密相依，是由热源、湿源的根本输送〔湍流变换〕因地形差异引起的，形成微气象的主要因素有地形地貌、植被掩盖、土壤类型、四周环境等。3.6 terrainroughness风在到达构造物以前吹越过2km范围内的地面时，描述该地面上不规章障碍物分布状况的等级。3.7 Ⅰ类风区classⅠwindspeedarea架空电力线路30年一遇根本风速V≥35m/s的地区。3.8 classⅡwindspeedarea架空电力线路30年一遇根本风速V≥33m/sV＜35m/s的地区。9 沿海强风区域Ⅰ类风区和Ⅱ类风区的区域。路径选择1 路径方案选择应认真进展调查争论，综合考虑运行、施工、交通条件和路径长度等因素，在保证安全的前提下，通过技术经济比较确定，力求避开台风多发地段。2 路径选择宜考虑：避开调查确定的历年台风破坏严峻地段；避开凹地、陡坡、陡崖峭壁、滑坡、倒塌区、冲刷地带、泥石流等影响线路安全运行的不良地质地区；宜选择山坡的背风面，充分利用地形障碍物和防护林等的避风效应，避开相对高耸、突出地貌或山区风道、垭口、抬升气流的迎风坡等微地形区域。当无法避开以上地段时，应实行必要的加强措施。4.335kVI2kmII类风区时不宜大于3km。4.410kVI51基独立式耐张铁塔，经过II类风区时每10基宜设置1基独立式耐张铁塔，并在耐张段中部至少设置1基抗风力量较强的直线杆塔。4.5跨越通航河流、大路、铁路及其他重要跨越物时应承受独立耐张段。4.6II级及以上重要用户供电的城区线路宜承受电缆线路，为同一重要用户供电的双回电力线路，其中一回应承受电缆线路。7同塔多回线路如需从城市高层建筑物之间穿过，应实行避开导线发生不同步摇摆的措施。根本风速13010m10min平均最大值。2架空电力线路的根本风速应在区域大风调查的根底上，通过计算当地气象站统计风速及风压反算，参考四周已建工程的设计及运行状况，并在着重考虑沿线微地形、微气象区影响的根底上，综合分析确定。在区域大风调查的根底上，由气象台站最大风速系列，经代表性、牢靠性和全都性审P-Ⅲ型等概率分布模型进展频率计算。当工程地点与参考气象站海拔高度和地形条件不全都时，必需依据地形条件进展订正。搜集调查微地形、微气象区影响，山顶、山麓风速变化特征及计算方法，在分析论证的根底上，按工程实际状况，移用四周气象站根本风速。沿海海面和海岛的根本风速，应承受实测资料分析计算，缺乏实测资料时可按陆地上的根本风速作适当修正。根本风速确实定，还应依据《建筑构造荷载标准》GB50009-2023的全国风压分布图、地方政府建设及气象部门公布的区域性风压分布图。3风速高度订正准时距换算风速沿高度的变化可承受指数律进展计算，地面粗糙度类别按实际调查状况确定。各种不同时距的风速换算，应尽量承受气象站观测实测资料统计分析。导线、地线、绝缘子和金具1 地线型号确实定还应满足防雷设计的要求。6.2 在人员密集区域，35kV电力线路宜承受电缆，10kV电力线路宜承受电缆或结合工程实际状况选用架空绝缘导线。6.3 40米的特别区段可承受带钢芯的绝缘导线。6.4 位于崖口、峡谷等微地形、微气象地区架空电力线路的悬垂串应适当提高金具和绝缘子机械强度的安全系数。6.5 10kV台架变主杆上引线跳线应先固定，再与带电接线环连接。杆塔荷载和材料荷载导线及地线的水平风荷载标准值应计入风压高度变化系数，按下式计算：W =αX

SzdLwW

sin2θ〔〕式中：

W=V2/1600〔〕oooW ——导线或地线风荷载的标准值，kN；Xα ——风压不均匀系数，按本技术标准第条的规定确定；S ——风荷载体型系数，当d<17mm，取；当d≥17mm，取；覆冰时，取；z ——风压高度变化系数，基准高度为10m；d ——导线或地线覆冰后的计算外径之和，m；Lw ——水平档距，m；oW ——根本风压，kN/m2；oΘ ——风向与导线或地线方向之间的夹角〔°〕。风压不均匀系数α应承受表和表中的较大值。根本风速〔m/s〕α根本风速〔m/s〕α20以下20~2930~3435及以上水平档距〔m〕α

α随水平档距变化取值≤100 200 250 300 350 400对于平坦或稍有起伏的地形，风压高度变化系数应依据《110kV～750kV架空输电线路设计标准》GB50545-2023的相关规定确定。风向与杆塔面垂直状况的杆塔塔身或横担风荷载的标准值，应按下式计算：W=βS

AW〔〕Sz o式中：WS——杆塔塔身或横担的风荷载标准值，kN；β——杆塔风荷载调整系数，宜按现行国家标准《建筑构造荷载标准》GB50009-2023的有关规定承受。材料环形断面的一般钢筋混凝土杆及预应力混凝土杆的钢筋，宜符合以下规定：一般钢筋宜承受HRB400级和HRB335级钢筋，也可承受HPB300级和RRB400级钢筋。预应力钢筋宜承受预应力钢丝，也可承受热处理钢筋。环形断面的一般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C20。混凝土和钢筋的力学特性，应按现行国家标准《混凝土构造设计标准》GB50010-2023的有关规定确定；一般钢筋混凝土杆和预应力混凝土杆的生产应符合现行国家标准《环形混凝土电杆》GB/T4623。制作混凝土电杆时，宜在杆身处标注混凝土强度等级。杆塔用钢材一般承受Q235、Q345，有条件时也可承受强度等级更高的构造钢，质量标准应符合《碳素构造钢》GB/T700、《低合金高强度构造钢》GB/T1591的要求。钢材、螺栓和锚栓的强度设计值见表表钢材、螺栓和锚栓的强度设计值材料类别厚度〔直径〕mm抗拉抗压、抗弯抗剪*孔壁承压钢材Q235≤16>16~40215205215205125120370>40~60200200115≤16310310180510Q345>16~35295295170490>35~50265265155470≤16350350205530Q390>16~35335335190510>35~50315315180480级200——170——级240——210——级300——240——级400——300——级500——380——Q235160——————5号优质190 —— —— ——素钢5号优质215 —— —— ——镀锌粗制螺栓镀锌粗制螺栓锚栓碳碳素钢1*适用于螺孔端大于等于的构件d螺栓直径；2、20号钢〔无缝钢管〕的强度设计值同Q235。8.1 宜承受钢筋混凝土电杆、钢电杆、铁塔构造等。路径受限地区可承受不带拉线的电杆和铁塔。8.2 承受钢筋混凝土电杆时，宜使用高强度材料。承受拉线杆塔时，根部构造应为铰接支承。8.3 无拉线单杆可按受弯构件进展计算，弯矩应乘以增大系数。8.4 10kV台架变主杆宜选用耐张型杆塔。5 承受铁塔构造时，为加强铁塔抗风力量，可适当增加铁塔根开、加大塔身宽度、增设塔身横隔面。根底1 根底的型式应依据线路沿线的地形、地质、材料来源、施工条件和杆塔型式等因素综合确定。9.2 根底应依据杆位或塔位的地质资料进展设计。现场浇制钢筋混凝土根底的混凝土强度等级C20。9.3 根底设计应考虑地下水位季节性的变化。位于地下水位以下的根底和土壤应考虑水的浮力并取有效重度。9.4 岩石根底应依据有关规程、标准进展鉴定，并宜选择有代表性的塔位进展试验。9.5原状土根底在计算上拔稳定时，抗拔深度应扣除表层非原状土的厚度。9.6根底埋设深度应计算确定，且不应小于。9.7跨越河流或位于洪泛区的根底，应收集水文地质资料，必需考虑冲刷作用和漂移物的撞击影响，并应实行相应的保护措施。9.8根底设计〔包括地脚螺栓、插入角钢设计〕时，根底作用力计算应计入杆塔风荷载调整系数。当杆塔全超群过50m时，风荷载调整系数取；当杆塔全高未超过50m时，风荷载调整系数取.9.9位于水田、泥塘和堤坝等地质条件较差地区的混凝土电杆，可通过增加根底埋深、加设卡盘和地基处理等措施，提高根底的抗倾覆力量。条文说明路径选择4.1架空电力线路路径的选择对抵挡台风力量的影响至关重要，依据风灾事故的统计要条件来考虑。台风〔强台风〕次生灾难的区域。杆塔定位时应避开这些区域，如无法避开，也应实行相应的防护措施，防止因根底受损而引起杆塔倾斜或沉陷。架空电力线路位于河岸、湖岸、山峰、山谷口及城市高耸建筑间的风口等简洁产生强风的路的运行安全系数。I类风区为风灾事故频发的地区，经过该地区的35kV架空电力线路耐张段不宜太长，目的是为了限制风灾事故的影响范围。对10kV架空电力线路较长的耐张段，为提高线路的牢靠性，需限制风灾事故范围，规定经过I51基独立式耐张铁塔，经过II10基宜设置独立式1基抗风力量较强的直线杆塔，以防串倒。必要时可考虑构造重要性系数。I类风区内，为I级及以上重要用户供电的城区线路安全性应提高，在条件允许的状况下，宜承受电缆线路。同塔多回线路如需从城市高层建筑物之间穿过时，横担两侧的导线有发生不同步摇摆的可能，电缆线路。根本风速引用《66kV及以下架空电力线路设计标准》GB50061-2023及地形修正系数换算得到工程地点某一高度处的根本风速。计算气象站根本风速应经过风速原始资料的审定和风速的高度订正、次时换算及频率计算几个步骤。依据工程阅历，P-Ⅲ型分布和极值Ⅰ型分布计算的根本风速成果相差很小，P-Ⅲ型分布弹性大，适应性强；极值Ⅰ型分布计算较简洁，所以本条规定风速设计可承受P-Ⅲ型分布或极值Ⅰ型分布计算。山区风速主要受地形影响，目前能作为设计依据的最牢靠方法是直接在工程地点建站比观测资料，可分山峰、山坡、谷口、山口、闭塞地形等几种状况选用以下阅历公式推算。谷口、山口及山间盆地、谷地一般状况下，与大风方向全都的谷口、山口及山间盆地、谷地等闭塞地形，山区风速调整1取值。山区地形条件调整系数山间盆地、谷地等闭塞地形～与大风方向全都的谷口、山口山区地形条件调整系数山间盆地、谷地等闭塞地形～与大风方向全都的谷口、山口～山峰、山坡风经山坡后，山坡上的风速与平地上的风速有显着不同，朱瑞兆等编着的《应用气候学概论》，依据国内不同地区六对相对高差为1132～2059m的高山与山麓处平均风速的比照，海拔每上升100m平均风速约增大～s。山区微波塔与送电线路杆塔等建〔构〕筑物的根本风速，由于地点。对于调整系数的计算，目前有两大类方法，一是理论模型，二是阅历公式。限于篇幅，本处仅介绍阅历公式。1我国现行荷载标准法。对于山峰和山坡，我国现行荷载标准推举的计算公式如下：式中， K —山峰风速调整系数；mtgtg0.3时，取tg0.3；k—系数，对山峰取，山坡取；H—山顶或山坡全高，m；z—建筑物高度，mz2.5Hz2.5H。2朱瑞兆1976年在其编着的《风压计算的争论》中，依据剑阁、绿葱坡、泰山、华家岭、金佛山、华山、峨眉山等高山站与其相应山麓测站实测最大风速资料，统一推算到离地面10m高30年一遇10min平均最大风压，然后求其比值，并且参考英国的洛思厄山和德罗姆山等相应平地站实测资料，拟合出以下方程式：式中，K —山峰风速调整系数；考虑山的坡度对风速的影响，作者给出当坡度为20°～m30°时乘以，假设小于坡度20°则乘以的调整系数；Δh—山顶与山麓的高差，m。3中南电力设计院和国家气象中心气候应用室1992年合作进展了高山与平地间根本风速关系的争论，通过对中南及周边地区的19个山上站与相应34个山下站资料分析，求出各站30年一遇10min平均最大风速，以山上与山下站根本风速的比值K 与其间高差〔Δh〕点绘成图，m分别按孤山与丛山定出外包线，拟合出换算公式为：式中，K —山峰风速调整系数；mC=1；相互间遮挡影响较大或山顶地势C=；b—山顶站的地形调整系数，山下站处于弯曲的河谷、盆地等地形比较封闭区域时，b=～；处于迎风口或有狭管效应时，b=～；b=1；Δh—山顶站与山麓站的高差，m。10%以内，可见该关系式是符合我国中南地区山顶与山麓间的风速关系的。4100m45°的孤山山峰离地10m高根本风速的风速调整系数，荷载标准公式为；朱瑞兆公式为；中南院公式实际地形条件承受多种计算方法综合确定工程地点的根本风速。海面的摩擦力小，所以海面的风速较陆上大；此外沿海存在海、陆温差，形成海陆风，35m/s〔海岛〕DL\T5158-2023调整系数，见下表：距海岸距离〔km〕调整系数＜距海岸距离〔km〕调整系数＜4040～60～60～100～气象站根本风速计算成果应与地区根本风压等值线图或全国根本风压等值线图作比照分析，一般风压等值线图考虑面上状况多，如气象站根本风速较风压图反算风速小，宜承受风压等值线图计算成果。风速高度订正准时距换算1〕式中V —高度为Z处的风速，m/s；Z1V—Z高度处的风速，m/s；11α—地面粗糙度系数，依据有关资料及国内外标准所选数值，可按表6-3选用。气B类考虑。α类别地面特征A相关资料取值α类别地面特征A相关资料取值～我国现行标准推举值B近海海面、海岛、海岸、湖岸及沙漠地区中小城镇和大城市郊区有密集建筑物的城市市区有密集建筑物且房屋较高的大城市市区～CD～～续下游区的地面粗糙度指数。通常认为，进入地面粗糙类型的前500m范围内，风速保持着1500m；通过过渡区后，取下游的地面类型下的风速。2〕各种不同时距的风速换算，应尽量承受气象站观测实测资料统计分析，缺乏实测资料时可参考美国《建筑和其他构造最小设计荷载》ANSI/ASCE7-93，按下表换算410min时距风速的平均比值时距时距(s)360060030012030201053〔瞬时〕比值导线、地线、绝缘子和金具6.1 导地线型号应依据电力系统规划和工程实际条件综合确定，在确定了导线截面的前提下，电力线路设计的任务是结合线路本身的技术特点，特别是所处地区的台风特性，确定导线型号，即选用无钢芯线还是有钢芯线，选择钢芯截面的规格，选用绝缘导线还是裸导线。20世纪60年月后期渐渐开头承受架空绝缘导线，很多国家架空配电线路已根本实现绝缘化。因结合工程实际状况选用架空绝缘导线建设。6.3及以下架空绝缘线路在较大档距的特别区段，可承受带钢芯的绝缘导线。的安全性。杆塔荷载及材料荷载66kV及以下架空电力线路设计标准》GB50061-2023在计算导地线水平风荷载标准值时未考虑风压高度变化系数z35kV和10kV架空电力线路杆塔的高度较低，普遍在9m～15m之间，所架设的导线的平均高度位于10m左右，因此不需要引入该系数。但随着我国经济社会的快速进展，架空电力线路的杆塔高度呈现出逐步上升的趋势。在跨越各类敏感地区时，更多考虑承受高跨的方式通过。在公司标准设计与典型造价〔版〕10kV及35kV配网标准杆塔设计中，10kV混凝土杆、角钢塔线路的最高全高〔呼高〕到达18m，35kV混凝土杆的最高全超群过20m，角钢塔的最高呼高更是可以到达30m。对于承受这些高塔受的导地线风荷载将超出杆塔设计值10%甚至更多，简洁导致杆塔倒塌，严峻威逼着架空电力线路的安全运行。因此在本技术标准中，导线及地线的水平风荷载标准值计算公式中增加了风压高度变化系z。本条修正了风压不均匀系数α。现行《66kV及以下架空电力线路设计标准》GB50061-2023给出的α取值仅与根本风速相关联，风速越大所对应的α取值越小，详见表。α值根底上，又提出α值应随水平档距的变化而转变，水平档距越小所对应的α取值越大，具体取值详见下表：表5 风压不均匀系数随水平档距变化的取值要求水平档距〔水平档距〔m〕≤200250300350400450500≥550α从上表可知，在水平档距小于等于200m的范围内，α值均取。但前苏联1977年的《电气设DIVVDE0210以及美国的ASC“GuidelinesforTransmissionLineStructuralLoading”等资料，均认为对档距小于200m左右的导地线风荷载计算式中不宜乘以小于的α值。下表列出了各国标准中风压不均匀系数随水平档距变化的取值。6各国标准中风压不均匀系数随水平档距变化取值水平档距〔m〕我国标准JEC标准 ASCE标准IEC标准〔日本〕 〔美国〕BS