1 总则 

1.0.1 为了在交流 110~750kV 架空输电线路的设计中贯彻国家的基本建设方针和技术经济政策,做到安全可靠、先进适用、经济合理、资源节约、环境友好,制定本规范。

1.0.2 本规范适用于交流 110~750kV 架空输电线路的设计,其中交流110kV~550kV使用单回、同塔双回及同塔多回输电线路设计,交流750kV适用于单回输电线路设计。

1.0.3 架空输电线路设计,应从实际出发,结合地区特点,积极采用新技术、新工艺、新设备、新材料,推广采用节能、降耗、环保的先进技术和产品。

1.0.4 对重要线路和特殊区段线路宜采取适当加强措施,提高线路安全水平。

1.0.5 本规范规定了110kV~750kV架空输电线路设计的基本要求,当本规范与国家法律、行政法规的规定相抵触时,应按国家法律、行政法规的规定执行。

1.0.6 架空输电线路设计,除应执行本规范的规定外,尚应符合国家现行有关标准的规定。

术语、符号

2.1  术语

2.1.1 架空输电线路 overhead transmission line

用绝缘子和杆塔将导线架设于地面上的电力线路。

2.1.2 弱电线路 telecommunication line

指各种电信号通信线路。

2.1.3 大跨越 large crossing

线路跨越通航江河、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。

2.1.4 轻、中、重冰区  light/medium/heavy icing area

设计覆冰厚度为10mm及以下的地区为轻冰区,设计覆冰厚度大于10mm小于20mm地区为中冰区,设计冰厚为20mm及以上的地区为重冰区。

2.1.5 基本风速 reference wind speed

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,经概率统计得出50(30)年一遇最大值后确定的风速。

2.1.6 稀有风速,稀有覆冰 rare wind speed,rare ice thickness

根据历史上记录存在,并显著地超过历年记录频率曲线的严重大风、覆冰。

2.1.7 耐张段 section

两耐张杆塔间的线路部分。

2.1.8 平均运行张力 everyday tension

年平均气温情况下,弧垂最低点的导线或地线张力。

2.1.9 等值附盐密度(简称等值盐密) equivalent salt deposit density (ESDD)

溶解后具有与从给定绝缘子的绝缘体表面清洗的自然沉积物溶解后相同电导率的氯化钠总量除以表面积,简称等值盐度。

2.1.10 不溶物密度  non soluble deposit density (NSDD)

从给定绝缘子的绝缘体表面清洗的非可溶性残留物总量除以表面积,简称灰密。

2.1.11 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标准值的基础。

2.1.12 钢筋混凝土杆 reinforced concrete pole

普通混凝土杆、部分预应力混凝土杆及预应力混凝土杆的总称。

2.1.13 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。

2.1.14 非居民区 non-residential area

第2.1.13 条所述居民区以外地区,均属非居民区。

2.1.15 交通困难地区 difficult transport area

车辆、农业机械不能到达的地区。

2.1.16 间隙 electrical clearance

线路任何带电部分与接地部分的最小距离。

2.1.17 对地距离 ground clearance

在规定条件下,任何带电部分与地之间的最小距离。

2.1.18 保护角 shielding angle

通过地线的垂直平面与通过地线和被保护受雷击的导线的平面之间的夹角。

2.1.19 采动影响区 influenced area by exploitation disturbing

受矿产开采扰动影响的区域。

2.2  符号

2.2.1 作用与作用效应

C——结构或构件的裂缝宽度或变形的规定限值;

——修正后地基承载力特征值;

P——基础底面处的平均压应力设计值;

——基础底面边缘的最大压应力设计值;

R——结构构件的抗力设计值;

——水平地震作用标准值的效应;

——导、地线张力可变荷载的代表值效应;

——竖向地震作用标准值的效应;

——永久荷载代表值的效应;

——永久荷载标准值的效应;

——第 i 项可变荷载标准值的效应;

——风荷载标准值的效应;

T ——绝缘子承受的最大使用荷载、断线荷载、断联荷载、验算荷载或常年荷载;

——基础上拔或倾覆外力设计值;

——导、地线在弧垂最低点的最大张力 ;

——导、地线的拉断力;

——绝缘子的额定机械破坏负荷;

V——基准高度为10m的风速;

——绝缘子串风荷载标准值

——基准风压标准值;

——杆塔风荷载标准值;

——垂直于导线及地线方向的水平风荷载标准值;

——土的重度设计值;

——混凝土的重度设计值。

2.2.2  电工

n——海拔1000m时每联绝缘子所需片数;

——高海拔地区每联绝缘子所需片数;

U——系统标称电压;

λ——爬电比距。

2.2.3  计算系数

B——覆冰时风荷载增大系数;

——放电电压海拔修正系数;

——导、地线的设计安全系数;

——绝缘子爬电距离的有效系数;

——悬垂绝缘子串系数;

——绝缘子机械强度的安全系数;

m——海拔修正因子;

——特征指数;

——风压不均匀系数;

——导线及地线风荷载调整系数;

——杆塔风荷载调整系数;

——构件的体型系数;

——导线或地线的体型系数;

——风压高度变化系数;

——可变荷载组合系数;

——抗震基本组合中的风荷载组合系数;

——杆塔结构重要性系数;

——水平地震作用分项系数;

——竖向地震作用分项系数;

——导、地线张力可变荷载的分项综合系数;

——永久荷载分项系数;

——第i项可变荷载的分项系数;

——地基承载力调整系数;

——承载力抗震调整系数;

——基础的附加分项系数;

2.2.4  几何参数

——绝缘子串承受风压面积计算值;

——构件承受风压的投影面积计算值;

D——导线水平线间距离;

——导线间水平投影距离;

——导线间垂直投影距离;

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;

——导线最大弧垂;

H——海拔高度;

L——档距;

——悬垂绝缘子串长度;

——单片悬式绝缘子的几何爬电距离;

——杆塔的水平档距;

S——导线与地线间的距离;

θ——风向与导线或地线方向之间的夹角;

——几何参数的标准值;

路径

3.0.1 路径选择宜采用卫片、航片、全数字摄影测量系统和红外测量等新技术;在地质条件复杂地区,必要时宜采用地质遥感技术;综合考虑线路长度、地形地貌、地质、冰区、交通、施工、运行及地方规划等因素,进行多方案技术经济比较,做到安全可靠、环境友好、经济合理。

3.0.2 路径选择应避开军事设施、大型工矿企业及重要设施等,符合城镇规划。

3.0.3 路径选择宜避开不良地质地带和采动影响区,当无法避让时,应采取必要的措施;宜避开重冰区、导线易舞动区及影响安全运行的其他地区;宜避开原始森林、自然保护区和风景名胜区。

3.0.4 路径选择应考虑与邻近设施如电台、机场、弱电线路等邻近设施的相互影响。

3.0.5 路径选择宜靠近现有国道、省道、县道及乡镇公路,充分使用现有的交通条件,方便施工和运行。

3.0.6 大型发电厂和枢纽变电所的进出线、两回或多回路相邻线路应统一规划,在走廊拥挤地段宜采用同杆塔架设。

3.0.7 轻、中、重冰区的耐张段长度分别不宜大于 10km、5km和3km,且单导线线路不宜大于 5km。当耐张段长度较长时应考虑防串倒措施。在高差或档距相差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短。输电线路与主干铁路、高速公路交叉,应采用独立耐张段。

3.0.8 山区线路在选择路径和定位时,应注意限制使用档距和相应的高差,避免出现杆塔两侧大小悬殊的档距,当无法避免时应采取必要的措施,提高安全度。

3.0.9 有大跨越的输电线路,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。

气象条件

4.0.1 设计气象条件应根据沿线气象资料的数理统计结果及附近已有线路的运行经验确定,当沿线的气象与本规范附录A典型气象区接近时,宜采用典型气象区所列数值。基本风速、设计冰厚重现期应符合下列规定:

1  750kV、500kV输电线路及其大跨越重现期应取50年。

2  110kV~330kV输电线路及其大跨越重现期应取30年。

4.0.2 确定基本风速时,应按当地气象台、站 10min 时距平均的年最大风速为样本,并宜采用极值Ⅰ型分布作为概率模型,统计风速的高度应符合下列规定:

1  110kV~750kV输电线路统计风速应取离地面10m。

2  各级电压大跨越统计风速应取离历年大风季节平均最低水位10m。

4.0.3 山区输电线路宜采用统计分析和对比观测等方法,由邻近地区气象台、站的气象资料推算山区的基本风速,并应结合实际运行经验确定。当无可靠资料时,宜将附近平原地区的统计值提高 10%。

4.0.4  110kV~330kV输电线路的基本风速不宜低于23.5m/s;500kV~750kV输电线路的基本风速不宜低于27m/s。必要时还宜按稀有风速条件进行验算。

4.0.5 轻冰区宜按无冰、5mm或10mm覆冰厚度设计,中冰区宜按 15mm或20mm覆冰厚度设计,重冰区宜按 20mm、30mm、40mm或50mm 覆冰厚度等设计,必要时还宜按稀有覆冰条件进行验算。

4.0.6 除无冰区段外,地线设计冰厚应较导线冰厚增加5mm。

4.0.7 应加强对沿线已建线路设计、运行情况的调查,并应考虑微地形、微气象条件以及导线易舞动地区的影响。

4.0.8 大跨越基本风速,当无可靠资料时,宜将附近陆上输电线路的风速统计值换算到跨越处历年大风季节平均最低水位以上10m处,并增加10%,考虑水面影响再增加 10%后选用。大跨越基本风速不应低于相连接的陆上输电线路的基本风速。

4.0.9 大跨越设计冰厚,除无冰区段外,宜较附近一般输电线路的设计冰厚增加 5mm。

4.0.10 设计用年平均气温,应按以下方法确定。

1  当地区年平均气温在3℃~17℃时,宜取与年平均气温值邻近的5的倍数值。

2  当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。

4.0.11 安装工况风速应采用 10m/s,覆冰厚度应采用无冰,同时气温应按下列规定取值:

1  最低气温为-40℃的地区,宜采用-15℃。

2  最低气温为-20℃的地区,宜采用-10℃。

3  最低气温为-10℃的地区,宜采用-5℃。

4  最低气温为-5℃的地区,宜采用0℃。

4.0.12 雷电过电压工况的气温宜采用 15℃,当基本风速折算到导线平均高度处其值大于或等于 35m/s时雷电过电压工况的风速取 15m/s,否则取 10m/s;校验导线与地线之间的距离时,应采用无风,且无冰。

4.0.13 操作过电压工况的气温可采用年平均气温,风速宜取基本风速折算到导线平均高度处的风速的 50%,但不宜低于 15m/s,且应无冰。

4.0.14 带电作业工况的风速可采用 10m/s,气温可采用 15℃,覆冰厚度应采用无冰。                                 

导线和地线

5.0.1 输电线路的导线截面,宜根据系统需要按照经济电流密度选择;也可根据系统输送容量,并应结合不同导线的材料结构进行电气和机械特性等比选,通过年费用最小法进行综合技术经济比较后确定。

5.0.2 输电线路的导线截面和分裂型式应满足电晕、无线电干扰和可听噪声等要求。当选用现行国标标准《圆线同心绞架空导线》GB/T 1179 中的钢芯铝绞线时,海拔不超过 1000m 可不验算电晕的导线最小外径应符合表 5.0.2 的规定。

表5.0.2  可不必验算电晕的导线最小外径(海拔不超过1000m)

标称电压(kV) 110 220 330 500 750
导线外径(mm) 9.60 21.60 33.6 2×21.60 3×17.10 2×17.10 3×26.82 4×21.60 4×36.90 5×30.20 6×25.50

5.0.3 大跨越的导线截面宜按允许载流量选择,其允许最大输送电流与陆上线路相配合,并通过综合技术经济比较确定。

5.0.4 海拔不超过1000m时,距输电线路边相导线投影外20m处且离地2m高且频率为0.5MHz时的无线电干扰限值应符合表 5.0.4 的规定。

表 5.0.4  无线电干扰限值

标称电压(kV) 110 220~330 500 750
限值 dB(μv/m) 46 53 55 58

5.0.5 距输电线路边相导线投影外 20m 处,湿导线条件下的可听噪声值不应超过表 5.0.5 的规定。

表 5.0.5  可听噪声限值

标称电压(kV) 110~750
限值 dB(A) 55

5.0.6 验算导线允许载流量时,导线的允许温度宜按下列规定取值:

1  钢芯铝绞线和钢芯铝合金绞线宜采用70℃,必要时可采用80℃;大跨越宜采用90℃。

2  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。

3  镀锌钢绞线可采用125℃。

注:环境气温宜采用最热月平均最高温度;风速采用 0.5m/s(大跨越采用0.6m/s);太阳辐射功率密度采用 0.1W/c㎡。

5.0.7 导、地线在弧垂最低点的设计安全系数不应小于 2.5,悬挂点的设计安全系数不应小于 2.25。地线的设计安全系数不应小于导线的设计安全系数。

5.0.8 导、地线在弧垂最低点的最大张力应按下式计算:

Tmax≤Tp/Kc                      (5.0.8)

式中: ——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。

5.0.9 导、地线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其导、地线拉断力的70%。悬挂点的最大张力,不应超过导、地线拉断力的77%。

5.0.10 地线(包括光纤符合架空地线)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,地线的允许温度宜按下列规定取值:

1  钢芯铝绞线和钢芯铝合金绞线可采用200℃。

2  钢芯铝包钢绞线和铝包钢绞线可采用300℃。

3  镀锌钢绞线可采用400℃。

4  光纤复合架空地线的允许温度应采用产品试验保证值。

5.0.11 光纤符合架空地线的结构选型应考虑耐雷击性能,短路电流值和相应计算时间应根据系统情况决定。

5.0.12 地线采用镀锌钢绞线时与导线的配合宜符合表5.0.12的规定。

表5.0.12  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-400/35 LGJ-400/50

及以上

镀锌钢绞线最小标称截面(m㎡) 无冰区段 35 50 80
覆冰区段 50 80 100

注:500kV 及以上输电线路无冰区段、覆冰区段地线采用镀锌钢绞线时最小标称截面应分别不小于80m㎡、100m㎡ 。

5.0.13 导、地线防振措施应符合下列规定:

1  铝钢截面比不小于 4.29 的钢芯铝绞线或镀锌钢绞线,其导、地线平均运行张力的上限和相应的防振措施,应符合表 5.0.13 的规定。当有多年运行经验可不受表 5.0.13 的限制。

表5.0.13  导、地线平均运行张力的上限和相应的防振措施

情况 平均运行张力的上限

(拉断力的百分数)(%)

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 16 12 不需要
档距不超过500m 的非开阔地区 18 18 不需要
档距不超过120m 18 18 不需要
不论档距大小 22 护线条
不论档距大小 25 25 防振锤(阻尼线)或另加护线条

注:4分裂及以上导线采用阻尼间隔棒时,档距在500m及以下可不再采用其它防振措施。阻尼间隔棒宜不等距、不对称布置,导线最大次档距不宜大于70m,端次档距宜控制在28m~35m。

2  对本规范第 5.0.13 条第 1 款以外的导、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。

3  大跨越导、地线的防振措施,宜采用防振锤、阻尼线或阻尼线加防振锤方案,同时分裂导线宜采用阻尼间隔棒,具体设计方案宜参考运行经验或通过试验确定。

5.0.14 线路经过导线易发生舞动地区时应采取或预留防舞措施。

5.0.15 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,塑性伸长对弧垂的影响宜采用降温法补偿。当无资料时,镀锌钢绞线的塑性伸长可采用 1×10-4,并降低温度 10℃补偿;钢芯铝绞线的塑性伸长及降温值可按表 5.0.15的规定确定。

表5.0.15  钢芯铝绞线塑性伸长及降温值

铝钢截面比 塑性伸长 降温值(℃)
4.29~4.38 3×10 15
5.05~6.16 3×10-4~4×10-4 15~20
7.71~7.91 4×10-4~5×10-4 20~25
11.34~14.46 5×10-4~6×10-4 25(或根据试验数据确定)

注:对铝包钢绞线、大铝钢截面比的钢芯铝绞线或钢芯铝合金绞线应由制造厂家提供塑性伸长值或降温值。

绝缘子和金具

6.0.1 绝缘子机械强度的安全系数,不应小于表 6.0.1 所列数值。双联及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 6.0.1  绝缘子机械强度安全系数

情况 最大使用荷载 常年荷载 验算 断线 断联
盘型绝缘子 棒型绝缘子
安全系数 2.7 3.0 4.0 1.5 1.8 1.5

绝缘子机械强度的安全系数Kj应按下式计算:

Kj=Tr/T                       (6.0.1)

式中 Tr——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、断线荷载、断联荷载、验算荷载或常年荷载(kN)。

注:常年荷载是指年平均气温条件下绝缘子所承受的荷载。验算荷载是验算条件下绝缘子所承受的荷载。断线的气象条件是无风、有冰、-5 C,断联的气象条件是无风、无冰、-5 C。设计悬垂串时导、地线张力可按本规范第10.1节的规定取值。

6.0.2 采用黑色金属制造的金具表面应热镀锌或采取其他相应的防腐措施。

6.0.3 金具强度的安全系数应符合下列规定:

1  最大使用荷载情况不应小于2.5。

2  断线、断联、验算情况不应小于1.5

6.0.4  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。有特殊要求需要另行研制或采用非标准金具时,应经试验合格后方可使用。

6.0.5 地线绝缘时宜使用双联绝缘子串。

6.0.6 当线路与直流输电工程接地极距离小于5km时地线(包括光纤符合架空地线)应绝缘,大于或等于5km时通过计算确定地线(包括光纤符合架空地线)是否绝缘。

6.0.7 与横担连接的第一个金具应转动灵活且受力合理,其强度应高于串内其他金具强度。

6.0.8 输电线路悬垂 V 型串两肢之间夹角的一半可比最大风偏角小 5º~10º,或通过试验确定。

6.0.9 线路经过易舞动区应适当提高金具和绝缘子串的机械强度。

6.0.10 在易发生严重覆冰地区,宜增加绝缘子串长和采用 V 型串、八字串。

绝缘配合、防雷和接地

7.0.1 输电线路的绝缘配合,应满足线路能在工频电压、操作过电压、雷电过电压等各种条件下安全可靠地运行。

7.0.2 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的绝缘子最少片数,应符合表 7.0.2 的规定。耐张绝缘子串的绝缘子片数应在表7.0.2 的基础上增加,对 110kV~330kV 输电线路应增加 1 片,对 500kV 输电线路应增加 2 片,对 750kV 输电线路不需增加片数。

表7.0.2  操作过电压及雷电过电压要求悬垂绝缘子串的最少绝缘子片数

标称电压(kV) 110 220 330 500 750
单片绝缘子的高度(mm) 146 146 146 155 170
绝缘子片数(片) 7 13 17 25 32

7.0.3 全高超过40m有地线的杆塔,高度每增加10m,应比本规范表7.0.2增加1片相当于高度为146mm的绝缘子,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相应增大;750kV杆塔全高超过40m时,可根据实际情况进行验算,确定是否需要增加绝缘子片数和间隙。

7.0.4 绝缘配置应以审定的污区分布图为基础,结合线路附近的污秽和发展情况,综合考虑环境污秽变化因素,选择合适的绝缘子型式和片数,并适当留有裕度。

7.0.5 绝缘配合设计可采用爬电比距法,也可采用污耐压法,选择合适的绝缘子型式和片数。当采用爬电比距法时,绝缘子片数应按下式计算:

n≥  λU/KeLo1                                (7.0.5)

式中  n——海拔1000m时每联绝缘子所需片数;

λ——爬电比距(cm/kV);

U ——系统标称电压(kV);

Ke ——单片悬式绝缘子的几何爬电距离(cm);

Lo1 ——绝缘子爬电距离的有效系数,主要由各种绝缘子几何爬电距离在试验和运行中污秽耐压的有效性来确定;并以XP-70、XP-160型绝缘子为基础,其值取为1。

7.0.6 通过污秽地区的输电线路,耐张绝缘子串的片数按本规范第 7.0.3 条的规定选择并已达到第 7.0.2 条的规定片数时,可不再比悬垂绝缘子串增加。同一污区,其爬电比距根据运行经验较悬垂绝缘子串可适当减少。

7.0.7 在轻、中污区复合绝缘子的爬电距离不宜小于盘型绝缘子;在重污区其爬电距离不应小于盘型绝缘子最小要求值的 3/4 且不小于2.8 cm/kV;用于 220kV 及以上输电线路复合绝缘子两端都应加均压环,其有效绝缘长度需满足雷电过电压的要求。

7.0.8 高海拔地区悬垂绝缘子串的片数,宜按下式计算:

nH=ne^[0.1215m1(H-1000)/1000]

式中 nH ——高海拔地区每串绝缘子所需片数;

H——海拔高度(m);

m1——特征指数,它反映气压对于污闪电压的影响程度,由试验确定。

各种绝缘子可按本规范附录C的规定取值。

7.0.9 在海拔不超过 1000m 的地区,在相应风偏条件下,带电部分与杆塔构件(包括拉线、脚钉等)的最小间隙,应符合表 7.0.9-1和表7.0.9-2的规定。

表 7.0.9-1  110kV~500kV 带电部分与杆塔构件的最小间隙

(包括拉线、脚钉等)的最小间隙(m)

标称电压(kV) 110 220 330 500
工频电压 0.25 0.55 0.90 1.20 1.30
操作过电压 0.70 1.45 1.95 2.50 2.70
雷电过电压 1.00 1.9 2.30 3.30 3.30

表 7.0.9-2  750kV 带电部分与杆塔构件的最小间隙

标称电压(kV)

海拔高度(m)

750
500 1000
工频电压 I串 1.80 1.90
操作过电压 边相I串 3.80 4.00
中相V串 4.60 4.80
雷电过电压 4.20(或按绝缘子串放电电压的0.80配合)

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,可按本规范附录A的规定取值。

2  按运行电压情况校验间隙时风速采用基本风速修正至相应导线平均高度处、的值及相应气温。

3  当应高海拔而需增加绝缘子数量时,雷电过电压最小间隙也应相应增大。

4  500kV空气间隙栏,左侧数据适合于海拔高度不超过500m地区;右侧是用于超过500m但不超过1000m的地区。

7.0.10 在海拔高度 1000m 以下地区,带电作业时,带电部分对杆塔与接地部分的校验间隙应符合表 7.0.10 的规定。

表 7.0.10  带电部分对杆塔与接地部分的校验间隙

标称电压(kV) 110 220 330 500 750
校验间隙(m) 1.00 1.80 2.20 3.20 4.00/4.30

(边相 I 串/中相 V 串)

注:1  对操作人员需要停留工作的部位,还应考虑人体活动范围0.5m。

2  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。

7.0.11 海拔高度不超过 1000m 的地区,在塔头结构布置时,相间操作过电压相间最小间隙和档距中考虑导线风偏工频电压和操作过电压相间最小间隙,宜符合表 7.0.11 的规定。

表 7.0.11  工频电压和操作过电压相间最小间隙(m)

标称电压(kV) 110 220 330 500 750
工频电压(m) 0.50 0.90 1.60 2.20 2.80
操作过电压 塔  头 1.20 2.40 3.40 5.20 7.70*
档距中 1.10 2.10 3.00 4.60 6.80

注:*表示操作过电压相间最小间隙为单回路紧凑型模拟塔头试验值。

7.0.12 空气放电电压海拔修正系数 Ka 可按下式确定:

式中:H ——海拔高度(m);

m——海拔修正因子,工频、雷电电压海拔修正因子m=1.0;操作过电压海拔修正因子可按海拔修正因子m与电压的关系(图7.0.12)中的曲线a、c取值。

图7.0.12  海拔修正因子m与电压的关系

a—相对地绝缘;b—纵向绝缘;c—相间绝缘;d—棒—板间隙。

7.0.13 输电线路的防雷设计,应根据线路电压、负荷性质和系统运行方式,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。应符合下列规定:

1  110kV输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。无地线的输电线路,宜在变电所或发电厂的进线段架设1km~2km地线。

2  220kV~330kV输电线路应沿全线架设地线,年平均雷暴日数不超过15d的地区或运行经验证明雷电活动轻微的地区,可架设单地线,山区宜架设双地线。

3  500kV~750kV输电线路应沿全线架设双地线。

7.0.14 杆塔上地线对边导线的保护角,应符合下列要求:

1  对于单回路,330kV 及以下线路的保护角不宜大于 15°,500kV~750kV 线路的保护角不宜大于 10°。

2  对于同塔双回或多回路,110kV线路的保护角不宜大于 10°;220kV 及以上线路的保护角均不宜大于0°。

3  单地线线路不宜大于 25°。

4  对重覆冰线路的保护角可适当加大。

7.0.15 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,应按下式计算:

S≥0.012L+1                       (7.0.13)

式中:S——导线与地线间的距离(m);

L——档距(m)。

注:计算条件:气温15℃,无风、无冰。

7.0.16 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 7.0.16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 7.0.16 所列数值,可不装设人工接地体。

表7.0.16  有地线的线路杆塔的工频接地电阻

土壤电阻率(Ω·m) ≤100 100~500 500~1000 1000~2000 >2000
工频接地电阻(Ω) 10 15 20 25 30*

注:*如土壤电阻率超过2000Ω·m,接地电阻很难降到30Ω时,可采用6根~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。

7.0.17 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,其接地电阻不应超过30Ω。

7.0.18 线路经过直流接地极附近时,要考虑接地极对铁塔、基础的影响。

7.0.19 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。并应符合下列规定:

1  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。

2  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25m㎡。

3  接地体引出线的截面不应小于50m㎡并应进行热稳定验算,引出线表面应进行有效的防腐处理。

7.0.20 通过耕地的输电线路,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。

7.0.21 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,应校验其热稳定,并应设置人身安全的防护措施。

7.0.22 当输电线路与弱电线路交叉时,交叉档弱电线路的木质电杆应有防雷措施。


导线布置

8.0.1 导线的线间距离应结合运行经验确定,并应符合下列规定:

1  对 1000m 以下档距,水平线间距离宜按下式计算:

D=ki Lk+U/110+0.65√fc(8.0.1-1)

式中  ki——悬垂绝缘子串系数,宜符合表8.0.1-1规定的数值;

D——导线水平线间距离(m);

Lk ——悬垂绝缘子串长度(m);

U——系统标称电压(kV);

fc ——导线最大弧垂(m)。

注: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,可按本规范附录D的规定取值。

表8.0.1-1  系数

悬垂绝缘子串型式 I-I串 I-V串 V-V串
 ki 0.4 0.4 0

2  导线垂直排列的垂直线间距离,宜采用公式(8.0.1-1)计算结果的75%。使用悬垂绝缘子串的杆塔的最小垂直线间距离宜符合表8.0.1-2的规定。

表8.0.1-2  使用悬垂绝缘子串杆塔的最小垂直线间距离

标称电压(kV) 110 220 330 500 750
垂直线间距离(m) 3.5 5.5 7.5 10.0 12.5

3  导线三角排列的等效水平线间距离,宜按下式计算:

Dx=(Dp^2+(4/3Dz)^2) ^0.5                       (8.0.1-2)

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)。

8.0.2 如无运行经验,覆冰地区上下层相邻导线间或地线与相邻导线间的最小水平偏移,如无运行经验,宜符合表 8.0.2的规定。

表8.0.2  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) 110 220 330 500 750
设计冰厚10(mm) 0.5 1.0 1.5 1.75 2.0

注:无冰区可不考虑水平偏移。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,可根据运行经验参照表8.0.2适当减少。

8.0.3 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an本规范第8.0.1条的规定增加0.5m。

8.0.4 线路换位宜符合下列规定:

1  中性点直接接地的电力网,长度超过 100km 的输电线路宜换位。换位循环长度不宜大于 200km。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输电线路的相序排列的措施来平衡不对称电流。

2  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,可用换位或变换输电线路相序排列的方法来平衡不对称电容电流。

3  对于∏接线路应校核不平衡度,必要时进行换位。

杆塔型式

9.0.1 杆塔类型宜符合下列规定:

1  杆塔按其受力性质,宜分为悬垂型、耐张型杆塔。悬垂型杆塔分为悬垂直线和悬垂转角杆塔;耐张型杆塔分为耐张直线、耐张转角和终端杆塔。

2  杆塔按其回路数,应分为单回路、双回路和多回路杆塔。单回路导线既可水平排列,也可三角排列或垂直排列;双回路和多回路杆塔导线可按垂直排列,必要时可考虑水平和垂直组合方式排列。

9.0.2 杆塔外形规划与构件布置应按照导线和地线排列方式,并应以结构简单、受力均衡、传力清晰、外形美观为原则,同时结合占地范围、杆塔材料、运行维护、施工方法、制造工艺等因素在充分进行设计优化的基础上选取技术先进、经济合理的设计方案。

9.0.3 杆塔使用宜遵守以下原则:

1  对不同类型杆塔的选用,应依据线路路径特点,按照安全可靠、经济合理、维护方便和有利于环境保护的原则进行。

2  在平地和丘陵等便于运输和施工的非农田和非繁华地段,可因地制宜地采用拉线杆塔和钢筋混凝土杆。

3  对于山区线路杆塔,应依据地形特点,配合不等高基础,采用全方位长短腿结构形式。

4  对于线路走廊拆迁或清理费用高以及走廊狭窄的地带,宜采用导线三角形或垂直排列的杆塔,并考虑 V 型、Y 型和L 型绝缘子串使用的可能性,在满足安全性和经济性的基础上减小线路走廊宽度。轻、中冰区线路宜结合远景规划,采用双回路或多回路杆塔;重冰区线路宜采用单回路导线水平排列的杆塔;城区或市郊线路可采用钢管杆。

5  对于悬垂直线杆塔,当需要兼小角度转角,且不增加杆塔头部尺寸时,其转角度数不宜大于 3°。悬垂转角杆塔的转角度数,对 330kV 及以下线路杆塔不宜大于 10°;对500kV 及以上线路杆塔不宜大于20°。

10  杆塔荷载及材料

10.1  杆塔荷载

10.1.1 荷载分类宜符合下列要求:

1  永久荷载:导线及地线、绝缘子及其附件、杆塔结构、各种固定设备、基础以及土体等的重力荷载;拉线或纤绳的初始张力,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。

10.1.2 杆塔的作用荷载宜分为:横向荷载、纵向荷载和垂直荷载。

10.1.3 各类杆塔均应计算线路正常运行情况、断线情况、不均匀覆冰情况和安装情况下的荷载组合,必要时尚应验算地震等罕见情况。

10.1.4 各类杆塔的正常运行情况,应计算下列荷载组合:

1  基本风速、无冰、未断线(包括最小垂直荷载和最大水平荷载组合)。

2  设计覆冰、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)。

10.1.5 悬垂型杆塔(不含大跨越悬垂型杆塔)的断线情况,应按-5℃、有冰、无风的气象条件,计算下列荷载组合:

1  对单回路杆塔,单导线断任意一相导线(分裂导线任意一相导线有纵向不平衡张力),地线未断;断任意一根地线,导线未断。

2  对双回路杆塔,同一档内,单导线断任意两相导线(分裂导线任意两相导线有纵向不平衡张力);同一档内,断一根地线,单导线断任意一相导线(分裂导线任意一相导线有纵向不平衡张力)。

3  对多回路杆塔,同一档内,单导线断任意三相导线(分裂导线任意三相导线有纵向不平衡张力);同一档内,断一根地线,单导线断任意两相导线(分裂导线任意两相导线有纵向不平衡张力)。

10.1.6 耐张型杆塔的断线情况应按-5℃、有冰、无风的气象条件,计算下列荷载组合:

1  对单回路和双回路杆塔,同一档内,单导线断任意两根导线(分裂导线任意两相导线有纵向不平衡张力)、地线未断;同一档内,断任意一根地线,单导线断任意一相导线(分裂导线任意一相有纵向不平衡张力)。

2  对多回路塔,同一档内,单导线断任意三相导线(分裂导线任意三相导线有纵向不平衡张力)、地线未断;同一档内,断任意一根地线,单导线断任意两相导线(分裂导线任意两相有纵向不平衡张力)。

10.1.7  10mm 及以下的冰区导、地线的断线张力(或分裂导线的纵向不平衡张力)的取值应符合表10.1.7规定的导、地线最大使用张力的百分数,垂直冰荷载取 100%设计覆冰荷载。

表10.1.7  10mm及以下冰区导、地线断线张力(或分裂导线的纵向不平衡张力)(%)

地形 地线 悬垂塔导线 耐张塔导线
单导线 双分裂导线 双分裂以上导线 单导线 双分裂及以上导线
平丘 100 50 25 20 100 70
山地 100 50 30 25 100 70

10.1.8  10 mm 冰区不均匀覆冰情况的导、地线不平衡张力的取值应符合表10.1.8规定的导、地线最大使用张力的百分数。垂直荷载按75%设计覆冰荷载计算。相应的气息条件按-5℃、10m/s 风速的气象条件计算。

表10.1.8  不均匀覆冰情况的导、地线不平衡张力(%)

悬垂型杆塔 耐张型杆塔
导线 地线 导线 地线
10 20 30 40

10.1.9  各类杆塔均应考虑所有导、地线同时同向有不均匀覆冰的不平衡张力。

10.1.10  各类杆塔在断线情况下的断线张力(分裂导线纵向不平衡张力),以及不均匀覆冰情况下的不平衡张力均应按静态荷载计算。

10.1.11  防串倒的加强型悬垂型杆塔,除按常规悬垂型杆塔工况计算外,还应按所有导、地线同侧有断线张力(分裂导线纵向不平衡张力)计算。

10.1.12  各类杆塔的验算覆冰荷载情况,按验算冰厚、-5℃、10m/s风速,所有导、地线同时同向有不平衡张力。

10.1.13  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  悬垂型杆塔的安装荷载应符合下列规定:

1)提升导、地线及其附件时的作用荷载。包括提升导、地线、绝缘子和金具等重量(一般按 2.0倍计算)、安装工人和工具的附加荷载,应考虑动力系数1.1,附加荷载标准值宜符合表10.1.13的规定。

表10.1.13  附加荷载标准值

电压(kV) 导线 地线
悬垂型杆塔 耐张型杆塔 悬垂型杆塔 耐张型杆塔
110 1.5 2.0 1.0 1.5
220~330 3.5 4.5 2.0 2.0
500~750 4.0 6.0 2.0 2.0

2)导线及地线锚线作业时的作用荷载。锚线对地夹角不宜大于 20°,正在锚线相的张力应考虑动力系数 1.1。挂线点垂直荷载取锚线张力的垂直分量和导、地线重力和附加荷载之和,纵向不平衡张力分别取导、地线张力与锚线张力纵向分量之差。

2   耐张型杆塔的安装荷载应符合下列规定:

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、地线已架设或未架设。

2)临时拉线所产生的荷载:锚塔和紧线塔均允许计及临时拉线的作用,临时拉线对地夹角不应大于45°,其方向与导、地线方向一致,临时拉线一般可平衡导、地线张力的30%。500kV及以上杆塔,对4分裂导线的临时拉线按平衡导线张力标准值30kN考虑,6分裂及以上导线的临时拉线按平衡导线张力标准值40kN考虑,地线临时拉线按平衡地线张力标准值5kN考虑。

3)线牵引绳产生的荷载:紧线牵引绳对地夹角按不大于20°考虑,计算紧线张力时应计及导、地线的初伸长、施工误差和过牵引的影响。

4)安装时的附加荷载:宜按本规范表10.1.13的规定取值。

3  导、地线的架设次序,宜考虑自上而下地逐相(根)架设。对于双回路及多回路杆塔,应按实际需要,可考虑分期架设的情况。

4  与水平面夹角不大于30°且可以上人的铁塔构件,应能承受设计值 1000N 人重荷载,且不应与其他荷载组合。

10.1.14 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。

10.1.15 计算曲线型铁塔时,应考虑沿高度方向不同时出现最大风速的不利情况。

10.1.16 位于地震烈度为7度及以上地区的混凝土高塔和位于地震烈度为9度及以上地区的各类杆塔均应进行抗震验算。

10.1.17 外壁坡度小于 2%的圆筒形结构或圆管构件,应根据雷诺数 Re 的不同情况进行横风向风振(旋涡脱落)校核。

10.1.18 导线及地线的水平风荷载的标准值和基准风压标准值,应按下式计算:

Wx=α·Wo·uz·usc·βc·d·Lp·B·(sinθ)^2    (10.1.18-1)

Wo=/1600                   (10.1.18-2)

式中:Wx——垂直于导线及地线方向的水平风荷载标准值(kN);

α——风压不均匀系数,应根据设计基本风速,按表10.1.18-1的规定确定,当校验杆塔电气间隙时,α随水平档距变化取值按表10.1.18-2的规定确定;

βc——500kV和750kV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),βc应按表10.1.18-1确定,其他电压级的线路βc取1.0;

uz——风压高度变化系数,基准高度为10m的风压高度变化系数按表10.1.21的规定确定;

usc——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=1.2;线径大于或等于17mm,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);

B——覆冰时风荷载增大系数,5mm冰区取1.1,10mm冰区取1.2;

θ——风向与导线或地线方向之间的夹角(°);

Wo——基准风压标准值(kN/㎡);

V ——基准高度为10m的风速 (m/s)。

表 10.1.18-1  风压不均匀系数α和导地线风载调整系数βc

风速 V ≤20 20≤V<27 27≤V<31.5 ≥31.5
α 计算杆塔荷载 1.00 0.85 0.75 0.70
设计杆塔(风偏计算用) 1.00 0.75 0.61 0.61
计算 500、750kV杆塔荷载 1.00 1.10 1.20 1.30

注:对跳线计算,α宜取1.0。

表 10.1.18-2  风压不均匀系数α随水平档距变化取值

水平档距(m) ≤200 250 300 350 400 450 500 ≥550
α 0.80 0.74 0.70 0.67 0.65 0.63 0.62 0.61

10.1.19  杆塔风荷载的标准值,应按下式计算:

Ws=Wo*uz*us *βz*B*As   (10.1.19)

式中:Ws——杆塔风荷载标准值(kN);

uz——构件的体型系数

us——构件承受风压的投影面积计算值(㎡)

βz——杆塔风荷载调整系数。

10.1.20 杆塔风荷载调整系数应符合下列规定:

1  杆塔设计时,当杆塔全高不超过60m,杆塔风荷载调整系数(用于杆塔本身)应按表10.1.20对全高采用一个系数;当杆塔全高超过60m,杆塔风荷载调整系数应按现行国家规范标准《建筑结构荷载规范》GB50009采用由下到上逐段增大的数值,但其加权平均值对自立式铁塔不应小于1.6,对单柱拉线杆塔不应小于1.8。

2  设计基础时,当杆塔全高不超过60m,杆塔风荷载调整系数应取1.0;当杆塔全高超过60m,宜采用由下到上逐段增大的数值,但其加权平均值对自立式铁塔不应小于1.3。

表 10.1.20  杆塔风荷载调整系数βz(用于杆塔本身)

杆塔全高 H(m) 20 30 40 50 60
单柱拉线杆塔 1.0 1.4 1.6 1.7 1.8
其他杆塔 1.0 1.25 1.35 1.5 1.6

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。

10.1.21 绝缘子串风荷载的标准值,应按下式计算:

Wi=Wo*uz*B*Ai                             (10.1.20)

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(m )。

10.1.22 对于平坦或稍有起伏的地形,风压高度变化系数应根据地面粗糙度类别按表 10.1.22 的规定确定。

表10.1.22  风压高度变化系数μ

离地面或海平面高度(m) 地面粗糙度类别
A B C D
5 1.17 1.00 0.74 0.62
10 1.38 1.00 0.74 0.62
15 1.52 1.14 0.74 0.62
20 1.63 1.25 0.84 0.62
30 1.80 1.42 1.00 0.62
40 1.92 1.56 1.13 0.73
50 2.03 1.67 1.25 0.84
60 2.12 1.77 1.35 0.93
70 2.20 1.86 1.45 1.02
80 2.27 1.95 1.54 1.11
90 2.34 2.02 1.62 1.19
100 2.40 2.09 1.70 1.27
150 2.64 2.38 2.03 1.61
200 2.83 2.61 2.30 1.92
250 2.99 2.80 2.54 2.19
300 3.12 2.97 2.75 2.45
350 3.12 3.12 2.94 2.68
400 3.12 3.12 3.12 2.91
≥450 3.12 3.12 3.12 3.12

注:地面粗糙度类别: A类指近海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区;B类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区;C类指有密集建筑群的城市市区;D类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区。

10.2  结构材料

10.2.1 钢材的材质应根据结构的重要性、结构形式、连接方式、钢材厚度和结构所处的环境及气温等条件进行合理选择。钢材等级宜采用 Q235、Q345、Q390和 Q420,有条件时也可采用 Q460。钢材的质量应分别符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T 700 和《低合金高强度结构钢》GB/T 1591 的规定。

10.2.2 所有杆塔结构的钢材均应满足不低于 B 级钢的质量要求。当采用 40mm 及以上厚度的钢板焊接时,应采取防止钢材层状撕裂的措施。

10.2.3 结构连接一般采用 4.8级、5.8级、6.8级、8.8级热浸镀锌螺栓,有条件时也可使用 10.9 级螺栓,其材质和机械特性应分别符合现行国家标准《紧固件机械性能  螺栓、螺钉和螺柱》GB/T 3098.1 和《紧固件机械性能 螺母 粗牙螺纹》GB/T 3098.2 的有关规定。

10.2.4 环形断面的普通混凝土杆及预应力混凝土杆的钢筋,宜按符合下列规定:

1  普通钢筋宜采用 HRB400 级和 HRB335 级钢筋,也可采用 HPB235 级和 RRB400 级钢筋;

2  预应力钢筋宜采用预应力钢丝,也可采用热处理钢筋。

10.2.5 环形断面的普通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,应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的有关规定确定。

10.2.6 钢材、螺栓和锚栓的强度设计值,应按表 10.2.6 的规定确定。

表 10.2.6  钢材、螺栓和锚栓的强度设计值(N/m㎡)

注:1 *适用于构件上螺栓端距大于等于1.5(螺栓直径);

2  8.8级高强度螺栓应具有A类(塑性性能)和B类(强度)试验项目的合格证明。

10.2.7 拉线宜采用镀锌钢绞线,其强度设计值,应按照表 10.2.7 的规定确定。

表10.2.7  镀锌钢绞线强度设计值(N/m㎡)

注:1 整根钢绞线的拉力设计值等于总面积与强度设计值的乘积;

2 强度设计值中已计入了换算系数:7股0.92,19股0.9。

10.2.8 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。

11  杆塔结构设计基本规定

11.1  基本计算规定

11.1.1 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,结构构件的可靠度采用可靠指标度量,极限状态设计表达式采用荷载标准值、材料性能标准值、几何参数标准值以及各种分项系数等表达。

11.1.2 结构的极限状态应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,应符合下列规定:

1  承载力极限状态。这种极限状态对应于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。这种极限状态对应于结构或构件的变形或裂缝等达到正常使用或耐久性能的规定限值。

11.1.3 结构或构件的强度、稳定和连接强度,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。

11.2  承载能力和正常使用极限状态计算表达式

11.2.1 结构或构件的承载力极限状态,应按以下公式计算:

≤R               (11.2.1)

式中:——杆塔结构重要性系数,重要线路不应小于1.1,临时线路取0.9,其他线路取1.0;

——永久荷载分项系数,对结构受力有利时不大于1.0,不利时取1.2;

——第i项可变荷载的分项系数,取1.4;

——永久荷载标准值的效应;

——第i项可变荷载标准值的效应;

ψ——可变荷载组合系数,正常运行情况取1.0,断线情况、安装情况和不均匀覆冰情况取0.9,验算情况取0.75;

R——结构构件的抗力设计值。

11.2.2 结构或构件的正常使用极限状态,应按一下公式计算:

(11.2.2)

式中: C——结构或构件的裂缝宽度或变形的规定限值(mm)。

11.2.3 结构或构件承载力的抗震验算,应采用下列表达式:

(11.2.3)

式中: ——永久荷载分项系数,对结构受力有利时取1.0,不利时取1.2,验算结构抗倾覆或抗滑移时取0.9。

——水平地震作用分项系数,应按表11.2.3-1的规定确定;

——竖向地震作用分项系数,应按表11.2.3-1的规定确定;

——导、地线张力可变荷载的分项综合系数,取=0.5;

——永久荷载代表值的效应;

——水平地震作用标准值的效应;

——竖向地震作用标准值的效应;

——导、地线张力可变荷载的代表值效应;

——风荷载标准值的效应;

——抗震基本组合中的风荷载组合系数,可取0.3;

——承载力抗震调整系数,应按表11.2.3-2的规定确定。

表11.2.3-1  水平、竖向地震作用分项系数

考虑地震作用的情况
仅考虑水平地震作用 1.3 不考虑
仅考虑竖向地震作用 不考虑 1.3
同时考虑水平与竖向地震作用 水平地震作用为主时 1.3 0.5
竖向地震作用为主时 0.5 1.3

 

表11.2.3-2  承载力抗震调整系数

材  料 结构构件 承载力抗震调整系数
跨越塔 0.85
除跨越塔以外的其他铁塔 0.80
焊缝和螺栓 1.00
钢筋混凝土 跨越塔 0.90
钢管混凝土杆塔 0.80
钢筋混凝土杆 0.80
各类受剪构件 0.85

11.3  杆塔结构基本规定

11.3.1 长期荷载效应组合(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),应符合表11.3.1的规定:

表11.3.1  杆塔的计算挠度(不包括基础倾斜和拉线点位移)

项目 杆塔的技术挠度限值
悬垂直线无拉线单根钢筋混凝土杆及钢管杆 5h/1000
悬垂直线自立式铁塔 3h/1000
悬垂直线拉线杆塔的杆(塔)顶 4h/1000
悬垂直线拉线杆塔,拉线点以下杆(塔)身 2H/1000
耐张塔及终端自立式铁塔 7h/1000

注:1  h为杆塔最长腿基础顶面起至计算点高度,为电杆拉线点至基础顶面的高度。

2  根据杆塔的特点,设计应提出施工预偏的要求。

11.3.2 在考虑荷载效应的标准组合作用下,普通和部分预应力混凝土构件正截面的裂缝控制等级为三级,计算裂缝的允许宽度分别为 0.2mm 及0.1mm。预应力混凝土构件正截面的裂缝控制等级为二级,一般要求不出现裂缝。

11.3.3 钢结构构件允许最大长细比应符合表11.3.3的规定:

表11.3.3  钢结构构件允许最大长细比

项目 钢结构构件允许最大长细
比受压主材 150
受压材 200
辅助材 250
受拉材(预拉力的拉杆可不受长细比限制) 400

11.3.4 拉线杆塔主柱允许最大长细比应符合表11.3.4的规定:

项目 钢结构构件
普通混凝土直线杆 180
预应力混凝土直线杆 200
耐张转角和终端杆 160
单柱拉线铁塔主柱 80
双柱拉线铁塔主柱 110

11.3.5 杆塔铁件应采用热浸镀锌防腐,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。

11.3.6 受剪螺栓的螺纹不应进入剪切面。当无法避免螺纹进入剪切面时,应按净面积进行剪切强度验算。

11.3.7 受拉螺栓及位于横担、顶架等易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。

12  基  础

12.0.1 基础型式的选择,应综合考虑沿线地质、施工条件和杆塔型式等因素,并应符合下列要求:

1  有条件时,应优先采用原状土基础;一般情况下,铁塔可以选用现浇钢筋混凝土基础或混凝土基础;岩石地区可采用锚筋基础或岩石嵌固基础;软土地基可采用大板基础、桩基础或沉井等基础;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;电杆及拉线宜采用预制装配式基础。

2  山区线路应采用全方位长短腿铁塔和不等高基础配合使用的方案。

12.0.2 基础稳定、基础承载力采用荷载的设计值进行计算;地基的不均匀沉降、基础位移等采用荷载的标准值进行计算。

12.0.3 基础的上拔和倾覆稳定,应采用下列极限状态表达式

(12.0.3)

式中:——基础的附加分项系数,应按照表12.0.3的规定确定;

——基础上拔或倾覆外力设计值;

——基础上拔或倾覆的承载力函数;

——几何参数的标准值;

——土的重度设计值(取土的实际重度);

——混凝土的重度设计值(取混凝土的实际重度)。

表 12.0.3  基础附加分项系数

杆塔类型 上拔稳定 倾覆稳
重力式基础 其他各种类型基础 各类型基础
悬垂型杆塔 0.90 1.10 1.10
耐张直线(0°转角)及悬垂转角杆塔 0.95 1.30 1.30
耐张转角、终端及大跨越杆塔 1.10 1.60 1.60

 

 

12.0.4 基础底面压应力,应俺以下公式计算:

1  当轴心荷载作用时:

(12.0.4-1)

式中:P——基础底面处的平均压应力设计值;

——修正后的地基承载力特征值;

——地基承载力调整系数,宜取=0.75。

2  偏心荷载作用时,除应按本规范公式(12.0.4-1)计算外,还应按下式计算:

(12.0.4-2)

式中:——基础底面边缘的最大压应力设计值。

12.0.5 现浇基础的混凝土强度等级不应低于 C20 级。

12.0.6 岩石基础的地基应逐基鉴定。

12.0.7 基础的埋深应大于 0.5m,在季节性冻土地区,当地基土具有冻胀性时应大于土壤的标准冻结深度,在多年冻土地区应符合现行行业标准《冻土地区建筑地基基础设计规范》JGJ 118的有关要求。

12.0.8 跨越河流或位于洪泛区的基础,应收集水文地质资料,必要时考虑冲刷作用和漂浮物的撞击影响,并应采取相应的防护措施。

12.0.9 对位于地震烈度7度及以上地区的高杆塔基础及特殊重要的杆塔基础、8度及以上地区的220kV及以上的耐张型杆塔的基础,当场地为饱和砂土或饱和粉土时,均应考虑地基液化的可能性,并采取必要的稳定和抗震措施。

12.0.10 转角塔、终端塔的基础应采取预偏措施,预偏后的基础顶面应在同一坡面上。


13  对地距离及交叉跨越

13.0.1 导线对地面、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,应根据导线运行温度40℃(若导线按允许温度80℃设计时,导线运行温度取50℃)情况或覆冰无风情况求得的最大弧垂计算垂直距离,根据最大风情况或覆冰情况求得的最大风偏进行风偏校验。重覆冰区的线路,还应计算导线不均匀覆冰和验算覆冰情况下的弧垂增大。

注:1  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。

2  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。

3  输电线路与标准轨距铁路、高速公路及一级公路交叉时,当交叉档距超过 200m,最大弧垂应按导线允许温度计算,导线的允许温度按不同要求取70℃或80℃计算。

13.0.2 导线对地面的最小距离,以及与山坡、峭壁在最小净空距离应符合以下规定:

1  在最大计算弧垂情况下,导线对地面的最小距离应符合表 13.0.2-1 规定的数值。

表 13.0.2-1  导线对地面的最小距离(m)

线路经过地区 标称电压(kV)
110 220 330 500 750
居民区 7.0 7.5 8.5 14 19.5
非居民区 6.0 6.5 7.5 11(10.5*) 15.5**(13.7***)
交通困难地区 5.0 5.5 6.5 8.5 11.0

注:1 *的值用于导线三角排列的单回路;

2 **的值对应导线水平排列单回路的农业耕作区;

3 ***的值对应导线水平排列单回路的非农业耕作区。

2  在最大计算风偏情况下,导线与山坡、峭壁、岩石之间的最小净空距离应符合表13.0.2-2规定的数值。

表 13.0.2-2  导线与山坡、峭壁、岩石的最小净空距离(m)

线路经过地区 标称电压(kV)
110 220 330 500 750
步行可以到达的山坡 5.0 5.5 6.5 8.5 11.0
步行不能到达的山坡、峭壁和岩石 3.0 4.0 5.0 6.5 8.5

13.0.3 输电线路通过居民区宜采用固定横担和固定线夹。

13.0.4 输电线路不应跨越屋顶为燃烧材料做成的建筑物。对耐火屋顶的建筑物,如需跨越时应与有关方面协商同意,500kV 及以上电压的输电线路不应跨越长期住人的建筑物。导线与建筑物之间的距离应符合以下规定:

1  在最大计算弧垂情况下,导线与建筑物之间的最小垂直距离,应符合表 13.0.4-1 规定的数值。

表 13.0.4-1  导线与建筑物之间的最小垂直距离

标称电压(kV) 110 220 330 500 750
垂直距离(m) 5.0 6.0 7.0 9.0 11.5

2  在最大计算风偏情况下,边导线与建筑物之间的最小净空距离,应符合表13.0.4-2规定的数值。

表 13.0.4-2  边导线与建筑物之间的最小净空距离

标称电压(kV) 110 220 330 500 750
距    离(m) 4.0 5.0 6.0 8.5 11.0

3  在无风情况下,边导线与建筑物之间的水平距离,应符合表13.0.4-3规定的数值。

表 13.0.4-3  边导线与建筑物之间的水平距离

标称电压(kV) 110 220 330 500 750
距    离(m) 2.0 2.5 3.0 5.0 6.0

4  在最大计算风偏情况下,边导线与规划建筑物之间的最小净空距离,应符合表 13.0.4-2规定的数值。

13.0.5  500kV及以上输电线路跨越非长期住人的建筑物或邻近民房时,房屋所在位置离地面 1.5m 处的未畸变电场不得超过 4kV/m。

13.0.6 输电线路经过经济作物和集中林区时,宜采用加高杆塔跨越不砍通道的方案。并符合下列规定:

1  当跨越时,导线与树木(考虑自然生长高度)之间的垂直距离,应符合表 13.0.6-1 规定的数值。

表13.0.6-1  导线与树木之间的垂直距离

标称电压(kV ) 110 220 330 500 750
垂直距离(m ) 4.0 4.5 5.5 7.0 8.5

2  当砍伐通道时,通道净宽度不应小于线路宽度加通道附近主要树种自然生长高度的 2 倍。通道附近超过主要树种自然生长高度的非主要树种树木应砍伐。

3  在最大计算风偏情况下,输电线路通过公园、绿化区或防护林带,导线与树木之间的净空距离,应符合表13.0.6-2规定的数值。

表13.0.7-2  导线与树木之间的净空距离

标称电压(kV ) 110 220 330 500 750
距    离(m ) 3.5 4.0 5.0 7.0 8.5

4  输电线路通过果树、经济作物林或城市灌木林不应砍伐出通道。导线与果树、经济作物、城市绿化灌木以及街道行道树之间的最小垂直距离,应符合表13.0.6-3规定的数值。

表13.0.6-3  导线与果树、经济作物、城市绿化灌木及

街道树之间的最小垂直距离

标称电压(kV) 110 220 330 500 750
垂直距离(m) 3.0 3.5 4.5 7.0 8.5

13.0.7 输电线路跨越弱电线路(不包括光缆和埋地电缆)时,输电线路与弱电线路的交叉角应符合表 13.0.7 的规定。

表13.0.7  输电线路与弱电线路的交叉角

弱电线路等级 一级 二级 三级
交 叉 角(度) ≥45 ≥30 不限制

13.0.8 输电线路与甲类火灾危险性的生产厂房、甲类物品库房、易燃、易爆材料堆场以及可燃或易燃、易爆液(气)体贮罐的防火间距不应小于杆塔高度加 3m,还应满足其他的相关规定。

13.0.9 在通道非常拥挤的特殊情况下,可与相关部门协商,在适当提高防护措施,满足防护安全要求后,可相应压缩本规范第 13.0.8 条中的防护间距。

13.0.10 输电线路跨越220kV及以上线路,铁路,高速公路,一级等级公路,一、二级通航河流及特殊管道等时,悬垂绝缘子串宜采用双联串(对500kV及以上线路并宜采用双挂点)或两个单联串。

13.0.11 输电线路与铁路、道路、河流、管道、索道及各种架空线路交叉或接近的基本要求,应符合表 13.0.11的规定。

表13.0.11 输电线路与铁路、公路、河流、管道、索道及各种架空线路交叉或接近的基本要求

注:1  邻档断线情况的计算条件:15℃,无风。

2  路径狭窄地带,两线路杆塔位置交错排列时导线在最大风偏情况下,标称电压110、 220、330、500、750kV对相邻线路杆塔的最小距离,应分别不小于3.0、4.0、5.0、7.0、9.5m。

3  跨越弱电线路或电力线路,导线截面按允许载流量选择时应校验最高允许温度时的交叉距离,其数值不得小于操作过电压间隙,且不得小于0.8m。

4  杆塔为固定横担,且采用分裂导线时,可不检验邻档断线时的交叉跨越垂直距离。

5  重要交叉跨越确定的技术条件,应征求相关部门的意见。


14  环境保护

14.0.1 输电线路设计应符合国家环境保护、水土保持和生态环境保护的有关法律法规的要求。

14.0.2 输电线路的设计中应对电磁干扰、噪声等污染因子采取必要的防治措施,减少其对周围环境的影响。

14.0.3 输电线路无线电干扰限制、可听噪声限值和房屋附近未畸变电场值应符合本规范第5.0.4条、第5.0.5条及第13.0.5条的规定。

14.0.4 对沿线相关的弱电线路和无线电设施应进行通信保护设计并采取相应的处理措施。

14.0.5 山区线路铁塔应采用全方位长短腿与不等高基础配合使用。

14.0.6 输电线路经过经济作物或林区时,宜采取跨越设计。


15  劳动安全和工业卫生

15.0.1 输电线路工程应满足国家规定的有关防火、防爆、防尘、防毒及劳动安全与卫生等的要求。

15.0.2 高杆塔宜采取高空作业工作人员的防坠安全保护措施,在架线高空作业时,应制定安全措施,确保安全生产。

15.0.3 输电线路在施工时,针对由邻近输电线路产生的电磁感应电压应落实好劳动安全措施。

15.0.4 输电线路建成运行后对平行和交叉的其他电压等级的输电线路、通信线等存在感应电压,邻近线路在运行和维修时应做好安全措施。


16  附属设施

16.0.1 新建输电线路在交通困难地区设巡线站时,其维护半径可取40km~50km,如沿线交通方便或该地区已有生产运行机构,也可不设巡检站。巡检站应配备必要的备品备件、检修材料、维护检修工器具以及交通工具。

16.0.2 杆塔上的固定标志,应符合下列原则规定:

1  所有杆塔均应标明线路的名称、代号和杆塔号。

2  所有耐张型杆塔、分支杆塔和换位杆塔前后各一基杆塔上,均应有明显的相位标志。

3  在多回路杆塔上或在同一走廊内的平行线路的杆塔上,均应标明每一线路的名称和代号。

4  高杆塔应按航空部门的规定装设航空障碍标志;

5  杆塔上固定标志的尺寸、颜色和内容还应符合运行部门的要求。

16.0.3 新建输电线路宜根据现有运行条件配备适当的通信设施。

16.0.4 总高度在80m以下的杆塔,登高设施可选用脚钉。高于80m的杆塔,宜选用直爬梯或设置简易的检修人员休息平台。

 

附录A  典型气象区

A.0.1  我国典型气象区见表A.0.1。

表 A.0.1  典型气象区

注:* 一般情况下覆冰同时风速10m/s,当有可靠资料表明需加大风速时可取为15m/s。

 

附录B  高压架空线路污秽分级标准

B.0.1  高压架空线路污秽分级标准见表B.0.1。

表B  高压架空线路污秽分级标准

注:爬电比距计算时可取系统最高工作电压。上表( )内数字为按标称电压计算的值。

 

附录C  各种绝缘子的m 参考值

C.0.1  各种绝缘子的参考值如表C.0.1-1所示。瓷和玻璃绝缘子试品的尺寸如表C.0.1-2所示,各种绝缘子试品的形状如图C.0.1所示。

表C.0.1-1  各种绝缘子的参考值

 

表C.0.1-2  瓷和玻璃绝缘子试品的尺寸

  • 图0.1 瓷和玻璃绝缘子试品形状图

附录D  使用悬垂绝缘子串的杆塔,水平线间距离与档距的关系

D.0.1 使用悬垂绝缘子串的杆塔,水平线间距离与档距的关系宜符合表D.0.1的规定。

表D.0.1  使用悬垂绝缘子串的杆塔,水平线间距离与档距的关系(m)

注:表中数值不适用于覆冰厚度15mm及以上的地区。

附录E  基础上拔土计算土重度和上拔角

E.0.1 基础上拔土计算土重度和上拔角见表E.0.1。

表E.0.1  基础上拔土计算土重度和上拔角

注:位于地下水位以下土的土重度应考虑浮力的影响,计算上拔角仍按本表规定。

 

附录 F  弱电线路等级

F.0.1  弱电线路等级的划分应符合下列规定:

1  一级弱电线路:首都与各省(市)、自治区所在地及其相互间联系的主要线路;首都至各重要工矿城市、海港的线路以及由首都通达国外的国际线路;由工业和信息化部指定的其他国际线路和国防线路;铁道部与各铁路局及各铁路局之间联系用的线路;以及铁路信号自动闭塞装置专用线路。

2  二级弱电线路:各省(市)、自治区所在地与各地(市)、县及其相互间的通信线路;相邻两省(自治区)各地(市)、县相互间的通信线路;一般市内电话线路;铁路局与各站、段及站段相互间的线路,以及铁路信号闭塞装置的线路。

3  三级弱电线路:县至区、乡的县内线路和两对以下的城郊线路;铁路的地区线路及有线广播线路。

 

附录G  公路等级

G.0.1  公路等级的划分应符合下列规定:

1  高速公路:专供汽车分向、分车道行驶并应全部控制出入的多车道公路。四车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量25000辆~55000辆;六车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量45000辆~85000辆;八车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量60000辆~100000辆。

2  一级公路:供汽车分向、分车道行驶,并可根据需要控制出入的多车道公路。  四车道一级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量15000辆~30000辆;六车道一级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量25000辆~55000辆。

3  二级公路:供汽车行驶的双车道公路。双车道二级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量5000辆~15000辆。

4  三级公路:主要供汽车行驶的双车道公路。双车道三级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量2000辆~6000辆。

5  四级公路:主要供汽车行驶的双车道或单车道公路。双车道四级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量2000辆以下;单车道四级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量400辆以下。

您可能还喜欢:

评论已关闭。