110～500kV架空送電線路設計技術規(guī)程.doc

P62備案號:40141999中華人民共和國電力行業(yè)標準PDL/T 50921999P110500kV架空送電線路設計技術規(guī)程Technical code for designing 110500kV overheadtransmission line中華人民共和國國家經濟貿易委員會1999-08-02發(fā)布 1999-10-01實施前 言 本規(guī)程是對原水利電力部1979年1月頒發(fā)的SDJ379架空送電線路設計技術規(guī)程的修訂。 本標準較修訂前的標準有如下重要技術內容的改變： (1)原規(guī)程適用于35330kV架空送電線路設計。按照1990年3月30日(90)電規(guī)計字第16號文關于寄發(fā)1990年度電力勘測設計標準化科研和情報計劃項目的通知和1991年7月22日電規(guī)送(1991)22號文220500kV架空送電線路設計技術規(guī)程修訂大綱審查意見的要求，將規(guī)程范圍調整為110500kV架空送電線路設計。 (2)70年代開始建設500kV線路，迄今已有10000多公里，歷次專業(yè)會議的暫行規(guī)定及其補充、修正經過多年實踐驗證，其成熟的部分本次規(guī)程修訂時已予采納。 (3)結構部分參照國內外廣泛采用的極限設計理論作了相應修改，在與原規(guī)程基本銜接的條件下與國內其他土建規(guī)程相協調。 (4)原規(guī)程中某些不符合當前生產要求的章節(jié)條款，已予刪除或修改。 本標準實施后，SDJ379即行廢止。 本標準的附錄A、附錄B、附錄C、附錄D、附錄E、附錄F和附錄G均為標準的附錄。 本標準由國家電力公司電力規(guī)劃設計總院提出并歸口。 本標準主要起草單位：國家電力公司華東電力設計院。 本標準參加起草單位：國家電力公司電力規(guī)劃設計總院。 本標準主要起草人：葉鴻聲、龔大衛(wèi)、魏順炎、楊崇儒、李喜來、劉壽榕、楊元春、莊德新、趙君虎、陸浩東。 本標準委托國家電力公司華東電力設計院負責解釋。1 范 圍 本規(guī)程規(guī)定了交流110500kV架空送電線路(以下簡稱送電線路)的設計原則，并提供了必要的數據。適用于新建110、220、330、500kV交流送電線路設計。2 引用標準 下列標準所包含的條文，通過在本標準中引用而構成為本標準的條文。本標準出版時，所示版本均為有效。所有標準都會被修訂，使用本標準的各方應探討使用下列標準最新版本的可能性。 GBJ 987 建筑結構荷載規(guī)范 GBJ 1788 鋼結構設計規(guī)范 GB 70088 碳素結構鋼 GB/T 159194 低合金結構鋼 GB 3098.182 緊固件機械性能 螺栓、螺釘和螺柱 GB 3098.282 緊固件機械性能 螺母3 總 則3.0.1 送電線路的設計必須貫徹國家的基本建設方針和技術經濟政策，做到安全可靠、經濟適用、符合國情。3.0.2 送電線路設計，必須從實際出發(fā)，結合地區(qū)特點，積極慎重地推廣采用成熟的新材料、新結構等先進技術。3.0.3 在送電線路設計中，除應按本規(guī)程規(guī)定執(zhí)行外，尚應符合現行國家標準和電力行業(yè)標準有關規(guī)定的要求。4 術 語 和 符 號4.1 術 語4.1.1 大跨越 large crossing 線路跨越通航大河流、湖泊或海峽等，因檔距較大(在1000m以上)或桿塔較高(在100m以上)，導線選型或桿塔設計需特殊考慮，且發(fā)生故障時嚴重影響航運或修復特別困難的耐張段。4.1.2 重冰區(qū) heavy ice area 設計冰厚為20mm及以上地區(qū)。4.1.3 稀有風速，稀有覆冰 rare wind speed,rare ice thicknees 根據歷史上確實存在，并顯著地超過歷年記錄頻率曲線的嚴重大風、覆冰情況所擬定的驗算氣象條件。4.1.4 平均運行張力 everyday tension 導線或地線在年平均氣溫計算情況下的弧垂最低點張力。4.1.5 重力式基礎 weighting foundation 基礎上拔穩(wěn)定主要靠基礎的重力，且其重力大于上拔力的基礎。4.1.6 鋼筋混凝土桿 reinforced concrete pole 鋼筋混凝土桿是普通鋼筋混凝土桿、部分預應力混凝土桿及預應力鋼筋混凝土桿的總稱。4.1.7 居民區(qū) residential area 工業(yè)企業(yè)地區(qū)、港口、碼頭、火車站、城鎮(zhèn)等人口密集區(qū)。4.1.8 非居民區(qū) nonresidential area 上述居民區(qū)以外地區(qū)，均屬非居民區(qū)。雖然時常有人、有車輛或農業(yè)機械到達，但未遇房屋或房屋稀少的地區(qū)，亦屬非居民區(qū)。4.1.9 交通困難地區(qū) difficult transport area 車輛、農業(yè)機械不能到達的地區(qū)。4.2 符 號 本規(guī)程所用的符號 W0基準風壓標準值，kN/m2； Z風壓高度變化系數； CG永久荷載效應系數； GK永久荷載標準值； 可變荷載組合系數； CQi可變荷載效應系數； R結構構件的抗力設計值； Qik第i項可變荷載標準值； fG鋼材的屈服應力，N/mm2； fS地基承載力設計值，kPa； rf地基承載力調整系數。5 路 徑5.0.1 選擇送電線路的路徑，應綜合考慮施工、運行、交通條件和線路長度等因素，進行方案比較，做到安全可靠、經濟合理。5.0.2 選擇路徑應盡量避開重冰區(qū)、不良地質地帶、原始森林區(qū)以及嚴重影響安全運行的其他地區(qū)，并應考慮與鄰近設施如電臺、機場、弱電線路等的相互影響。5.0.3 大型發(fā)電廠和樞紐變電所的進出線，應根據廠、所總體布置統一規(guī)劃。對規(guī)劃中的兩回路或多回路線路，在路徑狹窄地段宜采用同桿塔架設。5.0.4 耐張段的長度，單導線線路不宜大于5km；2分裂導線線路不宜大于10km；3分裂導線及以上線路不宜大于20km。如運行、施工條件許可，耐張段長度可適當延長。在高差或檔距相差非常懸殊的山區(qū)或重冰區(qū)等運行條件較差的地段，耐張段長度應適當縮小。5.0.5 有大跨越的送電線路，其路徑方案應結合大跨越的情況，通過綜合技術經濟比較確定。 大跨越桿塔，一般設置在5年重現期的洪水淹沒區(qū)以外，并考慮3050年河岸沖刷變遷的影響。6 氣象條件6.0.1 設計氣象條件，應根據沿線的氣象資料和附近已有線路的運行經驗，按以下重現期確定： 500kV大跨越 50年 500kV送電線路 30年 110330kV大跨越 30年 110330kV送電線路 15年 如沿線的氣象與附錄A(標準的附錄)典型氣象區(qū)接近，宜采用典型氣象區(qū)所列數值。6.0.2 確定最大設計風速時，應按當地氣象臺、站10min時距平均的年最大風速作樣本，并宜采用極值型分布作為概率模型。 統計風速的高度如下： 各級電壓大跨越 離歷年大風季節(jié)平均最低水位10m 110330kV送電線路 離地面15m 500kV送電線路 離地面20m6.0.3 送電線路的最大設計風速，應按最大風速統計值選取。山區(qū)送電線路的最大設計風速，如無可靠資料，應按附近平原地區(qū)的統計值提高10%選用。 110330kV送電線路的最大設計風速，不應低于25m/s；500kV送電線路計算導、地線的張力、荷載以及桿塔荷載時，最大設計風速不應低于30m/s。6.0.4 大跨越最大設計風速，如無可靠資料，宜將附近平地送電線路的風速統計值換算到與大跨越線路相同電壓等級陸上線路重現期下歷年大風季節(jié)平均最低水位以上10m處，并增加10%，然后考慮水面影響再增加10%后選用。 大跨越最大設計風速不應低于相連接的陸上送電線路的最大設計風速。必要時，還宜按稀有風速條件進行驗算。6.0.5 大跨越最大設計冰厚，除無冰區(qū)外，宜較附近一般送電線路的最大設計覆冰增加5mm。 對大跨越和重冰區(qū)送電線路，必要時還宜按稀有覆冰條件進行驗算。6.0.6 送電線路位于河岸、湖岸、高峰以及山谷口等容易產生強風的地帶時，其最大設計風速應較附近一般地區(qū)適當增大。6.0.7 設計用年平均氣溫，應按以下方法確定： 如地區(qū)年平均氣溫在317之內，取與年平均氣溫值鄰近的5的倍數值； 地區(qū)年平均氣溫小于3和大于17時，分別按年平均氣溫減少3和5后，取與此數鄰近的5的倍數值。7 導 線 和 地 線7.0.1 送電線路的導線截面，除根據經濟電流密度選擇外，還要按電暈及無線電干擾等條件進行校驗。大跨越的導線截面宜按允許載流量選擇，并應通過技術經濟比較確定。 海拔不超過1000m地區(qū)，采用現行鋼芯鋁絞線國標時，如導線外徑不小于表7.0.1所列數值，可不驗算電暈。表 7.0.1 可不驗算電暈的導線最小外徑(海拔不超過1000m)標稱電壓(kV)110220330500導線外徑(mm)9.621.633.6221.6236.24326.82421.67.0.2 驗算導線允許載流量時，導線的允許溫度：鋼芯鋁絞線和鋼芯鋁合金絞線可采用+70(大跨越可采用+90)；鋼芯鋁包鋼絞線(包括鋁包鋼絞線)可采用+80(大跨越可采用+100)，或經試驗決定；鍍鋅鋼絞線可采用+125。環(huán)境氣溫應采用最高氣溫月的最高平均氣溫；風速應采用0.5m/s(大跨越采用0.6m/s)；太陽輻射功率密度應采用0.1W/cm2。7.0.3 導線和地線(以下簡稱導、地線)的設計安全系數不應小于2.5。地線的設計安全系數，宜大于導線的設計安全系數。導、地線在弧垂最低點的最大張力，應按式(7.0.3)式中：Tmax導、地線在弧垂最低點的最大張力，N； Tp導、地線的拉斷力，N； KC導、地線的設計安全系數。 懸掛點的設計安全系數不應小于2.25。 架設在滑輪上的導、地線，還應計算懸掛點局部彎曲引起的附加張力。 在稀有風速或稀有覆冰氣象條件時，弧垂最低點的最大張力，不應超過拉斷力的60%。懸掛點的最大張力，不應超過拉斷力的66%。7.0.4 地線應滿足電氣和機械使用條件要求，可選用鍍鋅鋼絞線或復合型絞線。驗算短路熱穩(wěn)定時，地線的允許溫度：鋼芯鋁絞線和鋼芯鋁合金絞線可采用+200；鋼芯鋁包鋼絞線(包括鋁包鋼絞線)可采用+300；鍍鋅鋼絞線可采用+400。計算時間和相應的短路電流值應根據系統情況決定。地線選用鍍鋅鋼絞線時與導線的配合不宜小于表7.0.4的規(guī)定。表 7.0.4 地線采用鍍鋅鋼絞線時與導線配合表導 線 型 號LGJ-185/30及以下LGJ-185/45LGJ-400/50LGJ-400/65及以上鍍鋅鋼絞線最小標稱截面(mm2)355070 500kV線路的地線采用鍍鋅鋼絞線時，標稱截面不應小于70mm2。7.0.5 導、地線防振措施： 1 鋁鋼截面比不小于4.29的鋼芯鋁絞線或鍍鋅鋼絞線，其平均運行張力的上限和相應的防振措施，應符合表7.0.5的要求。如有多年運行經驗可不受表7.0.5的限制。表 7.0.5 導、地線平均運行張力的上限和防振措施情 況防 振 措 施平均運行張力的上限(拉斷力的百分數)(%)鋼芯鋁絞線鍍鋅鋼絞線檔距不超過500m的開闊地區(qū)不需要1612檔距不超過500m的非開闊地區(qū)不需要1818檔距不超過120m不需要1818不論檔距大小護線條22不論檔距大小防振錘(阻尼線)或另加護線條2525 4分裂導線采用阻尼間隔棒時，檔距在500m及以下可不再采用其他防振措施。 2 對第7.0.1以外的導、地線，其允許平均運行張力的上限及相應的防振措施，應根據當地的運行經驗確定，也可采用制造廠提供的技術資料。必要時通過試驗確定。7.0.6 導、地線架設后的塑性伸長應按制造廠提供的數據或通過試驗確定。如無資料，鍍鋅鋼絞線可采用110-4；鋼芯鋁絞線可采用表7.0.6-1所列數值。 表 7.0.6-1 鋼芯鋁絞線塑性伸長鋁 鋼 截 面 比塑 性 伸 長7.717.91410-4510-45.056.16310-4410-44.294.38310-4 塑性伸長對弧垂的影響宜采用降溫法補償，如采用上列塑性伸長值時，鍍鋅鋼絞線可采用降低溫度10；鋼芯鋁絞線可采用表7.0.6-2所列數值。表 7.0.6-2 鋼芯鋁絞線降溫值鋁 鋼 截 面 比降 溫 值 ()7.717.9120255.056.1615204.294.38158 絕 緣 子 和 金 具8.0.1 盤型絕緣子機械強度的安全系數，不應小于表8.0.1所列數值。雙聯及以上的多聯絕緣子串應驗算斷一聯后的機械強度，其荷載及安全系數按斷聯情況考慮。表 8.0.1 盤型絕緣子機械強度安全系數情 況最大使用荷載斷 線斷 聯安全系數2.71.81.5 對于瓷質盤型絕緣子尚應滿足正常運行情況常年荷載狀態(tài)下安全系數不小于4.5。 絕緣子機械強度的安全系數KI應按式(8.0.1)計算 (8.0.1)式中：TR盤形絕緣子的額定機械破壞負荷，kN； T分別取絕緣子承受的最大使用荷載、斷線、斷聯荷載或常年荷載，kN。 常年荷載是指年平均氣溫條件下絕緣子所承受的荷載。斷線、斷聯的氣象條件是無風、無冰、最低氣溫月的最低平均氣溫。設計懸垂串時導、地線張力可按第12.1.3條取值。8.0.2 金具表面應熱鍍鋅或采取其他等效的防腐措施。8.0.3 金具強度的安全系數不應小于下列數值： 最大使用荷載情況 2.5 斷線、斷聯情況 1.58.0.4 330kV及以上線路的絕緣子串及金具應考慮均壓和防電暈措施。8.0.5 地線絕緣時不宜使用單聯單片盤型懸式絕緣子串。9 絕緣配合、防雷和接地9.0.1 110500kV送電線路的絕緣配合，應使線路能在工頻電壓、操作過電壓、雷電過電壓等各種條件下安全可靠地運行。9.0.2 在海拔高度1000m以下地區(qū)，操作過電壓及雷電過電壓要求的懸垂絕緣子串絕緣子片數，不應少于表9.0.2的數值。耐張絕緣子串的絕緣子片數應在表9.0.2的基礎上增加，對110330kV送電線路增加1片，對500kV送電線路增加2片。表 9.0.2 操作過電壓及雷電過電壓要求懸垂絕緣子串的最少片數標稱電壓(kV)110220330500單片絕緣子的高度(mm)146146146155絕緣子片數(片)7131725 為保持高桿塔的耐雷性能，全高超過40m有地線的桿塔，高度每增加10m，應比表9.0.2所列值增加1片同型絕緣子，全高超過100m的桿塔，絕緣子片數應根據運行經驗結合計算確定。由于高桿塔而增加絕緣子片數時，雷電過電壓最小間隙也應相應增大。 9.0.3 送電線路絕緣的防污設計，應依照經審定的污穢分區(qū)圖所劃定的污穢等級，選擇合適的絕緣子型式和片數。標準分級見附錄B。9.0.4 通過污穢地區(qū)的送電線路，耐張絕緣子串的片數按9.0.3條選擇并已達到9.0.2條規(guī)定的片數時，可不再比懸垂絕緣子串增加。耐張絕緣子串的自潔性能較好，在同一污區(qū)，其泄漏比距可根據運行經驗較懸垂絕緣子串適當減少。9.0.5 在海拔高度為10003500m的地區(qū)，絕緣子串的片數，如無運行經驗時，可按式9.0.5確定 (9.0.5)式中：nh高海拔地區(qū)絕緣子數量，片； n海拔1000m以下地區(qū)絕緣子數量，片； H海拔高度，km。9.0.6 在海拔不超過1000m的地區(qū)，帶電部分與桿塔構件(包括拉線、腳釘等)的間隙，在相應風偏條件下，不應小于表9.0.6所列數值。表 9.0.6 帶電部分與桿塔構件的最小間隙 m標 稱 電 壓(kV)110220330500雷電過電壓1.001.902.33.303.30操作過電壓0.701.451.952.502.70工 頻電 壓0.250.550.901.201.30注：1 按雷電過電壓和操作過電壓情況校驗間隙時的相應氣象條件，參見附錄A(標準的附錄)； 2 按運行電壓情況校驗間隙時采用最大風速及相應氣溫； 3 500kV空氣間隙欄，左側數據適用于海拔高度不超過500m地區(qū)；右側適用于超過500m但不超過1000m的地區(qū)9.0.7 在海拔高度超過1000m地區(qū)，海拔高度每增高100m，操作過電壓和運行電壓的間隙，應較表7.0.6所列數值增大1%。 如因高海拔而需增加絕緣子數量，則表7.0.6所列的雷電過電壓最小間隙也應相應增大。9.0.8 在海拔高度1000m以下地區(qū)，為便利帶電作業(yè)，帶電部分對桿塔接地部分的校驗間隙不應小于表9.0.8所列數值。表 9.0.8 為便利帶電作業(yè)，帶電部分對桿塔與接地部分的校驗間隙標稱電壓（kv）110220330500校驗間隙(m)1.01.82.23.2 對操作人員需要停留工作的部位，還應考慮人體活動范圍3050cm。 校驗帶電作業(yè)的間隙時，應采用下列計算條件：氣溫+15，風速10m/s。9.0.9 送電線路的防雷設計，應根據線路的電壓、負荷的性質和系統運行方式，并結合當地已有線路的運行經驗，地區(qū)雷電活動的強弱、地形地貌特點及土壤電阻率高低等情況，在計算耐雷水平后，通過技術經濟比較，采用合理的防雷方式。 各級電壓的送電線路，采用下列保護方式： 1)110kV送電線路宜沿全線架設地線，在年平均雷暴日數不超過15或運行經驗證明雷電活動輕微的地區(qū)，可不架設地線。無地線的送電線路，宜在變電所或發(fā)電廠的進線段架設12km地線。 2)年平均雷暴日數超過15的地區(qū)220330kV送電線路應沿全線架設地線，山區(qū)宜架設雙地線。 3)500kV送電線路應沿全線架設雙地線。9.0.10 桿塔上地線對邊導線的保護角，500kV送電線路宜采用1015。330kV送電線路及雙地線的220kV送電線路宜采用20左右。山區(qū)110kV單地線送電線路宜采用25左右。 桿塔上兩根地線之間的距離，不應超過地線與導線間垂直距離的5倍。 在一般檔距的檔距中央，導線與地線間的距離，應按下式校驗(計算條件為：氣溫+15，無風)S0.012L+1 (9.0.10)式中：S導線與地線間的距離，m； L檔距，m。9.0.11 有地線的桿塔應接地。在雷季干燥時，每基桿塔不連地線的工頻接地電阻，不宜大于表9.0.11所列數值。 土壤電阻率較低的地區(qū)，如桿塔的自然接地電阻不大于表9.0.11所列數值，可不裝人工接地體。表 9.0.11 有地線的線路桿塔的工頻接地電阻 土壤電阻率(m)100及以下100以上至500500以上至10001000以上至20002000以上工頻接地電阻()10152025301)注：1)如土壤電阻率超過2000m，接地電阻很難降到30時，可采用68根總長不超過500m的放射形接地體或連續(xù)伸長接地體，其接地電阻不受限制 中性點非直接接地系統在居民區(qū)的無地線鋼筋混凝土桿和鐵塔應接地，其接地電阻不宜超過30。9.0.12 鋼筋混凝土桿的鐵橫擔、地線支架、爬梯等鐵附件與接地引下線應有可靠的電氣連接。 利用鋼筋兼作接地引下線的鋼筋混凝土電桿，其鋼筋與接地螺母、鐵橫擔或地線支架之間應有可靠的電氣連接。 外敷的接地引下線可采用鍍鋅鋼絞線，其截面應按熱穩(wěn)定要求選取，且不應小于25mm2。 接地體引出線的截面不應小于50mm2并應進行熱穩(wěn)定驗算。引出線表面應進行有效的防腐處理，如熱鍍鋅。9.0.13 通過耕地的送電線路，其接地體應埋設在耕作深度以下。位于居民區(qū)和水田的接地體應敷設成環(huán)形。9.0.14 采用絕緣地線時，應限制地線上的電磁感應電壓和電流，并選用可靠的地線間隙，以保證絕緣地線的安全運行。 對絕緣地線長期通電的接地引線和接地裝置，必須校驗其熱穩(wěn)定和人身安全的防護措施。10 導 線 布 置10.0.1 導線的線間距離應按下列要求并結合運行經驗確定： 1 對1000m以下檔距，水平線間距離宜按式(10.0.1-1)計算 (10.0.1-1)式中：D導線水平線間距離，m； LK懸垂絕緣子串長度，m； U送電線路標稱電壓，kV； fC導線最大弧垂，m。 一般情況下，使用懸垂絕緣子串的桿塔，其水平線間距離與檔距的關系，可采用附錄C(標準的附錄)所列數值。 2 導線垂直排列的垂直線間距離，宜采用式(10.0.1-1)計算結果的75%。使用懸垂絕緣子串的桿塔，其垂直線間距離不宜小于表10.0.1所列數值。表10.0.1 使用懸垂絕緣子串桿塔的最小垂直線間距離標稱電壓(kV)110220330500垂直線間距離(m)3.55.57.510.03 導線三角排列的等效水平線間距離，宜按式(10.0.1-2)計算 (10.0.1-2)式中：DX導線三角排列的等效水平線間距離，m； DP導線間水平投影距離，m； DZ導線間垂直投影距離，m。10.0.2 覆冰地區(qū)上下層相鄰導線間或地線與相鄰導線間的水平偏移，如無運行經驗，不宜小于表10.0.2所列數值。表10.0.2 上下層相鄰導線間或地線與相鄰導線間的水平偏移 m標稱電壓(kV)110220330500設計冰厚10mm0.51.01.51.75設計冰厚15mm0.71.52.02.5 設計冰厚5mm地區(qū)，上下層相鄰導線間或地線與相鄰導線間的水平偏移，可根據運行經驗適當減少。 在重冰區(qū)，導線應采用水平排列。地線與相鄰導線間的水平偏移數值，宜較表10.0.2中“設計冰厚15mm”欄內的數值至少增加0.5m。10.0.3 雙回路及多回路桿塔，不同回路的不同相導線間的水平或垂直距離，應比第8.0.1條的要求增加0.5m。10.0.4 在中性點直接接地的電力網中，長度超過100km的送電線路均應換位。換位循環(huán)長度不宜大于200km。 如一個變電所某級電壓的每回出線雖小于100km，但其總長度超過200km，可采用換位或變換各回送電線路的相序排列的措施來平衡不對稱電流。 中性點非直接接地電力網，為降低中性點長期運行中的電位，可用換位或變換送電線路相序排列的方法來平衡不對稱電容電流。11 桿塔型式11.0.1 桿塔選型應從安全可靠、維護方便并結合施工、制造、地形、地質和基礎型式等條件進行技術經濟比較。11.0.2 在平地和丘陵等便于運輸和施工的地區(qū)，宜因地制宜地采用拉線桿塔和鋼筋混凝土桿。11.0.3 在走廊清理費用比較高及走廊較狹窄的地帶，宜采用導線三角形排列的桿塔，對非重冰區(qū)還宜結合遠景規(guī)劃采用雙回路或多回路桿塔；在重冰區(qū)地帶宜采用單回路導線水平排列的桿塔；在城市或城效可采用鋼管桿塔。11.0.4 一般直線桿塔如需要帶轉角，在不增加塔頭尺寸時不宜大于5。懸垂轉角桿塔的轉角角度，對500kV和330kV及以下桿塔分別不宜大于20和10。11.0.5 帶轉動橫擔或變形橫擔的桿塔不應用于居民區(qū)、檢修困難的山區(qū)、重冰區(qū)、交叉跨越點以及兩側檔距或標高相差較大容易發(fā)生誤動作的桿塔位。12 桿塔荷載及材料12.1 荷 載12.1.1 各類桿塔均應計算線路正常運行情況、斷線(含分裂導線時縱向不平衡張力)情況和安裝情況下的荷載組合，必要時尚應驗算地震等稀有情況。12.1.2 各類桿塔的正常運行情況，應計算下列荷載組合： 1 最大風速、無冰、未斷線； 2 最大覆冰、相應風速及氣溫、未斷線； 3 最低氣溫、無冰、無風、未斷線(適用于終端和轉角桿塔，不含大跨越直線塔)。12.1.3 直線型桿塔(含懸垂轉角桿塔，不含大跨越直線塔)的斷線(含分裂導線時縱向不平衡張力)情況，應計算下列荷載組合： 1 斷導線(含分裂導線時縱向不平衡張力)情況 1)單回路和雙回路桿塔。單導線時，斷任意一根導線，分裂導線時，任意一相有不平衡張力、地線未斷、無風、無冰。 單導線的斷線張力，應按照表12.1.3-1的規(guī)定確定。表12.1.3-1 單導線斷線張力與最大使用張力的百分比值 %鋼芯鋁絞線型號鋼筋混凝土桿及拉線塔自立式鐵塔LGJ-95/20及以下3040LGJ-120/20LGJ-185/453540LGJ-240/20及以上4050 兩分裂導線的縱向不平衡張力，對平地及山地線路，應分別取一根導線最大使用張力的40%及50%。 兩分裂以上導線的縱向不平衡張力，對平地、丘陵及山地線路，應分別取不小于一相導線最大使用張力的15%、20%及25%，且均不應小于20kN。 2)多回路桿塔。單導線時，斷任意兩根導線；分裂導線時，任意兩相有縱向不平衡張力。斷線張力或縱向不平衡張力仍按單回路和雙回路桿塔的規(guī)定選用。地線未斷、無冰、無風。 2 地線不平衡張力情況。不論帶多少回路的桿塔，任意一根地線有不平衡張力，導線未斷、無冰、無風。 地線的不平衡張力，應按照表12.1.3-2的規(guī)定確定。表12.1.3-2 地線不平衡張力與最大使用張力的百分比值 %桿塔類別鋼筋混凝土桿拉線鐵塔自立式鐵塔330kV及以下線V線路20304050 3 轉動橫擔或變形橫擔的啟動力，應滿足運行和施工的安全要求。12.1.4 耐張型桿塔的斷線情況，應計算下列荷載組合： 1 在同一檔內斷任意兩相導線(終端桿塔應考慮作用有一相或兩相斷線張力的不利情況)、地線未斷、無冰、無風； 2 斷任意一根地線、導線未斷、無冰、無風； 3 斷線情況時，所有的導線和地線的張力，均應分別取最大使用張力的70%及80%。12.1.5 重冰區(qū)線路各類桿塔斷線(含縱向不平衡張力)情況時的導線及地線張力，應按覆冰不小于正常覆冰荷載的50%、無風和氣溫為-5的條件，由計算確定。 各類桿塔的斷線數目應與非重冰區(qū)的規(guī)定相同；同時，尚應驗算導線及地線同時存在有不均勻脫冰情況的各種荷載組合。12.1.6 各類桿塔的斷線情況下的斷線張力或縱向不平衡張力均應按靜態(tài)荷載計算。12.1.7 各類桿塔的安裝情況，應按10m/s風速、無冰、相應氣溫的氣象條件下考慮下列荷載組合： 1 直線型(含懸垂轉角型)桿塔的安裝荷載： 1)提升導線、地線及其附件時發(fā)生的荷載； 2)導線及地線錨線作業(yè)時，導線及地線的錨線張力。 2 耐張型桿塔的安裝荷載： 1)導線及地線荷載。 錨塔：錨地線時，相鄰檔內的導線及地線均未架設；錨導線時，在同檔內的地線已架設。 緊線塔：緊地線時，相鄰檔內的地線已架設或未架設，同檔內的導線均未架設；緊導線時，同檔內的地線已架設，相鄰檔內的導線已架設或未架設。 2)臨時拉線所產生的荷載。 3 安裝荷載計算，應計及下列因素： 1)安裝人員及其攜帶的工具等附加重力荷載； 2)導線及地線的初伸長補償、施工誤差及過牽引等產生的影響； 3)牽引或提升導線及地線時對桿塔的沖擊作用。12.1.8 雙回路及多回路桿塔，應按實際需要，考慮分期架設的情況。12.1.9 終端桿塔應計及變電所(或升壓站)一側導線及地線已架設或未架設的情況。12.1.10 位于基本地震烈度為七度及以上地區(qū)的混凝土高塔和位于基本地震烈度為九度及以上地區(qū)的各類桿塔均應進行抗震驗算。12.1.11 外壁的坡度小于2%的圓錐形構件和圓筒形鋼管構件，應計及風激橫向振動的效應，必要時宜采取適當的防護措施。12.1.12 導線及地線風荷載的標準值，應按式(12.1.12-1)和式(12.1.12-2)計算WX=W0ZSCCdLpsin2 (12.1.12-1)W0=V2/1600 (12.1.12-2)式中：WX垂直于導線及地線方向的水平風荷載標準值，kN； 風壓不均勻系數，應根據設計基準風速，按照表12.1.12的規(guī)定確定； C500kV線路導線及地線風荷載調整系數，僅用于計算作用于桿塔上的導線及地線風荷載(不含導線及地線張力弧垂計算和風偏角計算)，C應按照表12.1.12的規(guī)定確定；其他電壓級的線路C取1.0； Z風壓高度變化系數，按現行國家規(guī)范建筑結構荷載規(guī)范的規(guī)定確定，當基準高度不是10m時，應作相應換算； SC導線或地線的體型系數，線徑小于17mm或覆冰時(不論線徑大小)應取SC=1.2；線徑大于或等于17mm時，SC取1.1； d導線或地線的外徑或覆冰時的計算外徑；分裂導線取所有子導線外徑的總和，m； Lp桿塔的水平檔距，m； 風向與導線或地線方向之間的夾角，度； W0基準風壓標準值，kN/m2，應根據基準高度的風速V，m/s，按式(12.1.12-2)計算。表12.1.12 風壓不均勻系數和導地線風載調整系數C風速V(m/s)V10V=1520V3030V35V35計算桿塔荷載1.001.00.850.750.70校驗桿塔電氣間隙1.000.750.610.610.61C計算500kV桿塔荷載1.001.001.101.201.30 注：對跳線等檔距較小者的計算，宜取1.012.1.13 桿塔風荷載的標準值，應按式12.1.13計算WS=W0ZSZAS (12.1.13)式中：WS桿塔風荷載標準值，kN； S、AS分別為構件的體型系數和承受風壓面積計算值，m2，體型系數按現行國家規(guī)范建筑結構荷載規(guī)范確定； Z桿塔風荷載調整系數。對桿塔本身，當桿塔全高不超過60m時，應按照表12.1.13對全高采用一個系數；當桿塔全高超過60m時，應按現行國家規(guī)范GBJ987建筑結構荷載規(guī)范的規(guī)定，采用由下到上逐段增大的數值，但其加權平均值不應小于1.6。對基礎，當桿塔全高不超過50m時，應取1.0；全高超過50m時，應取1.3。表12.1.13 桿塔風荷載調整系數Z(用于桿塔本身)桿塔全高H(m)2030405060Z單柱拉線桿塔1.01.41.61.71.8其他桿塔1.01.251.351.51.6 注：1 中間值按插入法計算； 2 對自立式鐵塔，表中數值適用于高度與根開之比為4612.1.14 絕緣子串風荷載的標準值，應按式(12.1.14)計算WI=W0ZAI (12.1.14)式中：WI絕緣子串風荷載標準值，kN； AI絕緣子串承受風壓面積計算值，m2。12.1.15 直線型桿塔計算應考慮與線路方向成0、45(或60)及90的三種最大風速的風向；對一般耐張型桿塔可只計算90一個方向；對終端桿塔可計算0方向；對耐張桿塔轉角度數較小時時宜考慮與線條荷載張力相反的風向；對特殊桿塔宜考慮最不利風向。12.2 材 料12.2.1 鋼材的材質應根據結構的重要性、連接方式和結構所處的環(huán)境及氣溫等條件進行合理選擇。一般采用Q235和Q345，有條件時也可采用Q390鋼。鋼材的強度設計值及物理特性指標應符合現行國家規(guī)范GBJ1788鋼結構設計規(guī)范、GB70088碳素結構鋼和GB/T159194低合金結構鋼的規(guī)定。螺栓和螺母的材質及其機械特性應分別符合現行規(guī)范GB3098.182緊固件機械性能螺栓、螺釘和螺柱和GB3098.282緊固件機械性能螺母的規(guī)定。12.2.2 環(huán)形斷面(離心)鋼筋混凝土桿及預應力混凝土桿的鋼筋，宜按下列規(guī)定采用： 1 普通鋼筋用級、級、級鋼筋和乙級冷拔低碳鋼絲； 2 預應力鋼筋用碳素鋼絲、刻痕鋼絲和熱處理鋼筋以及冷拉級、級和級鋼筋。12.2.3 環(huán)形斷面(離心)鋼筋混凝土桿和預應力混凝土桿的混凝土強度等級應分別不低于C40和C50。其他混凝土預制構件不應低于C20?；炷梁弯摻畹膹姸葮藴手岛驮O計值以及各項物理特性指標，應按現行國家規(guī)范GBJ1089混凝土結構設計規(guī)范的有關規(guī)定確定。12.2.4 鋼材、螺栓和錨栓的強度設計值，應按照表12.2.4的規(guī)定確定。各種焊縫的強度設計值，應按現行國家規(guī)范GBJ1788鋼結構設計規(guī)范的有關規(guī)定確定。12.2.5 拉線宜采用鍍鋅鋼絞線，其強度設計值，應按照表12.2.5的規(guī)定確定。表12.2.4 鋼材、螺栓和錨栓的強度設計值N/mm2材料類別鋼材組別或厚度mm抗拉抗壓和抗彎抗剪孔壁承壓*鋼材Q235第一組第二組第三組215200190215200190125115110370Q345161725315300315300185175510490Q390161725350335350335205195530510鍍鋅粗制螺栓4.8級標稱直徑D242001705.8級標稱直徑D242402106.8級標稱直徑D243002408.8級標稱直徑D24400300錨栓Q235鋼外徑1616035號優(yōu)質碳素鋼外徑16190 * 適用于構件上螺栓端距大于等于1.5DB(DB螺栓直徑)表12.2.5 鍍鋅鋼絞線強度設計值 N/mm2股數熱鍍鋅鋼絲抗拉強度標準值備 注11751270137014701570 1.整根鋼絞線的拉力設計值等于總截面與fg的乘積； 2.強度設計值fg中已計入了換算系數。7股0.92，19股0.90整根鋼絞線抗拉強度設計值fg7股69074580086092019股67072078084090012.2.6 拉線金具的強度設計值，應取國家標準金具的強度標準值或特殊設計金具的最小試驗破壞強度值除以1.8的抗力分項系數確定。13 桿塔結構設計基本規(guī)定13.1 一般規(guī)定13.1.1 桿塔結構設計應采用以概率理論為基礎的極限狀態(tài)設計法，用可靠指標度量結構構件的可靠度，具體采用分項系數的設計表達式。13.1.2 結構的極限狀態(tài)是指結構或構件在規(guī)定的各種荷載組合作用下或在各種變形或裂縫的限值條件下，滿足線路安全運行的臨界狀態(tài)。極限狀態(tài)分為承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。 1 承載力極限狀態(tài)。結構或構件達到最大承載力或不適合繼續(xù)承載的變形； 2 正常使用極限狀態(tài)。結構或構件的變形或裂縫等達到正常使用的規(guī)定限值。13.1.3 結構或構件的強度、穩(wěn)定和連結強度，應按承載力極限狀態(tài)的要求，采用荷載的設計值和材料強度的設計值進行計算；結構或構件的變形或裂縫，應按正常使用極限狀態(tài)的要求，采用荷載的標準值和正常使用規(guī)定限值進行計算。13.1.4 桿塔結構荷載分類。 1 永久荷載。導線及地線、絕緣子及其附件和結構構件及桿塔上各種固定設備等的重力荷載；土壓力及預應力等荷載。 2 可變荷載。風和冰(雪)荷載；導線、地線及拉線的張力；安裝檢修的各種附加荷載；結構變形引起的次生荷載以及各種振動動力荷載。 13.2 承載能力和正常使用極限狀態(tài)計算表達式13.2.1 結構或構件的承載力極限狀態(tài)，應采用下列表達式O(GCGGK+QiCQiQiK)R (13.2.1)式中：O結構重要性系數，按安全等級選定。一級：特別重要的桿塔結構，應取O=1.1。二級：各級電壓線路的各類桿塔，應取O=1.0。三級：臨時使用的各類桿塔，應取O=0.9； G永久荷載分項系數，對結構受力有利時，宜取G=1.0；不利時，應取G=1.2； Qi第i項可變荷載的分項系數，應取Qi=1.4； GK永久荷載標準值； QiK第i項可變荷載標準值； 可變荷載組合系數，各級電壓線路的正常運行情況，應取=1.0；220kV及以上送電線路的斷線情況和各級電壓線路的安裝情況，應取=0.9；各級電壓線路的驗算情況和110kV線路的斷線情況，應取=0.75； CG、CQi分別為永久荷載和可變荷載的荷載效應系數； R結構構件的抗力設計值。13.2.2 結構或構件的正常使用極限狀態(tài)，應采用下列表達式GGGK+CQiQiK (13.2.2)式中：結構或構件的裂縫寬度或變形的規(guī)定限制值。13.2.3 結構或構件承載力的抗震驗算，應采用下列表達式GESG+EhSEK+EVSEVK+EQSQ+WSWKR/RE (13.2.3)式中：GE重力荷載分項系數，一般宜取GE=1.2，當重力荷載對結構承載力有利時，宜取GE=1.0，當驗算結構抗傾覆或抗滑移時，宜取GE=0.9； SG重力荷載代表值效應，應取結構構件、固定設備和導線、地線及絕緣子等的重力標準值； Eh、EV分別為水平、豎向地震作用分項系數，當僅計算水平地震作用時：宜取Eh=1.3，EV=0；當僅計算豎向地震作用時：宜取Eh=0，EV=1.3；當兩者同時計算時：如以水平作用為主，宜取Eh=1.3，EV=0.5；如以豎向作用為主，宜取Eh=0.5，EV=1.3； SEC水平地震作用標準值效應，按現行國家規(guī)范構筑物抗震設計規(guī)范的有關規(guī)定計算，對懸掛的導線、地線及其附件的質量所產生的慣性作用可不予計入； SEVK豎向地震作用標準值效應，按現行國家規(guī)范構筑物抗震設計規(guī)范的有關規(guī)定計算； EQ導線及地線張力可變荷載的分項及組合綜合系數，取EQ=0.5； SQ導線及地線張力可變荷載的代表值效應； SWK風荷載標準值效應； W風荷載分項與組合綜合系數，宜取W=0.3； RE承載力抗震調整系數，應按照表13.2.3確定。表13.2.3 承載力抗震調整系數材 料結 構 構 件承載力抗震調整系數RE鋼跨越塔0.85除跨越塔外的其他鐵塔0.80焊縫和螺栓1.00鋼 筋混凝土跨越塔0.90