35kV-110kV輸電線路鋼管桿通用設(shè)計技術(shù)要求

1、35kV-110kV輸電線路鋼管桿通用設(shè)計技術(shù)要求說明書(征求意見稿二一年六月目錄1 總論 (11.1 目的和原則 (11.2 設(shè)計依據(jù) (11.2.1 主要規(guī)程規(guī)范 (11.2.2 國家電網(wǎng)公司的有關(guān)規(guī)定 (22 主要設(shè)計原則 (22.1 設(shè)計氣象條件 (32.2 導線和地線 (32.3 絕緣配合及防雷保護 (42.4 塔頭布置 (82.5 聯(lián)塔金具 (82.6 桿塔設(shè)計一般規(guī)定 (92.7 桿塔規(guī)劃 (92.8 桿塔荷載 (102.9 桿塔使用材料的原則和要求 (10附錄 1 35110kV 輸電線路鋼管桿通用設(shè)計主要設(shè)計原則及模塊劃分和編號附錄 2 35110kV 輸電線路鋼管桿通用設(shè)計

2、修訂模塊主要技術(shù)條件附錄 3 聯(lián)塔金具標準件圖例附錄 4 35110kV 輸電線路鋼管桿通用設(shè)計模塊桿塔規(guī)劃使用條件附錄 5 輸電線路通用設(shè)計鋼管桿制圖和構(gòu)造規(guī)定1 總論1.1 目的和原則目前,輸電線路設(shè)計相關(guān)國家標準、行業(yè)規(guī)范即將頒布實施。為進一步深化標準化建設(shè),公司組織開展本地區(qū)輸變電工程通用設(shè)計(35110kV 線路部分修訂和應(yīng)用工作。本次修訂充分借鑒已有的成果,應(yīng)用即將頒布執(zhí)行的新版設(shè)計標準,應(yīng)用“兩型三新”、全壽命周期設(shè)計、高強鋼等新技術(shù)、新材料。為了滿足通用設(shè)計成果標準化、統(tǒng)一化、規(guī)范化的要求,公司頒布制定了35110kV 輸電線路鋼管桿通用設(shè)計修訂主要設(shè)計原則及模塊劃分和編號。1

3、.2 設(shè)計依據(jù)1.2.1 主要規(guī)程規(guī)范110kV750kV 架空輸電線路設(shè)計規(guī)范(GB50545-2010重覆冰區(qū)架空輸電線路設(shè)計技術(shù)規(guī)程(DL/T5440-2009高壓架空送電線路和發(fā)電廠、變電所環(huán)境污穢分級及外絕緣選擇標準(GB16434-1996圓線同心絞架空導線(GB/T1179-2008鋁包鋼絞線(YB/T124-1997交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合(DL/T620-1997高海拔污穢地區(qū)懸式絕緣子片數(shù)選用導則(DL/T562-1995架空送電線路桿塔結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)規(guī)定(DL/T5154-2002鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB50017-2003建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001架

4、空送電線路鋼管桿設(shè)計技術(shù)規(guī)定(DL/T5130-2001輸電線路鐵塔制圖和構(gòu)造規(guī)定(行標報批碳素結(jié)構(gòu)鋼(GB/T700-2006低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼(GB/T1591-2008緊固件機械性能螺栓、螺釘和螺柱(GB/T3098.1-2000緊固件機械性能螺母粗牙螺紋(GB/T3098.2-2000緊固件機械性能螺母細牙螺紋(GB/T3098.4-20001.2.2 國家電網(wǎng)公司的有關(guān)規(guī)定國家電網(wǎng)公司十八項電網(wǎng)重大反事故措施(試行(國家電網(wǎng)生計2005400 號;國家電網(wǎng)公司安全工作規(guī)程(線路部分(國家電網(wǎng)安監(jiān)2009 664號;協(xié)調(diào)統(tǒng)一基建類和生產(chǎn)類標準差異條款(輸電線路部分(辦基建20081 號

5、;國家電網(wǎng)公司新建線路桿塔作業(yè)防墜落裝置通用技術(shù)規(guī)定(試行(國家電網(wǎng)基建2010184 號。2 主要設(shè)計原則2.1 設(shè)計氣象條件本次通用設(shè)計各模塊適用于本轄區(qū),根據(jù)本地區(qū)線路采用的氣象條件以及本地區(qū)已建多條35kV110KV線路工程的運行情況,結(jié)合氣象局提供的氣象資料,綜合各種情況,確定冰風組合條件見下表:表2-1 模塊氣象條件表 2.2 導線和地線1導線導線采用 2008 年頒布的圓線同心絞架空導線(GB/T1179-2008 標準編制,具體參數(shù)可參考表2-2。35110kV 鋼管桿導線安全系數(shù)取68,年平均運行張力12%。經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟比較:一般轉(zhuǎn)角占比較大的線路安全系數(shù)取8,轉(zhuǎn)角占比較小的

6、線路安全系數(shù)取6較經(jīng)濟。2地線地線參數(shù)可參考表2-3。計算地線荷載時,按導電率為20 選取地線參數(shù);計算地線支架高度、校核導地線間隙時,按導電率為40 選取地線參數(shù)。地線安全系數(shù)、年平均運行張力百分數(shù)的選擇應(yīng)根據(jù)不同的電壓等級、不同的覆冰厚度、導地線配合、荷載計算等具體條件確定,但地線安全系數(shù)應(yīng)大于導線安全系數(shù)。同時,為提高通用設(shè)計的適用性,本次通用設(shè)計的地線35kV設(shè)計按照單地線考慮;110kV設(shè)計按照兩根地線一側(cè)架設(shè)O PGW 光纜、一側(cè)架設(shè)地線考慮,OPGW 側(cè)荷載同另一側(cè)地線荷載。導地線參數(shù)見表2-2、2-3。表2-2 導線技術(shù)參數(shù)及機械特性 表2-3 地線技術(shù)參數(shù)及機械特性 2.3

7、絕緣配合及防雷保護2.3.1 絕緣配合原則依照110kV750kV 架空輸電線路設(shè)計規(guī)范(GB50545和交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合(DL/T620-1997進行絕緣設(shè)計,使線路能在工頻電壓、操作過電壓和雷電過電壓等各種情況下安全可靠接地。在鋼管線路的絕緣設(shè)計上,因位于城區(qū),以防污設(shè)計為主。根據(jù)以往工程的設(shè)計經(jīng)驗,大量的線路處于、級污穢區(qū),因此按級污穢區(qū)進行絕緣配合設(shè)計,對于通用設(shè)計 35110kV 部分按級中限考慮,爬電比距2.8cm/kV(相當于 d 級。若在具體工程的設(shè)計中,線路經(jīng)過較嚴重的污穢地區(qū)時,可以通過采用防污型絕緣子,同時也可采用防污性能較優(yōu)的復合絕緣子的方式來滿足要求

8、。對于同塔雙回路,因存在兩個回路同時遭受雷擊閃絡(luò)的可能性,兩回路同時跳閘將對系統(tǒng)產(chǎn)生較大的沖擊,嚴重影響系統(tǒng)的可靠性,為有效防止兩個回路同時閃絡(luò)很重要。根據(jù)國內(nèi)外經(jīng)驗,調(diào)整兩回路之間的絕緣水平,采取平衡高絕緣配置,對降低或避免因塔頂遭受雷擊而引起的雙回路同時跳閘事故是有效的措施,所以同塔雙回路采用平衡高絕緣設(shè)計。表2-4 絕緣子模型參數(shù)表 表2-5 絕緣子片數(shù)選擇一覽表 注:爬電比距為按照瓷絕緣子能達到的最大數(shù)值。耐張絕緣子串受力比懸垂絕緣子串大,容易產(chǎn)生零值絕緣子,因而通常使用耐張絕緣子片數(shù)比同級懸垂串絕緣子片數(shù)增加 12 片。根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范,并考慮到耐張絕緣子串懸掛方式不同于懸垂串,自清洗能

9、力較強,因此,按污穢條件選擇并已達到規(guī)范所規(guī)定的片數(shù)時,不再考慮另行增加片數(shù)。2.3.2 絕緣子串強度及長度本節(jié)中未特別標注海拔高度的表格數(shù)值均為海拔1000m 以下、級污區(qū)時的絕緣子串配置情況,均為統(tǒng)計數(shù)值,僅供參考。135kV 部分35kV 線路絕緣子強度級別選擇可參考表 2-6。表2-6 絕緣子強度級別選擇 2110kV 部分110kV 線路絕緣子強度級別選擇可參考表 2-7。表2-7 絕緣子強度級別選擇 3平地單、雙回路塔懸垂絕緣子串長度配置參考取值見表2-8。表2-8 懸垂絕緣子串參考長度配置表(mm 2.3.3 空氣間隙通用設(shè)計的空氣間隙完全按照規(guī)范的相關(guān)規(guī)定選擇,采用平衡高絕緣時

10、,空氣間隙按照配合系數(shù)相應(yīng)修正,推薦采用的空氣間隙值見表2-9。表2-9 空氣間隙推薦采用數(shù)值 2.3.4 間隙圓圖計算直線塔懸垂串風偏角時,除跨越塔外,各塔型均以下導線為基準高度(35110kV 下導線平均高度取15m,跨越塔的下導線基準高度取40m,由此分別推算下、中、上導線高空風壓系數(shù)。2.3.5 帶電作業(yè)通用設(shè)計中的所有桿塔均依照35kV110kV 架空輸電線路設(shè)計規(guī)范行帶電檢修間隙的設(shè)計,同時滿足國家電網(wǎng)公司安全工作規(guī)程(線路部分(國家電網(wǎng)安監(jiān) 2009 664 號中的相關(guān)規(guī)定,與以往設(shè)計的桿塔一致,因此通用設(shè)計的所有桿塔均能滿足帶電檢修作業(yè)的要求。2.3.6 防雷保護35kV按單地

11、線設(shè)計;110kV桿塔均按照雙地線設(shè)計。地線和導線以及地線和地線間的距離要滿足規(guī)范要求;地線對導線的保護角:對于同塔雙回或多回路,110kV 線路不大于10°對于單回路,110kV線路不大于15°35kV 單回路或同塔雙回線路不大于25°。2.4 塔頭布置導地線布置要求參照以下原則執(zhí)行。1 110kV 鐵塔相鄰導、地線間和垂直排列的上下導線之間的水平偏移應(yīng)滿足表2-10。表2-10 水平偏移取值(m 2110kV 雙分裂導線子導線間距最小為400mm。3導線垂直排列時,相鄰導線間最小垂直線間距離不小于水平線間距離計算值的75%;雙回路塔不同回路的不同相導線間的最小

12、水平(或垂直距離應(yīng)較水平線間距離(或垂直間距計算值大0.5m。4地線支架按照新規(guī)范執(zhí)行。535110kV 轉(zhuǎn)角塔內(nèi)、外側(cè)跳線串安裝按跳線間隙計算確定,原則推薦按表2-11設(shè)計。表2-11 35110kV 跳線串安裝原則表 2.5 聯(lián)塔金具直線塔的導線掛線點采用“I”型串,分別按照單掛點和雙掛點進行設(shè)計,制圖時分別繪制兩套掛點詳圖。耐張塔采用單掛點。地線采用單掛點。金具強度要與絕緣子強度相匹配。導線“I”型懸垂串聯(lián)塔金具采用 UB 或 EB 掛板,導線耐張串聯(lián)塔金具采用 U 型掛環(huán),跳線串采用 UB 掛板 (標準件圖例見附件3。地線懸垂串的第一金具采用 UB 掛板,耐張串的第一金具采用 U 型掛

13、環(huán)。2.6 桿塔設(shè)計一般規(guī)定關(guān)于防墜落措施問題根據(jù)國家電網(wǎng)公司安全工作規(guī)程(線路部分(國家電網(wǎng)安監(jiān)2009664 號中規(guī)定:鋼管桿塔、30m(呼高及以上桿塔和 220kV 及以上新建線路桿塔應(yīng)裝設(shè)桿塔作業(yè)防墜落裝置。新建線路桿塔作業(yè)防墜落裝置應(yīng)按照國家電網(wǎng)公司新建線路桿塔作業(yè)防墜落裝置通用技術(shù)規(guī)定(國家電網(wǎng)基建2010184 號要求,與桿塔設(shè)計、制造、安裝、驗收、投運一并考慮,做到“五同時”。因此,桿塔施工圖中應(yīng)包括完整的防墜落裝置連接及安裝施工圖?？紤]防墜落裝置裝設(shè)的方便性,腳釘統(tǒng)一按 400mm 步長配置。2.7 桿塔規(guī)劃桿塔規(guī)劃是否合理、經(jīng)濟,對通用設(shè)計的經(jīng)濟性影響很大,要合理規(guī)劃各子模

14、塊桿塔的水平檔距和垂直檔距,以使其在具體工程中的桿塔利用系數(shù)盡量接近 1.0。根據(jù)上述原則和原通用設(shè)計的成果,桿塔規(guī)劃的具體原則是:1模塊修訂原則上沿用原有系列劃分原則,在修訂過程中如有需要也可提出新增,新增模塊規(guī)劃原則應(yīng)一致。2耐張塔:劃分為020°、2040°、4060°和6090°四個角度系列,并單獨設(shè)計終端塔,終端塔應(yīng)確定 090°的角度范圍,即“4+1”系列。所有呼稱高統(tǒng)一為 3的倍數(shù),級差按3m考慮。直線塔和耐張塔最小呼高均為18m。表2-12 鋼管桿呼稱高度規(guī)劃表 所有鋼管桿統(tǒng)一考慮帶雙回10kV 。2.8 桿塔荷載1 氣象條件的

15、重現(xiàn)期110kV 輸電線路重現(xiàn)期取30 年。2 基本風速離地高度基本風速離地高度: 35110kV 輸電線路為 10m。3通用設(shè)計桿塔荷載及特殊的考慮通用設(shè)計所有桿塔荷載和組合條件均滿足110kV750kV 架空輸電線路設(shè)計規(guī)范( GB50545 、重覆冰架空輸電線路設(shè)計技術(shù)規(guī)程(DL/T5440-2009、架空送電線路桿塔結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)規(guī)定(DL/T5154-2002、架空送電線路鋼管桿設(shè)計技術(shù)規(guī)定(DL/T5130-2001中所規(guī)定的桿塔正常、事故、安裝的強度要求。2.9 桿塔使用材料的原則和要求1桿塔材料鋼材材質(zhì)為現(xiàn)行國家標準碳素結(jié)構(gòu)鋼(GB/T700-2006中規(guī)定的Q235系列、低合金

16、高強度結(jié)構(gòu)鋼(GB/T1591-2008中規(guī)定的Q345、Q420和Q460系列。按實際使用條件確定鋼材級別。表2-13 鋼材的強度設(shè)計值 表2-14 通用設(shè)計材料推薦采用表 2組合鋼管桿應(yīng)用原則及范圍1.滿足下列條件的35kV 及以上大荷載桿塔,經(jīng)比較具有技術(shù)經(jīng)濟優(yōu)勢時,應(yīng)推廣應(yīng)用組合鋼管桿:a高度超過 50m 的桿塔。b同塔多回線路、大導線桿塔。c大跨距線路桿塔。d采用多分裂、大截面導線,設(shè)計風速高、承受荷載大的桿塔。2.走廊狹窄或有景觀要求的特殊地區(qū)大跨距轉(zhuǎn)角,宜采用組合鋼管桿。3.Q420 及以上強度高強鋼,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較具有優(yōu)勢時應(yīng)優(yōu)先采用。附錄 1 35110kV 輸電線路鋼管桿通

17、用設(shè)計主要設(shè)計原則及模塊劃分和編號1 輸電線路鋼管桿通用設(shè)計主要設(shè)計原則1.1 設(shè)計基本風速按照新制定的110750kV 架空輸電線路設(shè)計規(guī)范(GB50545,設(shè)計基本風速重現(xiàn)期110330kV 線路由15年提高到30年,基準高度110330kV 線路的15m 高統(tǒng)一調(diào)整為離地10m高,同時110330kV 不宜低于 23.5m/s(相當于修訂前最大設(shè)計風速 25m/s。根據(jù)上述原則,考慮到經(jīng)濟性、安全性、通用性,本次通用設(shè)計修訂基本風速110不低于 23.5m/s,并以 2m/s 遞增。具體取值為: 35kV 線路: 23.5m/s、25m/s、27m/s110kV 線路: 23.5m/s、

18、25m/s、27m/s在具體設(shè)計中,按照標準規(guī)定,計算桿塔荷載時將依據(jù)導地線平均高度和桿塔分段高度的不同,以離地10m 高為基準考慮增大系數(shù)即風壓高度變化系數(shù)。1.2 覆冰取值本次修訂在以往通用設(shè)計成果的基礎(chǔ)上,考慮2008 年冰災(zāi)后工程設(shè)計冰厚的取值情況,確定了各電壓等級的覆冰取值主要原則如下: 35kV 線路: 10mm;110kV 線路:10mm。1.3 導線35kV 線路:主要考慮150mm2、185mm2截面導線;110kV 線路:主要考慮 240mm2、300mm2、400mm2截面導線。1.4 地線35kV 采用GJ-35、GJ-50 鋼絞線;110kV 采用J LB-100 鋁

19、包鋼絞線。1.5 地形條件充分考慮地形對鐵塔設(shè)計影響程度、環(huán)保性及鋼材耗量。1.6 海拔高度35kV110kV 具體為:1000m;1.7 回路數(shù)本次修訂模塊選擇單回路、同塔雙回路、同塔四回路設(shè)計。2 模塊劃分及編號說明本次將相同電壓等級、回路數(shù)、導線型式的模塊劃分為一個模塊,每個模塊根據(jù)風速、覆冰、海拔高度不同劃分子模塊。桿塔名稱由三部分組成,即編號塔型名稱系列號1.編號(1模塊編號對于單回路和雙回路,模塊編號由二部分字符組成。模塊編號中數(shù)字代表電壓等級:35-35kV; 1-110kV。字母:GG-代表鋼管桿;J-代表緊湊型;JD-單回路緊湊型;Z-代表直流;其余字母A、B、C、 D(除G

20、、J、O、Z、X 外-代表模塊代號。模塊編號的原則是根據(jù)回路數(shù)和導線截面來劃分的。(2子模塊編號對于單回路和雙回路,子模塊編號由二位或四位字符組成。子模塊編號的前兩位與模塊編號相同,是按照回路數(shù)和導線截面來劃分的。對于同塔四回路塔型,模塊編號為(X/XA、BX 為數(shù)字代表電壓等級; 1-110kV。數(shù)字:1、2、3指的是模塊系列號。2.塔型名稱塔型名稱全由字母組成,各字母分別代表如下意義: Z-直線塔; J-轉(zhuǎn)角塔;SS-同塔四回路;S-同塔雙回路; G-鋼管塔; ZJ-直線轉(zhuǎn)角塔;DJ-終端塔;K-跨越塔。比如:SSZC-表示同塔四回路直線塔(長短腿;SDJC-表示同塔雙回路終端塔(長短腿。

21、3.系列號1、2、3,即塔型系列號。附錄235110kV 輸電線路鋼管桿通用設(shè)計修訂模塊主要技術(shù)條件表2-135k V輸電線路鋼管桿通用設(shè)計修訂模塊主要技術(shù)條件 全部考慮帶雙回10kV,導線為LGJ-240/30, 導線安全系數(shù)為10。16表2-2 110k V輸電線路鋼管桿通用設(shè)計修訂模塊主要技術(shù)條件 全部考慮帶雙回10kV,導線為LGJ-240/30, 導線安全系數(shù)為10。1735kV-220kV輸電線路鋼管桿通用設(shè)計技術(shù)要求說明書附錄3聯(lián)塔金具標準件圖例 (1UB 型掛板 (2EB 型掛板 35kV-220kV 輸電線路鋼管桿通用設(shè)計技術(shù)要求 說明書 附錄4 35110kV輸電線路鋼管桿

22、通用設(shè)計模塊桿塔規(guī)劃使用條件 35GGX、1GGX 單回模塊桿塔規(guī)劃使用條件表 水平檔距 垂直檔距 轉(zhuǎn)角度數(shù) 呼稱高 Kv值 （m） （m） （m） （°） 150 200 0 2130 200 250 0 2130 150 150 150 150 150 200 200 200 200 200 020 2040 4060 6090 090 1827 1827 1827 1827 1824 計算高度 （m） 21 27 24 24 24 24 序 桿塔名稱 號 1 ZG1 2 ZG2 3 ZGK 4 JG1 5 JG2 6 JG3 7 JG4 8 DJG 序 桿塔名稱 號 1 SZG

23、1 2 SZG2 3 SZMK 4 SJG1 5 SJG2 6 SJG3 7 SJG4 8 SGDJ 35GGCX、1GGX 雙回模塊桿塔規(guī)劃使用條件表 水平檔距 垂直檔距 轉(zhuǎn)角度數(shù) 呼稱高 Kv值 （m） （m） （m） （°） 150 200 0 2130 200 250 0 2130 150 150 150 150 150 200 200 200 200 200 020 2040 4060 6090 090 1827 1827 1827 1827 1824 計算高度 （m） 21 27 24 24 24 24 序 桿塔名稱 號 1 SSZG1 2 SSZG2 3 SSZMK 4

24、 SSJG1 5 SSJG2 6 SSJG3 7 SSJG4 8 SSDJG 1GGF 四回模塊桿塔規(guī)劃使用條件表 水平檔距 垂直檔距 轉(zhuǎn)角度數(shù) Kv值 （m） （m） （°） 150 200 0 200 250 0 150 150 150 150 150 200 200 200 200 200 020 2040 4060 6090 090 呼稱高 （m） 2130 2130 1827 1827 1827 1827 1824 計算高度 （m） 21 24 24 24 24 24 19 35kV-220kV 輸電線路鋼管桿通用設(shè)計技術(shù)要求 說明書 附錄5 輸電線路通用設(shè)計鋼管桿制圖和構(gòu)造規(guī)定 本規(guī)定參照國家電網(wǎng)公司 110500kV 輸電線路通用設(shè)計鐵塔制圖和 構(gòu)造規(guī)定 一、圖紙幅面尺寸 基本幅面代號 長×