架空輸電線路設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1、架空輸電線路設(shè)計(jì)要點(diǎn)一、線路路徑的選擇與桿塔的定位1路徑選擇應(yīng)采用衛(wèi)片、航片、全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)等新技術(shù)，必要時(shí)可采 用地質(zhì)遙感技術(shù)，綜合考慮線路長(zhǎng)度、地形地貌、城鎮(zhèn)規(guī)劃、環(huán)境保護(hù)、交通條 件、運(yùn)行和施工等因素，進(jìn)行多方案技術(shù)比較，使路徑走向安全可靠，經(jīng)濟(jì)合理。2路徑選擇應(yīng)盡量避開(kāi)軍事設(shè)施、大型工礦企業(yè)及重要設(shè)施等，符合城鎮(zhèn)規(guī) 劃，并盡量減少對(duì)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響。3路徑選擇應(yīng)盡量避開(kāi)不良地質(zhì)地帶和采動(dòng)影響區(qū)， 當(dāng)無(wú)法避讓時(shí)，應(yīng)采取 必要的措施；路徑選擇應(yīng)盡量避開(kāi)重冰區(qū)及影響安全運(yùn)行的其他地區(qū)； 應(yīng)盡量避 開(kāi)原始森林、自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)。4路徑選擇應(yīng)考慮對(duì)鄰近設(shè)施如電臺(tái)、機(jī)場(chǎng)、弱電線路等的相

2、互影響。5路徑選擇宜靠近現(xiàn)有國(guó)道、省道、縣道及鄉(xiāng)鎮(zhèn)公路，改善交通條件，方便 施工和運(yùn)行。6應(yīng)根據(jù)大型發(fā)電廠和樞紐變電所的總體布置統(tǒng)一規(guī)劃進(jìn)出線， 兩回或多回 路相鄰線路通過(guò)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)或人口密集地段時(shí)， 應(yīng)統(tǒng)一規(guī)劃。規(guī)劃中的兩回或 多回同行線路，在路徑狹窄地段宜采用同桿塔架設(shè)。7耐張段長(zhǎng)度，單導(dǎo)線線路不宜大于 5km兩分裂導(dǎo)線線路不宜大于10km 三分裂導(dǎo)線及以上線路不宜大于 20km如運(yùn)行、施工條件許可，耐張段長(zhǎng)度可 適當(dāng)延長(zhǎng)。在耐張段長(zhǎng)度超出上述規(guī)定時(shí)應(yīng)考慮防串倒措施。 在高差或檔距相差 非常懸殊的山區(qū)或重冰區(qū)等運(yùn)行條件較差的地段，耐張段長(zhǎng)度應(yīng)適當(dāng)縮短。8選擇路徑和定位時(shí)，應(yīng)注意限制使用檔

3、距和相應(yīng)的高差，避免出現(xiàn)桿塔兩 側(cè)大小懸殊的檔距，當(dāng)無(wú)法避免時(shí)應(yīng)采取必要的措施，提高安全度。9與大跨越連接的輸電線路，應(yīng)結(jié)合大跨越的選點(diǎn)方案，通過(guò)綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì) 比較確定。二、導(dǎo)線與避雷線的選擇1輸電線路的導(dǎo)線截面，宜按照系統(tǒng)需要根據(jù)經(jīng)濟(jì)電流密度選擇； 也可按系 統(tǒng)輸送容量，結(jié)合不同導(dǎo)線的材料進(jìn)行比選，通過(guò)年費(fèi)用最小法進(jìn)行綜合技術(shù)經(jīng) 濟(jì)比較后確定。2輸電線路的導(dǎo)線截面和分裂型式應(yīng)滿足電暈、無(wú)線電干擾和可聽(tīng)噪聲等要 求。海拔不超過(guò)1000m地區(qū)，采用現(xiàn)行國(guó)標(biāo)中鋼芯鋁絞線外徑不小于表1所列數(shù)值，可不必驗(yàn)算電暈。3大跨越的導(dǎo)線截面宜按允許載流量選擇，其允許最大輸送電流與陸上線路 相配合，并通過(guò)綜合技術(shù)

4、經(jīng)濟(jì)比較確定。4距輸電線路邊相導(dǎo)線投影外 20m處，80%寸間，80%S信度，頻率0.5MHz 時(shí)的無(wú)線電干擾限值不應(yīng)超過(guò)表 2的規(guī)定。5距輸電線路邊相導(dǎo)線投影外20m處，濕導(dǎo)線條件下的可聽(tīng)噪聲值不應(yīng)超過(guò) 表3的規(guī)定。6驗(yàn)算導(dǎo)線允許載流量時(shí)，導(dǎo)線的允許溫度：鋼芯鋁絞線和鋼芯鋁合金絞線 一般采用+70C,必要時(shí)可采用+80C；大跨越可采用+90C；鋼芯鋁包鋼絞線（包 括鋁包鋼絞線）可采用+80C （大跨越可采用+100C ）,或經(jīng)試驗(yàn)決定；鍍鋅鋼絞線 可采用+125C。環(huán)境氣溫宜采用最熱月平均最高溫度；風(fēng)速采用0.5m/s（大跨越采用0.6m/s）;太陽(yáng)輻射功率密度采用 0.1W/cm2。8地線

5、應(yīng)滿足電氣和機(jī)械使用條件要求，可選用鍍鋅鋼絞線或復(fù)合型絞線， 若有通信要求，應(yīng)選用光纖復(fù)合架空地線（OPGW）驗(yàn)算短路熱穩(wěn)定時(shí)，地線的允 許溫度：鋼芯鋁絞線和鋼芯鋁合金絞線可采用 +200C ;鋼芯鋁包鋼絞線（包括鋁 包鋼絞線）可采用+300C ;鍍鋅鋼絞線可采用+400C ;光纖復(fù)合架空地線（OPGW） 的允許溫度應(yīng)采用產(chǎn)品試驗(yàn)保證值。計(jì)算時(shí)間和相應(yīng)的短路電流值應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)情 況決定。地線選用鍍鋅鋼絞線時(shí)與導(dǎo)線的配合不宜小于表4的規(guī)定。10導(dǎo)、地線防振措施三、導(dǎo)線、避雷線荷載計(jì)算導(dǎo)線單位面積、單位長(zhǎng)度的荷載稱(chēng)為比載。比載在導(dǎo)線的荷載計(jì)算中是最合的參數(shù)。在線路的設(shè)計(jì)中，常用的比載共有7種。1自重

6、比載2冰重比載3覆冰時(shí)導(dǎo)線的垂直總比載4無(wú)冰時(shí)導(dǎo)線風(fēng)壓比載5覆冰時(shí)的風(fēng)壓比載6無(wú)冰有風(fēng)時(shí)的綜合比載7有冰有風(fēng)時(shí)的綜合比載四、桿塔型式的選擇1桿塔類(lèi)型桿塔按其受力性質(zhì)，分為懸垂型、耐張型桿塔。懸垂型桿塔分 為懸垂直線和懸垂轉(zhuǎn)角桿塔；耐張型桿塔分為耐張直線、耐張轉(zhuǎn)角和終端桿塔。 桿塔按其回路數(shù)，分為單回路、雙回路和多回路桿塔。單回路導(dǎo)線既可水平排列， 也可三角排列或垂直排列，水平排列方式可降低桿塔高度，三角排列方式可減小 線路走廊寬度；雙回路和多回路桿塔導(dǎo)線可按垂直排列，必要時(shí)可考慮水平和垂直組合方式排列，但在覆冰地區(qū)，要考慮相鄰垂直相間保持一定的水平偏移。2桿塔外形規(guī)劃桿塔的外形規(guī)劃與構(gòu)件布置應(yīng)

7、按照導(dǎo)線和地線排列方式， 以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、受力均衡、傳力清晰、外形美觀為原則，同時(shí)結(jié)合桿塔材料、運(yùn)行 維護(hù)、施工方法、制造工藝等因素在充分進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化的基礎(chǔ)上選取技術(shù)先進(jìn)、 經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)方案。4對(duì)不同類(lèi)型桿塔的選用，應(yīng)依據(jù)線路路徑特點(diǎn)，按照安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、 維護(hù)方便和有利于環(huán)境保護(hù)的原則進(jìn)行。對(duì)于山區(qū)線路桿塔，應(yīng)依據(jù)地形特點(diǎn)， 配合高低基礎(chǔ)，采用全方位長(zhǎng)短腿結(jié)構(gòu)型式。5在平地和丘陵等便于運(yùn)輸和施工的非農(nóng)田和非繁華地段，可因地制宜地采用拉線桿塔和鋼筋混凝土桿。6對(duì)于線路走廊拆遷或清理費(fèi)用高以及走廊狹窄的地帶， 宜采用導(dǎo)線三角形 或垂直排列的桿塔，并考慮 V型、丫型和L型絕緣子串使用的可能性，在

8、滿足 安全性和經(jīng)濟(jì)性的基礎(chǔ)上減小線路走廊寬度。非重冰區(qū)線路還宜結(jié)合遠(yuǎn)景規(guī)劃，采用雙回路或多回路桿塔；重冰區(qū)線路宜 采用單回路導(dǎo)線水平排列的桿塔；城區(qū)或市郊線路可采用鋼管桿。對(duì)林區(qū)和林地 地段線路，宜按樹(shù)木自然生長(zhǎng)高度，采用高跨桿塔型式。五、絕緣子和金具的選擇1絕緣子機(jī)械強(qiáng)度的安全系數(shù)，不應(yīng)小于表8所列數(shù)值。雙聯(lián)及以上的多聯(lián) 絕緣子串應(yīng)驗(yàn)算斷一聯(lián)后的機(jī)械強(qiáng)度，其荷載及安全系數(shù)按斷聯(lián)情況考慮。2采用黑色金屬制造的金具表面應(yīng)熱鍍鋅或采取其他相應(yīng)的防腐措施。3金具強(qiáng)度的安全系數(shù)不應(yīng)小于下列數(shù)值：最大使用荷載情況2.5 斷線、斷聯(lián)情況1.54 330kV及以上線路的絕緣子串及金具應(yīng)考慮均壓和防電暈措施。

9、有特殊要 求需要另行研制或采用非標(biāo)準(zhǔn)金具時(shí)，應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)合格后方可使用。5地線絕緣時(shí)宜使用雙聯(lián)絕緣子串。6與橫擔(dān)連接的第一個(gè)金具應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)靈活且受力合理， 其強(qiáng)度應(yīng)高于串內(nèi)其他 金具強(qiáng)度。7 330kV及以上輸電線路懸垂V串兩肢之間夾角的一半可比最大風(fēng)偏角小 510，或通過(guò)試驗(yàn)確定。8 線路宜合理選擇線路走向和路徑避開(kāi)易舞區(qū)， 無(wú)法避讓時(shí)應(yīng)采取適當(dāng)縮短 檔距，適當(dāng)提高線路的機(jī)械強(qiáng)度，局部易舞區(qū)段在線路建設(shè)時(shí)安裝防舞裝置等措 施。9 使用復(fù)合絕緣子時(shí)，應(yīng)綜合考慮線路的防雷、防風(fēng)偏、防鳥(niǎo)害等項(xiàng)性能， 必要時(shí)采取防鳥(niǎo)害措施，城區(qū)設(shè)計(jì)應(yīng)慎用玻璃絕緣子。六、絕緣配合、防雷和接地1 110kV750kV輸電線路的

10、絕緣配合，應(yīng)使線路能在工頻電壓、操作過(guò)電 壓、雷電過(guò)電壓等各種條件下安全可靠地運(yùn)行。2在海拔高度1000m以下地區(qū)，操作過(guò)電壓及雷電過(guò)電壓要求的懸垂絕緣子 串絕緣子片數(shù)，不應(yīng)少于表9的數(shù)值。耐張絕緣子串的絕緣子片數(shù)應(yīng)在表 9的基 礎(chǔ)上增加，對(duì)110kV330kV輸電線路增加1片，對(duì)500kV輸電線路增加2片， 對(duì)750kV輸電線路不需增加片數(shù)。為保持高塔的耐雷性能，全高超過(guò) 40m有地線的桿塔，高度每增加10m應(yīng) 比表9增加1片相當(dāng)于高度為146mm勺絕緣子，全高超過(guò)100m的桿塔，絕緣子 片數(shù)應(yīng)根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)結(jié)合計(jì)算確定。由于高桿塔而增加絕緣子片數(shù)時(shí)，雷電過(guò)電 壓最小間隙也應(yīng)相應(yīng)增大；750k

11、V桿塔全高超過(guò)40m時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行驗(yàn) 算，確定是否需要增加絕緣子和間隙。3絕緣配置應(yīng)以審定的污區(qū)分布圖為基礎(chǔ)，并結(jié)合線路附近的污穢和發(fā)展情 況，綜合考慮環(huán)境污穢變化因素，選擇合適的絕緣子型式和片數(shù)，適當(dāng)留有裕度。 對(duì)于0、丨級(jí)污區(qū)，可提高一級(jí)絕緣配置；對(duì)于 I、III級(jí)污區(qū)，宜按中、上限 配置；應(yīng)在選線階段盡量避讓IV級(jí)污區(qū)，如不能避讓?zhuān)瑧?yīng)采取措施滿足污穢要 求。絕緣子片數(shù)由下式確定:4絕緣配合設(shè)計(jì)可采用泄漏比距法，也可采用污耐壓法選擇合適的絕緣子型 式和片數(shù)。當(dāng)采用泄漏比距法時(shí)，式中：n -每串絕緣子所需片數(shù)；入泄漏比距，cm/kV；un 一系統(tǒng)標(biāo)稱(chēng)電壓，kv；Lo 單片懸式絕緣子的

12、幾何爬電距離，cmKe 絕緣子爬電距離的有效系數(shù)， 主要由各種絕緣子幾何爬電距離在試驗(yàn)和 運(yùn)行中提高污穢耐壓的有效性來(lái)確定；并以XP-70、XP-160型絕緣子為基礎(chǔ)，其Ke值取為1。Ke應(yīng)由試驗(yàn)確定。8在海拔不超過(guò)1000m的地區(qū)，帶電部分與桿塔構(gòu)件(包括拉線、腳釘?shù)? 的間隙，在相應(yīng)風(fēng)偏條件下，不應(yīng)小于表10、11所列數(shù)值。12輸電線路的防雷設(shè)計(jì)，應(yīng)根據(jù)線路電壓、負(fù)荷性質(zhì)和系統(tǒng)運(yùn)行方式，結(jié) 合當(dāng)?shù)匾延芯€路的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，地區(qū)雷電活動(dòng)的強(qiáng)弱、地形地貌特點(diǎn)及土壤電阻率 高低等情況，在計(jì)算耐雷水平后，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，采用合理的防雷方式。各級(jí)電壓的輸電線路，采用下列保護(hù)方式：(1) 110kV輸電線

13、路宜沿全線架設(shè)地線，在年平均雷暴日數(shù)不超過(guò)15或運(yùn)行 經(jīng)驗(yàn)證明雷電活動(dòng)輕微的地區(qū)，可不架設(shè)地線。無(wú)地線的輸電線路，宜在變電所 或發(fā)電廠的進(jìn)線段架設(shè)1km 2km地線。(2) 年平均雷暴日數(shù)超過(guò)15的地區(qū)220kV330kV輸電線路應(yīng)沿全線架設(shè)地 線，山區(qū)宜架設(shè)雙地線。500kV750kV輸電線路應(yīng)沿全線架設(shè)雙地線13桿塔上地線對(duì)邊導(dǎo)線的保護(hù)角，對(duì)于同塔雙回直線塔， 750kV、500kV和 220kV對(duì)中相的保護(hù)角均不大于0110kV線路均不大于10。，鋼管桿不大于20 對(duì)于單回路，500kV750kV線路避雷線對(duì)導(dǎo)線的保護(hù)角按不大于 10 ,330kV 及以下的其它線路（含鋼管桿）宜小于 1

14、5 單地線線路宜小于25 桿塔上兩根地線之間的距離，不應(yīng)超過(guò)地線與導(dǎo)線間垂直距離的5倍。在一般檔距的檔距中央，導(dǎo)線與地線間的距離，應(yīng)按下式校驗(yàn)（計(jì)算條件為： 氣溫+15C，無(wú)風(fēng)、無(wú)冰）。S%.012L+1式中：s導(dǎo)線與地線間的距離，mL 檔距，mb14有地線的桿塔應(yīng)接地。在雷季干燥時(shí)，每基桿塔不連地線的工頻接地電 阻，不宜大于表14所列數(shù)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14所列數(shù)值，可不裝設(shè)人工接地體。16鋼筋混凝土桿的鐵橫擔(dān)、地線支架、爬梯等鐵附件與接地引下線應(yīng)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(dān)或地線支架之間應(yīng)有可

15、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(yīng)按熱穩(wěn)定要求選取，且不應(yīng)小于25m“接地體引出線的截面不應(yīng)小于50mrf并應(yīng)進(jìn)行熱穩(wěn)定驗(yàn)算。引出線表面應(yīng)進(jìn)行有效的防腐處理， 如熱鍍鋅。17通過(guò)耕地的輸電線路，其接地體應(yīng)埋設(shè)在耕作深度以下。位于居民區(qū)和 水田的接地體應(yīng)敷設(shè)成環(huán)形。七、桿塔基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)1 .巖石嵌固基礎(chǔ)該基礎(chǔ)型式適用于覆蓋層較淺或無(wú)覆蓋層的強(qiáng)風(fēng)化巖石地基，其特點(diǎn)是底板不配筋，基坑全部掏挖。上拔穩(wěn)定，具有較強(qiáng)的抗拔承載能力。需要時(shí)，可將主 柱的坡度設(shè)置與塔腿主材坡度相同，以減小偏心彎矩，還可省去地腳螺栓。由于該基型充分利用了巖石本身的抗剪強(qiáng)度，混凝土和鋼筋的用量都較小，同時(shí)減

16、少 了基坑土石方量，澆制混凝土不需要模板，施工費(fèi)用較低。2.巖石錨桿基礎(chǔ)該基型適用于中等風(fēng)化以上的整體性好的硬質(zhì)巖。該基礎(chǔ)型式是在巖石中直接鉆孔、插入錨桿，然后灌漿，使錨桿與巖石緊密粘結(jié)，充分利用了巖石的強(qiáng)度， 從而大大降低了基礎(chǔ)混凝土和鋼材量。但巖石錨桿基礎(chǔ)需逐基鑒定巖石的完整 性。3 .掏挖基礎(chǔ)該基型分全掏挖和半掏挖兩種， 適用無(wú)地下水的硬塑粘性土地基。 在基坑施 工可成型的情況下，開(kāi)挖基坑時(shí)不擾動(dòng)原狀土，避免大開(kāi)挖后再填土?；A(chǔ)承受 上拔荷載時(shí)，原狀土的內(nèi)摩擦角和凝聚力得以充分發(fā)揮作用。這種基礎(chǔ)型式也顯示了較高的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，根據(jù)以往工程的統(tǒng)計(jì)，由于各線路地質(zhì)條件的 不同等原因，采

17、用全掏挖基礎(chǔ)比用階梯型基礎(chǔ)節(jié)約鋼材和混凝土分別為37唏口820%掏挖基礎(chǔ)有直柱式和斜插式兩種型式。 斜插式掏挖基礎(chǔ)將主柱的坡度設(shè) 置與塔腿主材坡度相同，減小了基礎(chǔ)水平力產(chǎn)生的偏心彎矩，還可省去地腳螺栓4 階梯型基礎(chǔ)該基礎(chǔ)是傳統(tǒng)的基礎(chǔ)型式，適用各類(lèi)地質(zhì)、各種塔型，其特點(diǎn)是大開(kāi)挖，采 用模板澆制，成型后再回填土，利用土體與混凝土重量抗拔，基礎(chǔ)底板剛性抗壓， 不配鋼筋。由于階梯型基礎(chǔ)混凝土量較大，埋置較深，易塌方及有流砂地區(qū)難以 達(dá)到設(shè)計(jì)深度，因此在此類(lèi)地區(qū)應(yīng)盡量少用。 5 大板基礎(chǔ)大板基礎(chǔ)的主要設(shè)計(jì)特點(diǎn)是：底板大、埋深淺、底板較薄，底板雙向配筋承 擔(dān)由鐵塔上拔、下壓和水平力引起的彎矩和剪力，主柱計(jì)

18、算與階梯基礎(chǔ)相同。與 階梯基礎(chǔ)相比，埋深淺，易開(kāi)挖成形，混凝土量能適當(dāng)降低，但鋼筋量增加較多。 與灌注樁相比，在軟弱地基中應(yīng)用較為廣泛。它施工方便，特別是對(duì)于軟、流塑 粘性土、粉土及粉細(xì)砂等基坑不易成型的塔位。 設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)底板的高厚比應(yīng)進(jìn)行 一定的控制（懸臂長(zhǎng)度：底板厚3:1）不足時(shí)可在主柱下增加臺(tái)階，以減少板的懸 臂長(zhǎng)度和底板厚度，為了減小混凝土量，主柱中心與底板中心設(shè)置偏心，抵消水 平彎矩，達(dá)到減小底板及配筋的效果。大板基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)控制沉降及不均勻沉降， 對(duì)轉(zhuǎn)角塔及負(fù)荷較大的直線塔進(jìn)行地基沉降變形驗(yàn)算，施工時(shí)應(yīng)盡量少擾動(dòng)地基 土，清除開(kāi)挖的全部浮土并做好墊層，必要時(shí)使用塊石灌漿。6 斜插板

19、式基礎(chǔ)該基礎(chǔ)的主要特點(diǎn)是基礎(chǔ)主柱坡度與塔腿主材坡度一致，塔腿主材角鋼直接 插入基礎(chǔ)混凝土中，使基礎(chǔ)水平力對(duì)基礎(chǔ)底板的影響降至最低。在正常條件下， 基礎(chǔ)土體上拔穩(wěn)定、下壓穩(wěn)定和基礎(chǔ)強(qiáng)度計(jì)算可忽略水平力的影響。 與大板基礎(chǔ) 相比，由于偏心彎矩大大減小，下壓穩(wěn)定控制的基礎(chǔ)底板尺寸可相應(yīng)減小， 從而 降低了混凝土量和底板配筋量。由于省去了塔座板和地腳螺栓，其鋼材的綜合指 標(biāo)降低了 25%左右。斜插板式基礎(chǔ)在平原、河網(wǎng)地區(qū)使用較多，其最大優(yōu)點(diǎn)就是 節(jié)省基礎(chǔ)材料，施工較為方便。其缺點(diǎn)是施工精度要求高。對(duì)于高壓縮性軟弱土 地區(qū)，其基礎(chǔ)底面地基處理一定要重視基礎(chǔ)墊層和基坑排水，并應(yīng)嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。因?yàn)橐坏┌l(fā)生擾動(dòng)基底軟土或排水不及時(shí)，就可能引起基礎(chǔ)的不均勻 沉降，再很難進(jìn)行處理。7. 灌注樁基礎(chǔ)對(duì)于地質(zhì)條件為流塑、地基持力層較深且基礎(chǔ)作用力較大的耐張塔或直線 塔，使用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)是設(shè)計(jì)中廣泛采用的一種方法。它主要是樁周與土的摩 擦力和樁端承載力承擔(dān)基礎(chǔ)上拔力和下壓力，施工方便，安全可靠。缺點(diǎn)是施