浙江省輸電線路桿塔通用設(shè)計(jì)深化應(yīng)用技術(shù)原則

1、浙江省輸電線路桿塔通用設(shè)計(jì)深化應(yīng)用技術(shù)原則（2014.10.30）1、設(shè)計(jì)原則鐵塔的設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)計(jì)算遵循以下原則：(1) 鐵塔設(shè)計(jì)采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法；(2) 基本風(fēng)速、設(shè)計(jì)冰厚重現(xiàn)期按30年考慮；(3) 四回路鐵塔結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)0取1.1，其它塔型取1.0。(4) 滿足適用于電力送電線路工程項(xiàng)目的法令、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程、規(guī)范、規(guī)定等的最新有效版本。主要標(biāo)準(zhǔn)如下：建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB 50009-2012) 輸電線路鐵塔制圖和構(gòu)造規(guī)定(DL/T 5442-2010)110kV750kV架空輸電線路設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 50545-2010）架空送電線路桿塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定（DL/T

2、5154-2012）重覆冰架空輸電線路設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程（DL/T5440-2009）(5) 本次深化應(yīng)用對國網(wǎng)通用設(shè)計(jì)的220kV角鋼塔進(jìn)行全面校核，形成計(jì)算書、計(jì)算數(shù)據(jù)、單線圖、加工圖和匯總表等成果。(6) 本次深化應(yīng)用對國網(wǎng)通用設(shè)計(jì)的110kV角鋼塔和鋼管桿進(jìn)行全面校核，修改不滿足浙江省內(nèi)使用要求的地線保護(hù)角，增加全方位塔型，同時調(diào)整桿塔呼高彌補(bǔ)呼高不足的問題，形成計(jì)算書、計(jì)算數(shù)據(jù)、單線圖、加工圖和匯總表等成果。(7) 桿塔校核應(yīng)按附件一要求進(jìn)行。2、氣象條件本次通用設(shè)計(jì)各子模塊中的其他氣象要素組合，應(yīng)根據(jù)各子模塊的基本風(fēng)速和覆冰厚度，結(jié)合浙江省典型氣象區(qū)參數(shù)進(jìn)行確定。最低氣溫取-10，安裝溫

3、度取-5，大風(fēng)氣溫取15。考慮初伸長導(dǎo)線降溫-15，地線-10。塔型規(guī)劃設(shè)計(jì)需考慮的四個工況：外過電壓（雷電工況）、內(nèi)過電壓（操作工況）、工頻電壓（大風(fēng)工況）、帶電作業(yè)。操作過電壓和雷電過電壓的風(fēng)速按110kV750kV架空輸電線路設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50545）中的詳細(xì)規(guī)定進(jìn)行取值，其他工況的風(fēng)速不必按導(dǎo)線高度進(jìn)行折算，按該規(guī)范中規(guī)定取值即可?？缭剿睦纂娺^電壓風(fēng)速與相應(yīng)型直線塔的雷電過電壓風(fēng)速取一致。3、導(dǎo)線和地線110220kV導(dǎo)線安全系數(shù)取2.5，年平均運(yùn)行張力25%，其中110kV鋼管桿導(dǎo)線安全系數(shù)取8；110kV窄基塔導(dǎo)線安全系數(shù)取5.0。計(jì)算地線荷載時，按導(dǎo)電率為20選取地線參數(shù)；計(jì)算

4、地線支架高度、校核導(dǎo)地線間隙時，按導(dǎo)電率為40選取地線參數(shù)。地線安全系數(shù)、年平均運(yùn)行張力百分?jǐn)?shù)的選擇應(yīng)根據(jù)不同的電壓等級、不同的覆冰厚度、導(dǎo)地線配合、荷載計(jì)算等具體條件確定，但地線安全系數(shù)應(yīng)大于導(dǎo)線安全系數(shù)。僅在覆冰工況地線支架強(qiáng)度計(jì)算時，考慮地線覆冰較導(dǎo)線增加5mm覆冰設(shè)計(jì)，斷線工況不考慮增加5mm覆冰。地線按安全系數(shù)法計(jì)算荷載，JLB20A-150安全系數(shù)取4.5、JLB20A-120安全系數(shù)取4.0、JLB20A-100安全系數(shù)取4.0。110kV鋼管桿地線安全系數(shù)取11.0，窄基鋼管塔地線安全系數(shù)取7.0。同時，為提高通用設(shè)計(jì)的適用性，本次通用設(shè)計(jì)的地線設(shè)計(jì)按照兩根地線一側(cè)架設(shè)OPGW

5、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(dǎo)線技術(shù)參數(shù)及機(jī)械特性導(dǎo)線名稱鋼芯鋁絞線鋼芯鋁絞線鋼芯鋁絞線鋼芯鋁絞線鋼芯鋁絞線鋼芯鋁合金絞線導(dǎo)線型號JL/G1A-240/40JL/G1A-300/25JL/G1A-300/40JL/G1A-400/35JL/G1A-630/45JLHA2/G1A-300/50總截面277.74333.31338.99425.24674348.37直徑(mm)21.723.823.926.833.824.3單位重量(kg/km)962.81057.01131.01347.52079.21207.7計(jì)算拉斷力(N)83760837609236010367

6、0150450144020最大破壞張力(N)79572795728774298487142928136819綜合彈性系數(shù)(MPa)760006500073000650006300076000綜合膨脹系數(shù)(10-61/)18.920.519.620.520.918.9地線技術(shù)參數(shù)及機(jī)械特性地線名稱鋁包鋼絞線鋁包鋼絞線鋁包鋼絞線鋁包鋼絞線鋁包鋼絞線鋁包鋼絞線地線型號JLB20A-100JLB40-100JLB20A-120JLB40-120JLB20A-150JLB40-150總截面100.88100.88121.21121.21148.07148.07直徑(mm)13.0013.0014.251

7、4.2515.7515.75單位重量(kg/km)674.1474.6810.0570.3989.4696.7計(jì)算拉斷力(kN)121660617401461807418017857090620最大破壞張力(N)115577586531388717047116965286089綜合彈性系數(shù)(MPa)14720010360014720098100147200103600綜合膨脹系數(shù)(10-61/)13.015.513.015.513.015.54、電氣部分（1）絕緣配合絕緣配置的污區(qū)按2.8cm/kV設(shè)計(jì)，建議2.8cm/kV及以下可以采用玻璃或瓷質(zhì)絕緣子，2.8cm/kV以上采用合成絕緣子。防

8、雷要求的絕緣子片數(shù)，應(yīng)綜合下述因素進(jìn)行片數(shù)取值。a）按照110750kV架空輸電線路設(shè)計(jì)規(guī)范7.0.2，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(shù)；電壓等級（kV）220110基本片數(shù)137結(jié)構(gòu)高度（mm）146146b）為保持高塔的耐雷性能，全高超過40m有地線的桿塔，高度每增加10m，應(yīng)比表7.0.2增加1片相當(dāng)于高度為146mm的絕緣子。鐵塔全高220kV110kV50m13（對應(yīng)雷電間隙1.9m）7（對應(yīng)雷電間隙1.0m）50-6014（對應(yīng)雷電間隙1.9m）8（對應(yīng)雷電間隙1.0m）60-7015（對應(yīng)雷電間隙1.9m）9（對應(yīng)雷電間隙1.0m）

9、70-8016（對應(yīng)雷電間隙2.0m）10（對應(yīng)雷電間隙1.1m）80-9017（對應(yīng)雷電間隙2.1m）11（對應(yīng)雷電間隙1.2m）c）按污區(qū)配置絕緣，采用不同的絕緣子型式，在2.8cm/kV污區(qū)條件下所采用的片數(shù)如下（耐污玻璃絕緣子有效爬電系數(shù)取0.8，其余取1.0）電壓等級（kV）220110絕緣子強(qiáng)度（kN）12070結(jié)構(gòu)高度（mm）146146盤徑（mm）280/320280/320爬電距離（mm）450/550450/550型式雙傘瓷/耐污玻璃雙傘瓷/耐污玻璃絕緣子片數(shù)選擇14/147/7絕緣子總高度2044mm1022根據(jù)110750kV架空輸電線路設(shè)計(jì)規(guī)范6.0.9 在易發(fā)生嚴(yán)重

10、覆冰地區(qū)，宜采取增加絕緣子串長和采用V型串、八字串。（2）鐵塔相鄰導(dǎo)、地線間和垂直排列的上下導(dǎo)線之間的水平偏移應(yīng)滿足規(guī)范要求。水平偏移取值（m）電壓等級110kV220kV設(shè)計(jì)冰厚10mm0.501.00設(shè)計(jì)冰厚15mm0.751.25為了減小到轉(zhuǎn)角因素對偏移值的影響，新規(guī)劃設(shè)計(jì)塔型，型（40-60）轉(zhuǎn)角塔偏移值較上表增加0.1m，型（60-90）轉(zhuǎn)角塔偏移值較上表增加0.2m。重冰區(qū)桿塔導(dǎo)地線偏移按照規(guī)范取值。（3）設(shè)計(jì)塔頭時，雙分裂子導(dǎo)線應(yīng)兼顧水平排列和垂直排列方式。110kV雙分裂導(dǎo)線子導(dǎo)線間距400mm，220kV雙分裂導(dǎo)線子導(dǎo)線間距600mm。（4）導(dǎo)線垂直排列時，相鄰導(dǎo)線間最小垂直

11、線間距離不小于水平線間距離計(jì)算值的75%。雙回路不同回路的不同相導(dǎo)線間的最小水平（或垂直）距離應(yīng)較水平線間距離（或垂直）間距計(jì)算值大0.5m。（5）轉(zhuǎn)角塔內(nèi)、外側(cè)跳線串安裝原則根據(jù)浙江省電力公司文件（浙電運(yùn)檢【2012】1322號）：關(guān)于加強(qiáng)電網(wǎng)設(shè)備抵御臺風(fēng)能力工作實(shí)施意見的通知，對處于風(fēng)速達(dá)到31m/s及以上地區(qū)的110千伏、220千伏線路，耐張塔無論內(nèi)角外角側(cè)，均應(yīng)安裝固定式防風(fēng)偏絕緣子。對31m/s及以上風(fēng)區(qū)大轉(zhuǎn)角塔內(nèi)側(cè)橫擔(dān)可能有所影響，需校核橫擔(dān)長度，必要時設(shè)置跳線支架。轉(zhuǎn)角度數(shù)轉(zhuǎn)角外側(cè)轉(zhuǎn)角內(nèi)側(cè)31m/s以下風(fēng)區(qū)31m/s及以上風(fēng)區(qū)020單串單串單串2040單串/單串4060雙串/單串

12、6090雙串/單串（6）串長取值110kV鐵塔：校核的塔型I、II、K型直線塔串長1.8m，III型直線塔2.0m；新規(guī)劃設(shè)計(jì)建議I、II、K型直線塔串長1.9m，III型直線塔2.1m。耐張串串長：對2300分裂導(dǎo)線取3.2m，對單導(dǎo)線取3.0m。跳線串：固定式防風(fēng)偏跳串串長1.6m，直跳跳線弧垂1.9m，單跳串跳線弧垂1.2m，雙跳串跳線弧垂1.0m。220kV鐵塔：直線串長3.6m。V串夾角取值，（大風(fēng)工況搖擺角-7度）x2。耐張串串長：4.7m。跳線串：固定式防風(fēng)偏跳串串長2.8m，直跳跳線弧垂3.1m，單跳串跳線弧垂1.6m，雙跳串跳線弧垂1.4m。（7）間隙圓電氣間隙圓應(yīng)計(jì)算工頻電

13、壓（大風(fēng)）、內(nèi)過電壓（操作過電壓）、外過電壓（雷電過電壓）、帶電作業(yè)四種工況。繪制間隙圓圖時，絕緣子串長度按實(shí)計(jì)算，選用重量較輕的合成絕緣子計(jì)算各工況下的搖擺角，并按下導(dǎo)線和導(dǎo)線側(cè)的均壓環(huán)分別檢查塔頭的電氣間隙。計(jì)算直線塔懸垂串風(fēng)偏角時，除跨越塔外，各塔型均以下導(dǎo)線為基準(zhǔn)高度（110330kV下導(dǎo)線平均高度取15m，跨越塔的下導(dǎo)線基準(zhǔn)高度取40m），由此分別推算下、中、上導(dǎo)線高空風(fēng)壓系數(shù)。在鐵塔塔頭設(shè)計(jì)中絕緣子串風(fēng)偏計(jì)算時，風(fēng)壓不均勻系數(shù)當(dāng)基本風(fēng)速27 m/s時，取0.61，當(dāng)20基本風(fēng)速27 m/s時取0.75，當(dāng)基本風(fēng)速20 m/s時取1.0。在具體工程校驗(yàn)桿塔電氣間隙時風(fēng)壓不均勻系數(shù)隨水

14、平檔距變化取值。計(jì)算懸垂絕緣子串風(fēng)偏角時，采用復(fù)合絕緣子計(jì)算。計(jì)算跳線串風(fēng)偏角時，按1.3倍風(fēng)速計(jì)算風(fēng)荷載，跳線串考慮采用防風(fēng)偏合成絕緣子，大風(fēng)時風(fēng)偏角取15，雷電過電壓、帶電作業(yè)風(fēng)偏角取5。繪制鐵塔間隙圓圖時，應(yīng)考慮塔頭寬度的影響，在子導(dǎo)線的下導(dǎo)線處增加垂直下偏量和水平偏移量，然后在此基礎(chǔ)上繪制間隙圓。110kV平地塔型，下偏量取200mm，水平偏移量取150mm；山地塔型，下偏量取300mm，水平偏移量取200mm。220kV平地塔型，下偏量取300mm，水平偏移量取200mm；山地塔型，下偏量取600mm，水平偏移量取300mm。桿塔復(fù)核時，按新間隙圓進(jìn)行校核，但對不滿足要求的桿塔塔頭盡

15、量不做修改，而是提出其使用限制條件。220kV，導(dǎo)線對橫擔(dān)的間隙裕度取200mm；導(dǎo)線對塔身的間隙有腳釘處取300mm，其余部位取200mm。110kV，導(dǎo)線對橫擔(dān)的間隙裕度取150mm；導(dǎo)線對塔身的間隙有腳釘處取250mm，其余部位取150mm。（8）地線保護(hù)角按滿足浙江地區(qū)使用要求進(jìn)行修改，110220kV單回路導(dǎo)線防雷保護(hù)角不大于10度，雙回路導(dǎo)線防雷保護(hù)角不大于零度。5、聯(lián)塔金具統(tǒng)一聯(lián)塔金具應(yīng)結(jié)合國網(wǎng)通用金具串的連接方式。 110kV單導(dǎo)線1x300的聯(lián)塔金具如下表導(dǎo)線地線跳線直線塔ZBS-07/10-80（M18，L=45）掛線角鋼開孔320，間距300UB-1080（M18，L=4

16、5）掛線角鋼開孔120/轉(zhuǎn)角塔U-1695（M24，C=24）掛線孔26預(yù)留2組安裝孔26U-1085（M18，C=20）掛線孔20，預(yù)留2組安裝孔20UB-0770（M16，L=45）掛線角鋼開孔320110kV導(dǎo)線2x300的聯(lián)塔金具如下表導(dǎo)線地線跳線直線塔ZBS-07/10-80（M18，L=45）掛線角鋼開孔320，間距300UB-1080（M18，L=45）掛線角鋼開孔120/轉(zhuǎn)角塔U-32115（M30，C=32）掛線孔32預(yù)留2組安裝孔26U-1085（M18，C=20）掛線孔20，預(yù)留2組安裝孔20UB-0770（M16，L=45）掛線角鋼開孔320220kV導(dǎo)線2x400聯(lián)塔

17、金具如下表導(dǎo)線地線跳線直線塔V串：U-21S（M24，C=26）；I串：LT-21S（M24，L=80）、ZBS-21S（M24，L=64）、UB-21B（M24，L=60）滿足其中之一UB-12T（M22，L=45）/轉(zhuǎn)角塔U-32S（M30，C=32）U-12（M22，C=24）覆冰大于15mm U-16S（M24，C=22）UB-10（M18，L=45）220kV導(dǎo)線2x630聯(lián)塔金具如下表導(dǎo)線地線跳線直線塔V串：U-21S（M24，C=26）；I串：LT-21S（M24，L=80）、ZBS-21S（M24，L=64）、UB-21B（M24，L=60）滿足其中之一UB-12T（M22，L

18、=45）/轉(zhuǎn)角塔U-42S（M36，C=38）U-12S（M22，C=22）覆冰大于15mm U-16S（M24，C=22）UB-10（M18，L=45）6、桿塔規(guī)劃主要針對新增的110kV輕冰區(qū)塔型?？紤]到山地使用，適當(dāng)增加使用檔距，同時解決轉(zhuǎn)角塔呼高不足的問題。 校核原塔則按原規(guī)劃設(shè)計(jì)條件校驗(yàn)。（1）直線塔：采用“三塔+跨越塔”即“3+1”系列，采用全方位長短腿型式?？缭剿聪鄳?yīng)模塊的II型塔的設(shè)計(jì)條件規(guī)劃，呼高應(yīng)與II型塔呼高銜接，避免漏檔和重復(fù)。（2）耐張塔：劃分為020、2040、4060、6090四個角度系列，最大呼高30m。（3）終端塔：單獨(dú)設(shè)計(jì)終端塔，按040、4090兩個角度

19、系列，最大呼高30m。輕冰區(qū)雙回路塔型規(guī)劃表?xiàng)U塔名稱水平檔距（m）垂直檔距（m）Kv值轉(zhuǎn)角度數(shù)（）呼高（m）計(jì)算高度（m）極限檔距（m）導(dǎo)線最小層高（m）SZC13504500.85153027/SZC24507000.751530276404.0SZC36009000.651536338004.8SZCK4507000.75335151/4.0SJC145010000201530307504.0SJC245065020401530307504.0SJC345065040601530307504.0SJC445065060901530307504.0SDJC135055004015303075

20、04.0SDJC235055040901530307504.0注：耐張塔導(dǎo)線層高根據(jù)極限檔距，按“耐張塔-耐張塔”推算中冰區(qū)雙回路塔型規(guī)劃表?xiàng)U塔名稱水平檔距（m）垂直檔距（m）Kv值轉(zhuǎn)角度數(shù)（）呼高（m）計(jì)算高度（m）極限檔距（m）導(dǎo)線最小層高（m）SZC13504500.80153027/SZC24507000.701530276504.5SZC36009000.601536338005.3SZCK4507000.703351516504.5SJC145010000201530307704.5SJC245070020401530307704.5SJC345070040601530307704

21、.5SJC445070060901530307704.5SDJC13505500401530307704.5SDJC235055040901530307704.5注：耐張塔導(dǎo)線層高根據(jù)極限檔距，按“耐張塔-耐張塔”推算四回路塔型規(guī)劃表?xiàng)U塔名稱水平檔距（m）垂直檔距（m）Kv值轉(zhuǎn)角度數(shù)（）呼高（m）計(jì)算高度（m）極限檔距（m）導(dǎo)線最小層高（m）SSZC13504500.85183027/SSZC24507000.752136336504.1SSZC36009000.652142398505.0SSZCK4507000.753951516504.2SSJC145010000201830307504

22、.0SSJC245065020401830307504.0SSJC345065040601830307504.0SSJC445065060901830307504.0SSDJC13505500401830307504.0SSDJC235055040901830307504.0注：耐張塔導(dǎo)線層高根據(jù)極限檔距，按“耐張塔-耐張塔”推算110kV重冰區(qū)模塊系列桿塔規(guī)劃使用條件表塔型呼稱高水平檔距垂直檔距Kv/轉(zhuǎn)角度數(shù)計(jì)算高度 ZBC121-393005000.736 ZBC221-424007000.636 JC118-33400120002033 JC218-33400800204033 JC31

23、8-334008004060兼分界33注：全方位塔長短腿極差1.0m，呼高按3.0m一檔。7、鐵塔結(jié)構(gòu)布置（1）為了增加鐵塔順線路的剛度，所有鐵塔采用方形斷面。（2）為了確保鐵塔的抗扭剛度，隔面設(shè)置按不大于5倍平均寬和4個主材節(jié)間分段。（3）塔腿主材與斜材的夾角不得小于18，宜控制在20以上。（4）橫擔(dān)末端夾角不得小于15。8、荷載計(jì)算主要是對一些參數(shù)取值進(jìn)行統(tǒng)一，避免不同設(shè)計(jì)人員取值偏差過大。110kV具體軟件計(jì)算按附件二中的截圖。（1） 直線塔計(jì)算各工況張力代表檔距按水平檔距數(shù)值取。校驗(yàn)時，耐張塔計(jì)算各工況張力代表檔距按200/450計(jì)算，新設(shè)計(jì)塔型（使用檔距加大），耐張塔計(jì)算各工況張力代

24、表檔距按200/550計(jì)算。（2） 直線塔導(dǎo)線風(fēng)荷載計(jì)算時，按導(dǎo)線的平均高度計(jì)算風(fēng)壓高度系數(shù)。110kV鐵塔按以下原則計(jì)算導(dǎo)線弧垂：I型350m，II型400m，III型450m。220kV鐵塔按以下原則計(jì)算導(dǎo)線弧垂：I型350m，II型400m，III型500m。（3） 直線塔水平荷載前后側(cè)按4:6分配,；110kV垂直荷載按3:7分配，220kV垂直荷載按4:6分配。（4） 耐張塔水平荷載前后側(cè)按3:7分配，垂直荷載按2:8分配；考慮一側(cè)上拔一側(cè)下壓時，水平荷載前后側(cè)按4:6分配，上拔側(cè)垂直荷載按設(shè)計(jì)垂直荷載的50%，下壓側(cè)垂直荷載按設(shè)計(jì)垂直荷載的80%。（5） 終端塔計(jì)算時，建議除了計(jì)算

25、正常的終端工況外，另外將相應(yīng)轉(zhuǎn)角范圍的轉(zhuǎn)角塔荷載一并導(dǎo)入，如040度終端，除了可以當(dāng)作040度終端塔外，還可以當(dāng)作040度轉(zhuǎn)角使用?？紤]上拔情況，50%負(fù)垂直檔距。（6） 桿塔均應(yīng)考慮分期架設(shè)工況。（7） 增加新規(guī)范中轉(zhuǎn)角塔45度斜向風(fēng)吹工況和埃菲爾效應(yīng)驗(yàn)算。9、滿應(yīng)力計(jì)算過程中的一些主要事項(xiàng)（1）鐵塔風(fēng)振系數(shù)bza）塔型全高60m：鐵塔全高（m）30405060bz1.251.351.501.60b）60m塔型全高100m：桿塔風(fēng)振系數(shù)Z橫擔(dān)、地線支架橫擔(dān)、地線支架60m，取2.260橫擔(dān)、地線支架100m，取2.5身段高m102030405060708090100Z1.301.351.40

26、1.451.501.551.601.651.701.80計(jì)算基礎(chǔ)作用力的桿塔風(fēng)振系數(shù)Z橫擔(dān)、地線支架橫擔(dān)、地線支架60m，取1.660橫擔(dān)、地線支架100m，取1.75身段高m102030405060708090100Z1.151.1751.201.2251.251.2751.301.3251.351.40注： 中間值按插入法計(jì)算； 基礎(chǔ)的bz取對桿塔效應(yīng)的50，即bz基礎(chǔ)（bz桿塔1）/21。c）超過60米的非雙回路塔驗(yàn)算時風(fēng)振系數(shù)按原設(shè)計(jì)條件取值，或按全塔統(tǒng)一取值。（2）窄基鋼管塔風(fēng)振系數(shù)bz對窄基鋼管塔而言，橫擔(dān)及與橫擔(dān)相連的塔身中柱的風(fēng)振系數(shù)均較大，而變坡以下的塔身風(fēng)振系數(shù)相對較小。因此，結(jié)合1000kV