浙江省輸電線路桿塔通用設計深化應用技術原則

1、浙江省輸電線路桿塔通用設計深化應用技術原則（2014.10.30）1、設計原則鐵塔的設計和結構計算遵循以下原則：(1) 鐵塔設計采用以概率理論為基礎的極限狀態(tài)設計法；(2) 基本風速、設計冰厚重現(xiàn)期按30年考慮；(3) 四回路鐵塔結構重要性系數(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目的法令、法規(guī)、標準、規(guī)程、規(guī)范、規(guī)定等的最新有效版本。主要標準如下：建筑結構荷載規(guī)范(GB 50009-2012) 輸電線路鐵塔制圖和構造規(guī)定(DL/T 5442-2010)110kV750kV架空輸電線路設計規(guī)范（GB 50545-2010）架空送電線路桿塔結構設計技術規(guī)定（DL/T

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

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

4、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)應大于導線安全系數(shù)。僅在覆冰工況地線支架強度計算時，考慮地線覆冰較導線增加5mm覆冰設計，斷線工況不考慮增加5mm覆冰。地線按安全系數(shù)法計算荷載，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，為提高通用設計的適用性，本次通用設計的地線設計按照兩根地線一側架設OPGW

5、光纜、一側架設地線考慮，OPGW側荷載同另一側地線荷載。導線技術參數(shù)及機械特性導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地線技術參數(shù)及機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)13.0013.00

7、14.2514.2515.7515.75單位重量(kg/km)674.1474.6810.0570.3989.4696.7計算拉斷力(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設計，建議2.8cm/kV及以下可以采用玻璃或瓷質(zhì)絕緣子，2.8cm/k

8、V以上采用合成絕緣子。防雷要求的絕緣子片數(shù)，應綜合下述因素進行片數(shù)取值。a）按照110750kV架空輸電線路設計規(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結構高度（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，應比表7.0.2增加1片相當于高度為146mm的絕緣子。鐵塔全高220kV110kV<50m13（對應雷電間隙1.9m）7（對應雷電間隙1.0m）50-6014（對應雷電間隙1.9m）8（對應雷電間隙1.0m）60-7015（對應雷電間隙1.

9、9m）9（對應雷電間隙1.0m）70-8016（對應雷電間隙2.0m）10（對應雷電間隙1.1m）80-9017（對應雷電間隙2.1m）11（對應雷電間隙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絕緣子強度（kN）12070結構高度（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

10、設計規(guī)范6.0.9 在易發(fā)生嚴重覆冰地區(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、地線間和垂直排列的上下導線之間的水平偏移應滿足規(guī)范要求。水平偏移取值（m）電壓等級110kV220kV設計冰厚10mm0.501.00設計冰厚15mm0.751.25為了減小到轉角因素對偏移值的影響，新規(guī)劃設計塔型，型（40-60°）轉角塔偏移值較上表增加0.1m，型（60-90°）轉角塔偏移值較上表增加0.2m。重冰區(qū)桿塔導地線偏移按照規(guī)范取值。（3）設計塔頭時，雙分裂子導線應兼顧水平排列和垂直排列方式。110kV雙分裂導線子導線間距400mm，220kV雙分裂導線子導線

11、間距600mm。（4）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%。雙回路不同回路的不同相導線間的最小水平（或垂直）距離應較水平線間距離（或垂直）間距計算值大0.5m。（5）轉角塔內(nèi)、外側跳線串安裝原則根據(jù)浙江省電力公司文件（浙電運檢【2012】1322號）：關于加強電網(wǎng)設備抵御臺風能力工作實施意見的通知，對處于風速達到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，均應安裝固定式防風偏絕緣子。對31m/s及以上風區(qū)大轉角塔內(nèi)側橫擔可能有所影響，需校核橫擔長度，必要時設置跳線支架。轉角度數(shù)轉角外側轉角內(nèi)側31m/s以下風區(qū)31m/s及以上風

12、區(qū)020單串單串單串2040單串/單串4060雙串/單串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)劃設計建議I、II、K型直線塔串長1.9m，III型直線塔2.1m。耐張串串長：對2×300分裂導線取3.2m，對單導線取3.0m。跳線串：固定式防風偏跳串串長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，（大風工況搖擺角-7度）x2。耐張串串長：4.7m。跳線串：固定式防風偏跳串串長2.8m，直跳跳線弧垂3.1m，單跳串跳線弧垂

13、1.6m，雙跳串跳線弧垂1.4m。（7）間隙圓電氣間隙圓應計算工頻電壓（大風）、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，絕緣子串長度按實計算，選用重量較輕的合成絕緣子計算各工況下的搖擺角，并按下導線和導線側的均壓環(huán)分別檢查塔頭的電氣間隙。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（110330kV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)。在鐵塔塔頭設計中絕緣子串風偏計算時，風壓不均勻系數(shù)當基本風速27 m/s時，取0.61，當20基本風速<27 m/s時取0.75，當基

14、本風速<20 m/s時取1.0。在具體工程校驗桿塔電氣間隙時風壓不均勻系數(shù)隨水平檔距變化取值。計算懸垂絕緣子串風偏角時，采用復合絕緣子計算。計算跳線串風偏角時，按1.3倍風速計算風荷載，跳線串考慮采用防風偏合成絕緣子，大風時風偏角取15°，雷電過電壓、帶電作業(yè)風偏角取5°。繪制鐵塔間隙圓圖時，應考慮塔頭寬度的影響，在子導線的下導線處增加垂直下偏量和水平偏移量，然后在此基礎上繪制間隙圓。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

15、塔型，下偏量取600mm，水平偏移量取300mm。桿塔復核時，按新間隙圓進行校核，但對不滿足要求的桿塔塔頭盡量不做修改，而是提出其使用限制條件。220kV，導線對橫擔的間隙裕度取200mm；導線對塔身的間隙有腳釘處取300mm，其余部位取200mm。110kV，導線對橫擔的間隙裕度取150mm；導線對塔身的間隙有腳釘處取250mm，其余部位取150mm。（8）地線保護角按滿足浙江地區(qū)使用要求進行修改，110220kV單回路導線防雷保護角不大于10度，雙回路導線防雷保護角不大于零度。5、聯(lián)塔金具統(tǒng)一聯(lián)塔金具應結合國網(wǎng)通用金具串的連接方式。 110kV單導線1x300的聯(lián)塔金具如下表導線地線跳線直

16、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/轉角塔U-1695（M24，C=24）掛線孔26預留2組安裝孔26U-1085（M18，C=20）掛線孔20，預留2組安裝孔20UB-0770（M16，L=45）掛線角鋼開孔320110kV導線2x300的聯(lián)塔金具如下表導線地線跳線直線塔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/轉角塔U-32115（M30，C=32）掛線孔32預留2組安裝孔26U-1085（M18，C=20）掛

17、線孔20，預留2組安裝孔20UB-0770（M16，L=45）掛線角鋼開孔320220kV導線2x400聯(lián)塔金具如下表導線地線跳線直線塔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導線2x630聯(lián)塔金具如下表導線地線跳線直線塔V串：U-21S（M24，C=26）；I串：LT-21S（M24，L=80

18、）、ZBS-21S（M24，L=64）、UB-21B（M24，L=60）滿足其中之一UB-12T（M22，L=45）/轉角塔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。考慮到山地使用，適當增加使用檔距，同時解決轉角塔呼高不足的問題。 校核原塔則按原規(guī)劃設計條件校驗。（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K的II型塔的設計條件規(guī)劃，呼高應與II型塔呼高銜接，避免漏檔和重復。（2）耐張塔：劃分為020、204

19、0、4060、6090四個角度系列，最大呼高30m。（3）終端塔：單獨設計終端塔，按040、4090兩個角度系列，最大呼高30m。輕冰區(qū)雙回路塔型規(guī)劃表桿塔名稱水平檔距（m）垂直檔距（m）Kv值轉角度數(shù)（°）呼高（m）計算高度（m）極限檔距（m）導線最小層高（m）SZC13504500.85153027/SZC24507000.751530276404.0SZC36009000.651536338004.8SZCK4507000.75335151/4.0SJC145010000201530307504.0SJC245065020401530307504.0SJC34506504060

20、1530307504.0SJC445065060901530307504.0SDJC13505500401530307504.0SDJC235055040901530307504.0注：耐張塔導線層高根據(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)劃表桿塔名稱水平檔距（m）垂直檔距（m）Kv值轉角度數(shù)（°）呼高（m）計算高度（m）極限檔距（m）導線最小層高（m）SZC13504500.80153027/SZC24507000.701530276504.5SZC36009000.601536338005.3SZCK4507000.703351516504.5SJC1450100

21、00201530307704.5SJC245070020401530307704.5SJC345070040601530307704.5SJC445070060901530307704.5SDJC13505500401530307704.5SDJC235055040901530307704.5注：耐張塔導線層高根據(jù)極限檔距，按“耐張塔-耐張塔”推算四回路塔型規(guī)劃表桿塔名稱水平檔距（m）垂直檔距（m）Kv值轉角度數(shù)（°）呼高（m）計算高度（m）極限檔距（m）導線最小層高（m）SSZC13504500.85183027/SSZC24507000.752136336504.1SSZC360

22、09000.652142398505.0SSZCK4507000.753951516504.2SSJC145010000201830307504.0SSJC245065020401830307504.0SSJC345065040601830307504.0SSJC445065060901830307504.0SSDJC13505500401830307504.0SSDJC235055040901830307504.0注：耐張塔導線層高根據(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/轉角度數(shù)計算高度 ZBC121-393005000

23、.736 ZBC221-424007000.636 JC118-334001200020°33 JC218-3340080020°40°33 JC318-3340080040°60°兼分界33注：全方位塔長短腿極差1.0m，呼高按3.0m一檔。7、鐵塔結構布置（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）橫擔末端夾角不得小于15°。8、荷載計算主要是對一些參數(shù)取值進

24、行統(tǒng)一，避免不同設計人員取值偏差過大。110kV具體軟件計算按附件二中的截圖。（1） 直線塔計算各工況張力代表檔距按水平檔距數(shù)值取。校驗時，耐張塔計算各工況張力代表檔距按200/450計算，新設計塔型（使用檔距加大），耐張塔計算各工況張力代表檔距按200/550計算。（2） 直線塔導線風荷載計算時，按導線的平均高度計算風壓高度系數(shù)。110kV鐵塔按以下原則計算導線弧垂：I型350m，II型400m，III型450m。220kV鐵塔按以下原則計算導線弧垂：I型350m，II型400m，III型500m。（3） 直線塔水平荷載前后側按4:6分配,；110kV垂直荷載按3:7分配，220kV垂直荷載

25、按4:6分配。（4） 耐張塔水平荷載前后側按3:7分配，垂直荷載按2:8分配；考慮一側上拔一側下壓時，水平荷載前后側按4:6分配，上拔側垂直荷載按設計垂直荷載的50%，下壓側垂直荷載按設計垂直荷載的80%。（5） 終端塔計算時，建議除了計算正常的終端工況外，另外將相應轉角范圍的轉角塔荷載一并導入，如040度終端，除了可以當作040度終端塔外，還可以當作040度轉角使用?？紤]上拔情況，50%負垂直檔距。（6） 桿塔均應考慮分期架設工況。（7） 增加新規(guī)范中轉角塔45度斜向風吹工況和埃菲爾效應驗算。9、滿應力計算過程中的一些主要事項（1）鐵塔風振系數(shù)bza）塔型全高60m：鐵塔全高（m）30405

26、060bz1.251.351.501.60b）60m塔型全高100m：桿塔風振系數(shù)Z橫擔、地線支架橫擔、地線支架60m，取2.260橫擔、地線支架100m，取2.5身段高m102030405060708090100Z1.301.351.401.451.501.551.601.651.701.80計算基礎作用力的桿塔風振系數(shù)Z橫擔、地線支架橫擔、地線支架60m，取1.660橫擔、地線支架100m，取1.75身段高m102030405060708090100Z1.151.1751.201.2251.251.2751.301.3251.351.40注： 中間值按插入法計算； 基礎的bz取對桿塔效應的50，即bz基礎（bz桿塔1）/21。c）超過60米的非雙回路塔驗算時風振系數(shù)按原設計條件取值，或按全塔統(tǒng)一取值。（2）窄基鋼管塔風振系數(shù)bz對窄基鋼管塔而言，橫擔及與橫擔相連的塔身中柱的風振系數(shù)均較大，而變坡以下的塔身風振系數(shù)相對較小