【架空輸電線路防舞設(shè)計】架空輸電線路

1、一、術(shù)語和定義1.1舞動電線發(fā)生偏心覆冰,在風激勵下產(chǎn)生的一種低頻、大振幅自激振動.1.2舞動區(qū)冬春季節(jié),在冰、風的作用下,線路易于發(fā)生舞動的地區(qū),舞動區(qū)等級由強到弱可分為3級、2級、1級、0級舞動區(qū)共四個等級，不足30%發(fā)生概率的地區(qū)為0級舞動區(qū),30%60%發(fā)生概率的為1級舞動區(qū),60%90%發(fā)生概率的為2級舞動區(qū),90%以上概率的為3級舞動區(qū)。1.3舞動微氣象、微地形地區(qū)由于地形、氣象等原因而易于發(fā)生舞動的局部特殊地區(qū)。1.4防舞裝置指對線路舞動有抑制作用的裝置,如線夾回轉(zhuǎn)式間隔棒、相間間隔棒、雙擺防舞器、失諧擺、偏心重錘等。1.5組合防舞裝置指多種防舞裝置組合安裝形成的防舞裝置系統(tǒng),主

2、要有相間間隔棒與線夾回轉(zhuǎn)式間隔棒、相間間隔棒與雙擺防舞器及線夾回轉(zhuǎn)式間隔棒與雙擺防舞器等三種型式。二、防舞設(shè)計基本規(guī)定2.1 輸電線路防舞設(shè)計應(yīng)根據(jù)舞動區(qū)域分布圖,結(jié)合工程特點,因地制宜地選擇安全可靠、經(jīng)濟適用的防舞技術(shù)方案。2.2 在舞動區(qū)內(nèi),輸電線路走向與冬春季節(jié)主導(dǎo)風向夾角大于45的區(qū)段,應(yīng)開展防舞設(shè)計。2.3 應(yīng)加強對線路舞動資料的積累,分區(qū)域、有選擇地安裝在線監(jiān)測裝置,開展輸電線路舞動監(jiān)測工作。2.4 輸電線路防舞設(shè)計,除應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標準的規(guī)定。三、防舞設(shè)計方法3.1 輸電線路防舞設(shè)計,應(yīng)從合理選擇線路走向和路徑、提高線路的機械及電氣強度、加裝防舞裝.費等方面綜合考慮,減少舞動

3、造成線路跳閘和機械損壞、,提高輸電線路抵御覆冰舞動的能力。3.2 應(yīng)根據(jù)舞動區(qū)域分布圖,結(jié)合沿線運行經(jīng)驗和線路走向,調(diào)査舞動微氣象、微地形地區(qū),劃分線路舞動等級。3.3 在1級舞動區(qū),應(yīng)在跳線金具設(shè)計、螺栓防松、預(yù)留或加裝防舞裝置等方面采取措施。3.4 在2級和3級舞動區(qū),應(yīng)在導(dǎo)線、絕緣子、金具設(shè)計,桿塔加強,螺栓防松,加裝防舞裝置等方面采取綜合措施。3.5 防舞裝置安裝設(shè)計,應(yīng)根據(jù)其使用方法和安裝要求進行設(shè)計、計算,必要時開展相關(guān)的機電性能試驗。四、線路路徑4.1 選擇線路路徑時應(yīng)加強舞動區(qū)域的勘測和調(diào)査,宜避免路徑橫穿風口、埡口等舞動微氣象、微地形地帶。線路經(jīng)過峽谷、埡口均可能產(chǎn)生局部大風

4、，對線路安全運行造成影響，如無法避讓可采取下列防風災(zāi)措施：（1）盡量減小路徑走向與所經(jīng)地區(qū)最大風主導(dǎo)風向的夾角；2）在容易產(chǎn)生強風的地帶時，其基本風速應(yīng)較附近一般地區(qū)適當增大；3）通過差異化設(shè)計，提高線路抗風災(zāi)能力，必要時還可按稀有風速條件進行驗（4）根據(jù)地形、地物等條件合理地確定耐張段方案，必要時宜縮短耐張段長度，減小風災(zāi)倒塔的影響范圍。對易覆冰、風口、高差大地地段，桿塔使用條件應(yīng)適當留有裕度；（5）適當增加金具設(shè)計安全系數(shù)和塔身間隙；（6）對可能出現(xiàn)舞動的地段，采用回轉(zhuǎn)式間隔棒和預(yù)絞絲線夾等防舞動裝置；（7）導(dǎo)線的舞動導(dǎo)致橫擔的桿件承受交變應(yīng)力，容易出現(xiàn)疲勞破壞，因此，橫擔的鋼材盡量避免選

5、用延性差的高強鋼；（8）鐵塔設(shè)計時，盡可能選用抗風能力強的結(jié)構(gòu)型式，提高抗風能力。為了增強桿塔結(jié)構(gòu)在斜向風吹、斷線事故時抵抗扭曲的能力，在塔身主材變坡處，塔身與塔頭連接處，塔腿與塔身連接處和橫向力作用處均應(yīng)設(shè)置水平橫隔面。（9）對局部大風地段還可加裝在線監(jiān)測系統(tǒng)，采集環(huán)境氣象等實時數(shù)據(jù)，以便及時采取對應(yīng)措施。4.2 線路通過平原開闊地帶,宜減小線路走向與冬春季節(jié)主導(dǎo)風向夾角,一般宜小于45。4.3 線路通過山區(qū),宜沿覆冰背風坡或山體陽坡走線。經(jīng)過水庫、湖泊等水域附近,宜選擇主導(dǎo)風向上風側(cè)走線。4.4 在2級和3級舞動區(qū),宜適當縮小檔距、降低桿塔高度。4.5 線路跨越主干鐵路、高速公路等重要跨越

6、物時,應(yīng)采用獨立耐張段跨越方式,跨越物兩側(cè)的桿塔宜采用直線塔。五、導(dǎo)線5.1 在舞動區(qū),線路導(dǎo)線選擇應(yīng)從允許溫升、無線電干擾、電暈噪聲等電氣性能,結(jié)構(gòu)、強度、阻尼性等機械性能,以及全壽命周期費用等方面綜合考慮。5.2 在3級舞動區(qū),當滿足輸送容量、電磁環(huán)境等條件時可選擇導(dǎo)線分裂根數(shù)少的組合方式及能減輕覆冰的導(dǎo)線型式。5.3 安裝或預(yù)留防舞裝置時,應(yīng)根據(jù)導(dǎo)線荷載增加情況校驗導(dǎo)線安全系數(shù)及對地和交叉跨越距離。六、金具、絕緣子串6.1 在3級舞動區(qū),一般線路宜適當加大瓷或玻璃懸垂絕緣子串的聯(lián)間距,110(66)220kv線路應(yīng)不小于450mm,330kV750kV線路應(yīng)不小于500mm,特高圧線路應(yīng)

7、不小于600mm。6.2 在2級和3級舞動區(qū),耐張絕緣子串采用雙聯(lián)及以上串型,宜水平方式布置。6.3 在1級及以上舞動區(qū),耐張塔跳線及跳線金具應(yīng)考慮加強設(shè)計,采用硬跳線時,軟跳線與硬跳線連接處強度應(yīng)適當增加,耐張線夾及4分裂及以上跳線線夾和跳線間隔棒應(yīng)采用抗舞加強型。6.4 在2級和3級舞動區(qū),應(yīng)適當提高聯(lián)接金具的設(shè)計安全系數(shù),一般線路安全系數(shù)不宜小于2.75,大跨越線路不宜小于3.3。330kV及以上電圧等級線路懸垂及耐張聯(lián)塔金具宜采用EB或GD掛板。6.5 在2級和3級舞動區(qū),導(dǎo)線懸垂線夾應(yīng)采用預(yù)絞式或加裝預(yù)絞絲護線條,減小線夾對導(dǎo)線的磨損。防振錘應(yīng)采用預(yù)絞式。6.6在2級和3級舞動區(qū)，V

8、型復(fù)合絕緣子串絕緣子端部與金具聯(lián)接宜采用環(huán)環(huán)聯(lián)接型式。七、桿塔7.1桿塔荷載7.1.1在3級舞動區(qū)線路桿塔橫擔設(shè)計時，宜增加舞動校驗工況組合:風速15m/s,冰厚5mm,氣溫一5C,風向90,組合系取0.9，舞動縱向張力取值應(yīng)符合下表規(guī)定的導(dǎo)線最大使用張力的百分數(shù)。7.1.2在2級和3級舞動區(qū),對重要交叉跨越段耐張桿塔校驗橫擔部位螺栓孔壁擠壓強度時,桿件內(nèi)力可考慮1.151.25的增大系數(shù)。7.2桿塔型式7.2.1 在3級舞動區(qū),單同路導(dǎo)線宜采用水平布置。對于導(dǎo)線非水平布置的線路,根據(jù)舞動幅值的計算情況,可適當增加相間距離,不宜采用緊湊型等相間距較小的桿塔型式。7.2.2在3級舞動區(qū)，500k

9、V及以上線路重要交叉跨越段耐張塔宜選用鋼管塔。7.3桿塔構(gòu)造7.3.1在1級及以上舞動區(qū),耐張塔橫擔與塔身連接處,宜采取構(gòu)造措施,提高一節(jié)點平面外剛度。耐張塔導(dǎo)線橫擔上平面和地線支架下平面的腹桿應(yīng)布置成穩(wěn)定的支撐體系.7.3.2在3級舞動區(qū),桿塔橫擔部位受拉構(gòu)件設(shè)計長細比限值不宜大于320。導(dǎo)線橫擔部位的節(jié)點采用焊接連接時,宜考慮疲勞影響.7.3.3在1級及以上舞動區(qū)，鋼管塔的節(jié)點宜采用法蘭連接或U型、十字、槽型等插板連接;特殊節(jié)點可采用球節(jié)點.7.3.4在1級及以上舞動區(qū)，桿塔螺栓直徑不直小于16mm,螺栓級別不宜低于6.8級,在2級和3級舞動區(qū),耐張塔導(dǎo)地線掛點、橫擔與塔身連接處等重要節(jié)點

10、的螺栓數(shù)量宜比計算值増加12個,其受力材的螺栓不宜少于2個.7.4 桿塔防松措施7.4.1 在1級及以上舞動區(qū),耐張塔、緊鄰耐張塔的直線塔,重要交又跨越段桿塔,應(yīng)全塔采用雙螺母防松螺栓。對新建桿塔,兩個螺母厚度均應(yīng)釆用國標普通螺母厚度;對進行防舞改造的已建桿塔,內(nèi)螺母厚度應(yīng)采用國標普通螺母厚度,抗拉螺栓的外螺母厚度應(yīng)取國標普通螺母厚度,抗剪螺栓的外螺母厚度可取國標普通螺母厚度的一半。7.4.2 螺母宜采用鍍后攻絲技術(shù),減小螺檢和螺母間的配合間隙。7.4.3 設(shè)計時應(yīng)明確螺栓的緊固扭矩及復(fù)緊要求,施工時應(yīng)逐個緊固鐵塔螺栓,工程建成一年后和舞動發(fā)生后應(yīng)復(fù)緊鐵塔螺栓。八、基礎(chǔ)8.1 在3級舞動區(qū),應(yīng)

11、根據(jù)舞動校驗工況校驗?zāi)蛷埶鼗盎A(chǔ)的強度和穩(wěn)定性。8.2 在3級舞動區(qū),對于重要交叉跨越和重要區(qū)段線路,宜適當提高耐張桿塔基礎(chǔ)的設(shè)計裕度,增加基礎(chǔ)柱箍筋的直徑或數(shù)量。8.3 在3級舞動區(qū),桿塔宜采用地腳螺栓式基礎(chǔ)。九、防舞裝置9.1 防舞裝置安裝原則9.1.1 特高壓輸電線路宜采用線夾回轉(zhuǎn)式間隔棒,也可采用雙擺防舞器。9.1.2 330-750kV同塔雙(多)回常規(guī)線路宜采用線夾回轉(zhuǎn)式間隔棒、相間間隔棒或相應(yīng)組合防舞裝置,也可采用雙擺防舞器、失諧擺及偏心重錘等,不同回路可采用不同的防舞裝置。單回常規(guī)線路宜采用線夾回轉(zhuǎn)式間隔棒、雙擺防舞器、組合防舞裝置,也可采用失諧擺及偏心重錘。緊湊型輸電線路

12、宜采用相間間隔棒。9.1.3 110(66)-220kV輸電線路相導(dǎo)線垂直或三角排列時宜采用相間間隔棒，也可采用線夾回轉(zhuǎn)式間隔棒、雙擺防舞器、組合防舞裝置、失諧擺及偏心重錘等,相導(dǎo)線水平排列時可采用線夾回轉(zhuǎn)式間隔棒、雙擺防舞器、組合防舞裝置、失諧擺及偏心重錘等。9.2 防舞裝置安裝方法9.2.1 線夾回轉(zhuǎn)式間隔棒a）應(yīng)將間隔棒的半數(shù)夾頭采用回轉(zhuǎn)式,安裝時,應(yīng)使得回轉(zhuǎn)式夾頭朝向冬春季節(jié)主號風向迎風側(cè)。b）線夾回轉(zhuǎn)式間隔棒的次檔距布置應(yīng)遵循以下原則：端次檔距控制在2535m之間,中間次檔距控制在5065m之間，采取不等距、不對稱的布置方式。9.2.2 相間間隔棒a）相間間隔棒不宜安裝在同一斷面內(nèi),

13、相鄰相間間隔棒應(yīng)錯開安裝。b）為便于安裝,宜采用間距可調(diào)節(jié)絞式或環(huán)式連接金具;c）相間間隔棒安裝位置10m內(nèi)的子導(dǎo)線間隔棒應(yīng)移至相間間隔棒同一位置安裝。d）當檔距兩側(cè)導(dǎo)線掛點高差較大時，安裝方案應(yīng)依據(jù)導(dǎo)線弧垂最低點位置變化情況適當調(diào)整。9.2.3 雙擺防舞器a）檔距小于700m時，采用三點布置原則，分別置于：2/9L、1/2L、7/9L處,并分別以這三點為中心對稱布置，檔距大于700m時，采用四點布置原則，分別置于：2/9L、7/16L、9/16L、7/9L處，并分別以這四點為中心對稱布置。b）雙擺質(zhì)量控制在檔內(nèi)導(dǎo)線總質(zhì)量的7%左右。雙擺防舞器布置方法采取宏觀集中、微觀分散的方式,示例:按三個

14、集中布置位置,并取微觀安裝距離為6m,方案中給出“232”的布置方式，一個數(shù)字從左到右表示從小號到大號雙擺防舞器的安裝數(shù)量,其中“2”表示這兩套雙擺分別位于該布置點中心位置左、右3m之處，“3”表示這三套雙擺的分配方式為：該布置點中心位置1個，距該布置點中心位置左、右6m各一個；111=3的分配方式表示三套雙擺分別位于三個布置點中心位置上;343=10,其中“4”表示,該布置點中心位置左右3m各一個，左右9m各一個，一共四個，其它數(shù)字依次類推，方案中給出的布置點中心位置距離小號塔的位置，表示該集中布置點的中心位置，根據(jù)該布置點的雙擺防舞器個數(shù)，以該中心位置為對稱中心進行分散布置.見下圖所示。9

15、.2.4失諧擺a) 擺錘總質(zhì)量不應(yīng)超過檔內(nèi)導(dǎo)線質(zhì)量的7%,擺長不應(yīng)超過600mm。b) 安裝位置可參考雙擺防舞器布置方案。9.2.5偏心重錘a) 偏心重錘的重錘總質(zhì)量應(yīng)為檔內(nèi)導(dǎo)線質(zhì)量的8%左右。b) 重錘安裝在間隔棒上，交叉布置，布置方式可參考雙擺防舞器的布置方式。9.2.6相間間隔棒與線夾回轉(zhuǎn)式間隔棒組合a) 線夾回轉(zhuǎn)式間隔棒的安裝應(yīng)滿足9.2.1條要求。b) 相間間隔棒的安裝應(yīng)滿足9.2.2條要求，相間間隔棒應(yīng)通過環(huán)式連接金具與線夾回轉(zhuǎn)式間隔棒連接。9.2.7相間間隔棒與雙擺防舞器組合a)相間間隔棒的安裝應(yīng)滿足9.2.2條要求，相間間隔棒應(yīng)通過環(huán)式連接金具與子導(dǎo)線阻尼間隔棒連接。b)雙擺為舞器的安裝應(yīng)以9.2.3為基礎(chǔ),設(shè)計質(zhì)量可以較9.2.3條要求減少20%,同塔多回線路,雙擺防舞器應(yīng)安裝在中相導(dǎo)線;緊湊型線路,雙擺防舞器應(yīng)安裝在下相導(dǎo)線.9.2.8線夾回轉(zhuǎn)式間隔棒與雙擺防舞器的組合a)線夾回轉(zhuǎn)