浙江省输电线路杆塔通用设计深化应用技术原则.docx

1、浙江省输电线路杆塔通用设计深化应用技术原则浙江省输电线路杆塔通用设计深化应用技术原则（）1、设计原则铁塔的设计和结构计算遵循以下原则：(1) 铁塔设计采用以概率理论为基础的极限状态设计法；(2) 基本风速、设计冰厚重现期按30年考虑；(3) 四回路铁塔结构重要性系数0取，其它塔型取。(4) 满足适用于电力送电线路工程项目的法令、法规、标准、规程、规范、规定等的最新有效版本。主要标准如下：建筑结构荷载规范(GB 50009-2012) 输电线路铁塔制图和构造规定(DL/T 5442-2010)110kV750kV架空输电线路设计规范（GB 50545-2010）架空送电线路杆塔结构设计技术规定（

2、DL/T 5154-2012）重覆冰架空输电线路设计技术规程（DL/T5440-2009）(5) 本次深化应用对国网通用设计的220kV角钢塔进行全面校核，形成计算书、计算数据、单线图、加工图和汇总表等成果。(6) 本次深化应用对国网通用设计的110kV角钢塔和钢管杆进行全面校核，修改不满足浙江省内使用要求的地线保护角，增加全方位塔型，同时调整杆塔呼高弥补呼高不足的问题，形成计算书、计算数据、单线图、加工图和汇总表等成果。(7) 杆塔校核应按附件一要求进行。2、气象条件本次通用设计各子模块中的其他气象要素组合，应根据各子模块的基本风速和覆冰厚度，结合浙江省典型气象区参数进行确定。最低气温取-1

3、0，安装温度取-5，大风气温取15。考虑初伸长导线降温-15，地线-10。塔型规划设计需考虑的四个工况：外过电压（雷电工况）、内过电压（操作工况）、工频电压（大风工况）、带电作业。操作过电压和雷电过电压的风速按110kV750kV架空输电线路设计规范（GB50545）中的详细规定进行取值，其他工况的风速不必按导线高度进行折算，按该规范中规定取值即可。跨越塔的雷电过电压风速与相应型直线塔的雷电过电压风速取一致。3、导线和地线110220kV导线安全系数取，年平均运行张力25%，其中110kV钢管杆导线安全系数取8；110kV窄基塔导线安全系数取。计算地线荷载时，按导电率为20选取地线参数；计算地

4、线支架高度、校核导地线间隙时，按导电率为40选取地线参数。地线安全系数、年平均运行张力百分数的选择应根据不同的电压等级、不同的覆冰厚度、导地线配合、荷载计算等具体条件确定，但地线安全系数应大于导线安全系数。仅在覆冰工况地线支架强度计算时，考虑地线覆冰较导线增加5mm覆冰设计，断线工况不考虑增加5mm覆冰。地线按安全系数法计算荷载，JLB20A-150安全系数取、JLB20A-120安全系数取、JLB20A-100安全系数取。110kV钢管杆地线安全系数取，窄基钢管塔地线安全系数取。同时，为提高通用设计的适用性，本次通用设计的地线设计按照两根地线一侧架设OPGW光缆、一侧架设地线考虑，OPGW侧

5、荷载同另一侧地线荷载。导线技术参数及机械特性导线名称钢芯铝绞线钢芯铝绞线钢芯铝绞线钢芯铝绞线钢芯铝绞线钢芯铝合金绞线导线型号JL/G1A-240/40JL/G1A-300/25JL/G1A-300/40JL/G1A-400/35JL/G1A-630/45JLHA2/G1A-300/50总截面674直径(mm)单位重量(kg/km)计算拉断力(N)837608376092360103670150450144020最大破坏张力(N)79572795728774298487142928136819综合弹性系数(MPa)760006500073000650006300076000综合膨胀系数(10-6

6、1/)地线技术参数及机械特性地线名称铝包钢绞线铝包钢绞线铝包钢绞线铝包钢绞线铝包钢绞线铝包钢绞线地线型号JLB20A-100JLB40-100JLB20A-120JLB40-120JLB20A-150JLB40-150总截面直径(mm)单位重量(kg/km)计算拉断力(kN)121660617401461807418017857090620最大破坏张力(N)115577586531388717047116965286089综合弹性系数(MPa)14720010360014720098100147200103600综合膨胀系数(10-61/)4、电气部分（1）绝缘配合绝缘配置的污区按2.8cm/

7、kV设计，建议2.8cm/kV及以下可以采用玻璃或瓷质绝缘子，2.8cm/kV以上采用合成绝缘子。防雷要求的绝缘子片数，应综合下述因素进行片数取值。a）按照110750kV架空输电线路设计规范，在海拔高度1000m以下地区，操作过电压及雷电过电压要求的悬垂绝缘子串绝缘子片数；电压等级（kV）220110基本片数137结构高度（mm）146146b）为保持高塔的耐雷性能，全高超过40m有地线的杆塔，高度每增加10m，应比表7.0.2增加1片相当于高度为146mm的绝缘子。铁塔全高220kV110kV50m13（对应雷电间隙1.9m）7（对应雷电间隙）50-6014（对应雷电间隙1.9m）8（对应

8、雷电间隙）60-7015（对应雷电间隙1.9m）9（对应雷电间隙）70-8016（对应雷电间隙2.0m）10（对应雷电间隙）80-9017（对应雷电间隙2.1m）11（对应雷电间隙）c）按污区配置绝缘，采用不同的绝缘子型式，在2.8cm/kV污区条件下所采用的片数如下（耐污玻璃绝缘子有效爬电系数取，其余取）电压等级（kV）220110绝缘子强度（kN）12070结构高度（mm）146146盘径（mm）280/320280/320爬电距离（mm）450/550450/550型式双伞瓷/耐污玻璃双伞瓷/耐污玻璃绝缘子片数选择14/147/7绝缘子总高度2044mm1022根据110750kV架空输

9、电线路设计规范6.0.9 在易发生严重覆冰地区，宜采取增加绝缘子串长和采用V型串、八字串。（2）铁塔相邻导、地线间和垂直排列的上下导线之间的水平偏移应满足规范要求。水平偏移取值（m）电压等级110kV220kV设计冰厚10mm设计冰厚15mm为了减小到转角因素对偏移值的影响，新规划设计塔型，型（40-60）转角塔偏移值较上表增加，型（60-90）转角塔偏移值较上表增加。重冰区杆塔导地线偏移按照规范取值。（3）设计塔头时，双分裂子导线应兼顾水平排列和垂直排列方式。110kV双分裂导线子导线间距400mm，220kV双分裂导线子导线间距600mm。（4）导线垂直排列时，相邻导线间最小垂直线间距离不

10、小于水平线间距离计算值的75%。双回路不同回路的不同相导线间的最小水平（或垂直）距离应较水平线间距离（或垂直）间距计算值大。（5）转角塔内、外侧跳线串安装原则根据浙江省电力公司文件（浙电运检【2012】1322号）：关于加强电网设备抵御台风能力工作实施意见的通知，对处于风速达到31m/s及以上地区的110千伏、220千伏线路，耐张塔无论内角外角侧，均应安装固定式防风偏绝缘子。对31m/s及以上风区大转角塔内侧横担可能有所影响，需校核横担长度，必要时设置跳线支架。转角度数转角外侧转角内侧31m/s以下风区31m/s及以上风区020单串单串单串2040单串/单串4060双串/单串6090双串/单串

11、（6）串长取值110kV铁塔：校核的塔型I、II、K型直线塔串长，III型直线塔；新规划设计建议I、II、K型直线塔串长，III型直线塔。耐张串串长：对2300分裂导线取，对单导线取。跳线串：固定式防风偏跳串串长，直跳跳线弧垂，单跳串跳线弧垂，双跳串跳线弧垂。220kV铁塔：直线串长。V串夹角取值，（大风工况摇摆角-7度）x2。耐张串串长：。跳线串：固定式防风偏跳串串长，直跳跳线弧垂，单跳串跳线弧垂，双跳串跳线弧垂。（7）间隙圆电气间隙圆应计算工频电压（大风）、内过电压（操作过电压）、外过电压（雷电过电压）、带电作业四种工况。绘制间隙圆图时，绝缘子串长度按实计算，选用重量较轻的合成绝缘子计算各

12、工况下的摇摆角，并按下导线和导线侧的均压环分别检查塔头的电气间隙。计算直线塔悬垂串风偏角时，除跨越塔外，各塔型均以下导线为基准高度（110330kV下导线平均高度取15m，跨越塔的下导线基准高度取40m），由此分别推算下、中、上导线高空风压系数。在铁塔塔头设计中绝缘子串风偏计算时，风压不均匀系数当基本风速27 m/s时，取，当20基本风速27 m/s时取，当基本风速20 m/s时取。在具体工程校验杆塔电气间隙时风压不均匀系数随水平档距变化取值。计算悬垂绝缘子串风偏角时，采用复合绝缘子计算。计算跳线串风偏角时，按倍风速计算风荷载，跳线串考虑采用防风偏合成绝缘子，大风时风偏角取15，雷电过电压、带

13、电作业风偏角取5。绘制铁塔间隙圆图时，应考虑塔头宽度的影响，在子导线的下导线处增加垂直下偏量和水平偏移量，然后在此基础上绘制间隙圆。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。杆塔复核时，按新间隙圆进行校核，但对不满足要求的杆塔塔头尽量不做修改，而是提出其使用限制条件。220kV，导线对横担的间隙裕度取200mm；导线对塔身的间隙有脚钉处取300mm，其余部位取200mm。110kV，导线对横担的间隙裕度

14、取150mm；导线对塔身的间隙有脚钉处取250mm，其余部位取150mm。（8）地线保护角按满足浙江地区使用要求进行修改，110220kV单回路导线防雷保护角不大于10度，双回路导线防雷保护角不大于零度。5、联塔金具统一联塔金具应结合国网通用金具串的连接方式。 110kV单导线1x300的联塔金具如下表导线地线跳线直线塔ZBS-07/10-80（M18，L=45）挂线角钢开孔320，间距300UB-1080（M18，L=45）挂线角钢开孔120/转角塔U-1695（M24，C=24）挂线孔26预留2组安装孔26U-1085（M18，C=20）挂线孔20，预留2组安装孔20UB-0770（M16

15、，L=45）挂线角钢开孔320110kV导线2x300的联塔金具如下表导线地线跳线直线塔ZBS-07/10-80（M18，L=45）挂线角钢开孔320，间距300UB-1080（M18，L=45）挂线角钢开孔120/转角塔U-32115（M30，C=32）挂线孔32预留2组安装孔26U-1085（M18，C=20）挂线孔20，预留2组安装孔20UB-0770（M16，L=45）挂线角钢开孔320220kV导线2x400联塔金具如下表导线地线跳线直线塔V串：U-21S（M24，C=26）；I串：LT-21S（M24，L=80）、ZBS-21S（M24，L=64）、UB-21B（M24，L=60）

16、满足其中之一UB-12T（M22，L=45）/转角塔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导线2x630联塔金具如下表导线地线跳线直线塔V串：U-21S（M24，C=26）；I串：LT-21S（M24，L=80）、ZBS-21S（M24，L=64）、UB-21B（M24，L=60）满足其中之一UB-12T（M22，L=45）/转角塔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、杆塔规划主要针对

17、新增的110kV轻冰区塔型。考虑到山地使用，适当增加使用档距，同时解决转角塔呼高不足的问题。 校核原塔则按原规划设计条件校验。（1）直线塔：采用“三塔+跨越塔”即“3+1”系列，采用全方位长短腿型式。跨越塔按相应模块的II型塔的设计条件规划，呼高应与II型塔呼高衔接，避免漏档和重复。（2）耐张塔：划分为020、2040、4060、6090四个角度系列，最大呼高30m。（3）终端塔：单独设计终端塔，按040、4090两个角度系列，最大呼高30m。轻冰区双回路塔型规划表杆塔名称水平档距（m）垂直档距（m）Kv值转角度数（）呼高（m）计算高度（m）极限档距（m）导线最小层高（m）SZC1350450

18、153027/SZC2450700153027640SZC3600900153633800SZCK450700335151/SJC14501000020153030750SJC24506502040153030750SJC34506504060153030750SJC44506506090153030750SDJC1350550040153030750SDJC23505504090153030750注：耐张塔导线层高根据极限档距，按“耐张塔-耐张塔”推算中冰区双回路塔型规划表杆塔名称水平档距（m）垂直档距（m）Kv值转角度数（）呼高（m）计算高度（m）极限档距（m）导线最小层高（m）SZC13

19、50450153027/SZC2450700153027650SZC3600900153633800SZCK450700335151650SJC14501000020153030770SJC24507002040153030770SJC34507004060153030770SJC44507006090153030770SDJC1350550040153030770SDJC23505504090153030770注：耐张塔导线层高根据极限档距，按“耐张塔-耐张塔”推算四回路塔型规划表杆塔名称水平档距（m）垂直档距（m）Kv值转角度数（）呼高（m）计算高度（m）极限档距（m）导线最小层高（m）S

20、SZC1350450183027/SSZC2450700213633650SSZC3600900214239850SSZCK450700395151650SSJC14501000020183030750SSJC24506502040183030750SSJC34506504060183030750SSJC44506506090183030750SSDJC1350550040183030750SSDJC23505504090183030750注：耐张塔导线层高根据极限档距，按“耐张塔-耐张塔”推算110kV重冰区模块系列杆塔规划使用条件表塔型呼称高水平档距垂直档距Kv/转角度数计算高度 ZBC1

21、21-3930050036 ZBC221-4240070036 JC118-33400120002033 JC218-33400800204033 JC318-334008004060兼分界33注：全方位塔长短腿极差，呼高按一档。7、铁塔结构布置（1）为了增加铁塔顺线路的刚度，所有铁塔采用方形断面。（2）为了确保铁塔的抗扭刚度，隔面设置按不大于5倍平均宽和4个主材节间分段。（3）塔腿主材与斜材的夹角不得小于18，宜控制在20以上。（4）横担末端夹角不得小于15。8、荷载计算主要是对一些参数取值进行统一，避免不同设计人员取值偏差过大。110kV具体软件计算按附件二中的截图。直线塔计算各工况张力代

22、表档距按水平档距数值取。校验时，耐张塔计算各工况张力代表档距按200/450计算，新设计塔型（使用档距加大），耐张塔计算各工况张力代表档距按200/550计算。直线塔导线风荷载计算时，按导线的平均高度计算风压高度系数。110kV铁塔按以下原则计算导线弧垂：I型350m，II型400m，III型450m。220kV铁塔按以下原则计算导线弧垂：I型350m，II型400m，III型500m。直线塔水平荷载前后侧按4:6分配,；110kV垂直荷载按3:7分配，220kV垂直荷载按4:6分配。耐张塔水平荷载前后侧按3:7分配，垂直荷载按2:8分配；考虑一侧上拔一侧下压时，水平荷载前后侧按4:6分配，上

23、拔侧垂直荷载按设计垂直荷载的50%，下压侧垂直荷载按设计垂直荷载的80%。终端塔计算时，建议除了计算正常的终端工况外，另外将相应转角范围的转角塔荷载一并导入，如040度终端，除了可以当作040度终端塔外，还可以当作040度转角使用。考虑上拔情况，50%负垂直档距。杆塔均应考虑分期架设工况。增加新规范中转角塔45度斜向风吹工况和埃菲尔效应验算。9、满应力计算过程中的一些主要事项（1）铁塔风振系数 za）塔型全高60m：铁塔全高（m）30405060 zb）60m塔型全高100m：杆塔风振系数Z横担、地线支架横担、地线支架60m，取60横担、地线支架100m，取身段高m10203040506070

24、8090100Z计算基础作用力的杆塔风振系数Z横担、地线支架横担、地线支架60m，取60横担、地线支架100m，取身段高m102030405060708090100Z注： 中间值按插入法计算； 基础的 z取对杆塔效应的50，即 z基础（ z杆塔1）/21。c）超过60米的非双回路塔验算时风振系数按原设计条件取值，或按全塔统一取值。（2）窄基钢管塔风振系数 z对窄基钢管塔而言，横担及与横担相连的塔身中柱的风振系数均较大，而变坡以下的塔身风振系数相对较小。因此，结合1000kV特高压风振系数的计算经验，按照窄基钢管塔的不同部位分别推荐塔头（变坡以上）和塔身（变坡以下）的风振系数取值，如表1、表2所

25、示。表1 窄基钢管塔塔头（变坡以上）风振系数z上横担及以上塔身中横担及以上塔身下横担及变坡以上塔身注：对于四回路塔，上面三层横担的塔头风振系数可按表1取值；下面三层横担的塔头风振系数取。表2 窄基钢管塔塔身（变坡以下）风振系数z塔身分段高度（m）1020304050z取值注：中间值按插入法计算。（3）挡风面积、自重的增大系数道亨的程序中，已经考虑的补助材的影响因素，因此取值不宜过大。正侧面挡风面积增大系数取10%，自重增大系数取30%。优选或调整杆件规格后必须重新计算。（4）结构计算时应力比控制，新设计的塔型最大应力控制取96%。校验塔型构件最大应力比控制105%，螺栓控制最大应力比在110%

26、以下。（5）补助材计算，统一采用道亨中的节点平衡法计算（6）基础作用力，填入基础对应的风振系数计算，塔脚板及地脚螺栓按此计算。（7）校验时，需校核构件的应力比、长细比、连接螺栓是否超限（8）积极采用高强钢，角钢规格L125x10及以上采用Q420高强钢。（9）塔脚底板、塔脚靴板材质采用Q345，靴板厚度一般不小于主材肢厚（除L200x24可选择20、22外）（10）螺栓级别：M16和M20螺栓为级，M24螺栓为级。肢宽180及以上角钢接头用M24螺栓。（11）统一文件，角钢选型时，尽量避免选用不常用的规格，如L45x3、L56x6、L70x7等10、其它（1）统一套国网通用设计图框，在最终版的加工图中加入“浙江2015深化版”字样，以示区别。如下：（2）地线横担设置引流孔，如下图所示（3）脚钉布置在#1，#4腿（4）所有转角塔横担预留3组跳线孔（5）所有转角塔塔身上部预留地线挂孔，可作双变单用（使用时必须校核）。11、附件附件一：铁塔校核内