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(2014.10.30 )一、设计原则铁塔的设计和结构计算遵循以下原则(1)铁塔设计采用基于概率理论的极限状态设计法(2)基本风速、设计冰的厚重现期为30年(3)四回路铁塔构造的重要度系数0设定为1.1，其他塔型设定为1.0。(四)满足输电线路工程项目适用的法令、法规、标准、规章、规范、规定等最新有效版。 主要标准包括：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 (DL/T 5154-2012 )重覆冰架空输电线路设计技术规程 (DL/T5440-2009 )(5)此次，对国网通用设计的220kV角塔进行了彻底验证，形成了计算书、计算数据、单线图、加工图、摘要表等成果。(6)此次全面验证了国网通用设计的110kV角钢塔和钢管棒，修正了浙江省内不符合使用要求的地线保护角，解决了在增加全方位塔型的同时调整杆塔呼高补偿呼高不足的问题，形成了计算书、计算数据、单线图、加工图和摘要表等成果。(7)杆塔核对按附件要求进行。2 .气象条件本次共同设计的各子模块的其他气象要素组合应根据各子模块的基本风速和霸冰厚度，结合浙江省典型气象区参数确定。 最低气温为-10，设置温度为-5，大风气温为15。 考虑初始拉伸帘线降温-15、接地-10。塔式规划设计中应考虑的4个案例：外过电压(雷电案例)、内过电压(操作案例)、商用频率电压(大风案例)、带电作业。 操作过电压和雷电压的风速按照110kV750kV架空输电线路设计规范 (GB50545 )的详细规定取值，其他情况下的风速不需要按照导线的高度进行换算，按照该规定取值即可。 跨塔雷过电压风速与对应的Iiv型直线塔的雷过电压风速一致。3、导线和接地线110220kV的导线安全系数为2.5，年平均运行张力为25%，其中110kV的钢管棒导线安全系数为8； 110kV窄基塔导线安全系数设定为5.0。计算接地线载荷时，按电导率20选择接地线参数计算接地支撑台的高度，验证接地间隙时，按电导率40选择接地参数。 地线安全系数、年平均运行张力百分比的选择应根据不同的电压等级、不同的霸冰厚度、地线配比、载荷计算等具体条件确定，但地线安全系数应大于线安全系数。但是，在计算霸冰壳体的接地架强度时，接地冰比导线增加5mm的霸冰设计，断线壳体不考虑增加5mm的霸冰。 接地线使用安全系数法计算负荷，JLB20A-150的安全系数为4.5，JLB20A-120的安全系数为4.0，JLB20A-100的安全系数为4.0。 110kV钢管杆接地安全系数为11.0，窄基钢管塔接地安全系数为7.0。同时，为了提高共同设计的适用性，此次共同设计的接地设计，如果考虑在两根接地线的一侧设置OPGW光缆，在一侧设置接地线，则OPGW侧的负荷与另一侧的接地线的负荷相同。导线技术参数与机械特性代码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277.74333.31338.99425.24674348.37直径(mm )21.723.823.926.833.824.3单位质量(kg/km )962.81057.01131.01347.52079.21207.7计算拉伸力(n )837608376092360103670150450144020最大破坏张力(n )79572795728774298487142928136819综合弹性系数(MPa )760006500073000650006300076000综合膨胀系数(10-61/)18.920.519.620.520.918.9接地技术参数与机械特性地址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接地形式JLB20A-100战斗机JLB40-100战斗机JLB20A-120战斗机JLB40-120战斗机JLB20A-150战斗机JLB40-150战斗机总截面100.88100.88121.21121.21148.07148.07直径(mm )13.0013.0014.2514.2515.7515.75单位质量(kg/km )674.1474.6810.0570.3989.4696.7计算拉伸力(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/)13.015.513.015.513.015.54、电气部分绝缘配合建议绝缘配置污染区域设计为2.8cm/kV，2.8cm/kV以下采用玻璃或瓷绝缘体，2.8cm/kV以上采用合成绝缘体。防雷所要求的绝缘子的枚数应综合以下要素取枚数。按照110750kV架空输电线路设计规范 7.0.2，在海拔1000m以下的地区操作过电压和雷电压要求的悬垂绝缘子串绝缘子的个数电压电平(kV )220110基本张数137结构高度(mm )146146b )为了维持高塔的抗雷性能，总高度超过40m的杆塔应每增加10m高度，根据表7.0.2增加一个相当于高度146mm的绝缘子。铁塔全高220kV110kV五十美元13 (雷电间隙1.9m对应)7 (雷电间隙1.0m对应)50-6014 (雷电间隙1.9m对应)8 (支持雷电间隙1.0m )60-7015 (雷电间隙1.9m对应)9 (雷电间隙1.0m对应)70-8016 (雷电间隙2.0m对应)10 (雷电间隙1.1m对应)80-9017 (支持雷电间隙2.1m )11 (雷电间隙1.2m对应)c )在每个污染区域配置绝缘，采用不同的绝缘体模式，在2.8cm/kV污染区域的条件下采用的张数如下(耐污染玻璃绝缘体的有效沿面系数为0.8，其馀为1.0 )。电压电平(kV )220110绝缘子强度(kN )12070结构高度(mm )146146磁盘直径(mm )280/320280/320沿面距离(mm )450/550450/550风格双层伞瓷/耐脏玻璃双层伞瓷/耐脏玻璃绝缘子张数选择14/14七分之七绝缘子总高度2044mm毫米1022根据110750kV架空输电线路设计规范 6.0.9，在容易发生严重霸冰的地区，应增加绝缘子串长度和v字串、八字串。(2)铁塔的相邻导轨、地线与垂直排列的上下导线之间的水平偏移应满足规范要求。水平偏移值(m )电压电平110kV220kV设计冰厚10mm0.501.00设计冰厚15mm0.751.25为减少角元素对偏移值的影响，新的规划塔型iii型(40-60 )角塔偏移值比上表增加0.1m，iv型(60-90 )角塔偏移值比上表增加0.2m。 重冰区杆塔导线偏移按规范取值。(3)设计塔架时，二分子导线必须兼具水平排列和垂直排列方式。 110kV双分离导线间距离400mm、220kV双分离导线间距离600mm。(4)在引线垂直排列的情况下，相邻的引线间的最小垂直线间距离为水平线间距离计算值的75%以上。 双工电路的不同相位引线之间的最小水平(或垂直)距离应当大于水平(或垂直)间距计算值0.5m。(5)角塔内、外侧跳线排安装原则根据浙江省电力公司文件(浙江省电力运输检验【2012】1322号)，关于加强电网设备抗台风能力工作的意见通知，对于风速在31m/s以上地区的110千伏、220千伏的线路，无论耐张塔是内角外角侧，都必须设置固定式防风偏绝缘子可能会影响31m/s以上风区的大角塔内侧横向负荷，检查横向负荷的长度，必要时设置跳线支架。角度数拐角外侧拐角内侧31m/s以下风区31m/s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(6)串行长度取值110kV铁塔：对照的塔型I、II、k型直线塔的串联长度为1.8m，III型直线塔为2.0m新的计划设计提案I、II、k型直线塔的串联长度为1.9m，III型直线塔为2.1m。耐张长度： 2300分割导线为3.2m，单导线为3.0m。跨接线列：固定式防风偏转跨接线列长1.6m，直跳跨接线弧长1.9m，单跳跨接线弧长1.2m，双跳跨接线弧长1.0m。220kV铁塔：直线的串联长度为3.6m。v字符串的角度取值，取(大风情况摇摆的角度-7度) x2。耐张游程长度：4.7m米。跳线列：固定式防风偏转跳线列长2.8m，垂直跳线弧垂直3.1m，单跳跳线弧垂直1.6m，双跳跳线弧垂直1.4m。(7)间隙圆电隙圆应计算商用频率电压(大风)、内部过电压(操作过电压)、外部过电压(雷电过电压)、带电作业4种情况。画间隙的圆图时，绝缘子列的长度是实际计算，选择重量轻的合成绝缘子计算各个壳体的摆动角，按引线和引线侧的均压环分别检查塔的电气间隙。在计算直线塔悬垂风偏角的情况下，除了越过塔的情况以外，在各塔型中以下的导线为基准高度(110330kV以下的导线的平均高度为15m，越过塔的以下的导线的基准高度为40m )，分别推定了以下、中、上的导线的高空风压系数。在铁塔塔头设计中，绝缘子的风偏计算时，风压不均匀系数在基本风速27 m/s时为0.61，在20基本风速27m/s时为0.75，在基本风速20 m/s时为1.0。 在具体工程中检查杆塔电气间隙时，风压不均匀系数根据水平量程的变化取值。用复合绝缘子计算吊式绝缘子的直风偏角。 计算跨接线的风偏角时，以风速1.3倍计算风荷载，跨接线采用防风偏合成绝缘体，吹风时，风偏角为15，雷过电压，带电作业风偏角为5。制作铁塔的间隙圆图时，考虑塔头宽度的影响，在子引线下面的引线上加上垂直下偏移量和水平偏移量，据此制作间隙圆。110kV平地塔型、下偏量为200mm、水平偏量为150mm的山地塔型、下偏量为300mm、水平偏量为200mm。220kV平地塔型、下偏量为300mm、水平偏量为200mm的山地塔型、下偏量为600mm、水平偏量为300mm。在讨论杆塔时，用新的间隙圆进行检查，但尽量不修正不满足要求的杆塔的头部，提出其使用限制条件。220kV，导线对横向负担的间隙馀量为200mm的导线在塔体的间隙中有销的地方为300mm，其馀的部分为200mm。110kV，导线对横向负荷的间隙馀量为150mm的导线在塔体的间隙中有销的地方为250mm，其馀的部分为150mm。(8)接地保护角修正以满足浙江地区的使用要求，110220kV单回路导线的防雷保护角在10度以下，双回路导线的防雷保护角在零度以下。5、塔架配件统一联塔配件应与国网通用配件列的连接方式相结合。110kV单导线1x300的立式配件如下表所示导线地线跨接线直通塔ZBS-07/10-80战斗机(M18，L=45 )挂线角度开孔320、间距300UB-1080战斗机(M18，L=45 )挂线角度开孔120/角落塔u-1695战斗机生头孔26预约2组安装孔26U-1085(M18，C=20 )生头孔20确保2组安装孔20UB-0770战斗机(M16，L=45 )挂线角度开孔320110kV导线2x300的塔式支架如下表所示导线地线跨接线直通塔ZBS-07/10-80战斗机(M18，L=45 )挂线角度开孔320、间距300UB-1080战斗机(M18，L=45 )挂线角度开孔120/角落塔U-32115(M30，C=32 )生头孔32预约2组安装孔26U-1085(M18，C=20 )生头孔20确保2组安装孔20UB-0770战斗机(M16，L=45 )挂线角度开孔320220kV导线2x400连塔配件如下表所示导线地线跨接线直通塔v字符串： U-21S(M24，C=26 )I列：满足LT-21S(M24，L=80 )、ZBS-21S(M24，L=64 )、UB-21B(M24，L=60 )中任意一个UB-12T(M22，L=45 )/角落塔U-32S(M30，C=32 )U-12(M22，C=24 )霸冰大于15 MMU-16 s (m 24，C=22 )UB-10(M18，L=45 )22