《架空输电线路复合横担杆塔设计规程+DLT+5579-2020》详细解读

《架空输电线路复合横担杆塔设计规程DL/T5579-2020》详细解读目录1总则2术语和符号3导线、地线布置3.1电磁环境3.2导线、地线线间距离4绝缘配合4.1绝缘配置目录4.2空气间隙5金具6荷载7结构设计7.1基本规定7.2材料7.3构件及断面选择8连接计算目录9构造要求附录A典型复合横担的构成附录B线路柱式复合绝缘子轴心受压圆形构件稳定性系数φ011总则明确复合横担杆塔设计的指导思想和基本原则；规范复合横担杆塔的设计流程和技术要求；提高复合横担杆塔的安全性和经济性，促进输电线路建设的可持续发展。1.1目的和意义本规程适用于交流500kV架空输电线路复合横担杆塔的设计；其他电压等级的架空输电线路复合横担杆塔设计可参照执行；对于特殊环境条件下的复合横担杆塔设计，应根据实际情况进行适当调整。1.2适用范围03注重环境保护和节约资源，实现经济效益和社会效益的协调统一。01遵循安全、可靠、经济、适用的原则；02优先采用经过实践检验的成熟技术和标准化设计；1.3设计原则复合横担杆塔的结构应合理、简单、明了，方便施工和安装；复合横担杆塔的材料选择应符合相关标准，保证产品质量和可靠性。复合横担杆塔的设计应满足输电线路正常运行、维护和检修的要求；1.4设计要求022术语和符号复合横担由玻璃纤维增强树脂基复合材料制成的，用于架空输电线路杆塔的横向承载构件。杆塔支持架空输电线路导线和地线，并使其之间以及与大地之间保持一定距离的构筑物。设计规程对架空输电线路复合横担杆塔设计的原则、方法和技术要求所作的规定。2.1术语τ剪应力，平行于截面的应力分量。σ正应力，垂直于截面的应力分量。γ材料的重度，单位体积的材料的重力或重量。E弹性模量，表示材料在弹性变形阶段内，正应力和对应的正应变的比值。G剪切模量，又称刚性模量或刚性率，描述材料抵抗剪切应变的能力。2.2符号指在空中架设的、用于输送电能的线路，通常由导线、绝缘子、金具、杆塔等部分组成。具有输送容量大、距离远、效率高等优点，是电力系统的重要组成部分。定义特点架空输电线路定义指由两种或两种以上材料组成的、用于支撑架空输电线路导线和绝缘子的横向承载结构。特点具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点，适用于各种复杂地形和气候条件。复合横担杆塔定义指用于支撑架空输电线路导线和绝缘子的高耸结构，通常由塔头、塔身、塔基等部分组成。分类根据材料和结构形式的不同，可分为钢筋混凝土杆、铁塔、钢管杆等类型。指对架空输电线路复合横担杆塔设计过程中应遵循的技术要求和标准的总称。定义保证架空输电线路复合横担杆塔的安全、经济、环保等性能达到预定目标，指导工程设计人员进行科学、合理的设计。目的设计规程123符号应准确、清晰，符合相关标准和规范。符号的图形、尺寸、比例、颜色等应符合规定。符号的使用应具有一致性和通用性。一般规定01020304线路符号包括输电线路、杆塔、导线、地线等。气象符号如风、雨、雪、雷电等气象条件的符号表示。地质符号如土壤类型、地质构造、地下水等地质条件的符号表示。力学符号如力、力矩、应力、应变等力学参数的符号表示。常用符号符号应在图纸上准确标注，包括位置、方向、数量等。符号的使用应符合相关标准和规范，避免歧义和误解。在不同比例尺的图纸上，符号的大小应适当调整，以保持清晰可读。符号的标注和使用033导线、地线布置导线布置应满足电气性能要求，包括导线间距、导线对地距离等，以确保输电线路的安全运行。导线布置应考虑机械性能，如导线的张力、振动等，以保证导线在各种气象条件下的稳定性。导线布置还需考虑施工和维护的方便性，如导线挂点的选择、绝缘子串的配置等。3.1导线布置地线的主要作用是防雷保护，因此地线布置应满足防雷要求，包括地线对地距离、地线保护角等。地线布置还应考虑其对通信线路的影响，避免地线产生的电磁干扰对通信线路造成不良影响。在特殊地段，如大跨越、重冰区等，地线布置还需采取特殊措施，如加强地线支架、采用良导体地线等，以增强输电线路的耐雷性能和抗冰能力。3.2地线布置043.1电磁环境规程中明确规定了架空输电线路复合横担杆塔周围电磁场强度的限制标准，以确保电磁环境符合人体健康和安全要求。电磁场强度受到多种因素的影响，包括电流大小、导线布置方式、地形地貌等，规程中详细分析了这些因素对电磁场强度的影响。3.1.1电磁场强度影响因素电磁场强度限制规程中规定了架空输电线路复合横担杆塔产生的电磁辐射的限值，以确保对周围环境和人体健康的影响控制在可接受范围内。电磁辐射限值针对电磁辐射可能产生的危害，规程中提出了相应的防护措施，包括优化导线布置、选用低辐射材料等。防护措施3.1.2电磁辐射规程中分析了架空输电线路复合横担杆塔可能产生的电磁干扰对周围电子设备和通信系统的影响，并提出了相应的干扰控制措施。电磁干扰影响为了提高设备和系统的抗电磁干扰能力，规程中给出了相应的设计建议，包括合理布置设备位置、选用抗干扰性能好的设备等。抗电磁干扰设计3.1.3电磁干扰053.2导线、地线线间距离导线与地线间的垂直距离应满足电气间隙要求，确保在正常运行和故障情况下，导线与地线之间不会发生放电或闪络现象。垂直距离的确定需考虑导线最大弧垂、地线最大风偏、两者之间的操作过电压和雷电过电压等因素。在特殊地区，如重冰区、大风区等，应根据实际情况适当增加导线与地线间的垂直距离。导线与地线间的垂直距离水平距离的确定需考虑导线最大风偏、地线最大风偏、两者之间的相对位置等因素。在紧凑型杆塔设计中，应特别注意优化导线与地线的布置，以减小线路走廊宽度，提高土地利用率。导线与地线间的水平距离也应满足一定的要求，以确保在风偏、舞动等情况下，导线与地线之间保持足够的安全距离。导线与地线间的水平距离010203导线相间距离的确定应满足电气间隙要求，防止相间短路和保证带电作业安全。相间距离的确定还需考虑导线最大风偏、舞动、覆冰跳跃等因素。在多回路共杆塔设计中，应特别注意各回路导线之间的相对位置和优化布置，以确保线路的安全运行和方便维护。导线相间距离064绝缘配合应根据线路电压等级、杆塔结构、绝缘子类型及配置等因素，确定合理的绝缘水平。在满足绝缘强度的前提下，应优化绝缘子串的配置，减少绝缘子数量，降低工程造价。应考虑绝缘子串的风偏、覆冰等工况下的绝缘性能。4.1绝缘配合原则0102044.2绝缘子选择与配置应根据线路电压等级、污秽等级、机械荷载等条件，选择性能优良的绝缘子。悬垂串绝缘子应满足机械强度的要求，同时考虑电气性能的要求。耐张串绝缘子在满足机械强度的前提下，应尽量采用电气性能优良的绝缘子。V串绝缘子应根据夹角大小、荷载分配等因素，合理配置绝缘子数量和类型。03应根据线路电压等级、气象条件、杆塔结构等因素，确定合理的空气间隙和绝缘距离。在满足电气性能的前提下，应尽量减小杆塔尺寸和占地面积，降低工程造价。空气间隙和绝缘距离应满足带电作业安全距离的要求。4.3空气间隙与绝缘距离绝缘子串悬挂方式应根据线路电压等级、气象条件、杆塔结构等因素确定。双串绝缘子串悬挂方式适用于气象条件恶劣、污秽等级较高的地区，可提高线路的耐雷水平和可靠性。单串绝缘子串悬挂方式适用于一般气象条件和污秽等级较低的地区。V串绝缘子串悬挂方式适用于大档距、大高差、重冰区等特殊地段，可提高线路的机械强度和稳定性。4.4绝缘子串悬挂方式074.1绝缘配置03复合绝缘子具有优异的耐污闪性能、抗老化性能和机械性能，适用于重污秽、高海拔和特殊气候条件地区。01瓷绝缘子具有良好的机械性能和电气性能，适用于各种电压等级的输电线路。02玻璃绝缘子具有较高的机械强度和良好的电气性能，适用于高海拔和污秽地区。绝缘子类型和选择绝缘子串数量根据输电线路的电压等级、杆塔类型、导线型号等因素确定。绝缘子串布置方式根据杆塔结构、导线排列方式等因素确定，一般采用垂直或V型串布置。绝缘子串配置绝缘间隙的确定根据输电线路的电压等级、绝缘子类型和串长等因素确定，保证在正常运行和过电压情况下，导线与杆塔、导线与导线之间保持足够的绝缘距离。绝缘间隙的调整在特殊情况下，如导线舞动、覆冰等，应根据实际情况对绝缘间隙进行调整，确保线路的安全运行。绝缘间隙根据输电线路的电压等级、雷电活动情况等因素确定防雷措施，如安装避雷器、降低杆塔接地电阻等。杆塔必须可靠接地，接地电阻应符合设计要求，以保证雷电流能够顺利泄入大地，避免对线路和设备造成危害。防雷措施接地要求防雷与接地084.2空气间隙定义与重要性定义空气间隙指的是在架空输电线路中，各相导线之间以及导线与地面、建筑物、树木等物体之间的空间距离。重要性空气间隙的大小直接影响到线路的安全运行和周边环境的电磁影响，是线路设计中的重要参数。考虑风偏、覆冰等气象条件在设计空气间隙时，需要充分考虑风偏、覆冰等气象条件对线路运行的影响。兼顾经济性和可行性在满足安全要求的前提下，应兼顾经济性和可行性，尽量减小线路走廊宽度和占地面积。满足电气安全距离要求根据线路的电压等级、运行环境等因素，确定满足电气安全距离要求的空气间隙。设计原则理论计算根据电气理论和相关规程要求，对空气间隙进行理论计算。仿真模拟利用仿真软件进行模拟分析，评估不同空气间隙下的电气性能和安全性。现场实测在条件允许的情况下，进行现场实测，获取更准确的空气间隙数据。计算方法校验与调整在实际应用中，需要对空气间隙进行校验和调整，确保其满足设计要求。与其他设施协调在设计过程中，需要与其他设施如通信线路、管道等进行协调，避免相互干扰。考虑未来发展需求在设计时，应预留一定的发展空间，以适应未来电网升级和改造的需求。应用注意事项095金具用于悬挂导线，承受导线重量及其变化产生的动态载荷。悬垂线夹用于固定导线，承受导线张力，并将张力传递给杆塔。耐张线夹用于导线、地线及绝缘子串的连接，包括球头挂环、碗头挂板等。连接金具用于保护导线、地线及绝缘子串，防止外力破坏，如均压环、屏蔽环等。防护金具5.1金具种类与选择安全性金具应具有足够的强度和稳定性，确保输电线路的安全运行。适用性金具应适应不同的环境条件、气象条件和导线规格。经济性在满足安全性和适用性的前提下，金具应尽可能降低成本，提高经济效益。标准化金具设计应遵循国家和行业标准，便于生产、安装和维护。5.2金具设计要求应具有足够的机械强度、耐腐蚀性和耐磨性，常用的有钢、铝等。金属材料应具有足够的电气绝缘性能和机械强度，常用的有陶瓷、玻璃等。非金属材料5.3金具材料选择金具安装应符合设计要求，确保安装质量和安全。安装要求定期对金具进行检查和维护，及时发现和处理问题，确保输电线路的安全运行。维护检查对于损坏或老化的金具，应及时更换或修理，确保金具的正常使用功能。更换与修理5.4金具安装与维护106荷载包括杆塔、导线、地线、绝缘子、金具等自重荷载，以及复合横担、均压环等附加荷载。永久荷载可变荷载偶然荷载包括风荷载、冰荷载、温度荷载、安装及检修荷载等。包括地震作用、断线、断杆等偶然事件引起的荷载。0302016.1荷载分类基本组合永久荷载与可变荷载的组合，用于杆塔的正常使用极限状态设计。偶然组合永久荷载与偶然荷载的组合，用于杆塔的承载能力极限状态设计。特殊组合根据特定情况确定的荷载组合，如安装、检修等工况下的荷载组合。6.2荷载组合永久荷载根据设计资料和相关规范确定各项永久荷载的取值。可变荷载根据气象条件、地形地貌、线路走向等因素计算风荷载、冰荷载等可变荷载。偶然荷载根据历史资料和经验公式估算地震作用、断线、断杆等偶然荷载。6.3荷载取值与计算03疲劳验算考虑风振、舞动等动力荷载引起的疲劳效应，进行杆塔的疲劳验算。01承载能力极限状态考虑永久荷载与偶然荷载效应的组合，进行杆塔的承载能力验算。02正常使用极限状态考虑永久荷载与可变荷载效应的组合，进行杆塔的正常使用性能验算。6.4荷载效应组合117结构设计

7.1一般规定结构设计应满足输电线路的正常运行、安装和维护要求，同时考虑安全性、经济性和环境适应性。结构设计应采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，考虑结构的重要性系数、荷载分项系数和材料分项系数。结构分析应考虑各种可能的不利工况和荷载组合，确保结构在各种情况下均能保持稳定和安全。荷载应包括永久荷载、可变荷载和偶然荷载。永久荷载主要考虑结构自重、导线及地线重量等；可变荷载主要考虑风荷载、冰荷载、温度荷载等；偶然荷载主要考虑地震作用、断线张力等。荷载组合应根据不同的设计情况确定，包括基本组合、偶然组合和特殊组合。基本组合用于正常使用极限状态设计，偶然组合用于承载能力极限状态设计，特殊组合用于特殊情况下的结构验算。7.2荷载和荷载组合结构材料应满足相关标准的要求，具有足够的强度和稳定性。常用的结构材料包括钢材、混凝土、木材等。钢材应选用高强度、低松弛的预应力钢绞线或普通钢筋，其力学性能应符合相关标准的规定。混凝土应选用高强度等级，其配合比应通过试验确定。木材应选用强度高、耐腐蚀的优质木材。7.3结构材料结构分析应采用先进的分析方法和软件进行，确保分析结果的准确性和可靠性。常用的结构分析方法包括有限元法、有限差分法等。结构设计应根据分析结果进行，确保结构在各种荷载组合下均能满足强度和稳定性要求。设计过程中应考虑结构的整体稳定性和局部稳定性，避免出现过大的变形和应力集中现象。7.4结构分析和设计127.1基本规定0102适用范围特殊环境条件或其他电压等级的架空输电线路复合横担杆塔设计，可参照本规程执行。本规程适用于交流10kV~1000kV架空输电线路复合横担杆塔的设计。设计原则复合横担杆塔设计应遵循安全、可靠、经济、环保的原则。设计应充分考虑复合材料的特性，发挥其优势，并注重与传统杆塔设计的衔接。复合横担杆塔的结构设计应满足强度和稳定性要求。电气性能设计应满足输电线路的电气间隙和爬电距离要求。复合横担杆塔的防雷设计应符合相关规程规范的要求。设计要求材料选择复合材料应选用经过鉴定或认证的产品，并应符合相关标准的要求。金属连接件应选用耐腐蚀、高强度的材料，并应符合相关标准的要求。137.2材料钢材的选用应符合国家现行标准的规定，并应具有抗拉强度高、屈服点明确、延伸率大、冷弯性能好和可焊性好的特性。钢材的牌号、规格和质量等级应满足设计要求。对于Q235、Q345等常用钢材，其性能应符合相关标准的规定。钢材表面不得有裂纹、结疤、折叠、夹渣和分层等缺陷，如有上述缺陷，必须清除。7.2.1钢材7.2.2混凝土混凝土强度等级应符合设计要求，且不应低于C20。混凝土的原材料应符合国家现行标准的规定，包括水泥、砂、石、水等。混凝土的配合比应通过试验确定，并满足工作性、强度和耐久性等要求。连接材料的表面不得有裂纹、毛刺、锈蚀等缺陷，如有上述缺陷，必须清除或更换。连接材料包括螺栓、螺母、垫圈、销钉等，其材质和规格应符合设计要求。连接材料应具有足够的强度和耐久性，能承受杆塔使用过程中的各种荷载。7.2.3连接材料防腐材料应具有良好的耐腐蚀性、附着力和耐久性，并能适应架空输电线路的运行环境。对于不同材质的杆塔部件，应选择相应的防腐措施，如热镀锌、涂漆等。防腐材料的选用应符合设计要求，并应按照相关标准进行施工和验收。7.2.4防腐材料147.3构件及断面选择重要性等级根据架空输电线路的重要性和使用条件，选择适当的构件材料和设计等级。荷载条件考虑风荷载、覆冰荷载、安装荷载等，选择具有足够承载力和稳定性的构件。耐腐蚀性针对不同环境条件下的腐蚀性，选择耐腐蚀性能良好的构件材料。构件选择截面形状截面尺寸壁厚选择连接方式断面选择01020304根据受力特点和制造工艺要求，选择合理的截面形状，如圆形、矩形、多边形等。根据构件的承载力和稳定性要求，选择合适的截面尺寸，并进行优化。考虑构件的承载能力和经济性，选择合适的壁厚，并进行强度校核。根据构件的连接方式和受力特点，选择合适的连接方式，如焊接、螺栓连接等。158连接计算连接计算应考虑杆塔在各种工况下的受力情况，确保连接件的安全可靠。连接件的设计应满足强度、刚度和稳定性要求。连接件的材料和制造工艺应符合相关标准规定。8.1一般规定01螺栓连接的计算应包括螺栓的受拉、受剪和承压等承载能力验算。02螺栓连接的预紧力应根据设计要求确定，并考虑螺栓的松弛影响。03螺栓连接的防松措施应根据实际情况选择，确保连接的可靠性。8.2螺栓连接计算8.3焊接连接计算01焊接连接的计算应包括焊缝的强度验算和连接件的稳定性验算。02焊缝的质量应符合相关标准规定，焊接工艺应满足设计要求。焊接连接的构造应便于施工和检查，确保连接质量。03010203对于其他连接方式，如铆接、销轴连接等，应根据实际情况进行相应的计算和验算。连接件的材料和制造工艺应符合相关标准规定，确保连接的安全可靠。连接件的构造应便于施工和检查，确保连接质量和使用寿命。8.4其他连接方式计算169构造要求9.1一般规定01复合横担杆塔的设计应满足线路运行的安全性、可靠性和经济性要求。02复合横担杆塔的结构布置应合理，传力路径应清晰、直接。03复合横担杆塔的材料选择应满足强度、稳定性和耐久性的要求，并考虑环保和可回收性。9.2杆塔头部构造杆塔头部应采用复合横担，复合横担的型式、尺寸和连接方式应符合设计要求。复合横担与杆身的连接应牢固可靠，能承受各种工况下的荷载和作用力。复合横担的绝缘性能应符合相关标准的要求，保证线路的安全运行。杆塔身部应采用合理的结构型式，满足承载力和稳定性的要求。杆塔身部的连接方式应符合设计要求，保证传力的连续性和可靠性。杆塔身部的材料和规格应符合设计要求，保证杆塔的整体稳定性和耐久性。0102039.3杆塔身部构造9.4基础构造基础设计应符合地质条件和荷载要求，保证杆塔的稳定性和安全性。02基础的型式、尺寸和埋深应符合设计要求，并考虑施工方便和经济性。03