变电站建筑结构设计技术规定

变电站建筑结构设计技术规定

（完整）

中国电力规划设计协会

变电站建筑结构设计技术规定

Technicalcodefordesigning

buildingstructuresofsubstation

（修编送审稿）

代替原NDGJ96-92

2006年4月

目次

1范围

2规范性引用文件

3术语和定义

4总则

5建筑设计

5.1一般规定

5.2主控制楼

5.3屋内配电装置室、电容器室及站用变室

5.4辅助及生活建筑

6荷载及荷载效应组合

6.1一般规定

6.2荷载效应组合

6.3房屋建筑的屋面、楼面活荷载的标准值

6.4屋外变电构架的荷载

7房屋建筑的结构设计

7.1结构形式的选择

7.2构造要求

8屋外变电构支架

8.1一般规定

8.2计算简图与内力分析

8.3长细比

8・4计算长度的确定

8.5变形和裂缝的控制

8.6构架的设计条件

8.7连接构造与计算

9钢结构的计算与构造

9.1一般规定

9.2构件的强度计算

9.3构造要求

10钢筋混凝土环形杆的计算与构造

10」一般规定

10.2承载力计算

10.3抗裂度验算

10.4变形验算

10.5预应力张拉控制值和预应力损失

11钢管混凝土结构的计算与构造

11.1一般规定

1L2承载力计算

1L3变形计算

1L4构造要求

12其它构筑物

12」电缆敷设

12.2电缆沟

12・3避雷针

12.4主变压器基础及事故油池

12.5消防构筑物

12.6环保构筑物

13建构筑物地基基础

13.1一般规定

13.2基础上拔和倾覆稳定计算

13.3地基承载力计算

13.4软弱地基

13.5山区地基

14建构筑物抗震设计

-II-

14.1一般规定

14.2地震作用和结构抗震验算

14.3结构选型和抗震构造

附录A（规范性附录）等效计算长度系数K的确定

附录B（规范性附录）变截面柱变形常数P

附录C（规范性附录）中间柱相对张力差的计算方法

附录D（规范性附录）本规定用词说明

条文说明

-III-

1范围

本标准是根据国家和行业的现行有关设计标准的原则要求，结合变电站

建筑结构设计的特点而制定的技术规定。

本标准适用于35kV〜500kV变电站建筑物及构筑物的建筑设计和结构

设计。发电厂升压站的结构设计及其他电压等级变电站建、构筑物的设计可

参照执行。

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期

的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于

本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的

最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB50003-2001《砌体结构设计规范》

GB50007-2002《建筑地基基础设计规范》

GB50009-2001《建筑结构荷载规范》

GB50010-2002《混凝土结构设计规范》

GB50011-2001《建筑抗震设计规范》

GB50017-2003《钢结构设计规范》

GB50019-2003《采暖通风与空气调节设计规范》

GB50191-93《构筑物抗震设计规范》

GB50222-95《建筑内部装修设计防火规范》

GB50229-2005《火力发电厂与变电所设计防火规范》

GB50260-96《电力设施抗震设计规范》

GB50330-2002《建筑边坡工程技术规范》

GB50345-2004《屋面工程技术规氾》

GB50352-2005《民用建筑设计通则》

GB3096《城市区域环境噪声标准》

GBJ16-87《建筑设计防火规范》（2001年版）

DL/T5218-2005《220kV〜500kV变电所设计技术规程》

DLGJ168-2(MM《城市户内变电所建筑设计规定》

3术语和定义

下列术语适用于本标准。

3.0.1变电站Substation

由线路的首端或末端、变配电设备及相应的建构筑物、场地等组成的用

于电网中起变换电压，并起集中电力和分配电力的设施场所。

3.0.2变电构架Substationframe

在变电站屋外配电装置中用于通过绝缘子串悬挂导线并承受导线张力

的一种结构。

3.0.3联合构架Combinationframe

由单层并列母线或卜.、下层母线与进出线、引线连系在一起组成的变电

构架。

3.0.4终端构架Dead-endframe

系指用于屋外配电装置一侧承受导线张力的变电构架。

3.0.5中间构架Lntermediateframe

系指用于屋外配电装置二侧承受导线平衡或不平衡张力的变电构架。

3.0.6设备支架EquipmentSuppurl

支承电气设备的一种结构。

3.0.7主控制室Maincontrolroom

用于布置变电站计算机监控系统设备或常规控制系统的测控、计量和其

它自动装置等控制屏的专用房间，是变电站的控制中心。

3.0.8继电器室Relayingprotectionroom

用于布置变电站继电器设备的房间。

3.0.9二次设备室Secondaryequipmentroom

系指继电保护室和通信室的统称，用于布置远动终端及相应设备、通信

设备、交直流电源、交流不停电电源、继电保护、测控、计量和其它自动装

置等。

4总则

4.0.1为在变电站建筑及结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策，做到安

全适用，技术先进，经济合理，确保质量，特制定本规定。

4.0.2变电站的建筑设计应根据工程规模、电压等级、功能要求、自然条件

等因素，结合电气布置、进出线方式、消防、环保等要求，合理进行建筑物

的平面布置和空间组合，在满足生产工艺的基础上，充分考虑建筑造型和结

构的安全可靠性，注重建筑单体和群体的效果，并与周围环境相协调。位于

城市或工业区内部的变电站还应符合城市规划及工业企业总体规划的要求。

4.0.3变电站的结构设计应满足强度、稳定、变形、抗裂及抗震等要求，并

在总结实践经验和科学试验的基础匕积极慎重地推广国内外先进技术，因

地制宜地采用成熟的新结构和新材料。

4.0.4变电站建、构筑物的设计应考虑扩建的可能性。主控制室或综合楼等

生产建筑物宜按规划要求一次建成。屋外和屋内配电装置结构及其他建、构

筑物可根据具体工程的特点一次建成或分期建设。

4.0.5变电站建、构筑物应根据结构破坏可能产生的后果（危及人的生命、造

成经济损失、产生社会影响等）的严重性，采用不同的安全等级。500kV变电

站的主要结构（如主控制楼、500kV配电装置结构）宜采用一级，其余结构宜

采用二级。

4.0.6变电站建筑及结构的设计除应符合本规定外，尚应符合国家、行业和

地方的现行有关设计标准的规定。

5建筑设计

5.1一般规定

5.1.1建筑构造和内外装修

5.1.1.1楼面、地面

1所区建筑的楼面、地面一般可采用水泥砂浆、细石混凝土、水磨石

或地砖面层。主控制室、继电器室（二次设备室）及计算机房等房间的楼面或

地面应采用不起尘的耐磨的材料。

2卫生间等用水房间，宜采用现浇楼板并加防水层。当采用预制楼板

时，必须采取可靠的防、排水设施。其楼面、地面宜采用陶瓷防滑地砖等面

层。

3屋内配电装置室、电容器室及站用变室等，宜采用水泥砂浆楼面、

地面，全封闭的SF6组合电气装置室，应采用耐磨的不起尘的楼面、地面。

4外廊、外楼梯平台、卫生间及浴室等房间，其楼面、地面应低于相

邻房间和过道的楼面、地面的标高，或设挡水槛，并应有5%。〜10%。的坡度,

将水排至下水道系统。

5为防止大面积的楼面、地面开裂，水泥砂浆、水磨石或混凝土楼面、

地面应分格处理，也可加设钢筋网或采用块料面层。

6楼地面、楼地面沟槽、管道穿楼板及楼板接墙面处应严密防水、防

渗漏。

5.1.1.2平台、楼梯孔周围应设护沿和栏杆。吊物孔及电缆竖井周围应设护

沿和活动栏杆，并根据需要设盖板。

护沿的高度不宜小于0.10m,栏杆的高度不应小于1.05m,栏杆离地面

0.10m高度内不应留空。

5.1.1.3室内外台阶踏步宽度不宜小于0.30m,踏步高度不宜大于0.15m,并

不宜小于0.10m,踏步应防滑。室内台阶踏步数不应小于2级，当高差不足2

级时，应按坡道设置。

5.1.1.4墙体

1变电站建筑的承重墙、隔声墙及防火墙应因地制宜，采用新型建筑

墙体材料。室内非承重墙及框架填充墙，宜采用轻质材料。

2外墙应根据地区气候条件和建筑要求，采取保温、隔热和防潮等措

施。

3墙体的厚度及砂浆，砖石的强度等级，除应满足结构计算要求外，尚

应符合建筑热工及施工条件等要求。

4墙身应设置防潮层。防潮层的位置宜高出室外地面0.10m以上，低

于室内地面0.05m,并应在地面混凝土垫层高度范围内。在此范围内如为钢

筋混凝土圈梁或基础梁时，可不设墙身防潮层，地震区防潮层应满足墙体抗

震整体连接的要求。

5.1.1.5楼梯

1建筑物主要楼梯梯段的净宽不应小于L2m,每个梯段的踏步不应超

过18级，亦不应少于3级。

2梯段改变方向时，楼梯平台净宽不应小于梯段净宽，不改变行进方

向的平台，其净宽不应小于3级踏步的宽度；当有门开向楼梯平台或有其它

突出物时，应适当增加平台的宽度。

3楼梯平台上部及下部过道处的净高不应小于2.0m,梯段净高不应小

于2.2mo

4钢楼梯的坡度不宜超过60。，梯段净宽不应小于下列数值：

作业及检修梯0.60m

安全疏散梯0.80m

5楼梯应设有防滑措施。当面层为水泥砂浆或水磨石时，应设防滑条,

当采用钢梯时，钢梯踏步应采用花纹钢板；露天积雪和积灰地段宜采用格栅

式踏步。

5.1.1.6屋面

1屋面防水设计应遵照《屋面工程技术规范》的有关规定。高压配电

装置室、主控制室、继电器室（二次设备室）、通信室及计算机房等生产建筑

—6—

物，应采用防水层合理使用年限为15年的II级屋面防水等级。

2屋面排水坡度应根据屋顶结构形式，屋面基层类别，防水构造形式,

材料性能及当地气候等条件确定。一般平屋面的排水坡度应为2〜5%。

3当跨度大于9.0m的平屋面，其排水坡度宜通过结构找坡方式实现，

坡度不应小于3%。

4保温屋面可根据具体情况设置隔气层。隔热屋面宜采用架空隔热层。

5凡檐口高度大于10m的建筑物，应在靠近屋脊处设屋面检修孔（避免

近檐口设置），或在屋外设置通向屋顶的检修钢梯。当高低屋面高差大于或等

于2m时，亦应设置检修梯，其宽度不小于。.5m。

6屋面一般宜采用有组织排水，并宜优先采用外排水。

7屋面水落管的数量、管径应通过计算确定。

8无组织排水屋面的挑檐净宽不应小于300mm。

9凡上人屋面，应设女儿墙或栏杆，其净高不应小于l.OSmo

10刚性防水层与山墙、女儿墙以及突出屋面结构的交接处，均应做柔

性密封处理。刚性防水层内严禁埋设管线。

11当设备或构、支架布置在屋面上时，应对屋面作特殊处理。

1）当设施基座与屋面结构层相连时，防水层应包裹设施基座的上部，并

在地脚螺栓周围做密封处理；

2）当需要经常维护的设施周围和屋面出入口至设施之间的人行道应铺

设刚性保护层。

5.1.1.7门窗

1门窗的材料、尺寸、功能和质量等应符合使用要求，并应符合建筑

门窗产品标准的规定。

2门窗与墙体应连接牢固，且满足抗风压、水密性、气密性的要求，

对不同材料的门窗选择相应的密封材料。

3有设备进出的门的高度、宽度应满足设备运输及安装检修的要求。

4夏秋季多蚊蝇及飞蛾的地区，经常有人活动或有防小动物及防鸟害

要求的房间宜设置纱门和纱窗。

5底层窗宜设防护栅，空调房间的外窗宜设双层玻璃等隔热保温密封

措施。

6门窗除有特殊要求外，一般宜采用彩钢、铝合金和塑钢等节能性材

料。

5.1.1.8内外装修

1站区建筑物的外装修标准应根据变电站的规模及所处的位置和环

境，应采用不同的装修标准，并应与周围环境相协调。

2建筑物内部顶棚、墙面、楼地面和隔断等的装修材料应符合《建筑

内部装修设计防火规范》的要求。

3主控制室、继电器室（二次设备室）及计算机房，其墙面可采用难燃烧

材料及自熄型饰面材料。顶棚宜采用难燃烧材料，其耐火极限不应低于0.25h

的轻质顶棚。地面、墙面及顶棚的颜色，宜与屏面颜色和谐协调。

4有裸露导体的电气设备室的顶棚，不得采用易剥落的饰面材料。

5.1.1.9变形缝

1变形缝应按设缝的性质和条件设计，使其在产生位移或变形时不受

阻，不被破坏，并不破坏建筑物。

2墙身、屋面、楼地面的变形缝，应采取防渗漏、防火、保温、防老化

和防脱落的构造措施。

3伸缩缝应贯穿建筑物的屋面、楼面、墙身及梁柱，沉降缝应直通基础

底部。

4在同一建筑物内的变形缝应统一考虑，需抗震设防时，伸缩缝和沉降

缝应符合防震缝的要求。

5当需要设置防震缝时，其防震缝的宽度应符合《建筑抗震设计规范》

的有关规定。

5.1.2防火

5.1.2.1变电站各建、构筑物在生产过程中的火灾危险性分类及其耐火等级

和最小防火间距，应按《火力发电厂与变电所设计防火规范》的有关规定执

行。

-8-

5.1.2.2防火门分甲、乙、丙三级，其耐火极限分别为L2h、0.9h、0.6ho

1防火门宜采用不锈钢门轴的平开门。

2用于疏散的走道及楼梯间的门应采用丙级防火门并向疏散方向开

启，当其门扇开足时，还不应影响走道及楼梯的疏散宽度。

3电缆井及管道井壁上的检查门应采用丙级防火门。

5.1.2.3防火墙或防火隔墙，要具有不少于4.0h耐火极限的非燃烧性墙体，

一般可采用240mm厚的砖墙。

1防火墙或防火隔墙上，不应开设门窗洞口，如必须开设时，应采用甲

级防火门窗，并应能自行关闭。

2防火墙上不宜通过管道，如必须通过时，应采用防火堵料将孔洞周

围的空隙紧密堵塞。

3设计防火墙时，应考虑防火墙上支撑的或防火墙一侧的屋架、梁、楼

板等构件，受到火灾的影响破坏并塌落时，也不致使防火墙失去稳定而倒塌。

4当屋外油浸变压器之间需设防火墙时，防火墙的高度不应低于变压

器油枕的顶高，其长度宜大于变压器贮油池两侧各1.0m。

5.1.2.4建筑物外墙距屋外油浸变压器外廓5m以内时,该墙在距变压器外廓

投影面外侧3m内，不应设有门窗和通风孔；建筑物距变压器外廓5-10m

范围内的外墙，可设甲级防火门，并可在变压器总高度以上设非燃烧体的固

定窗。

5.1.2.5屋内配电装置室内的油断路器、油浸电流互感器和电压互感器、高

压电抗器，应安装在有防火隔墙的间隔内。总油量超过100kg的屋内油浸电

力变压器及站用变压器，宜安装在单独的防火间隔内，并应有单独向外开启

的甲级防火门。

5.1.2.6屋内单台电气设备总油量在100kg以上的间隔（房间）以及站用变压

器室均应设贮油设施或挡油设施。

1挡油设施的容积宜按油量的20%设计，并应有将事故油排至安全处

所的设施，且不应引起污染危害。当事故油不能排至安全处所时，应设置能

容纳全部油量的贮油设施。

2事故排油管内径的选择应能快速将油排出，且不应小于100mm。

3当变压器等油浸电气设备其单个油箱的油量在1000kg及以上时，应

同时设置贮油坑及总事故油池。

贮油坑长宽尺寸应大于变压器外廓每边各LOm,坑内应铺设卵石层，

其厚度不应小于250mm,卵石直径宜为50~80mm。贮油坑的容量应按每台

设备总油量的20%设计。

总事故油池的容量宜按最大单台设备油量的60%确定，并应有油水分

离的功能，其出口应引至安全处所。

5.1.2.7电缆隧道的端部应有通至地面的出口。当电缆隧道长度超过100m

时，还应设有间距不超过75m的中间出口。电缆隧道（或电缆沟）与建筑物外

墙相交处，应设置耐火极限不低于4.0h的防火墙或防火隔断，电缆隧道的防

火墙上还应设置甲级防火门。

5.1.2.8电缆从室外进入室内的入口处、电缆竖井的出入口处、电缆接头处、

穿越楼板处以及长度超过100m的电缆沟或电缆隧道，均应采取防止电缆火

灾蔓延的阻燃及分隔措施，如采用防火堵料等非燃烧体材料严密堵塞。防火

堵料的耐火极限宜与所堵墙体、楼板等构件的耐火极限相同。

5.1.2.9有火灾危险的建筑物，如屋内配电装置室、电容器室、蓄电池室、电

缆夹层及其它电气设备的房间，应采用向外开启的钢门。当门外为公共走道

或其他房间时，应采用向外开启的丙级防火门。相邻有火灾危险房间之间的

门，应能双向开启，不得设置门槛。

5.1.2.10面积超过250m2的主控制室（二次设备室）、通信室及电缆夹层、各

自的出入口不应少于两个。楼层的第二个出口可设在通向室外楼梯的平台处,

其出口的门应向外开启。

5.1.2.11屋内配电装置室、电容器室及站用变室，当其长度大于7m,小于或

等于60m时，其安全出口不应少于两个；当其长度大于60m时，应增加一个

出口。维护操作走廊或防火走廊的最远一点至出口的距离不得大于30mo

5.1.3建筑热工

5.L3.1建筑热工设计应符合国家节约能源的方针，使设计与地区气候条件

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相适应，应注意建筑朝向，节约建筑采暖和空调能耗，改善并保证室内环境

质量。

5.1.3.2建筑热工的设计，应根据全国建筑热工设计分区和变电站建筑所在

地区的气候条件有所侧重。可按照现行《采暖通风与空气调节设计规范》的

有关规定执行。

5.1.3.3建筑热工设计在计算保温建筑的围护结构厚度时，应根据围护结构

的材料、构造和容重，合理选择冬季室内外计算温度的取值。当采用集中采

暖、空调时，其节能设计宜参照现行行业标准《民用建筑节能设计标准》、《公

共建筑节能设计标准》中有关规定执行。

5.1.4噪声控制

5.1.4.1变电所建筑设计应重视噪声控制，应协同工艺专业及结构专业对主

要噪声源采取有效的消声、隔声、吸声及减振隔振等技术措施；配合总平面

布置专业使主要工作和生活场所避开强噪声源，以减轻噪声的危害。

5.1.4.2变电站各主要建筑物的室内噪声控制设计标准，不宜超过表5.1.4.2

的限值。

表5.1.4.2变电站各工作场所的噪声标准

噪声限制值

项次工作场所

db(A)

1生产和作业的工作地点90

2生产场所的值班室、休息室70

3主控制室、通信室、计算机室60

4办公室、会议室、试验室60-70

5.1.4.3变电站自身安装的主变压器、通风机等设备的噪声级对周围环境影

响的控制，应符合《工业企业厂界噪声标准》、《城市区域环境噪声标准》的

有关规定。

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5.2主控制楼

5.2.135kV〜500kV变电站的通信设施宜设在主控制楼内。

5.2.2主控制楼位置的选择应综合考虑下列因素：

1）控制电缆最短；

2）生产运行及生活方便，可适当分区，并保持各自的独立性；

3）具有良好的朝向及通风条件；

4）便于巡视和观察屋外的主要电气设备；

5）噪声干扰小。

5.2.3主控制室的净高：宜采用3.0〜3.2m；电缆夹层的净高不宜小于l.8m°

5.2.4主控制室及通信室的夏季室温不宜超过35℃,继电器室的夏季室温不

宜超过40℃;免维护式蓄电池室夏季室内温度不宜超过30℃。

5.2.5主控制楼与屋外高型或半高型配电装置以及屋内配电装置相距较近

时，宜设置天桥相连。天桥净宽不应小于1.0m,其造型应与主控制楼及配电

装置结构型式相协调。

5.2.6凡主控制室、继电器室、通信机房及计算机房等，不应布置在盥洗室

等易积水房间的下层，也不宜有上下水管道和暖气干管通过。

5.2.7凡设有精密仪器、电气仪表、电气设备及通信设备的房间，如主控制

室、通信室、配电装置室等，应在室内或附近的走廊内配置灭火后不会引起污

损和破坏设备的灭火器，不得设置水消防系统。

5.2.8220kV-500kV变电站中,凡无人值班而又易引起火灾危险的房间，应

设置火灾探测及报警装置。

5.3屋内配电装置室、电容器室及站用变室

5.3.1屋内配电装置室内的通道应畅通无阻，不得设门槛，不应有与配电装

置无关的管道通过。

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5.3.2屋内配电装置室、电容器室、电缆层等房间宜采用固定窗，并不宜开

设大窗。配电装置室应有严防小动物进入的措施，门缝隙和各种孔洞应严密,

所有百页窗内侧应设细孔钢丝网。电缆入口和盖板也应有防止小动物进入的

设施。

5.3.3屋内配电装置室、电容器室及站用变室等，在穿墙套管母线引出处的

上部墙面，不得设开启式窗。

5.3.4当采用油浸电容器等无功补偿设备屋内布置时，应采用耐火极限不低

于4h的隔墙和耐火极限不低于1.5h的楼板与其他部位隔开布置。并当需要

时应设置防火门窗。

5.3.5电容器装置布置在屋外时，可采用全露天或半露天（电容器棚）的布置

形式。当采用全露天布置时，应在电容器装置四周设置网状围栏。电容器棚

宜采用单层轻型结构，棚的四周应用防护网封闭。屋外电容器装置的地面标

高宜高出其周围场地0.10〜0.30m。

5.3.6站用变和接地变当采用油浸式设备时，应设置单独的变压器室，室内

应设置事故贮油坑，事故油应排入室外事故油池。当无室外事故油池时，则

变压器室应设置挡油门槛，其高度宜为0・10〜0・15m。

5.3.7站用变和接地变如采用干式变压器设置于屋内时，其外廓与四周墙壁

的净距不应小于0.6m,干式变压器之间的距离不应小于1.0m,并应满足巡

视维修的要求，但全封闭型的干式变压器可不受上述距离的限制。

5.3.8电容器、电抗器室的通风，应按排除室内的余热计算，余热包括电容

器、电抗器的散热和太阳对建筑物的辐射热。

5.3.9配电装置室、电容器室及站用变室，可采用自然进风，自然排风或机

械排风的通风方式。当装有SF6电气设备的配电装置室应设置排除SFf,有害

气体的通风装置，在其室内的（包括与其相通的）地下电缆隧道或电缆沟，也

应设置机械通风系统。

5.3.10当电抗器屋内布置时，应考虑其电磁场对有敏感设备的影响。

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5.4辅助及生活建筑

5.4.1检修间应根据地区检修电气设备的特点和工艺要求设置。

5.4.2警卫室的设计应和站区入口大门相协调。也可设在控制楼内。

5.4.3消防器材间是专门供存放室外消防器材用，宜设置在主变压器附近。

5.4.4站区生活建筑的设置应根据变电站距城市的远近、运行值班和检修方

式以及地区特点等因素确定。

5.4.5站区生活建筑的建设标准，除应遵照电力部门有关规定外，还应遵照

所在省、地（市）的有关规定执行。

5.4.6站区生活建筑一般宜布置在邻近站前区与站前区自然形成一个有机的

整体，功能明确，用地紧凑。也可结合当地供电部门生活设施统一考虑。

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6.荷载及荷载效应组合

6.1一般规定

6.1.1变电站建、构筑物的设计荷载应按本规定采用，本规定未涉及的应按

《建筑结构荷载规范》执行。

6.1.2根据荷载的性质，结构上的荷载通常可分为永久荷载、可变荷载、偶

然荷载三种类型：

1永久荷载结构自重、固定的设备重、土重、土压力、水压力以及

导（地）线自重所产生的垂直荷载和水平张力。

2可变荷载风荷载、冰荷载、雪荷载、安装及检修所产生的临时性

荷载、温度变化作用、地震作用以及车辆荷载等。

3偶然荷载短路电动力、验算局部弯曲上人荷载、验算稀有风荷载

和冰荷载等。

6.1.3建筑结构设计时，对不同荷载应采用不同的代表值。

1永久荷载应采用标准值为荷载代表值

2可变荷载应根据设计要求采用标准值、组合值、准永久值为荷载代

表值

3偶然荷载应根据建筑结构使用的特点确定荷载代表值

可变荷载组合值为可变荷载标准值乘以荷载组合值系数

可变荷载准永久值为可变荷载标准值乘以荷载准永久值系数

6.1.4承载能力极限状态或正常使用极限状态按标准组合设计时，对可变荷

载应按组合规定采用标准值或组合值为荷载的代表值。

6.1.5正常使用极限状态按准永久组合设计时，应采用准永久值为可变荷载

代表值。

6.1.6荷载分项系数一般可按下列数值取用：

1永久荷载的荷载分项系数YG

1）当荷载效应对结构抗力不利时：

—15—

对由可变荷载效应控制的组合采用L20

对由永久荷载效应控制的组合采用1.35

2）当荷载效应对结构抗力有利时：

一般情况采用1.00

验算结构上拔、倾覆、滑移或漂浮时采用0.90

2可变荷载的荷载分项系数YQ

1）一般情况采用1.40,对于标准值大于4kN/m2应采用1.30

2）温度变化作用采用1.00

3）地震作用采用1.30

3偶然荷载的分项系数修、一般可取1.00

4导（地）线荷载的荷载分项系数，可按表6・1.6・4数值取用。

表6.1.6-4导（地）线荷载的荷载分项系数

项次荷载名称最大风工况复冰工况检修安装工况

1水平张力1.31.31.2

2垂直荷重1.31.31.2

3侧向风压1.41.41.4

注：垂直荷重当其效应对结构抗力有利时其荷载分项系数可取1.0。

6.1.7建筑物可变荷载组合系数wc,可按下列规定采用：

1基本组合情况：风荷载组合系数采用0・6

2地震作用情况：活荷载组合系数采用0・5

6.1.8屋外变电构架的多跨连续排架或刚架，可变荷载组合系数wc,可按下

列规定取值。

1最大风工况：温度变化作用荷载组合系数采用0.85

2地震作用工况:风荷载组合系数采用0・20,冰荷载组合系数采用0.50o

—16—

6.2荷载效应组合

6.2.1建筑结构设计应根据使用过程中在结构上可能同时出现的荷载，按承

载能力极限状态和正常使用极限状态分别进行荷载效应组合，并取各自的最

不利效应组合进行设计。

6.2.1.1承载力极限状态，应按荷载效应的基本组合或偶然组合进行荷载效

应组合，并应采用下列表达式进行设计：

r（）s<R

式中：S—承载能力极限状态的荷载效应组合的设计值

R—结构构件抗力（承载力）设计值，在抗震设计时，应除以承载力抗震

调整系数YRE。

ro-结构重要性系数。《混凝土结构设计规范》对安全等级为一

级或设计使用年限为100年及以上的结构构件，不应小于

1.1;对安全等级为二级或设计使用年限为50年的结构构件

不应小于1.0;对安全等级为三级或设计使用年限为五年及

以下的结构构件不应小于0.9；在抗震设计中ro=1.0o

6.2.1.2对于正常使用极限状态，应根据不同设计要求，结构构件按荷载的

标准组合或准永久组合，按下列设计表达式进行设计：

S<C

式中：C—结构或结构构件达到正常使用要求的规定限值，如变形、裂缝、

振幅、加速度、应力等的限值。

S—正常使用极限状态的荷载效应组合的设计值

6.2.2变电站一般建筑结构设计荷载效应的组合，可按现行《建筑结构荷载

规范》的规定执行。

6.2.3变电构架宜根据实际受力条件,分别按终端构架或中间构架进行设计,

其荷载效应必须根据各种不同的工况条件分别进行合理的组合。下列四种工

况宜做为承载能力极限状态的四种基本组合，其中安装工况还宜做为正常使

用极限状态，对变形及裂缝进行校验的荷载条件。

-17-

6.2.3.1运行工况

1最大覆冰：覆冰气象条件下的导线张力，结构风压，计算风速取

V=10m/S,不考虑其它附加荷载。

2最大风：最大风气象条件下的导线张力，最大风速作用下的结构风

压，风向与导线作用方向垂直。

当构架上有方向互相垂直的导线作用时，凡顺风方向的导线张力一律取

相应于安装条件的导线张力。结构风压的作用方向也应垂直于导线方向，不

考虑其它附加荷载。

3最低气温：最低气温条件下的导线张力、自重。

6.2.3.2安装工况：安装气象条件下的导线张力，结构风压，计算风速取

V=10m/s,考虑紧线产生的垂直荷重，同时梁上的紧线相有2kN的人及工具

重的集中荷重，一般只考虑单相紧线（任意相），不考虑三相同时紧线。

623.3检修工况：单相或三相导线同时上人条件下的导线张力，结构风压,

计算风速取V=10m/s,横梁上不作用任何附加荷载。

1单相导线带电上人检修时，只有一相导线上人，其余未上人相，应

取相应于安装工况条件下的导线张力。

2三相导线同时上人检修时，只考虑在一个档距内有一个回路的三相

导线上人检修，不考虑相邻档、相邻回路或上下母线同时上人检修的情况，

其余未上人档（或回路）的导线张力应取相应于安装工况条件下的导线张力。

6.2.3・4地震工况：考虑水平地震作用及相应的风荷载（或相应的冰荷载）、导

线张力、自重等，地震工况下的结构抗力（抗拔、抗倾覆等）或承载力调整系

数按《构筑物抗震设计规范》采用。

6.2.4在计算屋外变电构架的温度变化作用效应时。可按在冬季低温或夏季

高温条件下安装，而在最大风环境气温条件下运行，其所产生的温度应力应

与最大风工况的导线张力和最大风荷载组合。

6.2.5高型或半高型配电装置隔离开关操作平台的均布活荷载不应与最大风

工况条件下的导线荷载进行组合。

6.2.6计算构支架基础的上拔、倾复及地基承载力时，不考虑风振的影响，

-18-

风振系数的取l.Oo

6.2.7构架和基础应按照不同的工况分别进行组合，并取其对构件及基础最

不利者进行设计。

6.2.8设备支架及基础应以下列三种工况作为承载能力极限状态的基本组合,

其中最大风工况条件下的准永久值（标准值乘0.5准永久值系数）宜作为正常

使用极限状态变形验算的荷载条件。

6.2.8.1最大风工况：取50年一遇的设计最大风速（无冰、相应气温）条件下

的设备引线张力及自重、设备重、结构风压，风应考虑对结构最不利的方向。

6.2.8.2操作荷载工况：取最大操作荷载、设备重及相应条件下的设备引线

张力及自重。

6.283地震工况：考虑水平地震作用及相应的风荷载（或相应的冰荷载）、引

线张力、自重等，地震工况下的结构抗力（抗拔、抗倾覆等）或承载力调整系

数按《构筑物抗震设计规范》采用。

6.3房屋建筑的屋面、楼面活荷载的标准值

6.3.1生产建筑的楼面在生产使用、检修及施工安装过程中，由设备、材料

及工具所引起的活荷载应由工艺设计专业提供。

6.3.2房屋建筑的楼面、屋面活荷载标准值及有关系数的取值不应小于表

6.3.2所列的数值。当设备及运输工具的荷载大于表列数值时应按实际荷载进

行设计。

6.3.3屋面均布荷载一般不应与雪荷载同时考虑。但对东北及新疆北部地区

在考虑正常使用极限状态的准永久组合时，雪荷载的准永久值系数我应按雪

荷载准永久值系数分区I取0.5o

雪荷载准永久值系数分区，根据GB50009-2001《建筑结构荷载规范》

附录D.4和附录D.5.2中规定采用。雪荷载的组合值系数可采用0.7o

-19-

表632建筑物均布活荷载标准值及有关系数

计算墙、柱、主

组合值准永久值

项标准值梁、基础的折减

类别系数系数备注

次系数

kN/m2Wcn

1不上人屋面0.50.701.0

2上人屋面2.00.70.41.0

主控制室、继电器

3室、二次设备室及通4.00.70.80.7

信室的楼面

4电缆层的楼面3.00.70.80.7

5电容器室楼面4.0〜9.00.70.80.7

610kV屋内配电装置楼面4.0-7.00.70.80.7

735屋内配电装置楼面4.0-8.00.70.80.7

HOkV屋内配电装

84.0-10.00.70.80.7

置楼面

H0〜220kV

910.00.70.80.7

GIS组合电器楼面

500kVGIS组合

100.70.80.7

电器楼面

11办公室及宿舍的楼面2.50.70.50.85

12室内楼梯2.50.70.50.9

13室外楼梯2.50.70.50.9

14室外阳台2.50.70.80.9

15室内沟盖板4.00.70.51.0

注：1）表中所列标准值为等效均布荷载，包括设备荷载及其在楼面的安装、运行、检修荷

载。

-20-

2）第2项是指设有楼梯或走道直接通向屋顶的屋面。

3）第3项若电缆层的电缆系悬吊在主控制室、继电器室、二次设备室及通信室楼

板下，则应按实际荷载计算。

4）第6项限于每组开关柜质量58kN,否则应按实际荷载计算确定。

5）第7项限于每组开关柜质量W12kN,否则应按实际荷载计算确定。

6）第8项限于每组断路器质量W36kN,否则应按实际荷载计算确定。

7）第10项按实际荷载计算确定。

8）第14项作为吊装设备使用时，应按实际荷载计算。

9）第15项如设备需通过盖板时，应采取措施，否则应实际荷载计算。

2

10）配电装置区以外的楼面活荷载标准值可采月4kN/mo

6.4屋外变电构架的荷载

6.4.1导（地）线荷载及设备自重

6.4.1.1导线（包括架空地线）荷载应由工艺专业提供，其中包括在最低温、最

大风、最大覆冰和安装检修工况条件下导线悬挂点所产生的水平张力、垂直

荷重和侧向风压的标准值，导（地）线的偏角，弛度和荷载因子D值。

6.4.1.2导线的安装荷载，在一般情况下可不考虑架设或移换导线时所产生

的过牵引张力。在考虑架设导线的安装荷载时，除考虑作用在构架上的导线

张力外，尚需考虑导线架设过程中在导线紧线相所产生的垂直分力的标准值，

可按下列公式计算：

G（ik=aTkSUIP+GK+QK（6.4.12）

式中G°L导线紧线相的垂直分力的标准值；

Tk—安装工况导线张力的标准值；

a一滑轮摩擦系数，取a=l.l〜1.2；

P—牵引绳与地面的夹角，一般取正45、

GK—安装工况导线垂直荷重的标准值；

QK—安装导线时作用在梁上的人及工具重，取2kN（标准值）。

-21-

6.4.1.3导线上人检修荷载，对导线悬挂点高度N10m的构架，凡导线跨中

有引下线时，应考虑导线单相上人带电检修和三相同时上人停电检修两种情

况，其作用在导线上的检修荷载标准值分别为：

1导线单相上人带电检修，作用在导线跨中的人及工具重

220(330)kV及以下1.5kN

500kV3.5kN

2导线三相同时上人停电检修，作用在每相导线的绝缘子根部人及工具

重

220(330)kV及以下l.OkN

500kV2.0kN

6.4.1.4对导线悬挂点高度210m,但导线跨中无引下线的构架，均不需考虑

导线上人检修荷载；三相同时上人停电检修工况只适用于母线构架。

6.4.L5设备自重和操作荷重，一般由电气专业提供。若阻波器悬挂在出线

构架横梁上时，安装相除应考虑起吊设备(滑轮组)的重量外还应考虑二倍阻

波器重量和作用在梁上的2kN的人及工具重量。

6.4.2风荷载

6.4.2.1垂直于结构及设备表面上的风荷载标准值按下式计算；

WK=PzpsMzWo(6.42.1)

式中WK—风荷载标准值(kN/n?)；

Pz一高度Z处的风振系数；

Ms—风荷载体型系数；

jiz—风压高度变化系数；

Wo一基本风压值(kN/n?)o

6.4.2.2基本风压值以当地空旷平坦地面上离地10m高统计所得的50年一遇

10分钟平均最大风速Vo(m/s)为标准，按WO=VO2/16OO确定的风压值，但不

2

得小于0.30kN/mo

6.4.23风荷载体型系数应根据构支架结构的体型按下列规定确定。

1独立单杆风荷载体型系数的可按表642.3-1取用：

-22-

表6.4.2.3-1独立杆整体计算时风荷载体型系数阳

项次结构形状除

1一□1.3

2一◊1.3

2

pzVV（）d^0.002jis=+L2

3一。NzWod2MO.O15MS=+0.6

中间值按插入法计算

注：Wo以kN/m2计，d以m计。

2各类型钢及组合型钢内取1.3。

3直立塔架整体风荷载体型系数阳可按表6.4.23-2取用:

表6.4.2.3-2角钢组成的塔架结构的整体计算时风荷载体型系数占

挡风系数矩形断面

三角形断面

项次对角线风向

（D90。风向（任意风向）

单角钢组合角钢

1W0.12.62.93.12.4

20.22.42.72.92.2

30.32.22.42.72.0

40.42.02.22.41.8

50.51.91.92.41.6

注：1）<D=An/A,An—塔架的杆件和节点挡风的净投影面积；

A—塔架的轮廓面积；

2）当主材及腹杆为圆钢或钢管时，当NzW°d2W0.002,则因可按上表数值乘以

0.8的系数取用；当fizWod?三0.015时，则心可按上表数值乘以0.6的系数

取用。为

方便计算可近似的取M，=1.0o

-23-

4矩形及三角形断面格构式横梁的整体风荷载体型系数可按表

6.4.2.3・3取用：

表6.4.23-3矩形横梁整体风徜j载体型系数is

项次2124M6

1W0.12.62.62.62.6

20.22.42.52.62.6

30.32.22.32.32.4

40.42.02.12.22.3

50.51.92.02.12.2

注：1)三角形断面横梁可按表中的数值乘以0.9系数取用；

2)当主材及腹杆为圆钢或钢管时，可按上表的数值乘以0.8系数取用。

6.4.2.4对于平坦或稍有起伏的地形，风压高度变化系数应根据地面粗糙类

别按表6.424确定。柱身风荷载应分段计算，为简化计算，也可按等效的单

一系数进行计算。

表6.4.2.4风压高度变化系数jiz

离地面或海平面高度地面1粒糙度类别

(m)ABCD

5.01.171.000.740.62

7.51.281.000.740.62

10.01.381.000.740.62

12.51.451.070.740.62

14.01.521.140.740.62

17.51.581.200.790.62

20.01.631.250.840.62

-24-

离地面或海平面高度地面1限糙度类别

（m）ABCD

22.51.671.290.880.62

25.01.721.340.920.62

27.51.761.380.960.62

30.01.801.421.000.62

32.51.831.461.030.65

35.01.861.491.070.68

37.51.891.531.100.70

40.01.921.561.130.73

42.51.951.591.160.76

45.01.981.621.190.79

47.52.001.641.220.81

50.02.031.671.250.84

60.02.121.771.350.93

注：1）A类：指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区；

B类：指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区;

C类：指密集建筑群的城市市区；

D类：指密集建筑群且房屋较高的城市市区。

2）中间值按插入法计算。

6.4.2.5对于基本自振周期Tl>0.25秒的高耸结构，应考虑风压脉动对结构

发生顺风向风振的影响。

为便于计算，风振系数俄可按下列规定取用：

1屋外变电构架

1）带端撑的人字柱门型构架1.0

2）人字柱结构1.2

3）独立门型构架

—25―

单杆打拉线结构1・5

单杆悬臂柱结构1.7

2独立避雷针支架

1）单钢管柱（h>8m）2.0

2）钢筋混凝土和钢管混凝土单柱1.7

3）钢桁架结构1・5

3设备支架

1）500kV设备支架1.7

2）其他设备支架1.0

风振系数次也可按现行《建筑结构荷载规范》的有关规定计算确定。

6.4.3高型或半高型配电装置隔离开关操作平台和连接天桥的活荷载标准值

采用1.5kN/m2,平台板还应取L5kN集中荷载进行验算。在计算梁、柱及基

础时，活荷载应乘以下列折减系数：

当荷载面积为10〜20m2时0.7

当荷载面积超过20m2时0.6

6.4.4温度作用效应

两端设有刚性支撑的连续排架，当其总长超过150nl或为连续刚架，当

其总长度超过100m时，应考虑温度作用效应的影响，可按在夏季或冬季允许

露天作业的气温条件下安装，在最大风环境温度条件下运行，此时的计算温

差可取：At=±35℃o

6.4.5短路电动力

对软导线一般可不考虑短路电动力对构架及支架的影响，但对组合导线挂线点

的挂线板和节点的强度必须要满足短路电动力的要求，一般可取三倍导线张力作为

挂线板和节点的验算条件，荷载分项系数取L0。对硬管母线应根据电气提供的资料

进行计算。

—26―

7房屋建筑的结构设计

7.1结构形式的选择

7.1.1变电站建筑宜根据建筑物的重要性、安全等级、抗震设防烈度采用适

宜的结构形式。

7.1.2变电站建筑的梁及柱宜采用现浇钢筋混凝土结构，对预留孔较多的部

位或防水要求较高的屋面、楼面宜采用现浇钢筋混凝土板。

7.1.3变电站建筑物在经济合理和非强侵蚀介质环境的情况下，可采用轻型

钢结构，如热轧轻型型钢、轻型焊接和高频焊接型钢、冷弯薄壁型钢以及薄

钢板、薄壁钢管等作为主要受力构件的结构。并应优先采用定型的和标准化

的构件以及标准化的节点型式；优先采用与轻型钢结构相适应或配套的建筑

材料。

7.1.4屋面大梁宜采用钢筋混凝土结构或钢•混凝土组合结构，受施工限制且

跨度超过15m时也可采用钢屋架，跨度超过18m时也可采用网架结构。

7.2构造耍求

7.2.1混凝土结构受弯构件的挠度不宜超过表7.2.1规定的限值。

表7.2.1混凝土受弯构件的挠度限值

位置构件类型挠度限值

当L<7m时L/250

屋盖、楼当7mgL<9m时IV300

户内盖及楼梯当L>9m时L/400

构件吊车梁：手动吊车IV500

电动吊车L/600

注：1）表中L为构件的计算跨度；

2）计算悬臂构件的挠度限值时，其计算跨度L按实际悬臂长度的2倍取用。