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文檔簡介
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中華人民共和國國家標準
1000kV架空輸電線路設計規范
Code?for?design?of?1000kV?overhead?transmission?line
GB?50665-2011
主編部門:中國電力企業聯合會
批準部門:中華人民共和國住房和城鄉建設部
施行日期:2012年5月1日
中華人民共和國住房和城鄉建設部公告
第976號
關于發布國家標準《1000kV架空輸電線路設計規范》的公告
現批準《1000kV架空輸電線路設計規范》為國家標準,編號為GB?50665-2011,自2012年5月1日起實
施。其中,第5.0.2、5.0.3、5.0.8、6.0.4、13.0.2、13.0.3、13.0.9(1)條(款)為強制性條
文,必須嚴格執行。
本規范由我部標準定額研究所組織中國計劃出版社出版發行。
中華人民共和國住房和城鄉建設部
二〇一一年四月二日
前言
本規范根據住房和城鄉建設部《關于印發<2008年工程建設標準規范制定、修訂計劃(第二批)>的通知》
(建標[2008]105號)的要求,由中國電力工程顧問集團公司會同有關單位共同編制完成的。
本規范共分16章和2個附錄,主要內容有:總則,術語和符號,路徑,氣象條件,導線和地線,絕緣子
和金具,絕緣配合,防雷和接地,導線布置,桿塔型式,桿塔荷載及材料,桿塔結構,基礎,對地距離及交
叉跨越,環境保護,勞動安全和工業衛生,附屬設施等。
本規范中以黑體字標志的條文為強制性條文,必須嚴格執行。
本規范由住房和城鄉建設部負責管理和對強制性條文的解釋,由中國電力企業聯合會標準化中心負責日
常管理,由中國電力工程顧問集團公司負責具體技術內容的解釋。執行過程中如有意見或建議,請寄送中國
電力工程顧問集團公司(地址:北京市安德路65號,郵政編碼:100120),以便今后修訂時參考。
本規范主編單位、參編單位、主要起草人和主要審查人:
主編單位:中國電力工程顧問集團公司
國家電網公司
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參編單位:中國電力工程顧問集團華北電力設計院工程有限公司
中國電力工程顧問集團中南電力設計院
中國電力工程顧問集團華東電力設計院
中國電力工程顧問集團東北電力設計院
中國電力工程顧問集團西南電力設計院
中國電力工程顧問集團西北電力設計院
國網交流工程建設有限公司
主要起草人:孫昕于剛梁政平李勇偉李喜來袁駿龔永光李永雙王紹武段松濤陳海
波劉仲全周康張國良趙全江王勁曹玉杰廖宗高蘇秀成王力爭李曉光朱永平江衛華
李力肖洪偉薛春林張小力胡紅春王虎長孫波夏波王勇張華李翔李三陳光孟華偉
何江黃興
主要審查人:王鋼郭躍明呂鐸羅兵楊崇儒杜澍春鄔雄于泓張雲楊曉王仲華楊元
春馬志堅楊林朱天浩王作民張天光黃健
1??總則
1.0.1??為在1000kV架空輸電線路設計中貫徹國家的基本建設方針和技術經濟政策,做到安全可靠、先進
適用、經濟合理、資源節約、環境友好,制定本規范。
1.0.2??本規范適用于1000kV特高壓交流架空輸電線路的設計。
1.0.3??1000kV架空輸電線路設計應從實際出發,結合地區特點,積極采用成熟的新技術、新材料、新工
藝,推廣采用節能、降耗、環保的先進技術和產品。
1.0.4??1000kV架空輸電線路的設計,除應符合本規范外,尚應符合國家現行有關標準的規定。
2??術語和符號
2.1??術語
2.1.1??1000kV架空輸電線路????1000kV?overhead?transmis-sion?line
標稱電壓1000kV交流架空輸電線路。
2.1.2??弱電線路??telecommunication?line
指各種電信號通信線路。
2.1.3??輕冰區??light?icing?area
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設計覆冰厚度10mm及以下的地區。
2.1.4??中冰區??medium?icing?area
設計冰厚大于10mm小于20mm的地區。
2.1.5??重冰區?heavy?icing?area
設計冰厚為20mm及以上的地區。
2.1.6??基本風速????reference?wind?speed
按當地空曠平坦地面上10m高度處10min時距,平均的年最大風速觀測數據,經概率統計得出100年一遇
最大值后確定的風速。
2.1.7??稀有風速????rare?wind?speed
根據歷史上記錄存在,并顯著地超過歷年記錄頻率曲線的嚴重大風。
2.1.8??稀有覆冰??rare?ice?thickness
根據歷史上記錄存在,并顯著地超過歷年記錄頻率曲線的嚴重覆冰。
2.1.9??耐張段??section
兩耐張桿塔間的線路部分。
2.1.10??平均運行張力??everyday?tension
年平均氣溫情況下,弧垂最低點的導線或地線張力。
2.1.11??等值附鹽密度????equivalent?salt?deposit?density(ESDD)
溶解后具有與從給定絕緣子的絕緣體表面清洗的自然沉積物溶解后相同電導率的氯化鈉總量除以表面
積,簡稱等值鹽密。
2.1.12??不溶物密度????non-soluble?deposit?density(NSDD)
從給定絕緣子的絕緣體表面清洗的非可溶性殘留物總量除以表面積,簡稱灰密。
2.1.13??居民區????residential?area
工業企業地區、港口、碼頭、火車站、城鎮等人口密集區。
2.1.14??非居民區??non—residential?area
居民區以外地區。
2.1.15??交通困難地區??difficult?transport?area
車輛、農業機械不能到達的地區。
2.1.16??間隙??electrical?clearance
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線路任何帶電部分與接地部分的最小距離。
2.1.17??對地距離??ground?clearance
在規定條件下,任何帶電部分與地面之間的最小距離。
2.1.18??保護角????shielding?angle
通過地線的垂直平面與地線和被保護受雷擊的外側子導線平面之間的夾角。
2.1.19??采動影響區????mining?affected?area
受礦產開采擾動影響的區域。
2.1.20??大跨越??large?crossing
線路跨越通航大江河、湖泊或海峽等,因檔距較大或桿塔較高,導線選型或桿塔設計需特殊考慮,且發
生故障時嚴重影響航運或修復特別困難的耐張段。
2.2??符號
2.2.1??作用與作用效應
????C——結構或構件的裂縫寬度或變形的規定限值;
????fa——修正后的地基承載力特征值;
????P——基礎底面處的平均壓應力設計值;
????Pmax——基礎底面邊緣的最大壓應力設計值;
????R——結構構件的抗力設計值;
????SEhk——水平地震作用標準值的效應;
????SEQk——導、地線張力可變荷載的代表值效應;
????SEVK——豎向地震作用標準值的效應;
????SGE——永久荷載代表值的效應;
????SGK——永久荷載標準值的效應;
????SQiK——第i項可變荷載標準值的效應;
????Swk——風荷載標準值的效應;
????T——絕緣子承受的最大使用荷載、驗算荷載、斷線荷載、斷聯荷載或常年荷載;
????TE——基礎上拔或傾覆外力設計值;
????Tmax——導、地線在弧垂最低點的最大張力;
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????Tp——導、地線的拉斷力;
????TR——絕緣子的額定機械破壞負荷;
????V——基準高度為10m的風速;
????WI——絕緣子串風荷載標準值;
????Wo——基準風壓標準值;
????Ws——桿塔風荷載標準值;
????Wx——垂直于導線及地線方向的水平風荷載標準值;
????γs——土的重度設計值;
????γc——混凝土的重度設計值。
2.2.2??電工
????n——海拔1000m時每聯絕緣子所需片數;
????nH——高海拔下每聯絕緣子所需片數;
????U——系統標稱電壓;
????Um——最高運行電壓;
????λ——爬電比距。
2.2.3??計算系數
????B1——導線、地線及絕緣子覆冰后風荷載增大系數;
????B2——構件覆冰后風荷載增大系數;
????Ka——空氣放電電壓海拔修正系數;
????Kc——導、地線的設計安全系數;
????Ke——單片絕緣子的爬電距離有效系數;
????ki——懸垂絕緣子串系數;
????KI——絕緣子機械強度的安全系數;
????m——海拔修正因子;
????m1——特征指數;
????α——風壓不均勻系數;
????βc——導線及地線風荷載調整系數;
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????βz——桿塔風荷載調整系數;
????μs——構件的體型系數;
????μsc——導線或地線的體型系數;
????μz——風壓高度變化系數;
????ψ——可變荷載組合系數;
????ψwE——抗震基本組合中的風荷載組合系數;
????γo——桿塔結構重要性系數;
????γEh——水平地震作用分項系數;
????γEV——豎向地震作用分項系數;
????γEQ——導、地線張力可變荷載的分項綜合系數;
????γf——基礎的附加分項系數;
????γG——永久荷載分項系數;
????γQi——第i項可變荷載的分項系數;
????γRE——承載力抗震調整系數;
????γrf——地基承載力調整系數。
2.2.4??幾何參數
????Al——絕緣子串承受風壓面積計算值;
????As——構件承受風壓投影面積計算值;
????D——導線水平線間距離;
????Dp——導線間水平投影距離;
????Dx——導線三角排列的等效水平線間距離;
????Dz——導線間垂直投影距離;
????d——導線或地線的外徑或覆冰時的計算外徑;分裂導線取所有子導線外徑的總和;
????fc——導線最大弧垂;
????H——海拔高度;
????L——檔距;
????Lk——懸垂絕緣子串長度;
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????L01——單片絕緣子的幾何爬電距離;
????Lp——桿塔的水平檔距;
????LS——單片絕緣子的有效爬電距離;
????S——導線與地線間的距離;
????θ——風向與導線或地線方向之間的夾角;
????γk——幾何參數的標準值。
3??路徑
3.0.1??路徑選擇宜采用衛片、航片、全數字攝影測量系統和紅外測量等新技術;在滑坡、泥石流、崩塌
等不良地質發育地區宜采用地質遙感技術;綜合分析線路長度、地形地貌、地質、冰區、交通、施工、運行
及地方規劃等因素,進行多方案技術經濟比較,并應做到安全可靠、環境友好、經濟合理。
3.0.2??路徑選擇宜避開軍事設施、大型工礦企業等重要設施,并應符合城鎮規劃。當無法避讓時應取得
相關協議,并應采取適當措施。
3.0.3??路徑選擇宜避開自然保護區、風景名勝區等,當無法避開時應做好評估、報批工作。
3.0.4??路徑選擇宜避開不良地質地帶和采動影響區,宜避開重冰區、易舞動區及影響安全運行的其他地
區,當無法避讓時,應采取必要的措施。
3.0.5??路徑選擇應分析線路與電臺、機場、弱電線路等鄰近設施的相互影響。
3.0.6??發電廠和變電站的進出線,應根據廠、站的總體布置統一規劃。
3.0.7??輕、中、重冰區的耐張段長度分別不宜大于10km、5km、3km。當耐張段長度較長時應采取防串
倒措施。在高差或檔距相差懸殊的山區等運行條件較差的地段,耐張段長度宜適當縮短。輸電線路與主干鐵
路、高速公路交叉時,應采用獨立耐張段。
3.0.8??路徑選擇宜靠近現有國道、省道、縣道及鄉鎮公路,并應充分利用現有的交通條件,方便施工和
運行。
3.0.9??山區線路在選擇路徑和定位時,應避免出現桿塔兩側大小懸殊的檔距,當無法避免時,應采取提
高安全度的措施。
3.0.10??有大跨越的輸電線路路徑應結合跨越點,通過綜合技術經濟比較確定。
4??氣象條件
4.0.1??設計氣象條件,應根據沿線氣象資料的數理統計結果及附近已有線路的運行經驗確定,基本風
速、設計冰厚重現期應按100年確定。
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4.0.2??確定基本風速時,應按當地氣象臺站10min時距平均的年最大風速為樣本,并宜采用極值Ⅰ型分布
作為概率模型。統計風速的高度應符合下列規定:
????1??一般輸電線路應取離地面10m;
????2??大跨越應取離歷年大風季節平均最低水位10m。
4.0.3??山區輸電線路,宜采用統計分析和對比觀測等方法,由鄰近地區氣象臺、站的氣象資料推算山區
的基本風速,并應結合實際運行經驗確定。當無可靠資料時,宜將附近平原地區的統計值提高10%。
4.0.4??基本風速不宜低于27m/s,必要時還宜按稀有風速條件進行驗算。
4.0.5??輕冰區宜按無冰,5mm或10mm覆冰厚度設計;中冰區宜按15mm或20mm覆冰厚度設計;重冰區
宜按20mm、30mm、40mm或50mm覆冰厚度設計。必要時還宜按稀有覆冰條件進行驗算。
4.0.6??地線設計冰厚,除無冰區段外,應較導線增加5mm。
4.0.7??設計時應加強對沿線已建線路設計、運行情況的調查,應分析微地形、微氣象條件、導線易舞動
地區等影響。
4.0.8??大跨越基本風速,當無可靠資料時,宜將附近陸上輸電線路的風速統計值換算到跨越處歷年大風
季節平均最低水位以上10m處,并增加10%,分析水面影響再增加10%后選用。大跨越基本風速不應低于相
連接的陸上輸電線路的基本風速。
4.0.9??大跨越設計冰厚,除無冰區段外,宜較附近一般輸電線路的設計冰厚增加5mm。
4.0.10??設計用年平均氣溫,應符合下列規定:
????1??當地區年平均氣溫在3℃~17℃時,應取與年平均氣溫值鄰近的5的倍數值;
????2??當地區年平均氣溫小于3℃和大于17℃時,應分別按年平均氣溫減少3℃和5℃后,取與此數鄰近的5
的倍數值。
4.0.11??安裝工況應采用風速10m/s、無冰,同時氣溫應符合下列規定:
????1??最低氣溫為—40℃和—30℃的地區,宜采用—15℃;
????2??最低氣溫為—20℃的地區,宜采用—10℃;
????3??最低氣溫為—10℃的地區,宜采用—5℃;
????4??最低氣溫為0℃的地區,宜采用5℃。
4.0.12??雷電過電壓工況的氣溫宜采用15℃。當基本風速折算到導線平均高度處其值大于或等于35m/s
時,雷電過電壓工況的風速宜取15m/s;當基本風速折算到導線平均高度處其值小于35m/s時,雷電過電
壓工況的風速宜取10m/s;校驗導線與地線之間的距離時,應采用無風、無冰工況。
4.0.13??操作過電壓工況的氣溫可采用年平均氣溫,風速宜取基本風速折算到導線平均高度處風速的
50%,但不宜低于15m/s,且應無冰。
4.0.14??帶電作業工況的風速可采用10m/s,氣溫可采用15℃,且應無冰。
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4.0.15??覆冰工況的風速宜采用10m/s,氣溫宜采用—5℃。
5??導線和地線
5.0.1??導線截面宜根據系統需要按經濟電流密度選擇,且應滿足可聽噪聲和無線電干擾等技術條件的要
求,并通過年費用最小法進行綜合技術經濟比較后確定。
5.0.2??海拔500m及以下地區,距離線路邊相導線地面水平投影外側20m、對地2m高度處,且頻率為0.
5MHz時。無線電干擾設計控制值不應大于58dB(μV/m)。
5.0.3??海拔500m及以下地區,距離線路邊相導線地面水平投影外側20m處,濕導線的可聽噪聲設計控制
值不應大于55dB(A),并應符合環境保護主管部門批復的聲環境指標。
5.0.4??驗算導線允許載流量時,導線的允許溫度宜按下列規定取值:
????1??鋼(鋁包鋼)芯鋁絞線和鋼(鋁包鋼)芯鋁合金絞線宜采用70℃,必要時可采用80℃;大跨越宜采用
90℃。
????2??鋁包鋼絞線可采用80℃,大跨越可采用100℃,也可經試驗確定。
注:環境氣溫宜采用最熱月平均最高溫度;風速采用0.5m/s(大跨越采用0.6m/s);太陽輻射功率密
度采用0.1W/cm2。
5.0.5??地線(包括光纖復合架空地線)除應滿足短路電流熱容量要求外,應按電暈起暈條件進行校驗,地
線表面靜電場強與起暈場強之比不宜大于0.8。
5.0.6??地線(包括光纖復合架空地線)應滿足電氣和機械使用條件要求,可選用鋁包鋼絞線或復合型絞
線。驗算短路熱穩定時,地線的允許溫度宜按下列規定取值:
????1??鋼(鋁包鋼)芯鋁絞線和鋼(鋁包鋼)芯鋁合金絞線可采用200℃。
????2??鋁包鋼絞線可采用300℃。
????3??光纖復合架空地線的允許溫度應采用產品試驗保證值。
5.0.7??地線為光纖復合架空地線時應滿足耐雷擊性能的要求。短路電流值和相應的計算時間應根據系統
條件確定。
5.0.8??導、地線在弧垂最低點的設計安全系數不應小于2.5,懸掛點的設計安全系數不應小于2.25。
地線設計安全系數,不應小于導線的設計安全系數。
5.0.9??導、地線在弧垂最低點的最大張力,應按下式計算:
式中:Tmax——導、地線在弧垂最低點的最大張力(N);
??????????Tp——導、地線的拉斷力(N);
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??????????Kc——導、地線的設計安全系數。
5.0.10??在稀有風速或稀有覆冰氣象條件時,弧垂最低點的最大張力,不應超過導、地線拉斷力的60%。
懸掛點的最大張力,不應超過導、地線拉斷力的66%。
5.0.11??導、地線防振措施應符合下列規定:
????1??鋁鋼截面比不小于4.29的鋼芯鋁絞線,其平均運行張力的上限不應超過拉斷力的25%。采用阻尼間
隔棒時,檔距在600m及以下可不再采用其他防振措施;檔距在600m以上應采用防振錘(阻尼線)或再另加護
線條防振。阻尼間隔棒宜不等距、不對稱布置。
????2??鍍鋅鋼絞線或鋁包鋼絞線平均運行張力的上限和防振措施,應符合表5.0.11的規定。
表5.0.11??鍍鋅鋼絞線或鋁包鋼絞線平均運行張力的上限和防振措施
5.0.12??導、地線架設后的塑性伸長,應按制造廠提供的數據或通過試驗確定,塑性伸長對弧垂的影響宜
采用降溫法補償。當無資料時,鋼芯鋁絞線的塑性伸長及降溫值可按表5.0.12的規定確定。
表5.0.12??鋼芯鋁絞線的塑性伸長及降溫值
注:對大鋁鋼截面比的鋼芯鋁絞線或鋼芯鋁合金絞線應由制造廠家提供塑性伸長值或降溫值。
5.0.13??線路經過導線易發生舞動地區時,應采取防舞措施;線路經過可能發生舞動地區時,應預留防舞
措施。
6??絕緣子和金具
6.0.1??絕緣子機械強度的最小安全系數應符合表6.0.1的規定。雙聯及多聯絕緣子串應驗算斷一聯后的
機械強度,其荷載及安全系數應按斷聯情況確定。
表6.0.1??絕緣子機械強度最小安全系數
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注:1??常年荷載指年平均氣溫條件下絕緣子所承受的荷載,驗算荷載是驗算條件下絕緣子所承受的荷
載;
????????2??斷線、斷聯的氣象條件是無風、有冰、—5℃;
????????3??設計懸垂串時,導、地線張力可按本規范第10.1節的規定取值。
6.0.2??絕緣子承受的各種荷載應按下式計算:
式中:T——絕緣子承受的最大使用荷載、驗算荷載、斷線荷載、斷聯荷載或常年荷載(kN);
??????????TR——絕緣子的額定機械破壞負荷(kN);
??????????KI——絕緣子機械強度的安全系數,按本規范表6.0.1采用。
6.0.3??采用黑色金屬制造的金具表面應熱鍍鋅或采取其他相應的防腐措施。
6.0.4??金具強度的安全系數應符合下列規定:
1??最大使用荷載情況不應小于2.5;
2??斷線、斷聯、驗算情況不應小于1.5。
6.0.5??絕緣子串及金具應采取均壓和防電暈措施。有特殊要求需要另行研制或采用非標準金具時,應經
試驗合格后再使用。
6.0.6??當線路與直流輸電工程接地極距離小于5km時,地線(包括光纖復合架空地線)應絕緣;大于或等于
5km時,應通過計算或分析確定地線(包括光纖復合架空地線)是否絕緣。地線絕緣時宜使用雙聯絕緣子串。
6.0.7??與橫擔連接的第一個金具應轉動靈活且受力合理,其強度應高于串內其他金具強度。
6.0.8??懸垂V型絕緣子串兩肢之間夾角的一半可小于最大風偏角5°~10°,也可通過試驗確定。
6.0.9??線路經過易舞動區應適當提高金具和絕緣子串的機械強度。
6.0.10??在易發生嚴重覆冰地區,宜增加絕緣子串長或采用V型串、八字串。
6.0.11??耐張塔跳線宜采用剛性跳線。
7??絕緣配合、防雷和接地
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7.0.1??1000kV架空輸電線路的絕緣配合,應使線路能在工頻電壓、操作過電壓和雷電過電壓等各種條件
下安全可靠地運行。
7.0.2??1000kV架空輸電線路的防污絕緣設計,應按審定的污穢分區圖劃定的污穢等級,并結合現場實際
調查結果進行。絕緣子片數的確定可采用爬電比距法,也可采用污耐壓法。當采用爬電比距法時,絕緣子片
數應按公式7.0.2-1、公式7.0.2-2計算。污穢等級標準分級應符合本規范附錄A的規定。
式中:Ls——單片絕緣子的有效爬電距離(cm);
??????????n——海拔1000m時每聯絕緣子所需片數;
??????????λ——爬電比距(cm/kV);
??????????U——系統標稱電壓(kV);
??????????Ke——單片絕緣子的爬電距離有效系數;
??????????L01——單片絕緣子的幾何爬電距離(cm)。
7.0.3??耐張絕緣子串的絕緣子片數可取懸垂串同樣的數值。在同一污區,其爬電比距根據運行經驗較懸
垂絕緣子串可適當減少。
7.0.4??在輕、中污區復合絕緣子的爬電距離不宜小于盤型絕緣子;在重污區其爬電距離應根據污穢閃絡
試驗結果確定。復合絕緣子兩端都應加均壓環,其中導線側應安裝大、小雙均壓環,其有效絕緣長度應滿足
雷電過電壓和操作過電壓的要求。
7.0.5??高海拔地區懸垂絕緣子串的片數宜按下式計算:
式中:nH——高海拔地區每聯絕緣子所需片數;
??????????H——海拔高度(m)(H≤2000m);
??????????m1——特征指數,反映氣壓對于污閃電壓的影響程度,由試驗確定。各種絕緣子m1參考值應符
合本規范附錄B的規定。
7.0.6??1000kV架空輸電線路在相應風偏條件下,帶電部分與桿塔構件(包括拉線、腳釘等)的最小間隙,
應符合表7.0.6-1、表7.0.6-2的規定。
表7.0.6-1??單回路帶電部分與桿塔構件的最小間隙(m)
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注:括號內數值為對上橫擔最小間隙值。
表7.0.6-2??雙回路帶電部分與桿塔構件的最小間隙(m)
注:最小間隙值為Ⅰ串數據。
7.0.7??帶電作業時,帶電部分對桿塔接地部分的最小校驗間隙應符合表7.0.7-1和表7.0.7-2的規
定,同時應滿足帶電作業的技術要求。
表7.0.7-1??單回路帶電作業時帶電部分對桿塔接地部分的校驗間隙(m)
表7.0.7-2??雙回路帶電作業時帶電部分對桿塔接地部分的校驗間隙(m)
注:1??操作人員需停留工作的部位,還應滿足人體活動范圍0.5m的要求;
????????2??校驗帶電作業的間隙時,采用的計算條件為氣溫+15℃、風速10m/s;
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????????3??帶電作業間隙不作為鐵塔設計的控制條件。
7.0.8??空氣放電電壓海拔修正系數可按下式確定:
式中:Ka——空氣放電電壓海拔修正系數;
??????????H——海拔高度(m)(H≤2000m);
??????????m——海拔修正因子;工頻電壓、雷電過電壓海拔修正因子m=1.0;操作過電壓海拔修正因子
可按海拔修正因子(m)與電壓的關系(圖7.0.8)中的曲線a、c取值。
圖7.0.8??海拔修正因子(m)
a-相對地絕緣;b-縱向絕緣;c-相間絕緣;d-棒-板間隙
7.0.9??1000kV架空輸電線路的防雷設計,應根據負荷的性質和系統運行方式,結合當地已有的運行經
驗、地區雷電活動的強弱特點、地形地貌特點及土壤電阻率高低等因素,在計算耐雷水平后,通過技術經濟
比較,采用合理的防雷方式,并應符合下列規定:
????1??應沿全線架設雙地線;
????2??在變電站2km進出線段的線路宜適當加強防雷措施。
7.0.10??桿塔上地線對邊相導線的保護角應符合下列規定:
????1??單回路線路保護角,在平原丘陵地區不宜大于6°,在山區不宜大于—4°;
????2??雙回路線路保護角,在平原丘陵地區不宜大于—3°,在山區不宜大于—5°;
????3??耐張塔地線對跳線保護角,平原單回路不宜大于6°,山區單回路和雙回路不宜大于0°;
????4??變電站2km進出線段不宜大于—4°。
14
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7.0.11??桿塔上兩根地線之間的距離,不宜超過地線與導線間垂直距離的5倍。宜用數值計算的方法確定
檔距中央導線與地線之間的距離。當雷擊檔距中央地線時,地線對導線發生的反擊閃絡的耐雷水平不宜低于
200kA。
7.0.12??在雷季干燥時,每基桿塔不連地線的最大工頻接地電阻,應符合表7.0.12的規定。
表7.0.12??在雷季干燥時,每基桿塔不連地線的最大工頻接地電阻
注:如土壤電阻率超過2000Ω·m,接地電阻很難降到30Ω時,可采用6根~8根總長不超過500m的放射形
接地體或連續伸長接地體,其接地電阻不受限制。
7.0.13??當敷設人工接地裝置時,通過耕地的線路接地體應埋設在耕作深度以下,位于居民區和水田的接
地體應敷設成環形。
7.0.14??采用地線絕緣運行方式時,應限制地線上的感應電壓和電流,并應選用合適的放電間隙。
8??導線布置
8.0.1??導線的線間距離,應符合下列規定:
????1??對1000m以下檔距,水平線間距離宜按下式計算:
式中:ki——懸垂絕緣子串系數,可按表8.0.1-1的規定確定;
??????????D——導線水平線間距離(m);
??????????Lk——懸垂絕緣子串長度(m);
??????????U——系統標稱電壓(kV);
??????????fc——導線最大弧垂(m)。
表8.0.1-1?ki系數
????2??導線垂直排列的垂直線間距離,宜采用公式(8.0.1-1)計算結果的75%。使用懸垂絕緣子串的桿
塔,其最小垂直線間距離宜符合表8.0.1-2的規定。
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表8.0.1-2??使用懸垂絕緣子串桿塔的最小垂直線間距離
????3??導線三角排列的等效水平線間距離,宜按下式計算:
式中:Dx——導線三角排列的等效水平線間距離(m);
??????????Dp——導線間水平投影距離(m);
??????????Dx——導線間垂直投影距離(m)。
8.0.2??上下層相鄰導線間或地線與相鄰導線間的最小水平偏移,重覆冰地區宜根據工程設計覆冰厚度、
脫冰率、檔距等條件計算確定。
8.0.3??1000kV架空輸電線路換位應符合下列規定:
????1??單回線路采用水平排列方式時,線路長度大于120km應換位;單回線路采用三角形排列及同塔雙回
線路按逆相序排列時,其換位長度可適當延長。一個變電站的每回出線小于120km,但其總長度大于200km
時,可采用換位或變換各回輸電線路相序排列的措施;
????2??對于Ⅱ接線路應校核不平衡度,必要時應設置換位。
9??桿塔型式
9.0.1??桿塔類型宜符合下列規定:
????1??桿塔可按其受力性質,分為懸垂型、耐張型桿塔。懸垂型桿塔可分為懸垂直線和懸垂轉角桿塔;耐
張型桿塔分可為耐張直線、耐張轉角和終端桿塔。
????2??桿塔可按其回路數分為單回路和雙回路桿塔。單回路桿塔導線可水平排列,也可三角排列或垂直排
列;雙回路桿塔導線宜按垂直排列,必要時可水平和垂直組合方式排列。
9.0.2??桿塔外形規劃與構件布置應按導線和地線排列方式,以結構簡單、受力均衡、傳力清晰、外形美
觀為原則,同時結合占地范圍、桿塔材料、運行維護、施工方法、制造工藝等因素在充分進行設計優化的基
礎上選取技術先進、經濟合理的設計方案。
9.0.3??桿塔使用原則宜符合下列規定:
????1??不同類型桿塔的選用應依據線路路徑特點,按安全可靠、經濟合理、維護方便和有利于環境保護的
原則進行。
????2??山區線路桿塔,應依據地形特點,配合不等高基礎,采用全方位長短腿結構型式。
16
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????3??線路走廊擁擠地帶,可采用導線三角形或垂直排列的桿塔,也可采用V型、Y型和L型絕緣子串。
????4??懸垂直線桿塔兼小角度轉角時,其轉角度數不宜大于3°。懸垂轉角桿塔的轉角度數不宜大于20°。
????5??重冰區線路宜采用單回路桿塔。
10??桿塔荷載及材料
10.1??桿塔荷載
10.1.1??荷載分類宜符合下列要求:
????1??永久荷載:導線及地線、絕緣子及其附件、桿塔結構構件、桿塔上各種固定設備、基礎以及土體等
的重力荷載;土壓力及預應力等荷載;
????2??可變荷載:風和冰(雪)荷載;導線、地線及拉線的張力;安裝檢修的各種附加荷載;結構變形引起
的次生荷載以及各種振動動力荷載。
10.1.2??桿塔的作用荷載宜分解為橫向荷載、縱向荷載和垂直荷載。
10.1.3??各類桿塔均應計算線路正常運行情況、斷線(含縱向不平衡張力)情況、不均勻覆冰情況和安裝情
況下的荷載組合,必要時尚應驗算地震等稀有情況。
10.1.4??各類桿塔的正常運行情況,應計算下列荷載組合:
????1??基本風速、無冰、未斷線(包括最小垂直荷載和最大橫向荷載組合);
????2??最大覆冰、相應風速及氣溫、未斷線;
????3??最低氣溫、無冰、無風、未斷線(適用于終端和轉角桿塔)。
10.1.5??懸垂型桿塔(不含大跨越懸垂型桿塔)的斷線(含縱向不平衡張力)情況,應按—5℃、有冰、無風的
氣象條件,計算下列荷載組合:
????1??單回路桿塔,任意一相導線有縱向不平衡張力,地線未斷;斷任意一根地線,導線未斷;
????2??雙回路桿塔,同一檔內,任意兩相導線有縱向不平衡張力;同一檔內,斷一根地線,任意一相導線
有縱向不平衡張力。
10.1.6??單回路和雙回路耐張型桿塔的斷線(含縱向不平衡張力)情況應按—5℃、有冰、無風的氣象條
件,計算下列荷載組合:
????1??同一檔內,任意兩相導線有縱向不平衡張力,地線未斷;
????2??同一檔內,斷任意一根地線,任意一相導線有縱向不平衡張力;
????3??同一檔內,斷兩根地線,導線無縱向不平衡張力。
10.1.7??10mm及以下冰區導、地線的最小斷線張力(含縱向不平衡張力)的取值,應符合表10.1.7規定
的導、地線最大使用張力的百分數。垂直冰荷載應取100%設計覆冰荷載。
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表10.1.7?10mm及以下冰區導線、地線最小斷線張力(含縱向不平衡張力)(%)
10.1.8??10mm冰區不均勻覆冰情況的導、地線不平衡張力的取值應符合表10.1.8規定的導、地線最大
使用張力的百分數。無冰區段和5mm冰區段可不計算不均勻覆冰情況引起的不平衡張力。垂直冰荷載宜取設
計覆冰荷載的75%計算。相應的氣象條件宜按—5℃、10m/s風速計算。
表10.1.8??不均勻覆冰情況的導、地線最小不平衡張力(%)
10.1.9??各類稈塔均應計算所有導、地線同時同向有不均勻覆冰的不平衡張力。
10.1.10??各類桿塔在斷線情況下的斷線張力(含縱向不平衡張力),以及不均勻覆冰情況下的不平衡張力
均應按靜態荷載計算。
10.1.11??防串倒的加強型懸垂型塔,除按常規懸垂型桿塔工況計算外,還應按所有導、地線同側有斷線
張力(含縱向不平衡張力)計算。
10.1.12??各類桿塔的驗算覆冰荷載情況,應按驗算冰厚、—5℃、10m/s風速,所有導、地線同時同向
有不平衡張力。
10.1.13??各類桿塔的安裝情況,應按10m/s風速、無冰、相應氣溫的氣象條件計算下列荷載組合:
????1??懸垂型桿塔的安裝荷載應符合下列規定:
????????1)提升導線、地線及其附件耐的作用荷載。包括提升導、地線、絕緣子和金具等重力荷載(導線宜
按1.5倍計算,地線宜按2.0倍計算),安裝工人和工具的附加荷載,動力系數取1.1,附加荷載標準值可
按表10.1.13的規定確定。
表10.1.13??附加荷載標準值(kN)
18
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????????2)導線及地線錨線作業時的作用荷載。錨線對地夾角不宜大于20°,正在錨線相的張力動力系數取
1.1。掛線點垂直荷載取錨線張力的垂直分量和導、地線重力和附加荷載之和,縱向不平衡張力分別取導、
地線張力與錨線張力縱向分量之差。
????2??耐張型桿塔的安裝荷載應符合下列規定:
????????1)錨塔在錨地線時,相鄰檔內的導線及地線均未架設;錨導線時,在同檔內的地線已架設。
????????2)緊線塔在緊地線時,相鄰檔內的地線已架設或未架設,同檔內的導線均未架設;緊導線時,同檔
內的地線已架設,相鄰檔內的導、地線已架設或未架設。
????????3)錨塔和緊線塔均允許計及臨時拉線的作用,臨時拉線對地夾角不應大于45°,其方向與導、地線
方向一致,導線的臨時拉線按平衡導線張力標準值40kN取值,地線臨時拉線按平衡地線張力標準值10kN取
值。
????????4)緊線牽引繩對地夾角不宜大于20°,計算緊線張力時應計及導、地線的初伸長、施工誤差和過牽
引的影響。
????????5)安裝時的附加荷載可按表10.1.13的規定取值。
????3??導、地線的架設次序,宜自上而下逐相(根)架設。雙回路應按實際需要,可計算分期架設的情況。
????4??與水平面夾角不大于30°,且可以上人的鐵塔構件,應能承受設計值1000N人重荷載,并不應與其他
荷載組合。
10.1.14??終端桿塔應計及變電站一側導線及地線已架設或未架設的情況。
10.1.15??計算曲線型鐵塔時,應計算沿高度方向不同時出現最大風速的不利情況。
10.1.16??位于地震烈度為9度及以上地區的各類桿塔均應進行抗震驗算。
10.1.17??外壁坡度小于2%的圓筒形結構或圓管構件,應根據雷諾數的不同情況進行橫風向風振(旋渦脫
落)校核。
10.1.18??導線及地線的水平風荷載標準值和基準風壓標準值,應按下列公式計算:
式中:Wx——垂直于導線及地線方向的水平風荷載標準值(kN);
??????????α——風壓不均勻系數;設計桿塔時應根據設計基本風速按表10.1.18-1的規定確定;校驗桿塔
大風工況電氣間隙時,應根據水平檔距按表10.1.18-2的規定確定;
??????????βc——導線及地線風荷載調整系數;僅用于計算作用于桿塔上的導線及地線風荷載(不含導線及
地線張力弧垂計算和風偏角計算),βc應按表10.1.18-1的規定確定;
??????????μz——風壓高度變化系數;基準高度為10m的風壓高度變化系數按表10.1.23的規定確定;
19
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??????????μsc——導線或地線的體型系數;線徑小于17mm或覆冰時(不論線徑大小)取1.2;線徑大于或等
于17mm時取1.1;
??????????d——導線或地線的外徑或覆冰時的計算外徑;分裂導線取所有子導線外徑的總和(m);
??????????Lp——桿塔的水平檔距(m);
??????????B1——導、地線及絕緣子覆冰后風荷載增大系數;5mm冰區取1.1,10mm冰區取1.2,15mm
冰區取1.3,20mm及以上冰區取1.5~2.0;
??????????θ——風向與導線或地線方向之間的夾角(°);
2
??????????Wo——基準風壓標準值(kN/m);
??????????V——基準高度為10m的風速(m/s)。
表10.1.18-1??風壓不均勻系數α和導地線風載調整系數βc
注:對跳線,宜取1.20。
表10.1.18-2??風壓不均勻系數α隨水平檔距變化取值
10.1.19??桿塔風荷載的標準值應按下式計算:
式中:Ws——桿塔風荷載標準值(kN);
??????????μs——構件的體型系數;應按本規范第10.1.20條的規定選用;
??????????B2——構件覆冰后風荷載增大系數;5mm冰區取1.1,10mm冰區取1.2,15mm冰區取1.6,
20mm冰區取1.8,20mm以上冰區取2.0~2.5;
2
??????????As——構件承受風壓投影面積計算值(m);
??????????βz——桿塔風荷載調整系數;應按本規范第10.1.21條的規定選用。
10.1.20??構件的體型系數μs應符合下列規定:
20
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????1??角鋼塔體型系數μs應取1.3(1+η),η為塔架背風面風載降低系數,應按表10.1.20的規定選用;
????2??鋼管塔體型系數μs應按下列規定取值:
2
????????1)當μz·Wo·d≤0.003時,μs值按角鋼塔架的μs值乘0.8采用,d為鋼管直徑(m);
2
????????2)當μz·Wo·d≥0.021時,μs值按角鋼塔架的μs值乘0.6采用;
2
????????3)當0.003<μz·Wo·d<0.021時,μs值按插入法計算。
????3??當鐵塔為鋼管和角鋼等不同類型截面組成的混合結構時,應按不同類型桿件迎風面積分別計算或按
照桿塔迎風面積加權平均選用μs值。
表10.1.20??塔架背風面風載降低系數η
注:1?A為塔架輪廓面積;a為塔架迎風面寬度;b為塔架迎風面與背風面之間距離;
????????2??中間值可按線性插入法計算。
10.1.21??桿塔風荷載調整系數βz應符合下列規定:
????1??對桿塔設計,當桿塔全高不超過60m時,桿塔風荷載調整系數βz(用于桿塔本身)應按表10.1.21對
全高采用一個系數;當桿塔全高超過60m時,βz應按現行國家標準《建筑結構荷載規范》GB?50009的有關規
定采用由下到上逐段增大的數值,但其加權平均值不應小于1.6;
????2??對基礎,當桿塔全高不超過60m時,桿塔風荷載調整系數βz應取1.0;當桿塔全高超過60m時,宜采
用由下到上逐段增大的數值,但其加權平均值不應小于1.3。
表10.1.21??桿塔風荷載調整系數βz
注:1??中間值按插入法計算;
????????2??對自立式鐵塔,表中數值適用于高度與根開之比為4~6。
10.1.22??絕緣子串風荷載的標準值應按下式計算:
式中:W1——絕緣子串風荷載標準值(kN);
21
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2
??????????A1——絕緣子串承受風壓面積計算值(m)。
10.1.23??對于平坦或稍有起伏的地形,風壓高度變化系數應根據地面粗糙度類別按表10.1.23的規定確
定。
表10.1.23??風壓高度變化系數μz
注:地面粗糙度可按下列分類:
????????A類指近海面和海島、海岸、湖岸及沙漠地區;
????????B類指田野、鄉村、叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的鄉鎮和城市郊區;
????????C類指有密集建筑群的城市市區;
????????D類指有密集建筑群且房屋較高的城市市區。
10.2??結構材料
22
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10.2.1??鋼材的材質應根據結構的重要性、結構型式、連接方式、鋼材厚度和結構所處的環境及氣溫等條
件進行合理選擇。鋼材等級宜采用Q235、Q345、Q390和Q420,有條件時也可采用Q460。鋼材的質量應分
別符合現行國家標準《碳素結構鋼》GB/T?700和《低合金高強度結構鋼》GB/T?1591的有關規定。
10.2.2??所有桿塔結構的鋼材均應滿足不低于B級鋼的質量要求。當采用40mm及以上厚度的鋼板焊接
時,應采取防止鋼材層狀撕裂的措施。
10.2.3??結構連接宜采用4.8、5.8、6.8、8.8級熱浸鍍鋅螺栓和螺母,有條件時也可采用10.9級螺
栓,其材質和機械特性應分別符合現行國家標準《緊固件機械性能螺栓、螺釘和螺柱》GB/T?3098.1和
《緊固件機械性能螺母粗牙螺紋》GB/T?3098.2的有關規定。
10.2.4??鋼材、螺栓和錨栓的強度設計值,應按表10.2.4的規定確定。
表10.2.4??鋼材、螺栓和錨栓的強度設計值(N/mm2)
23
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注:1?孔壁承壓適用于構件上螺栓端距大于或等于螺栓直徑的1.5倍;
????????2??8.8級高強度螺栓應具有A類(塑性性能)和B類(強度)試驗項目的合格證明。
11??桿塔結構
11.1??基本計算規定
11.1.1??桿塔結構設計應采用以概率理論為基礎的極限狀態設計法,結構構件的可靠度采用可靠指標度
量,極限狀態設計表達式采用荷載標準值、材料性能標準值、幾何參數標準值以及各種分項系數等表達。
11.1.2??結構的極限狀態應滿足線路安全運行的臨界狀態。極限狀態可分為承載力極限狀態和正常使用極
限狀態,應符合下列規定:
????1??承載力極限狀態應對應于結構或構件達到最大承載力或不適合繼續承載的變形;
????2??正常使用極限狀態應對應于結構或構件的變形或裂縫等達到正常使用或耐久性能的規定限值。
11.1.3??結構或構件的強度、穩定和連接強度,應按承載力極限狀態的要求,采用荷載的設計值和材料強
度的設計值進行計算;結構或構件的變形或裂縫,應按正常使用極限狀態的要求,采用荷載的標準值和正常
使用規定限值進行計算。
11.2??承載能力和正常使用極限狀態計算表達式
11.2.1??結構或構件的承載力極限狀態應按下式計算:
式中:γo——桿塔結構重要性系數;各類桿塔除安裝工況取1.0外,其他工況不應小于1.1;
??????????γG——永久荷載分項系數;對結構受力有利時不大于1.0,不利時取1.2;
??????????γQi——第i項可變荷載的分項系數,取1.4;
24
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??????????SGK——永久荷載標準值的效應;
??????????SQiK——第i項可變荷載標準值的效應;
??????????ψ——可變荷載組合系數;正常運行情況取1.0,斷線情況、安裝情況和不均勻覆冰情況取0.
9,驗算情況取0.75;
??????????R——結構構件的抗力設計值。
11.2.2??結構或構件的正常使用極限狀態應按下式計算:
式中:C——結構或構件的裂縫寬度或變形的規定限值(mm)。
11.2.3??結構或構件承載力的抗震驗算應按下式計算:
式中:γG——永久荷載分項系數;對結構受力有利時取1.0,不利時取1.2,驗算結構抗傾覆或抗滑移
時取0.9;
??????????γEh、γEV——水平、豎向地震作用分項系數,應按表11.2.3-1的規定確定;
??????????γEQ——導、地線張力可變荷載的分項綜合系數,取γEQ=0.5;
??????????SGE——永久荷載代表值的效應;
??????????SEhk——水平地震作用標準值的效應;
??????????SEVK——豎向地震作用標準值的效應;
??????????SEQK——導、地線張力可變荷載的代表值效應;
??????????Swk——風荷載標準值的效應;
??????????ψwE——抗震基本組合中的風荷載組合系數,可取0.3;
??????????γRE——承載力抗震調整系數,應按表11.2.3-2的規定確定。
表11.2.3-1??地震作用分項系數
表11.2.3-2??承載力抗震調整系數
25
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11.3??桿塔結構基本規定
11.3.1??長期荷載效應組合(無冰、風速5m/s及年平均氣溫)情況、桿塔的計算撓度(不包括基礎預偏),應
符合表11.3.1的規定:
表11.3.1??桿塔的計算撓度(不包括基礎預偏)
注:1??h為桿塔最長腿基礎頂面起至計算點的高度;
????????2??設計時應根據桿塔的特點提出施工預偏的要求。
11.3.2??鋼結構構件允許最大長細比應符合表11.3.2的規定。
表11.3.2??鋼結構構件允許最大長細比
11.3.3??桿塔鐵件應采用熱浸鍍鋅防腐,也可采取其他等效的防腐措施。
11.3.4??受剪螺栓的螺紋不應進入剪切面。當無法避免螺紋進入剪切面時,應按凈面積進行剪切強度驗
算。
11.3.5??全塔所有螺栓應采取防松措施。受拉螺栓及位于橫擔、頂架等易振動部位的螺栓,宜采取雙帽防
松措施。靠近地面的塔腿上的連接螺栓宜采取防卸措施。
26
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12??基礎
12.0.1??基礎型式的選擇,應結合線路沿線地質、施工條件和桿塔型式的特點綜合確定,并應符合下列規
定:
????1??當有條件時,應采用原狀土基礎。
????2??一般地區可選用現澆鋼筋混凝土基礎或混凝土基礎;巖石地區可采用錨筋基礎或巖石嵌固基礎;軟
土地基可采用大板基礎、樁基礎或沉井基礎;運輸或澆制混凝土有困難的地區,可采用裝配式基礎。
????3??山區線路應采用全方位長短腿鐵塔和不等高基礎配合使用的方案。
12.0.2??基礎穩定、基礎承載力應采用荷載的設計值進行計算;地基的不均勻沉降、基礎位移等應采用荷
載的標準值進行計算。
12.0.3??基礎的上拔和傾覆穩定應按下式計算:
式中:γf——基礎的附加分項系數,應按表12.0.3的規定確定;
??????????Te——基礎上拔或傾覆外力設計值;
??????????A(γk、γs、γc…)——基礎上拔或傾覆的承載力函數;
??????????γk——幾何參數的標準值;
??????????γs、γc——土及混凝土的重度設計值(取土及混凝土的實際重度)。
表12.0.3??基礎附加分項系數γf
12.0.4??基礎底面壓應力,應按下式計算:
????1??當軸心荷載作用時:
式中:P——基礎底面處的平均壓應力設計值;
??????????fa——修正后的地基承載力特征值;
??????????γrf——地基承載力調整系數,宜取γrf=0.75。
????2??當偏心荷載作用時,除應按公式(12.0.4-1
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