中重冰區架空輸電線路設計技術規定?一、總則1.0.1制定目的本條文說明旨在對《中重冰區架空輸電線路設計技術規定》的各項條款進行詳細解釋，以便更好地理解和執行該規定。中重冰區架空輸電線路的設計面臨諸多特殊挑戰，如冰荷載對線路結構的影響、惡劣氣候條件下的電氣性能等。本規定的制定是為了規范中重冰區架空輸電線路的設計，確保線路在冰區環境下安全可靠運行，提高輸電線路的抗冰能力和供電可靠性。1.0.2適用范圍明確規定適用于新建、改建和擴建的電壓等級為交流110kV及以上、直流±400kV及以上的中重冰區架空輸電線路。這一范圍涵蓋了目前電力系統中廣泛應用的輸電電壓等級，針對中重冰區這一特定環境，強調了規定的針對性和實用性。對于不同電壓等級的線路，其設計要求在冰荷載取值、導線選型、桿塔強度等方面會有所差異，本規定給出了相應的指導原則。1.0.3設計原則強調了安全可靠、技術先進、經濟合理、環境友好的設計原則。在安全可靠方面，要充分考慮冰荷載等不利因素對線路的影響，確保線路在各種工況下的結構安全和電氣性能穩定。技術先進要求采用先進的設計理念、材料和技術手段，提高線路的抗冰能力和運行效率。經濟合理則需在滿足安全可靠的前提下，優化設計方案，降低工程造價。環境友好原則體現了在設計過程中要盡量減少對周邊環境的破壞，保護生態平衡。二、術語和符號2.1術語對中重冰區架空輸電線路涉及的關鍵術語進行了定義，如中冰區、重冰區、冰荷載、不均勻覆冰等。中冰區和重冰區的定義明確了不同程度冰害區域的劃分標準，為線路設計提供了基礎依據。冰荷載的定義準確描述了冰對線路施加的作用力，包括冰的重量、風荷載與冰荷載的組合等。不均勻覆冰的定義有助于理解線路在實際運行中可能出現的覆冰不均勻情況及其對線路的影響。2.2符號詳細列出了本規定中使用的各種符號及其含義，包括幾何參數符號、物理參數符號、荷載及效應符號等。這些符號的準確使用和理解對于正確應用設計公式和進行設計計算至關重要。例如，導線型號、截面面積等幾何參數符號，彈性模量、泊松比等物理參數符號，以及冰荷載、風荷載、桿塔荷載等荷載及效應符號，都有明確的規定，便于設計人員在設計過程中準確表達和計算。三、基本規定3.1冰區劃分根據線路通過地區的氣象條件和歷史冰害情況，對中冰區和重冰區進行了明確劃分。劃分依據考慮了年平均氣溫、最大設計風速、覆冰厚度等因素。通過對大量歷史氣象數據和冰害事故的分析統計，確定了不同冰區的邊界條件。這種劃分有助于設計人員根據線路所處冰區類型，合理選擇設計參數和采取相應的設計措施，提高線路的適應性和安全性。3.2氣象條件規定了中重冰區架空輸電線路設計所采用的氣象條件，包括氣溫、風速、覆冰厚度等。這些氣象條件是基于當地長期氣象觀測資料和冰害分析確定的。不同冰區的氣象條件差異較大，例如重冰區的覆冰厚度可能更大，風速可能更高。準確的氣象條件取值對于線路的冰荷載計算、桿塔選型、導線選型等設計環節至關重要，直接影響線路的安全性和經濟性。3.3冰荷載詳細闡述了冰荷載的計算方法和取值原則。冰荷載包括冰的自重、風荷載與冰荷載的組合等。冰的自重根據覆冰厚度和導線直徑等參數計算，風荷載與冰荷載的組合考慮了不同風向和風速條件下的最不利情況。通過對多種工況的分析計算，給出了合理的冰荷載取值范圍，以確保線路在冰區環境下能夠承受相應的荷載作用，避免因冰荷載過大而導致線路損壞。3.4絕緣配合在中重冰區，絕緣配合需要考慮冰閃等特殊情況。規定了絕緣子的選型和配置原則，要根據線路電壓等級、冰區類型、污穢程度等因素綜合確定。同時，考慮到冰閃的影響，對絕緣子的爬電距離、傘形結構等提出了更高要求。通過合理的絕緣配合，能夠有效降低線路發生冰閃事故的概率，保證線路在冰區環境下的電氣絕緣性能。3.5導線選型導線選型要綜合考慮多種因素，如冰荷載、機械強度、電氣性能等。在中重冰區，導線需具備較高的機械強度以承受冰荷載作用，同時要滿足電氣傳輸要求。規定了導線的材質、型號、截面等選擇原則，例如優先選用高強度、輕型導線，以減輕桿塔荷載。通過合理的導線選型，能夠提高線路的整體性能和抗冰能力。3.6桿塔選型桿塔選型要適應中重冰區的特殊環境。考慮到冰荷載較大，桿塔需具有足夠的強度和穩定性。規定了桿塔的類型、高度、根開等設計參數的選擇原則，如采用加強型桿塔結構，增加桿塔的剛度和強度。同時，要根據線路路徑情況和地形條件合理確定桿塔的布置方式，以確保線路在冰區環境下安全可靠運行。四、冰荷載計算4.1冰荷載計算原則明確了冰荷載計算應遵循的原則，包括考慮線路所處冰區的特點、氣象條件的不確定性、導線的布置方式等。在計算過程中，要充分考慮各種可能的不利因素，采用合理的計算模型和方法，確保冰荷載計算結果的準確性。例如，對于不均勻覆冰情況，要考慮不同位置覆冰厚度差異對線路的影響。4.2冰荷載計算方法詳細介紹了冰荷載的具體計算方法，包括冰的自重計算、風荷載與冰荷載的組合計算等。冰的自重計算根據覆冰厚度和導線直徑等參數，采用相應的計算公式。風荷載與冰荷載的組合計算考慮了不同風向和風速條件下的最不利情況，通過建立力學模型進行計算。同時，對一些特殊情況，如分裂導線的冰荷載計算，也給出了相應的計算方法和修正系數。五、導線和避雷線5.1導線選擇進一步闡述了導線選擇的具體要求和考慮因素。除了前面提到的機械強度和電氣性能外，還需考慮導線的表面特性、與金具的配合等。例如，選擇表面光滑的導線可減少覆冰附著力，降低冰荷載。同時，要確保導線與金具之間的連接可靠，滿足線路在運行過程中的各種工況要求。5.2避雷線選擇避雷線的選擇要與導線相配合，考慮其防雷性能和對線路的保護作用。在中重冰區，避雷線不僅要具備良好的防雷能力，還要能夠承受一定的冰荷載。規定了避雷線的材質、型號、截面等選擇原則，如采用鍍鋅鋼絞線等具有較高機械強度的材料。同時，要合理確定避雷線的布置方式，確保對導線的有效保護。六、絕緣子和金具6.1絕緣子選擇絕緣子的選擇要充分考慮中重冰區的特殊要求。除了滿足電氣絕緣性能外，還要具備較高的機械強度和抗冰性能。規定了絕緣子的類型、爬電距離、傘形結構等選擇原則，如采用大盤徑、深傘形絕緣子，以增加爬電距離，提高抗冰閃能力。同時，要根據線路電壓等級和冰區情況合理確定絕緣子的片數。6.2金具選擇金具的選擇要與絕緣子和導線相匹配，確保連接可靠。在中重冰區，金具需承受較大的冰荷載作用，因此要選擇強度高、韌性好的金具材料。規定了金具的類型、規格等選擇原則，如采用加強型線夾、耐張線夾等。同時，要考慮金具的防腐性能，以適應冰區惡劣的運行環境。七、桿塔7.1桿塔荷載計算詳細說明了桿塔荷載的計算方法和考慮因素。桿塔荷載包括冰荷載、風荷載、導線及避雷線張力等。在計算過程中，要根據線路的具體布置和氣象條件，準確確定各種荷載的大小和方向。例如，考慮導線不均勻覆冰時，不同位置的導線張力變化對桿塔的影響。通過合理計算桿塔荷載，為桿塔設計提供準確的依據。7.2桿塔設計介紹了桿塔設計的具體要求和步驟。桿塔設計要滿足強度、剛度和穩定性要求，同時要考慮經濟性。在中重冰區，桿塔設計需采用加強型結構，增加桿塔的尺寸和材料用量。規定了桿塔的結構形式、尺寸、配筋等設計參數的確定原則，如采用桁架式桿塔結構，提高桿塔的整體剛度。通過優化桿塔設計，確保桿塔在冰區環境下安全可靠運行，同時降低工程造價。八、基礎8.1基礎選型基礎選型要根據桿塔類型、荷載大小、地質條件等因素綜合確定。在中重冰區，由于桿塔荷載較大，基礎需具備較高的承載能力。規定了基礎的類型、尺寸等選擇原則，如采用樁基礎、擴大基礎等。同時，要考慮基礎的抗凍性能和耐久性，以適應冰區寒冷的氣候條件。8.2基礎設計詳細闡述了基礎設計的計算方法和要求。基礎設計要滿足強度、穩定性要求，同時要考慮基礎與桿塔的連接可靠性。在計算基礎時，要根據地質勘察資料確定地基承載力，考慮冰荷載、風荷載等對基礎的作用。規定了基礎的配筋、混凝土強度等級等設計參數的確定原則，通過合理設計基礎，確保桿塔在冰區環境下的穩定性。九、接地9.1接地裝置設計原則接地裝置設計要確保線路在冰區環境下的電氣安全。規定了接地裝置的設計原則，包括接地電阻的要求、接地極的布置方式等。在中重冰區，由于土壤電阻率可能較高，需要采取特殊的接地措施，如增加接地極數量、采用降阻劑等，以降低接地電阻，提高線路的防雷接地性能。9.2接地裝置計算介紹了接地裝置的計算方法，包括接地電阻的計算、接地極的尺寸和數量計算等。通過建立電氣模型和采用相應的計算公式，確定合理的接地裝置參數。同時，要考慮冰區環境對接地裝置的影響，如土壤凍結對接地電阻的影響等，對計算結果進行修正。十、路徑選擇與桿塔定位10.1路徑選擇路徑選擇要避開重冰區、風口等惡劣地段，減少線路遭受冰害的風險。同時，要考慮線路對周邊環境的影響，盡量減少對生態環境的破壞。規定了路徑選擇的原則和注意事項，如避免穿越地形復雜、地質條件差的區域。通過合理選擇線路路徑，提高線路的安全性和可靠性。10.2桿塔定位桿塔定位要根據線路路徑、地形條件、冰荷載分布等因素綜合確定。在中重冰區，桿塔定位要充分考慮冰荷載的影響，合理調整桿塔的位置和高度。規定了桿塔定位的方法和要求，如采用逐基定位法，根據冰荷載計算結果確定桿塔的合理間距和高度。通過準確的桿塔定位，確保線路在冰區環境下的力學平衡。十一、環境保護與水土保持11.1環境保護強調了在中重冰區架空輸電線路設計中要重視環境保護。線路建設可能會對周邊生態環境、野生動物棲息地等造成影響，因此要采取相應的保護措施。規定了在施工和運行過程中減少噪聲、揚塵、廢水排放等污染的要求，如采用低噪聲施工設備、設置圍擋等。同時，要保護線路沿線的植被，減少對生態系統的破壞。11.2水土保持在中重冰區，由于地形條件復雜，線路建設可能會引發水土流失問題。規定了水土保持的措施和要求，如在施工過程中及時進行植被恢復、設置擋土墻等。通過采取有效的水土保持措施，減少線路建設對土壤和植被的破壞，保護生態環境。十二、運行與維護12.1運行監測中重冰區架空輸電線路運行過程中需要加強監測，及時掌握線路的運行狀態。規定了運行監測的內容和方法，包括對導線、絕緣子、桿塔等的監測。通過安裝在線監測裝置，實時監測線路的溫度、應力、覆冰厚度等參數，以便及時發現異常情況并采取相應措施。12.