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1、目录第一部分 总论21 概述22 设计范围23 设计原则33.1 主要技术原则33.1.1 基本风速33.1.2 覆冰取值33.1.3 导线截面33.1.4 地线43.1.5 回路数43.1.6 杆塔型式43.1.7 地形条件53.1.8 海拔高度53.1.9 悬垂串型式53.2 杆塔规划53.3 塔头设计规定83.3.1 绝缘配合原则83.3.2 绝缘子片数93.3.3 空气间隙103.3.4 间隙圆图113.3.5 防雷保护133.3.6 塔头布置133.4 杆塔荷载153.4.1 气象条件的重现期153.4.2 基本风速离地高度153.4.3杆塔荷载计算原则及规定153.4.4 荷载组合
2、193.5 杆塔设计一般规定213.6 杆塔结构设计方法223.6.1 承载力极限状态223.6.2 正常使用极限状态233.6.3 杆塔材料233.6.4 铁塔与基础的连接方式25第一部分 总论1 概述标准设计V1.0继续采用模块化思路；整体框架分层级，使体系结构更加清晰，应用更为方便。模块的数量根据已制定的建设规划进行调整，编制深度较2011年版有所突破，其主要特点包括：1) 杆塔模块库进一步完善，达到使标准模块覆盖率逐年提高的应用效果；2) 整体框架设置四层，设计深度逐层加深，不同设计阶段选择应用不同层级或其组合的设计成果；3) 模块深度达到施工图设计，实现杆塔施工图与司令图的一一对应，
3、使标准设计能统一、规范、直接应用于施工图阶段。110kV500kV输电线路杆塔标准设计的总体原则为智能、高效、可靠、绿色，其设计思路主要包括：1）严格执行国家和电力行业有关规程、规范及国家有关强制性条文，符合南方电网公司企业标准及反事故措施等要求；2）结合南方电网的实际情况及运行特点，贯彻绿色设计理念，运用先进设计手段，力求安全、经济、智能、高效，体现标准设计的科学性和统一性，并融入企业文化内涵，凸显南方电网公司企业文化特征；3）采用模块化结构进行设计，对影响杆塔设计的因素进行组合，形成不同设计条件的模块。实际使用中，根据工程具体情况选择相应模块；4）杆塔设计标准化，统一设计依据、设计流程，统
4、一材料属性、型钢规格，统一运行设施构造要求。2 设计范围本版标准设计主要是对南方电网公司电网基建项目所需的110kV、220kV和500kV三个电压等级的输电线路杆塔进行标准化、系列化设计工作。由于大跨越工程有其特殊性，需结合工程的实际情况进行“量身订做”，故不在标准设计的范围。考虑到110kV和220kV在城区线路部分沿绿化带走线需采用钢管杆,标准设计除传统的空间立体桁架式铁塔外，还包含部分110kV、220kV的钢管杆。杆塔标准设计深度达到G3层杆塔结构图，满足施工图阶段的要求。工作内容主要包括：1) 将2011版标准设计已完成的大部分模块的司令图深化为施工图； 2) 完成2012年下半年
5、至2013年所需新增模块的司令图和施工图设计。3 设计原则3.1 主要技术原则3.1.1 基本风速按照新颁布的110kV750kV架空输电线路设计规范(GB50545-2010)，结合南网五省的实际情况，500kV基本风速取值27 m/s39 m/s，220kV和110kV基本风速取值23.5 m/s37 m/s，考虑到经济性、安全性和通用性，标准设计的基本风速取值按23.5 m/s39 m/s范围考虑，按2 m/s逐级递增。为便于统计对比，将离地面10m高的基本风速风区与110kV500kV导线平均高度处的折算风速列于下表：表3.1-1 基本风速分区表(m/s)基本风速分区23.525272
6、93133353739500kV20m平均高折算风速/30.232.434.636.939.141.343.6220kV110kV15m平均高折算风速2526.728.830.933.135.237.339.541.6在具体设计中，计算杆塔荷载时根据导地线平均高度和杆塔分段高度的不同，以离地10m高为基准考虑增大系数即风压高度变化系数(mz)。3.1.2 覆冰取值考虑2008年冰灾后工程设计冰厚的取值情况，标准设计将110kV 500kV线路覆冰厚度划分为：无冰、10mm、15mm、20mm(重)和30mm。具体设计中，应根据南网五省各地区气象条件特点，合理确定风冰气象组合。3.1.3 导线截
7、面根据南网五省电网规划，综合考虑现有工程及远期规划中的导线截面选择情况，确定标准设计各电压等级导线截面选取的主要原则如下：500kV线路：主要考虑4300mm2、4400mm2、4500mm2、4630mm2、4720mm2截面导线；220kV线路：主要考虑2240mm2、2300mm2、2400mm2、2500mm2、2630mm2、4300mm2截面导线； 110kV线路：主要考虑1185mm2、1240mm2、1300mm2、1400mm2、1500mm2和1630mm2截面导线。110kV500kV导线安全系数取值应满足相关规程规范。在确定导线型号时，需根据不同气象条件组合，选择合适铝
8、/钢截面比的钢芯铝绞线型号，常用的型号如表2.1-2所示；设计冰厚30mm的重冰区，应通过选型方案比较后选取合适的钢芯铝合金导线。表3.1-2常用钢芯铝绞线型号设计冰厚0mmJL/G1A-185/25、JL/G1A-240/30、JL/G1A-300/40、JL/G1A-400/35、JL/G1A-630/45、ACSR-720/50设计冰厚10mmJL/G1A-185/25、JL/G1A-240/30、JL/G1A-300/40、JL/G1A-400/35(或400/50)、JL/G1A-500/45、JL/G1A-630/45设计冰厚15mmJL/G1A-185/30、JL/G1A-240
9、/40、JL/G1A-300/40、JL/G1A-400/50、JL/G1A-500/45设计冰厚20mmJL/G1A-185/45、JL/G1A-240/40、JL/G1A-300/50、JL/G1A-400/50、JL/G1A-500/453.1.4 地线220kV、 500kV一般采用JLB-150铝包钢绞线；110kV一般采用JLB-100铝包钢绞线。无冰区线路建议选取导电率为40%铝包钢绞线。覆冰区线路应综合考虑机械特性、短路电流大小和抗雷击性能等，选择合适导电率的铝包钢绞线，重冰区线路还可改选镀锌钢绞线。地线安全系数、年平均运行张力百分数的选择应根据不同的电压等级、不同的覆冰厚度、
10、导地线配合、荷载计算等具体条件确定并满足相关规程规范。3.1.5 回路数根据南网五省电网规划，标准设计中500kV铁塔考虑单回路和双回路，110kV220kV铁塔和钢管杆考虑单回路、双回路和部分四回路。3.1.6 杆塔型式单回路直线塔可分导线水平排列的酒杯塔和三角形排列的猫头塔，应充分考虑电压等级、气象条件、走廊宽度、地形条件等各种因素，进行多方案技术经济比较，合理选择直线塔型。单回路耐张塔主要采用干字型塔。双回路的直线塔和耐张塔可采用伞型塔(无冰区)和鼓型塔(有冰区)。110kV220kV四回路主要用于经济发达、走廊紧张的市区或负荷中心，为减小占地走廊，四回路的直线塔和耐张塔一般采用每一横担
11、左右两侧各布置一相导线的方式；在走廊不受限区域，也可以采用每一横担左右两侧各布置两相导线的方式。3.1.7 地形条件输电线路的地形一般分为泥沼、平地、丘陵、山地和高山大岭五种类，从影响铁塔指标考虑，可合并为平地和山地两大类。考虑到南网五省地区主要以山区为主，故标准设计110kV500kV杆塔主要按山地设计。3.1.8 海拔高度考虑到南网五省地区海拔高度的不同分布情况，根据各省公司线路工程不同特点，为使设计成果更好的服务于实际工程，标准设计将110kV500kV线路海拔高度划分为01000m、10002000m、20002500m、25003000m、30003500m、35004000m的6个
12、范围。3.1.9 悬垂串型式悬垂绝缘子串可采用“I”型或“V”型串等型式。两者各有优劣，如I型串杆塔横担较短，塔头略小，但占地走廊较大，V型串杆塔可节省走廊宽度，但塔头层间距较大，横担较长，单基塔重指标较高，金具用量较多。具体设计时，各子模块负责单位应充分考虑线路走廊的拆迁、砍伐等通道赔偿费用和本体投资增量等因素，通过技术经济比较后选择悬垂串型式。3.2 杆塔规划杆塔规划是标准设计的一项重要内容，对标准设计的经济性将产生重要影响。杆塔规划必须技术上可行、经济上合理。针对南方电网五省区的特点，制定规划原则，既考虑统一性，又兼顾差异性，使其在具体工程的应用中杆塔的利用系数尽量接近1.0，取得较好的
13、经济效益。本版标准设计主要按山区进行规划设计，大部分杆塔按全方位长短腿设计，少部分按平腿设计。根据上述原则，杆塔规划的具体方案是：(1) 每个杆塔模块中包含两大类杆塔，分别是悬垂型杆塔和耐张型杆塔，其中悬垂型杆塔包括直线塔和悬垂转角塔，耐张型杆塔包括普通转角塔和终端塔。对于设计条件相近的模块，若铁塔的荷载相近且塔重的测算差值较小，可考虑适当合并该部分铁塔，并按不同设计条件分别进行荷载计算和结构设计。(2) 单、双回路模块中杆塔系列划分原则如下：1) 直线塔500kV无冰、轻冰区单、双回路按5直线塔1悬垂转角塔；中冰区单、双回路按5直线塔；单回路重冰区按2直线塔。220kV无冰、轻冰区和中冰区单
14、回路按4直线塔，双回路按5直线塔；单回路重冰区按2直线塔。110kV无冰、轻冰区和中冰区单、双回路按3直线塔，单回路重冰区按2直线塔。跨越塔归并到普通直线塔中。 2) 悬垂转角塔500kV模块设计悬垂转角塔，角度为313(10)。110220kV模块原则上不设计悬垂转角塔。3) 耐张塔500kV无冰、轻冰区单、双回路按4转角塔+1终端塔，划分为 020、2040、4060和 6090四个角度系列，并单独设计终端塔；中冰区按4转角塔，划分为020、2040、4060和 6090(兼终端)四个角度系列。220kV无冰、轻冰区和中冰区单回路按4转角塔，划分为020、2040、4060和 6090(兼
15、终端)四个角度系列；220kV无冰、轻冰区双回路按4转角塔+1终端塔，划分为 020、2040、4060和 6090四个角度系列，并单独设计终端塔。中冰区双回路按4转角塔，划分为 020、2040、4060和 6090(兼终端)。20mm重冰区的500kV 和220kV均按3转角塔,划分为05、530、3060三个角度系列；30mm重冰区按3转角塔，划分为05、520、2040三个角度系列。110kV无冰区、轻冰区和中冰区的单、双回路均按4转角塔，划分为020、2040、4060和 6090(兼终端)四个角度系列；20mm重冰区按3转角塔，划分为05、530、3060三个角度系列；30mm重冰
