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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 概述原则设计V1.0继续采用模块化思路；整体框架分层级，使体系构造更加清晰，应用更为以便。模块的数量根据已制定的建设规划进行调节，编制深度较有所突破，其重要特点涉及：1) 杆塔模块库进一步完善，达到使原则模块覆盖率逐年提高的应用效果；2) 整体框架设立四层，设计深度逐级加深，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相应，使原则设计能
3、统一、规范、直接应用于施工图阶段。110kV500kV输电线路杆塔原则设计的总体原则为智能、高效、可靠、绿色，其设计思路重要涉及：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，符合南方电网公司公司原则及反事故措施等规定；2）结合南方电网的实际状况及运营特点，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，体现原则设计的科学性和统一性，并融入公司文化内涵，凸显南方电网公司公司文化特性；3）采用模块化构造进行设计，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，根据工程具体状况选择相应模块；4）杆塔设计原则化，统一设计根据、设计流程，统一材料属性、
4、型钢规格，统一运营设施构造规定。2 设计范畴本版原则设计重要是对南方电网公司电网基建项目所需的110kV、220kV和500kV三个电压级别的输电线路杆塔进行原则化、系列化设计工作。由于大跨越工程有其特殊性，需结合工程的实际状况进行“量身订做”，故不在原则设计的范畴。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,原则设计除老式的空间立体桁架式铁塔外，还涉及部分110kV、220kV的钢管杆。杆塔原则设计深度达到G3层杆塔构造图，满足施工图阶段的规定。工作内容重要涉及：1) 将原则设计已完毕的大部分模块的司令图深化为施工图； 2) 完毕下半年至所需新增模块的司令图和施工图设
5、计。3 设计原则3.1 重要技术原则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-)，结合南网五省的实际状况，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，原则设计的基本风速取值按23.5 m/s39 m/s范畴考虑，按2 m/s逐级递增。为便于记录对比，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23.52527293133353739500kV20m平均高折算风
6、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 覆冰取值考虑冰灾后工程设计冰厚的取值状况，原则设计将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，合理拟定风冰气象组合。3.1.3 导线截面根据南网五省电网规划，综合考虑既有工程及远期规划中的导线截
7、面选择状况，拟定原则设计各电压级别导线截面选用的重要原则如下：500kV线路：重要考虑4300mm2、4400mm2、4500mm2、4630mm2、4720mm2截面导线；220kV线路：重要考虑2240mm2、2300mm2、2400mm2、2500mm2、2630mm2、4300mm2截面导线； 110kV线路：重要考虑1185mm2、1240mm2、1300mm2、1400mm2、1500mm2和1630mm2截面导线。110kV500kV导线安全系数取值应满足有关规程规范。在拟定导线型号时，需根据不同气象条件组合，选择合适铝/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
8、计冰厚30mm的重冰区，应通过选型方案比较后选用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-240/40、JL/G1A-300/40、JL/G1A-400/5
9、0、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。无冰区线路建议选用导电率为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、年平均运营张力百分数的选择应根据不同的电压级别、不同的覆冰厚度、导地线配合、荷载计算等具体条件拟定并满足有关规程规范。3.1
10、.5 回路数根据南网五省电网规划，原则设计中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，应充足考虑电压级别、气象条件、走廊宽度、地形条件等多种因素，进行多方案技术经济比较，合理选择直线塔型。单回路耐张塔重要采用干字型塔。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四回路重要用于经济发达、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
11、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重要以山区为主，故原则设计110kV500kV杆塔重要按山地设计。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状况，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，原则设计将110kV500kV线路海拔高度划分为01000m、1000m、2500m、25003000m、30003500m、35004000m的6个范畴。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
12、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足考虑线路走廊的拆迁、砍伐等通道补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原则设计的一项重要内容，对原则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，又兼顾差别性，使其在具体工程的应用中杆塔的运用系数尽量接近1.0，获得较好的经济效益。本版原则设计重要按山区进行规划设计，大部分杆塔按全方位长短腿设计，
13、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) 每个杆塔模块中涉及两大类杆塔，分别是悬垂型杆塔和耐张型杆塔，其中悬垂型杆塔涉及直线塔和悬垂转角塔，耐张型杆塔涉及一般转角塔和终端塔。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，可考虑合适合并该部分铁塔，并按不同设计条件分别进行荷载计算和构造设计。(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
14、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。跨越塔归并到一般直线塔中。 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重冰区按3转角塔，划分为05、520、2040三个角度系列。所有
