～500kv架空送电线路设计技术规程

～500kv架空送电线路设计技术规程内容摘要：

规定确定。 表 地线不平衡张力与最大使用张力的百分比值 % 杆塔类别 钢筋混凝土杆 拉线铁塔 自立式铁塔 330kV及以下线路 15～ 20 30 50 500kV线路 20～ 30 40 50 3 转动横担或变形横担的启动力，应满 足运行和施工的安全要求。 耐张型杆塔的断线情况，应计算下列荷载组合： 1 在同一档内断任意两相导线 (终端杆塔应考虑作用有一相或两相断线张力的不利情况 )、地线未断、无冰、无风； 2 断任意一根地线、导线未断、无冰、无风； 3 断线情况时，所有的导线和地线的张力，均应分别取最大使用张力的 70%及 80%。 重冰区线路各类杆塔断线 (含纵向不平衡张力 )情况时的导线及地线张力，应按覆冰不小于正常覆冰荷载的 50%、无风和气温为 5℃的条件，由计算确定。 各类杆塔的断线数目应与非重冰区的规定相同；同时，尚应验算导线及地线同时存在有不均匀脱冰情况的各种荷载组合。 各类杆塔的断线情况下的断线张力或纵向不平衡张力均应按静态荷载计算。 各类杆塔的安装情况，应按 10m/s 风速、无冰、相应气温的气象条件下考虑下列荷载组合： 1 直线型 (含悬垂转角型 )杆塔的安装荷载： 1)提升导线、地线及其附件时发生的荷载； 2)导线及地线锚线作业时，导线及地线的锚线张力。 2 耐张型杆塔的安装荷载： 1)导线及地线荷载。 锚塔：锚地线时，相邻档内的导线及地线均未架设；锚导线时，在同档内的地线已架设。 紧线塔：紧地线时，相邻档内的地线已架设或未架设，同档内的导线均未架设；紧导线时，同档内的地线已架设，相邻档内的导线已架设或未架设。 2)临时拉线所产生的荷载。 3 安装荷载计算，应计及下列因素： 1)安装人员及其携带的工具等附加重力荷载； 2)导线及地线的初伸长补偿、施工误差及过牵引等产生的影响； 3)牵引或提升导线及地线时对杆塔 的冲击作用。 双回路及多回路杆塔，应按实际需要，考虑分期架设的情况。 终端杆塔应计及变电所 (或升压站 )一侧导线及地线已架设或未架设的情况。 位于基本地震烈度为七度及以上地区的混凝土高塔和位于基本地震烈度为九度及以上地区的各类杆塔均应进行抗震验算。 外壁的坡度小于 2%的圆锥形构件和圆筒形钢管构件，应计及风激横向振动的效应，必要时宜采取适当的防护措施。 导线及地线风荷载的标准值，应按式 ()和式 ()计算 WX=α W0μ Zμ SCβ C d Lp sin2θ () W0=V2/1600 () 式中： WX—— 垂直于导线及地线方向的水平风荷载标准值， kN； α —— 风压不均匀系数，应根据设计基准风速，按照表 的规定确定； β C—— 500kV线路导线及地线风荷载调整系数，仅用于计算作用于杆塔上的导线及地线风荷载 (不含导线及地线张力弧垂计算和风偏角计算 )，β C应按 照表 ；其他电压级的线路β C取 ； μ Z—— 风压高度变化系数，按现行国家规范《建筑结构荷载规范》的规定确定，当基准高度不是 10m 时，应作相应换算； μ SC—— 导线或地线的体型系数，线径小于 17mm 或覆冰时 (不论线径大小 )应取μSC=；线径大于或等于 17mm 时，μ SC 取 ； d—— 导线或地线的外径或覆冰时的计算外径；分裂导线取所有子导线外径的总和，m； Lp—— 杆塔的水平档距， m； θ —— 风向与导线或地线方向之间的夹角，度； W0—— 基准风压标准值， kN/m2，应根据基准高度的风速 V， m/s，按式 ()计算。 表 风压不均匀系数α和导地线风载调整系数β C 风速 V (m/s) V≤ 10 V=15 20≤ V＜30 30≤ V＜35 V≥ 35 α 计算杆塔荷载 校验杆塔电气间隙 β C 计算 500kV杆塔荷载 注：对跳线等档距较小者的计 算，α宜取 杆塔风荷载的标准值，应按式 计算 WS=W0μ Zμ Sβ Z AS () 式中： WS—— 杆塔风荷载标准值， kN； μ S、 AS—— 分别为构件的体型系数和承受风压面积计算值， m2，体型系数按现行国家规范《建筑结构荷载规范》确定； β Z—— 杆塔风荷载调整系数。 对杆塔本身，当杆塔全高不超过 60m 时，应按照表 对全高采用一个系数；当杆塔全高超过 60m 时，应按现行国家规范 GBJ9— 87《建筑 结构荷载规范》的规定，采用由下到上逐段增大的数值，但其加权平均值不应小于。 对基础，当杆塔全高不超过 50m 时，应取 ；全高超过 50m 时，应取。 表 杆塔风荷载调整系数β Z(用于杆塔本身 ) 杆塔全高 H (m) 20 30 40 50 60 β Z 单柱拉线杆塔 其他杆塔 注： 1 中间值按插入法计算； 2 对自立式铁塔，表中数值适用于高度与根开之比为 4～ 6 绝缘子串风荷载的标准值，应按式 ()计算 WI=W0μ Z AI () 式中： WI—— 绝缘子串风荷载标准值， kN； AI—— 绝缘子串承受风压面积计算值， m2。 直线型杆塔计算应考虑与线路方向成 0、 45℃ (或 60℃ )及 90℃的三种最大风速的风向；对一般耐张型杆塔可只计算 90℃一个方向；对终端杆塔可计算 0℃方向；对耐张杆塔转角度数较小时时宜考虑与线条荷载张力相反的风向；对特殊杆塔宜考虑最不利风向。 材 料 钢材的材质应根据结构的重要性、连接方式和结构所处的环境及气温等条件进行合理选择。 一般采用 Q235 和 Q345，有条件时也可采用 Q390 钢。 钢材的强度设计值及物理特性指标应符合现行国家规范 GBJ17— 88《钢结构设计规范》、 GB700— 88《碳素结构钢》和GB/T1591— 94《低合金结构钢》的规定。 螺栓和螺母的材质及其机械特性应分别符合现行规范 — 82《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》和 — 82《紧固件机械性能螺母》的规定。 环形 断面 (离心 )钢筋混凝土杆及预应力混凝土杆的钢筋，宜按下列规定采用： 1 普通钢筋用Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级钢筋和乙级冷拔低碳钢丝； 2 预应力钢筋用碳素钢丝、刻痕钢丝和热处理钢筋以及冷拉Ⅱ级、Ⅲ级和Ⅳ级钢筋。 环形断面 (离心 )钢筋混凝土杆和预应力混凝土杆的混凝土强度等级应分别不低于C40 和 C50。 其他混凝土预制构件不应低于 C20。 混凝土和钢筋的强度标准值和设计值以及各项物理特性指标，应按现行国家规范 GBJ10— 89《混凝土结构设计规范》的有关规定确定。 钢 材、螺栓和锚栓的强度设计值，应按照表 的规定确定。 各种焊缝的强度设计值，应按现行国家规范 GBJ17— 88《钢结构设计规范》的有关规定确定。 拉线宜采用镀锌钢绞线，其强度设计值，应按照表 的规定确定。 表 钢材、螺栓和锚栓的强度设计值 N/mm2 钢材组别或厚度 mm 抗拉 抗压和抗弯 抗剪 孔壁承压* 钢材 Q235 第一组 第二组 第三组 — — — 215 200 190 215 200 190 125 115 110 370 Q345 — ≤ 16 17～ 25 315 300 315 300 185 175 510 490 Q390 — ≤ 16 17～ 25 350 335 350 335 205 195 530 510 镀锌 级 标称直径 D≤ 24 200 — 170 — 级 标称直径 D≤ 24 240 — 210 — 粗制 螺栓 级 标称直径 D≤ 24 300 — 240 — 级 标称直径 D≤ 24 400 — 300 — 锚栓 Q235 钢 外径≥ 16 160 — — — 35 号优质碳素钢 外径≥ 16 190 — — — * 适用于构件上螺栓端距大于等于 (DB 螺栓直径 ) 表 镀锌钢绞线强度设计值 N/mm2 股数 热镀锌钢丝抗拉强度标准值 备 注 1175 1270 1370 1470 1570 计值等于总截面与 fg的乘积； fg中已计入了换算系数。 7 股 ，19 股 整根钢绞线抗拉强度设计值 fg 7 股 690 745 800 860 920 19 股 670 720 780 840 900 拉线金具的强度设计值，应取国家标准金具的强度标准值或特殊设计金具的最小试验破坏强度值除以 的抗力分项系数确定。 13 杆塔结构设计基本规定 一般规定 杆塔结构设计应采用以概率理论为基础的极限状态设计法，用可靠指标度量结构构件的可靠度，具体采用分项系数的设计表达式。 结构的极限状态是指结构或构件在规定的各种荷载组合作用下或在各种变形或裂缝的限值条件下，满足线路安全运行的临界状态。 极限状态分为承 载力极限状态和正常使用极限状态。 1 承载力极限状态。 结构或构件达到最大承载力或不适合继续承载的变形； 2 正常使用极限状态。 结构或构件的变形或裂缝等达到正常使用的规定限值。 结构或构件的强度、稳定和连结强度，应按承载力极限状态的要求，采用荷载的设计值和材料强度的设计值进行计算；结构或构件的变形或裂缝，应按正常使用极限状态的要求，采用荷载的标准值和正常使用规定限值进行计算。 杆塔结构荷载分类。 1 永久荷载。 导线及地线、绝缘子及其附件和结构构件及 杆塔上各种固定设备等的重力荷载；土压力及预应力等荷载。 2 可变荷载。 风和冰 (雪 )荷载；导线、地线及拉线的张力；安装检修的各种附加荷载；结构变形引起的次生荷载以及各种振动动力荷载。 承载能力和正常使用极限状态计算表达式 结构或构件的承载力极限状态，应采用下列表达式 γ O(γ G CG GK+ψΣγ Qi CQi QiK)≤ R () 式中：γ O—— 结构重要性系数，按安全等级选定。 一级：特别重要的杆塔结构，应取γ O=。 二级：各级电压线路的各类杆塔，应取γ O=。 三级：临时使用的各类杆塔，应取γ O=； γ G—— 永久荷载分项系数，对结构受力有利时，宜取γ G=；不利时，应取γ G=； γ Qi—— 第 i 项可变荷载的分项系数，应取γ Qi=； GK—— 永久荷载标准值； QiK—— 第 i 项可变荷载标准值； ψ —— 可变荷载组合系数，各级电压线路的正常运行情况，应取 ψ =； 220kV及以上送电线路的断线情况和各级电压线路的安装情况，应取 ψ =；各级电压线路的验算情况和 110kV线路的断线情况，应取 ψ =； CG、 CQi—— 分别为永久荷载和可变荷载的荷载效应系数； R—— 结构构件的抗力设计值。 结构或构件的正常使用极限状态，应采用下列表达式 GG GK+ψ Σ CQi QiK≤δ () 式中：δ —— 结构或构件的裂缝宽度或变形的规定限制值。 结构或构件承载力的抗震验算，应采用下列表达式 γ GE SGγ +γ Eh SEK+γ EV SEVK+ γ EQ SQ+ψ W SWK≤ R/γ RE () 式中：γ GE—— 重力荷载分项系数，一般宜取γ GE=，当重力荷载对结构承载力有利时，宜取γ GE=，当验算结构抗倾覆或抗滑移时，宜取γ GE=； SGγ —— 重力荷载代表值效应，应取结构构件、固定设备和导线、地线及绝缘子等的重力标准值； γ Eh、γ EV—— 分别为水平、竖向地震作用分项系数，当仅计算水平地震作用时：宜取γEh=，γ EV=0；当仅计算竖向地震作用时：宜取γ Eh=0，γ EV=；当两者同时计算时：如以水平作用为主，宜取γ Eh=，γ EV=；如以竖向作用为主，宜取γ Eh=，γ EV=； SEC—— 水平地震作用标准值效应，按现行国家规范《构筑物抗震设计规范》的有关规定计算，对悬挂的导线、地线及其附件的质量所产生的惯性作用可不予计。