1、第 1 页 共 15 页浙江省输电线路杆塔通用设计深化应用技术原则（2014.10.30）1、设计原则铁塔的设计和结构计算遵循以下原则：(1) 铁塔设计采用以概率理论为基础的极限状态设计法；(2) 基本风速、设计冰厚重现期按 30 年考虑；(3) 四回路铁塔结构重要性系数 0 取 1.1，其它塔型取 1.0。(4) 满足适用于电力送电线路工程项目的法令、法规、标准、规程、规范、规定等的最新有效版本。主要标准如下：建筑结构荷载规范(GB 50009-2012) 输电线路铁塔制图和构造规定(DL/T 5442-2010)110kV 750kV 架空输电线路设计规范 （GB 50545-2010）架
2、空送电线路杆塔结构设计技术规定 （DL/T 5154-2012）重覆冰架空输电线路设计技术规程 （DL/T5440-2009）(5) 本次深化应用对国网通用设计的 220kV 角钢塔进行全面校核，形成计算书、计算数据、单线图、加工图和汇总表等成果。(6) 本次深化应用对国网通用设计的 110kV 角钢塔和钢管杆进行全面校核，修改不满足浙江省内使用要求的地线保护角，增加全方位塔型，同时调整杆塔呼高弥补呼高不足的问题，形成计算书、计算数据、单线图、加工图和汇总表等成果。(7) 杆塔校核应按附件一要求进行。第 2 页 共 15 页2、气象条件本次通用设计各子模块中的其他气象要素组合，应根据各子模块的
3、基本风速和覆冰厚度，结合浙江省典型气象区参数进行确定。最低气温取-10 ，安装温度取-5 ，大风气温取 15 。考虑初伸长导线降温-15 ，地线-10 。塔型规划设计需考虑的四个工况：外过电压（雷电工况） 、内过电压（操作工况） 、工频电压（大风工况） 、带电作业。操作过电压和雷电过电压的风速按110kV750kV 架空输电线路设计规范 （GB50545）中的详细规定进行取值，其他工况的风速不必按导线高度进行折算，按该规范中规定取值即可。跨越塔的雷电过电压风速与相应型直线塔的雷电过电压风速取一致。3、导线和地线110220kV 导线安全系数取 2.5，年平均运行张力 25%，其中110kV 钢
4、管杆导线安全系数取 8；110kV 窄基塔导线安全系数取 5.0。计算地线荷载时，按导电率为 20 选取地线参数；计算地线支架高度、校核导地线间隙时，按导电率为 40 选取地线参数。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、导地线配合、荷载计算等具体条件确定，但地线安全系数应大于导线安全系数。仅在覆冰工况地线支架强度计算时，考虑地线覆冰较导线增加 5mm覆冰设计，断线工况不考虑增加 5mm 覆冰。地线按安全系数法计算荷载，JLB20A-150 安全系数取 4.5、JLB20A-120 安全系数取 4.0、JLB20A-100第 3 页 共 15 页安全系数取
5、 4.0。110kV 钢管杆地线安全系数取 11.0，窄基钢管塔地线安全系数取 7.0。同时，为提高通用设计的适用性，本次通用设计的地线设计按照两根地线一侧架设 OPGW 光缆、一侧架设地线考虑，OPGW 侧荷载同另一侧地线荷载。导线技术参数及机械特性导线名称 钢芯铝绞线 钢芯铝绞线 钢芯铝绞线 钢芯铝绞线 钢芯铝绞线 钢芯铝合金绞线导线型号 JL/G1A-240/40 JL/G1A-300/25 JL/G1A-300/40 JL/G1A-400/35 JL/G1A-630/45 JLHA2/G1A-300/50总截面 277.74 333.31 338.99 425.24 674 348.3
6、7直径(mm) 21.7 23.8 23.9 26.8 33.8 24.3单位重量(kg/km) 962.8 1057.0 1131.0 1347.5 2079.2 1207.7计算拉断力(N) 83760 83760 92360 103670 150450 144020最大破坏张力(N) 79572 79572 87742 98487 142928 136819综合弹性系数(MPa) 76000 65000 73000 65000 63000 76000综合膨胀系数(10-61/) 18.9 20.5 19.6 20.5 20.9 18.9地线技术参数及机械特性地线名称 铝包钢绞线 铝包钢绞
7、线 铝包钢绞线 铝包钢绞线 铝包钢绞线 铝包钢绞线地线型号 JLB20A-100 JLB40-100 JLB20A-120 JLB40-120 JLB20A-150 JLB40-150总截面 100.88 100.88 121.21 121.21 148.07 148.07直径(mm) 13.00 13.00 14.25 14.25 15.75 15.75单位重量(kg/km) 674.1 474.6 810.0 570.3 989.4 696.7计算拉断力(kN) 121660 61740 146180 74180 178570 90620最大破坏张力(N) 115577 58653 138
8、871 70471 169652 86089综合弹性系数(MPa) 147200 103600 147200 98100 147200 103600综合膨胀系数( 10-61/) 13.0 15.5 13.0 15.5 13.0 15.54、电气部分（1）绝缘配合绝缘配置的污区按 2.8cm/kV 设计，建议 2.8cm/kV 及以下可以采用第 4 页 共 15 页玻璃或瓷质绝缘子，2.8cm/kV 以上采用合成绝缘子。防雷要求的绝缘子片数，应综合下述因素进行片数取值。a）按照110750kV 架空输电线路设计规范7.0.2，在海拔高度1000m 以下地区，操作过电压及雷电过电压要求的悬垂绝缘
9、子串绝缘子片数；电压等级（kV） 220 110基本片数 13 7结构高度（ mm） 146 146b）为保持高塔的耐雷性能，全高超过 40m 有地线的杆塔，高度每增加10m，应比表 7.0.2 增加 1 片相当于高度为 146mm 的绝缘子。铁塔全高 220kV 110kV50m 13（对应雷电间隙 1.9m） 7（对应雷电间隙 1.0m）50-60 14（对应雷电间隙 1.9m） 8（对应雷电间隙 1.0m）60-70 15（对应雷电间隙 1.9m） 9（对应雷电间隙 1.0m）70-80 16（对应雷电间隙 2.0m） 10（对应雷电间隙 1.1m）80-90 17（对应雷电间隙 2.1
10、m） 11（对应雷电间隙 1.2m）c）按污区配置绝缘，采用不同的绝缘子型式，在 2.8cm/kV 污区条件下所采用的片数如下（耐污玻璃绝缘子有效爬电系数取 0.8，其余取 1.0）电压等级（ kV） 220 110绝缘子强度（kN） 120 70结构高度（mm ） 146 146盘径（mm ） 280/320 280/320爬电距离（mm ） 450/550 450/550第 5 页 共 15 页型式 双伞瓷/耐污玻璃 双伞瓷 /耐污玻璃绝缘子片数选择 14/14 7/7绝缘子总高度 2044mm 1022根据110750kV 架空输电线路设计规范 6.0.9 在易发生严重覆冰地区，宜采取增
11、加绝缘子串长和采用 V 型串、八字串。（2）铁塔相邻导、地线间和垂直排列的上下导线之间的水平偏移应满足规范要求。水平偏移取值（m）电压等级 110kV 220kV设计冰厚 10mm 0.50 1.00设计冰厚 15mm 0.75 1.25为了减小到转角因素对偏移值的影响，新规划设计塔型，型（40-60）转角塔偏移值较上表增加 0.1m， 型（60-90）转角塔偏移值较上表增加 0.2m。重冰区杆塔导地线偏移按照规范取值。（3）设计塔头时，双分裂子导线应兼顾水平排列和垂直排列方式。110kV 双分裂导线子导线间距 400mm，220kV 双分裂导线子导线间距600mm。（4）导线垂直排列时，相邻
12、导线间最小垂直线间距离不小于水平线间距离计算值的 75%。双回路不同回路的不同相导线间的最小水平（或垂直）距离应较水平线间距离（或垂直）间距计算值大 0.5m。（5）转角塔内、外侧跳线串安装原则根据浙江省电力公司文件（浙电运检【2012】1322 号）：关于加强第 6 页 共 15 页电网设备抵御台风能力工作实施意见的通知，对处于风速达到 31m/s 及以上地区的 110 千伏、220 千伏线路，耐张塔无论内角外角侧，均应安装固定式防风偏绝缘子。对 31m/s 及以上风区大转角塔内侧横担可能有所影响，需校核横担长度，必要时设置跳线支架。转角内侧转角度数 转角外侧31m/s 以下风区 31m/s
13、 及以上风区020 单串 单串 单串2040 单串 / 单串4060 双串 / 单串6090 双串 / 单串（6）串长取值110kV 铁塔：校核的塔型 I、II、K 型直线塔串长 1.8m， III 型直线塔 2.0m；新规划设计建议 I、II、K 型直线塔串长 1.9m，III 型直线塔 2.1m。耐张串串长：对 2300 分裂导线取 3.2m，对单导线取 3.0m。跳线串：固定式防风偏跳串串长 1.6m，直跳跳线弧垂 1.9m，单跳串跳线弧垂 1.2m，双跳串跳线弧垂 1.0m。220kV 铁塔：直线串长 3.6m。V 串夹角取值， （大风工况摇摆角-7 度）x2。耐张串串长：4.7m。跳
14、线串：固定式防风偏跳串串长 2.8m，直跳跳线弧垂 3.1m，单跳串跳线弧垂 1.6m，双跳串跳线弧垂 1.4m。第 7 页 共 15 页（7）间隙圆电气间隙圆应计算工频电压（大风） 、内过电压（操作过电压） 、外过电压（雷电过电压） 、带电作业四种工况。绘制间隙圆图时，绝缘子串长度按实计算，选用重量较轻的合成绝缘子计算各工况下的摇摆角，并按下导线和导线侧的均压环分别检查塔头的电气间隙。计算直线塔悬垂串风偏角时，除跨越塔外，各塔型均以下导线为基准高度（110330kV 下导线平均高度取 15m，跨越塔的下导线基准高度取40m） ，由此分别推算下、中、上导线高空风压系数。在铁塔塔头设计中绝缘子串
15、风偏计算时，风压不均匀系数 当基本风速27 m/s 时，取 0.61，当 20基本风速 27 m/s 时取 0.75，当基本风速20 m/s 时取 1.0。在具体工程校验杆塔电气间隙时风压不均匀系数 随水平档距变化取值。计算悬垂绝缘子串风偏角时，采用复合绝缘子计算。计算跳线串风偏角时，按 1.3 倍风速计算风荷载，跳线串考虑采用防风偏合成绝缘子，大风时风偏角取 15，雷电过电压、带电作业风偏角取 5。绘制铁塔间隙圆图时，应考虑塔头宽度的影响，在子导线的下导线处增加垂直下偏量和水平偏移量，然后在此基础上绘制间隙圆。110kV 平地塔型，下偏量取 200mm，水平偏移量取 150mm；山地塔型，下
16、偏量取 300mm，水平偏移量取 200mm。220kV 平地塔型，下偏量取 300mm，水平偏移量取 200mm；山地塔型，下偏量取 600mm，水平偏移量取 300mm。第 8 页 共 15 页杆塔复核时，按新间隙圆进行校核，但对不满足要求的杆塔塔头尽量不做修改，而是提出其使用限制条件。220kV，导线对横担的间隙裕度取 200mm；导线对塔身的间隙有脚钉处取 300mm，其余部位取 200mm。110kV，导线对横担的间隙裕度取 150mm；导线对塔身的间隙有脚钉处取 250mm，其余部位取 150mm。（8）地线保护角按满足浙江地区使用要求进行修改，110220kV 单回路导线防雷保护
17、角不大于 10 度，双回路导线防雷保护角不大于零度。5、联塔金具统一联塔金具应结合国网通用金具串的连接方式。110kV 单导线 1x300 的联塔金具如下表导线 地线 跳线直线塔ZBS-07/10-80（M18 ，L=45 ）挂线角钢开孔 320，间距 300UB-1080（ M18，L=45）挂线角钢开孔 120/转角塔U-1695（M24，C=24）挂线孔 26预留 2 组安装孔 26U-1085（M18，C=20）挂线孔 20，预留2 组安装孔 20UB-0770（M16，L=45）挂线角钢开孔320110kV 导线 2x300 的联塔金具如下表导线 地线 跳线直线塔ZBS-07/10-
18、80（M18 ，L=45 ）挂线角钢开孔 320，间距 300UB-1080（ M18，L=45）挂线角钢开孔 120/第 9 页 共 15 页转角塔U-32115（M30，C=32）挂线孔 32预留 2 组安装孔 26U-1085（M18，C=20）挂线孔 20，预留2 组安装孔 20UB-0770（M16，L=45）挂线角钢开孔320220kV 导线 2x400 联塔金具如下表导线 地线 跳线直线塔V 串：U-21S（M24 ，C=26） ；I 串： LT-21S（M24 ， L=80） 、ZBS-21S（M24 ， L=64） 、UB-21B（M24 ， L=60）满足其中之一UB-12
19、T（ M22，L=45） /转角塔 U-32S（M30，C=32 ）U-12（M22，C=24）覆冰大于 15mm U-16S（M24 ，C=22）UB-10（ M18，L=45）220kV 导线 2x630 联塔金具如下表导线 地线 跳线直线塔V 串： U-21S（M24 ， C=26） ；I 串：LT-21S（M24，L=80） 、ZBS-21S（M24，L=64） 、UB-21B（M24，L=60）满足其中之一UB-12T（ M22，L=45） /转角塔 U-42S（M36，C=38 ）U-12S（M22 ，C=22）覆冰大于 15mm U-16S（M24 ，C=22）UB-10（M18
20、，L=45）6、杆塔规划第 10 页 共 15 页主要针对新增的 110kV 轻冰区塔型。考虑到山地使用，适当增加使用档距，同时解决转角塔呼高不足的问题。 校核原塔则按原规划设计条件校验。（1）直线塔：采用 “三塔+ 跨越塔”即“3+1”系列，采用全方位长短腿型式。跨越塔按相应模块的 II 型塔的设计条件规划，呼高应与 II 型塔呼高衔接，避免漏档和重复。（2）耐张塔：划分为 020、2040 、4060、6090 四个角度系列，最大呼高 30m。（3）终端塔：单独设计终端塔，按 040、4090 两个角度系列，最大呼高 30m。轻冰区双回路塔型规划表杆塔名称 水平档距 （m） 垂直档距 （m
21、） Kv 值 转角度数 （） 呼高（ m） 计算高度 （m）极限档距（m）导线最小层高（m）SZC1 350 450 0.85 1530 27 / /SZC2 450 700 0.75 1530 27 640 4.0SZC3 600 900 0.65 1536 33 800 4.8SZCK 450 700 0.75 3351 51 / 4.0SJC1 450 1000 020 1530 30 750 4.0SJC2 450 650 2040 1530 30 750 4.0SJC3 450 650 4060 1530 30 750 4.0SJC4 450 650 6090 1530 30 750 4.0SDJC1 350 550 040 1530 30 750 4.0SDJC2 350 550 4090 1530 30 750 4.0注：耐张塔导线层高根据极限档距，按“耐张塔-耐张塔”推算中冰区双回路塔型规划表
