1、 1 ICS 29.240 Q/GDW 国 家 电 网 公 司 企 业 标 准 Q/GDW 101782017 代替 Q/GDW 1782008 1000kV 交流架空输电线路设计技术规定 Technical code of designing 1000kV overhead transmission line 2018 - 02 - 12 发布 2018 - 02 - 12 实施 国家电网公司 发布 Q/GDW 101782017 I 目 次 前 言 . II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 符号 . 3 5 总则 . 4 6 路径 . 5 7 气象
2、条件 . 5 8 导线和地线 . 6 9 绝缘子和金具 . 7 10 绝缘配合、防雷和接地 8 11 导线布置 . 11 12 杆塔型式 . 12 13 杆塔荷载及材料 . 12 14 杆塔结构 . 17 15 基础设计 . 19 16 对地距离及交叉跨越 . 21 17 环境保护 . 24 18 劳动安全和工业卫生 . 25 19 附属设施 . 25 附录 A(资 料性附录) 典型环境污湿特征与相应现场污秽度评估及外绝缘强度选择 26 附录 B(资料性附录) 使用悬垂绝缘子串的杆塔,水平线间距与档距的关系 . 28 附录 C(资料性附录) 不同海拔高度的气象参数 . 29 附录 D(资料性附
3、录) 公路等级 . 30 编制说明 . 33 Q/GDW 101782017 II 前 言 为规范设计,统一 国家电网公司 1000kV交流架空输电线路 的主要设计技术原则,制定本标准。 本标准代替 Q/GDW 1782008,与 Q/GDW 1782008相比, 主要技术性差异 如下 : 根据近年来 1000kV交流线路技术的发展,在 绝缘配合、防雷和接地等章节 增加 了双回路的电气参数 ; 根据 1000kV交流线路建设中的新技术、新工艺、新材料的应用,在导地线、绝缘子和金具、杆塔结构等章节,增加了相关内容 ; 细化了跨越 高速铁路、高速公路和重要输电通道 等的相关技术要求; 本标准由国家
4、电网公司基建部 、交流部 提出并解释。 本标准由国家电网公司科技部归口。 本标准起草单位: 国网 经济技术研究院 有限公司 、电力规划设计总院、 中国电力工程顾问集团 华东电力设计院有限公司、 中国电力工程顾问集团 东北电力设计院有限公司、 中国电力工程顾问集团 中南电力设计院有 限公司、 中国电力工程顾问集团 西北电力设计院有限公司、 中国电力工程顾问集团 西南电力设计院有限公司、 中国电力工程顾问集团 华北电力设计院有限公司、 中国能源建设集团 广东省电力设计研究院有限公司。 本标准主要起草人: 李晋、 郭艳霞 、 侯中伟、李奥森、程述一、 薛春林、袁志磊、郑逸群、 赵雪灵、王志强、 田雷
5、、李显鑫、 赵峥、 李琳、 刘学军、 戴宇明 、 付明翔、 赵伟 、 徐佩洪、 刘利林、李健、 李铁鼎、 张宁刚、胡志义、 贺立斋、 冯勇 、胡全 、 施芳、戴雨剑、 张亮亮、汪晶毅 。 本标准 2008年 3月首次发布, 2017年 7月第一次修订。 本标准在执行过程 中的意见或建议反馈至国家电网公司科技部。 Q/GDW 101782017 1 1000kV 交流架空输电线路设计技术规定 1 范围 本 标准 提出了交流 单 、 双回 1000kV架空输电线路的设计原则,并提供了必要的技术数据 。 本标准 适用于新建交流 1000kV架空输电线路设计 ,改建线路可参考执行 。 2 规范性引用文
6、件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T 700 碳素结构钢 GB/T 1591 低合金高强度结构钢 GB/T 3098.1 紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱 GB/T 3098.2 紧固件机械性能 螺母 GB 50009 建筑结构荷载规范 GB 50017 钢结构设计规范 GB 50665 1000kV 架空输电线路设计规范 DL/T 5154 架空输电线路杆塔结构设计技术规定 3 术语和 定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 1000kV架空输电线路 10
7、00kV overhead transmission line 标称电压 1000kV交流架空输电线路,简称 1000kV线路。 3.2 弱电 线路 telecommunication line 指各种电信号通信线路。 3.3 轻、中、重冰区 light/medium/heavy icing area 设计覆冰厚度 10mm及以下地区为轻冰区,设计冰厚大于 10mm小于 等于 20mm地区为中冰区, 20mm及以上地区为重冰区 ( 20mm冰区可按中冰区或重冰区两种情况进行设计) 。 3.4 基本 风速 reference wind speed 按沿线气象台站 10m高度处 10min平均的风
8、速观测数据,经概率统计得出 100年一遇最大值后确定的风速。 3.5 Q/GDW 101782017 2 稀有 风速 ,稀 有覆冰 rare wind speed、 rare ice thickness 根据历史上记录存在,并显著地超过历年记录频率曲线的严重大风、覆冰。 3.6 耐张段 section 两耐张杆塔间的线路部分。 3.7 平均运行张力 everyday tension 年平均气温情况下,弧垂最低点的导线或地线张力。 3.8 居民区 residential area 工业企业地区、港口、码头、火车站、城镇等人口密集区。 3.9 非 居民区 non-residential area
9、上述居民区以外地区。虽然时常有人、有车辆 或农业机械到达,但未遇房屋或房屋稀少的地区。 3.10 交通 困难 地区 difficult transport area 车辆、农业机械不能到达的地区。 3.11 间隙 electrical clearance 线路任何带电部分与接地部分的最小距离。 3.12 对地距离 ground clearance 任何带电部分与地面之间的最小距离。 3.13 保护角 shielding angle 在杆塔处地线的垂直平面与通过导线外侧子导线与地线平面之间的夹角。 3.14 采动影响区 mining affected area 获得采矿权,准备开采或正在开采的矿
10、区;矿产开采后,地表出现变形的区域。 3.15 大 跨越 large crossing 线路跨越通航大江河、湖泊或海峡等,因档距较大或铁塔较高,导线选型或铁塔设计需特殊考虑,且发生故障时严重影响航运或修复特别困难的耐张段。 3.16 三跨 crossing high-speed railway, highway and important transmission lines Q/GDW 101782017 3 线路跨越高速铁路、高速公路和重要输电通道。 4 符号 下列符号适用于本文件。 4.1 作用与作用效应 A(k、 S、 C、 ) : 基础上拔或倾覆的承载力函数; C: 结构或构件的裂缝
11、宽度或变形的规定限值; f: 地基承载力特征值; P: 基础底面处的平均压应力设计值; Pmax: 基础底面边缘的最大压应力设计值 ; r: 回转半径; R: 结构构件的抗力设计值; SGK: 永久荷载标准值的效应; SQiK: 第 i项可变荷载标准值的效应; SGE: 永久荷载代表值的效应; SEhk: 水平地震作用标准值的效应; SEVK: 竖向地震作用标准值的效应; SEQK: 导、地线张力可变荷载的代表值效应; Swk: 风荷载标准值的效应; T : 绝缘子承受的最大使用荷载、验算、断线、断联荷载或常年荷载 ; TE: 基础上拔或倾覆外力设计值; Tmax: 导、地线在弧垂最低点的最大
12、张力; Tp : 导、地线的拉断力; TR : 绝缘子的额定机械破坏负荷; V : 基准高度为 10m的风速; WI : 绝缘子串风荷载标准值; Wo: 基准风压标准值; Ws: 杆塔风荷载标准值; Wx: 垂直于导线及地线方向的水平风荷载标准值; C: 混凝土的重度设计值 ; S: 土的重度设计值。 4.2 电工 n : 海拔 1000m时每串绝缘子所需片数; nH : 高海拔下每串绝缘子所需片数; U: 系统标称电压; Um: 最高运行电压; : 爬电比距。 4.3 计算 系数 B1: 导线、地线及绝缘子覆冰后风荷载增大系数; B2: 构件覆冰后风荷载增大系数; B: 覆冰时风荷载增大系数
13、 ; K: 构件长细比修正系数; Q/GDW 101782017 4 Ka : 空气放电电压海拔修正系数; Kc : 导、地线的设计安全系数; ki : 悬垂绝缘子串系数; KI : 绝缘子机械强度的安全系数; Ke : 单片绝缘子的爬电距离有效系数; m: 海拔修正因子; m1: 特征指数; : 风压不均匀系数; c: 导线及地线风荷载调整系数; z: 杆塔风荷载调整系数; s: 构件的体型 系数; SC: 导线或地线的体型系数; Z: 风压高度变化系数; Eh : 水平地震作用分项系数; EV : 竖向地震作用分项系数; EQ: 导、地线张力可变荷载的分项综合系数; f: 基础的附加分项系
14、数; G: 永久荷载分项系数; Qi: 第 i项可变荷载的分项系数; RE: 承载力抗震调整系数; rf: 地基承载力调整系数; : 可变荷载组合系数; wE: 抗震基本组合中的风荷载组合系数。 4.4 几何参数 AI: 绝缘子串承受风压面积计算值; As: 构件承受风压的投影面积计算值; D: 导线水平线间距离; DP: 导 线间水平投影距离; DX: 导线三角排列的等效水平线间距离; DZ: 导线间垂直投影距离; 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; fc: 导线最大弧垂; H : 海拔高度; L : 档距; Lk: 悬垂绝缘子串长度; L01 :
15、单片绝缘子的几何爬电距离; Lp: 杆塔的水平档距; LS : 单片绝缘子的有效爬电距离 ; S : 导线与地线间的距离; : 风向与导线或地线方向之间的夹角; k: 几何参数的标准值。 5 总则 Q/GDW 101782017 5 5.1 1000kV 架空输电线路(简称为 1000kV 线路)的设计应贯彻国家的基本 建设方针和技术经济政策,做到安全可靠、技术先进、经济合理、资源节约、环境友好、符合国情。 5.2 1000kV 线路设计,应从实际出发,结合地区特点,积极慎重地采用新技术、新材料、新工艺,推广应用节能、降耗、环保的先进技术和产品。 5.3 1000kV 线路设计中,除应按本规定
16、执行外,尚应符合现行国家标准和电力行业标准有关规定的要求,当本技术规定与现行标准不一致时,以本规定为准,并认真贯彻执行国家颁发的强制性条文。 6 路径 6.1 路径选择宜采用卫片、航片、全数字摄影测量系统和红外测量等新技术;在滑坡、泥石流、崩塌等不良地质发育地区宜采 用地质遥感技术;综合分析线路长度、地形地貌、地质、冰区、交通、施工、运行及地方规划等因素,进行多方案技术经济比较,并应做到安全可靠、环境友好、经济合理。 6.2 路径选择宜避开军事设施、大型工矿企业等重要设施 , 并应符合城镇规划。当无法避让时应取得相关协议。 6.3 路径选择宜避开自然保护区、风景名胜区 和 水源地保护区 等环境
17、敏感区,当无法避开时应做好评估、报批工作。 6.4 路径选择宜避开不良地质地带和采动影响区,宜避开重冰区、易舞动区及影响安全运行的其他地区,当无法避让时,应采取必要的措施。 6.5 “三跨 ”跨越点 的选择除了满足 GB50665 的相关要求外,还 宜避开重冰区、 2 级及 3 级舞动区, 当无法避让时,应采取必要的措施 。 6.6 路径选择应分析线路与电台、机场、弱电线路等邻近设施的的相互影响。 6.7 发电厂和变电站的进出线,应根据厂、站的总体布置统一规划。 6.8 轻、中、重冰区的耐张段长度分别不宜大于 10km、 5km、 3km,当耐张段长度较长时应采取防串倒措施。在高差或档距相差悬
18、殊的山区等运行条件较差的地段,耐张段长度宜适当缩短。输电线路与主干铁路、高速铁路、高速公路及重要输电通道交叉时,应采用独立耐张段。 6.9 路径选择宜靠近现有国道、省道、县道及乡镇公路,并应充分 利用现有的交通条件,方便施工和运行。 6.10 山区线路在选择路径和定位时,应避免出现杆塔两侧大小悬殊的档距,当无法避免时,应采取提高安全度的措施。 “三跨 ”应尽量避免出现大档距和大高差的情况,跨越塔两侧档距之比不宜超过 2: 1。 6.11 有大跨越的输电线路路径应结合跨越点,通过综合技术经济比较确定。 7 气象条件 7.1 设计气象条件,应根据沿线气象资料的数理统计结果及附近已有线路的运行经验确
19、定,基本风速、设计冰厚重现期应按 100 年确定。 7.2 统计计算 基本风速时,应按当地气象台、站 10min 时距平均的年最大风速为样本,并宜采用极值 型分布作 为概率模型。统计风速样本,应取以下高度: a) 一般输电线路应取离地面 10m; b) 大跨越 应 取离历年大风季节平均最低水位 10m。 7.3 山区输电线路,宜采用统计分析和对比观测等方法,由邻近地区气象台、站的气象资料推算山区的 基本风速,并结合实际运行经验确定。如无可靠资料,宜将附近平原地区的统计值提高 10%选用。 7.4 基本风速一般不应低于当地基本风压值且不宜低于 27m/s,必要时按稀有风速条件进行验算。 7.5
20、轻冰区宜按无冰、 5mm 或 10mm 覆冰厚度设计;中冰区宜按 15mm 或 20mm 覆冰厚度设计;重冰区宜按 20mm、 30mm、 40mm 或 50mm 覆冰厚度设计。必要时还宜按稀有条件进行验算。 7.6 除无冰区外,地线覆冰厚度应比导线增加 5mm。 Q/GDW 101782017 6 7.7 设计时应加强对沿线已建线路设计、运行情况的调查,应分析微地形、 微 气象条件、导线易舞动地区等影响。 7.8 确定大跨越基本风速,如无可靠资料,宜将附近陆上输电线路的风速统计值换算到跨越处历年大风季节平均最低水位以上 10m 处,并增加 10%,然后考虑水面影响再增加 10%后选用。大跨越
21、基本风速不应低于相连接的陆上输电线路的基本风速。 7.9 大跨越 设计 冰厚,除无冰区段外,宜较附近一般输电线路的 设计冰厚 增加 5mm。必要 时还宜按稀有覆冰条件进行验算。 7.10 设计用年平均气温,应按下列方法确定: a) 如地区年平均气温在 3 17 之内,取与年平均气温值邻近的 5 的倍数值; b) 如地区年平均气温小于 3 和大于 17 时,分别按年平均气温减少 3 和 5 后,取与此数邻近的 5 的倍数值。 7.11 安装工况风速应采用 10m/s,无冰,并宜按下列要求采用同时气温: a) 最低气温为 -40 和 -30 的地区,宜采用 -15 ; b) 最低气温为 -20 的
22、地区,宜采用 -10 ; c) 最低气温为 -10 的地区,宜采用 -5 ; d) 最低气温为 -5 的地区,宜采用 0 ; e) 最低气温为 0 的地区,宜 采用 5 。 7.12 雷电过电压工况的气温宜采用 15 。当基本风速折算到导线平均高度处其值大于等于 35m/s 时,雷电过电压工况的风速宜取 15m/s,否则取 10m/s;校验导线与地线之间的距离时,应采用无风、无冰工况。 7.13 操作过电压工况的气温可采用年平均气温,风速宜取基本风速折算到导线平均高度处风速的50%,但不宜低于 15m/s,且无冰。 7.14 带电作业工况的风速可采用 10m/s,气温可采用 15 ,且无冰。
23、7.15 覆冰工况气温可采用 -5 ,同时风速在轻冰区、中冰区可采用 10m/s,重冰区可采用 15m/s,如有实测资料,覆冰同时风速可 按实测资料选取。 7.16 对 15mm 及以上冰区的 “三跨 ”,导线最大设计验算覆冰厚度应比同区域常规线路增加 10mm,地线设计验算覆冰厚度增加 15mm;对历史上曾出现过超设计覆冰的地区,还应按稀有覆冰条件进行验算。 8 导线和地线 8.1 导线截面宜根据系统需要按经济电流密度选择,且应满足可听噪声和无线电干扰等技术条件的要求, 并通过年费用最小法进行综合技术经济比较后确定。 8.2 海拔 500m 及以下地区, 距离线路边相导线地面水平投影外侧 2
24、0m、对地 2m 高度处,且频率为0.5MHz 时,无线电干扰设计控制值不应大于 58dB( V/m)。 8.3 海拔 500m 及以下地区, 距离线路边相导线地面水平投影外侧 20m 处,湿导线的可听噪声设计控制值不应大于 55dB( A)。 8.4 导线选择除满足 8.2 和 8.3 所规定的无线电干扰和可听噪声限值外,还应符合环保部门针对具体工程所提出的限值及计量标准要求。 8.5 验算导线允许载流量时,导线的允许温度宜按下列规定取值: a) 钢(铝包钢)芯铝绞线 、 钢(铝包钢)芯铝合金绞线 和铝合金芯铝绞线 宜采用 +70 ,必要时可采用 +80 ;大跨越宜采用 +90 ; b) 铝
25、包钢绞线可采用 +80 ,大跨越可采用 +100 ,或经试验决定 ; c) 环境气温宜采用最热月平均最高 温度;风速采用 0.5m/s(大跨越采用 0.6m/s);太阳辐射功率密度采用 0.1W/cm2。 8.6 地线应满足电气和机械使用条件要求,还应按电晕起晕条件进行校验,地线表面静电场强与起晕场强之比不宜大于 0.8。如地线为 OPGW 时还应考虑耐雷击性能要求。 Q/GDW 101782017 7 8.7 地线 宜 选 用铝包钢绞线 , 验算短路热稳定时允许温度 可采用 +300C ;光纤复合架空地线( OPGW)验算短路热稳定时 允许温度应采用产品试验保证值。计算时间和相应的短路电流值
26、应根据系统条件决定。 8.8 导线和地线弧垂最低点设计安全系数不应小于 2.5。 悬挂点的设计安全系数不应小于 2.25。 地线的安全系数宜大于导线的安全系数。导、地线的最大张力,应按式( 1)计算: cp KTT /max (1) 式中 : maxT 导、地线在弧垂最低点的最大张力( N); pT 导、地线的拉断力( N); Kc 导、地线的设计安全系数。 8.9 在稀有风速或稀有覆冰气象条件时,弧垂最低点的最大张力,不应超过拉断力的 60%。悬挂点的最大张力不应超过拉断力的 66%。 8.10 光纤复合架空地线( OPGW)的设计安全系数,宜大于导线的设计安全系数。 8.11 导地线防振措
27、施应按下列条件设计: a) 铝钢截面比不小于 4.29 的钢芯铝绞线,其平均运行张力的上限 不应超过拉断力的 25%。 采用阻尼间隔棒时 , 档距在 600m 及以下可不再采用其他防振措施 ; 档距在 600m 以上应采用防振锤 (阻尼线 )或再另加护线条防振 。 阻尼间隔棒宜不等距、不对称布置。 b) 铝包钢绞线 平均运行张力的上限及 和 防振措施,应 符合表 1 的规定 。 表 1 铝包钢绞 线平均运行张力的上限和防振措施 情 况 平均 运行张力的上限(拉断力的百分数) % 防振措施 档距不超过 600m的开阔地区 12 不需要 档距不超过 600m的非开阔地区 18 不需要 档距不超过
28、120m 18 不需要 不论档距大小 25 防振锤(阻尼线)或 再 另加护线条 8.12 导、地线架设后的塑性伸长,应按制造厂提供的数据或通过试验确定,塑性伸长对弧垂的影响宜采用降温法补偿。如无资料,镀锌钢绞线的塑性伸长可采用 110-4;并降低温度 10 补偿;钢芯铝绞线的塑性伸长及降温值可采用表 2 所列数值。 表 2 钢芯铝绞线的塑性伸长及降温值 铝钢截面比 塑性伸长 降 温值 4.29 4.38 310-4 15 5.05 6.16 310-4 410-4 1520 7.71 7.91 410-4 510-4 2025 11.34 14.46 510-4 610-4 25(或根据试验数
29、据确定 ) 注: 对大铝钢截面比的钢芯铝绞线或钢芯铝合金绞线应由制造厂家提供塑性伸长值或降温值 8.13 线路经过导线易发生舞动地区时应采取或预留防舞措施。具体方案可根据运行经验或通过试验确定。 9 绝缘子和金具 Q/GDW 101782017 8 9.1 绝缘子机械强度的安全系数,不应小于表 3 所列数值。双联及多联绝缘子串 应验算断一联后的机械强度,其荷载及安全系数按断联情况考虑。 表 3 绝缘子机械强度安全系数 情况 最大使用荷载 常年荷载 验算荷载 断线 断联 盘型绝缘子 棒型复合绝缘子 安全系数 2.7 3.0 4.0 1.8 1.8 1.5 注 1: 常年荷载指年平均气温条件下绝缘
30、子所承受的荷载,验算荷载是验算条件下绝缘子所承受的荷载; 注 2: 断线、断联的气象条件是无风、有冰、 -5 ; 注 3: 导、地线张力可按第 13.1.5条规定取值。 9.2 绝缘子承受的各种荷载应按式 ( 2) 计算: T =TR/KI (2) 式中: T 绝缘子承受的最大使用荷载、验算荷载、断线荷载、断联荷载或常年荷载 (kN); RT 绝缘子的额定机械破坏负荷 (kN); IK 绝缘子机械强度的安全系数,按本规范表 3 采用。 9.3 采用黑色金属制造的金具表面应热镀锌或采取其他相应的防腐措施。 9.4 金具强度的安全系数不应小于下列数值: a) 最大使用荷载情况时,金具强度的安全系数
31、不应小于 2.5; b) 断线、断联情况时 ,金具强度的安全系数不应小于 1.5。 9.5 绝缘子串及金具应具有良好的均压和防电晕措施。有特殊要求需要另行研制或采用非标准金具时,应经试验合格后方可使用。 9.6 当线路与直流输电工程接地极距离小于 5km 时,地线 (光纤复合架空地线 )应绝缘;大于或等于 5km时,应通过计算或分析确定地线 (包括光纤复合架空地线 )是否绝缘。地线绝缘时宜使用双联绝缘子串。 9.7 与横担连接的第一个金具应转动灵活且受力合理,其强度应较串内其他金具强度适当提高。 9.8 悬垂 V 型绝缘子串两肢之间夹角的一半可比最大摇摆角小 5 10,或通过试验确定。 9.9
32、 线路经过易舞 动区应 符合 Q/GDW 1829架空输电线路防舞设计规范的相关规定 。 9.10 大风频繁发生区、 风振严重区域的 “三跨”段金具设计宜适当加强。 9.11 耐张塔跳线宜采用笼式刚性跳线。 10 绝缘配合、防雷和接地 10.1 1000kV 架空输电线路的绝缘配合,应使线路能在工频电压、操作过电压和雷电过电压等各种条件下安全可靠地运行。 10.2 1000kV 线路的防污绝缘设计,应依照审定的污秽分区图划定的污秽等级,并结合现场实际调查结果进行。绝缘子片数的确定可采用爬电比距法,也可采用污耐压法。当采用爬电比距法时,绝缘子片数通过式( 3)确定。污秽等级标准分级 见附录 A。
33、 0e3 LKUn m (3) 式中: n 海拔 1000m 时每联绝缘子所需片数; 统一爬电比距, mm/kV; mU 系统最高运行电压, kV; 0L 单片悬式绝缘子的几何爬电距离, mm; Q/GDW 101782017 9 eK 绝缘子爬电距离的有效系数。 10.3 耐张绝缘子串的绝缘子片数可取悬垂串同样的数值。在同一污区,其爬电比距根据运行经验较悬垂绝缘子串可适当减少。 10.4 在轻、中污区复合绝缘子的爬电距离不宜小于盘型绝缘子;在重污区其爬电距离应根据污秽闪络试验结果确定,复合绝缘子两端都应加均压环,其中导线侧应安装大、小双均压环,其有效绝缘长度应满足雷电过电压和操作过电压的要求
34、。 10.5 在海拔高度超过 1000m 的地区,绝缘子片数应进行修正,修正方法可按式( 4)确定: 1000/10000 . 1 2 1 5 1 HmH nen . (4) 式中: nH高海拔地区每串绝缘子所需片数; H海拔高度( m)( H 2000m); m1特征指数,它反映气压对于污闪电压的影响程度,由试验确定。 10.6 在重覆冰地区,宜采用 V 型串,绝缘子片数可按污秽电压选择;在易覆冰的非重冰区,可采用防冰闪复合绝缘子。 10.7 1000kV 架空输电线路在相应风偏条件下,带电部分与杆塔构件 (包括拉线、脚钉等 )的最小间隙,应符合表 4、表 5 的规定。 表 4 单回路带电部
35、分与杆塔构件的最小间隙( m) 标称电压 kV 1000 海拔高度 m 500 1000 1500 工频电压 2.7 2.9 3.1 操作过电压 边相 I串 5.6 6.0 6.4 中相 V型串 6.7( 7.9) 7.2( 8.0) 7.7( 8.1) 雷电过电压 注: 括号内数值为对上横担最小间隙值。 表 5 双回路带电部分与杆塔构件的最小间隙( m) 标称电压 kV 1000 海拔高度 m 500 1000 1500 工频电压 2.7 2.9 3.1 操作过电压 6.0 6.2 6.4 雷电过电压 6.7 7.1 7.6 注: 最小间隙为 I串 数据。 10.8 空气放电电压海拔修正系数
36、 aK 可按式( 5)确定: 8150mHa eK . (5) 式中: H海拔高度 (m)(H 2000m); m海拔修正因子;工频电压、雷电过电压海拔修正因子 m=1.0;操作过电压海拔修正因子可按海Q/GDW 101782017 10 拔修正因子 (m)与电压的关系(图 1)中的曲线 a、 c 取值。 图 1 海拔修正因子( m) 10.9 带电作业时,带电部分对杆塔接地部分的最小校验间隙应符合表 6 和表 7 的规定,同时 应满足带电作业的技术要求。 带电作业间隙不作为铁塔设计的控制条件。 表 6 单回路带电作业时带电部分对杆塔接地部分的校验间隙( m) 海拔高度 m 500 1000
37、1500 中相 V串校验间隙 6.2 6.7 7.2 边相 I串校验间隙 5.6 6.0 6.4 表 7 双回路带电作业时带电部分对杆塔接地部分的校验间隙( m) 海拔高度 m 0 500 塔身校验间隙 5.2 5.5 下侧横担校验间隙 5.4 5.7 顶部构架校验间隙 6.5 6.8 注 1: 操作人员需停留工作的部位,还应满足人体 活 动范围 0.5m的要求; 注 2: 校验 带电作业的间隙时,采用的计算条件为气温 +15 、风速 10m/s。 10.10 1000kV 架空输电线路的防雷设计,应根据负荷的性质和系统运行方式,结合当地已有的运行经验、地区雷电活动的强弱特点、地形地貌特点及土
38、壤电阻率高低等因素,在计算耐雷水平后,通过技术经济比较,采用合理的防雷方式,并应符合下列规定: a) 应沿全线架设双地线; b) 在变电站 2km 进出线段的线路宜适当加强防雷措施。 10.11 杆塔上地线对边相导线的保护角应符合下列规定: a) 单回路线路保护角,在平原丘陵地区不宜大于 6,在山区不宜大于 -4; 双回路线路保护角,在平原丘 陵地区不宜大于 -3,在山区不宜大于 -5;变电站 2km 进出线段单回路不宜大于 -4,双回路不宜大于 -3。 Q/GDW 101782017 11 b) 杆塔上两根地线之间的距离,不宜超过地线与导线间垂直距离的 5 倍。当雷击档距中央地线时,地线对导
39、线发生的反击闪络的耐雷水平不宜低于 200kA。 c) 在一般档距的档距中央,导线与地线的距离应按式( 6)校验(计算条件为:气温 +15 ,无风): 25003/U20 .0 1 5 LS m . (6) 式中 : S导线与地线中的距离, m; L档距, m; Um系统最高电压, kV。 10.12 在雷季干燥时,每基杆塔不连地线的最大工频接地电阻,应符合表 8 的规定。 表 8 在雷季干燥时每基杆塔不连地线的最大工频接地电阻 土壤电阻率 m 100及以下 100以上至 500 500以上至 1000 1000以上至 2000 2000以上 工频接地电阻 10 15 20 25 30 注:
40、如土壤电阻率超过 2000m,接地电阻很难降到 30时,可采用 6根 8根总长不超过 500m的放射形接地体或连续伸长接地体,其接地电阻不受限制。 10.13 通过耕地的线路接地体应埋设在耕作深度以下,位于居民 区和水田的接地体应敷设成环形。 10.14 采用地线绝缘运行方式时,应限制地线上的感应电压和电流,并应选用合适的放电间隙。 11 导线布置 11.1 导线的线间距离按下列要求确定: a) 水平线间距离宜按式( 7)计算 ni k f cUD K L k f 110(7) 式中 : iK 悬垂绝缘子串系数,见表 9; D 导线水平线间距离, m; kL 悬垂绝缘子 串长度, m; nU
41、系统标称电压, kV; fk 1000m 以下档距取 0.65, 1000m 2000m 取 0.8 1.0; cf 导线最大弧垂, m。 注 : 一般情况下,使用悬垂绝缘子串的杆塔,其水平线间距离与档距的关系,可采用附录 C 所列数值。 表 9 ki 系数 悬垂串型式 I-I 串 I-V 串 V-V串 ki 0.4 0.4 0 b) 导线垂直排列的垂直线间距离,宜采用公式 (7)计算 结果的 75%。使用悬垂绝缘子串的杆塔,其最小垂直线间距离不宜小于表 10 所列数值。 Q/GDW 101782017 12 表 10 使用悬垂绝缘子串杆塔的最小垂直线间距离 标称电压 kV 1000 垂直线间
42、距离 m 16 c) 导线三角排列的等效水平线间距离,宜按式( 8)计算 22x p zD D (4/3D ) (8) 式中: xD 导线三角排列的等效水平线间距离, m; pD 导线间水平投影距离, m; zD 导线间垂直投影距离, m。 11.2 上下层相邻导线间或地线与相邻导线间的最小水平偏移,轻冰区可不考虑,重覆冰地区宜根据工程设计覆冰厚度、脱冰率、档距等条件计算确定。 11.3 1000kV 架空输电线路换位应符合下列规定: a) 单回线路采用水平排列方式时,线路长度大于 120km 应换位;单回线路采用三角形排列及同塔双回线路按逆相序排列时,其换位长度可适当延长 。 b) 一个变电
43、站的每回出线虽小于 120km,但其总长度超过 200km,可采用换位或变换各回输电线路的相序排列的措施。 c) 对于 接线路 应校核不平衡度,必要时应设置换位。 12 杆塔型式 12.1 杆塔类型宜符合下列规定: a) 杆塔按其受力性质,分为悬垂型、耐张型杆塔。悬垂型杆塔分为悬垂直线和悬垂转角杆塔;耐张型杆塔分为耐张直线、耐张转角和终端杆塔。 b) 杆塔按其回路数,分为单回路和双回路杆塔。单回路导线既可水平排列,也可三角排列或垂直排列;双回路杆塔导线宜按垂直排列,必要时可考虑水平和垂直组合方式排列。 12.2 杆塔外形规划与构件布置应按照导线和地线排列方式,以结构简单、受力均衡、传力清晰、外
44、形美观为原则,同时结合占地范围、杆塔材料、运行维护、施工方法、制造工艺等因素在 充分进行设计优化的基础上选取技术先进、经济合理的设计方案。 12.3 杆塔使用原则宜符合下列规定: a) 不同类型杆塔的选用应依据线路路径特点,按照安全可靠、经济合理、维护方便和有利于环境保护的原则进行。 b) 轻、中冰区线路宜结合远景规划、走廊情况和沿线地形,合理选择线路的回路型式,在采动影响区和交通运输困难、立塔条件较差的地段,宜采用单回路,在平丘地区、走廊狭窄地段,宜采用双回路;重冰区线路宜采用单回路导线水平排列的杆塔。 c) 在采动影响区,耐张塔宜采用分体塔。 d) 对于山区线路杆塔,应依据地形特点,配合不
45、等高基础,采用全方位长短腿 结构形式。 e) 对于线路走廊清理费用高以及走廊狭窄的地带,宜采用导线三角形或垂直排列的杆塔,并考虑V 型、 Y 型和 L 型绝缘子串使用的可能性,在满足安全性和经济性的基础上减小线路走廊宽度。 f) 对于悬垂直线杆塔,当需要兼小角度转角,且不增加杆塔头部尺寸时,其转角度数不宜大于3。悬垂转角杆塔的转角度数不宜大于 20。 13 杆塔荷载及材料 Q/GDW 101782017 13 13.1 杆塔荷载 13.1.1 荷载分类 如下 : a) 永久荷载:导线及地线、绝缘子及其附件、杆塔结构构件、杆塔上各种固定设备、基础以及土体等的重力荷载;土压力及预应力等荷载。 b)
46、 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。 13.1.2 杆塔的作用荷载宜分解为:横向荷载、纵向荷载和垂直荷载。 13.1.3 各类杆塔均应计算线路正常运行情况、断线(含纵向不平衡张力)情况、不均匀覆冰情况和安装情况下的荷载组合,必要时尚应验算地震等稀有情况。 13.1.4 各类杆塔的正常运行情况,应计算下列荷载组合: a) 基本风速、无冰、未断线(包括最小垂直荷载和最大横向荷载组合)。 b) 最大覆冰、相应风速及气温、未断线。 c) 最低气温、无冰、无风、未断线(适用于终端和转角杆塔)。 13.1.5 悬垂型杆
47、塔(不含大跨越悬垂型杆塔)的断线 (含纵向不平衡张力)情况,应按 -5 、有冰、无风的气象条件,计算下列荷载组合: a) 单回路杆塔:任意一相导线有纵向不平衡张力,地线未断;断任意一根地线,导线未断。 b) 双回路杆塔:同一档内,任意两相导线有纵向不平衡张力;同一档内,断一根地线和任意一相导线有纵向不平衡张力。 13.1.6 单回路和双回路耐张型杆塔的断线(含纵向不平衡张力)情况应按 -5 、有冰、无风的气象条件,计算下列荷载组合: a) 同一档内,任意两相导线有纵向不平衡张力、地线未断。 b) 同一档内,断任意一根地线,任意一相导线有纵向不平衡张力。 c) 同一档内,断两根地线、导线无 纵向
48、不平衡张力。 13.1.7 对于 10mm 及以下的冰区导线、地线的最小断线张力(含纵向不平衡张力)应按表 11 的规定确定,垂直冰荷载取 100设计覆冰荷载。 表 11 10mm 及以下冰区导线、地线最小断线张力 (含纵向不平衡张力 ) (导地线最大使用张力的百分数) 地形 地线 悬垂塔导线 耐张塔导线 平丘 100 20 70 山地 100 25 70 13.1.8 10mm 冰区不均匀覆冰情况,按 5 、有不均匀冰、 10m/s 风速的气象条件计算,导、地线最小不平衡张力应按表 12 的规定确定。无冰区段和 5mm 冰区段可不考虑不均匀覆冰情况引起的不平衡张力。垂直冰荷载取 75%设计覆
49、冰荷载计算。 表 12 不均匀覆冰情况的导、地线最小不平衡张力(导地线最大使用张力的百分数) 悬垂直线型杆塔 耐张型杆塔 导线 地线 导线 地线 10 20 30 40 13.1.9 各类杆塔均应计算所有导、地线同时同向有不均匀覆冰的不平衡张力。 13.1.10 各类杆塔在断线情况下的断线张力(含纵向不平衡张力),以及不均匀覆冰情况下的不平衡张力均应按静态荷载计算。 13.1.11 防串倒的加强型悬垂型塔,除按常规悬垂型塔工况计算外,还应按所有导、地线同侧有断线张力(含纵向不平衡张力)计算 , 导线、地线 不平衡张力取值应按表 11 的规定采用 。 Q/GDW 101782017 14 13.1.12 各类杆塔的验算覆冰荷载情况,按验算冰厚、 -5 、 10m/
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