Q/GDW 10178-2017 1000kV交流架空输电线路设计技术规定.pdf

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Q/GDW 10178-2017 1000kV交流架空输电线路设计技术规定.pdf

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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20m、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(μV/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/cm。 B.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。

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8.7地线宜选用铝包钢绞线DGJ32J 16-2014 住宅工程质量通病控制标准,验算短 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、 应按式(1)计算

Tmr = T, / K

Tmx一一导、地线在弧垂最低点的最大张力(N); T,一一导、地线的拉断力(N); Kc一一导、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

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1x10;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

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 家提供型性伸长值或降温值

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

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。

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

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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

9.2绝缘子承受的各种荷载应按式(2)计算:

9.2绝缘子承受的各种荷载应按式(2)计算:

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): T绝缘子的额定机械破坏负荷(kN); K,一一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5kn 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线路经过易舞动区应符合Q/GDW1829《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

10.11000kV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。 10.21000kV线路的防污绝缘设计,应依照审定的污移分区图划定的污移等级,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。污移等级标准分级见附录A。

式中: n 海拔1000m时每联绝缘子所需片数; 元 统一爬电比距,mm/kV; Um 系统最高运行电压,kV; L. 单片悬式绝缘子的几何爬电距离,mn

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K。一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移闪络 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。 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:

nH一高海拔地区每串绝缘子所需片数: H海拔高度(m)(H≤2000m); ml一特征指数,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。 10.71000kV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单回路带电部分与杆塔构件的最小间隙(m)

表5双回路带电部分与杆塔构件的最小间隙(m)

10.8空气放电电压海拔修正系数K.可按式(

空气放电电压海拨修正系数K。可按式(5)确定:

K, =e/s1sc

海拔高度(m)(H≤2000m); 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

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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 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)

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)

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表10使用悬垂绝缘子串杆塔的最小垂直线间距离

线三角排列的等效水平线间距离,宜按式(8)计算

D=D+(4/3D)

D一导线三角排列的等效水平线间距离,m: D,一导线间水平投影距离,m; D,一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。 11.31000kV架空输电线路换位应符合下列规定: 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 对于元接线路应校核不平衡度,必要时应设置换位

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。 6 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。 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。 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°

13.1.1荷载分类如下:

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13.1.810mm冰区不均匀覆冰情况,按一5℃、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%设计覆冰荷载计算。

3.1.9各类杆塔均应计算所有导、地线同时同同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。

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3附加荷载标准值(kN)

2)导线及地线锚线作业时的作用荷载。锚线对地夹角不宜大于20°,正在锚线相的张力应考 虑动力系数1.1。挂线点垂直荷载取锚线张力的垂直分量和导、地线重力和附加荷载之和, 纵向不平衡张力分别取导、地线张力与锚线张力纵向分量之差。 b)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,相邻档内的导地线已架设或未架设。 2 临时拉线所产生的荷载: 锚塔和紧线塔均允许计及临时拉线的作用,临时拉线对地夹角不应大于45,其方向与导、 地线方向一致,导线的临时拉线按平衡导线张力标准值40kN考虑,地线临时拉线按平衡 地线张力标准值10kN考虑。 3) 紧线牵引绳产生的荷载: 紧线牵引绳对地夹角不宜大于20°,计算紧线张力时应计及导、地线的初伸长、施工误差 和过牵引的影响。 4)安装时的附加荷载: 可按表13的规定确定。 c)导线、地线的架设次序,宜自上而下地逐相(根)架设考虑。双回路应按实际需要,考虑分期 架设的情况。 d)与水平面夹角不大于30度、且可以上人的铁塔构件,应能承受设计值1000N人重荷载,此时, 不应与其他荷载组合。 3.1.13终端杆塔应计及变电站(或升压站)一侧导线及地线已架设或未架设的情况。 3.1.14计算曲线型铁塔时,应计算沿高度方向不同时出现最大风速的不利情况。 13.1.15位于地震烈度为9度及以上地区的各类杆塔均应进行抗震验算。 3.1.16外壁坡度小于2%的圆筒形结构或圆管构件,应根据雷诺数的不同情况进行横风向风振(旋 呙脱落)校核 13.1.17导线及地线的水平风荷载的标准值,应按式(9)、式(10)计算:

W.=αW..μu..μ...B.d.L.B,sin...

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Ⅱ一一塔架背风面荷载降低系数,按表16选用; B—构件覆冰后风荷载增大系数,5mm冰区取1.1,10mm冰区取1.2,15mm冰区取1.6,20mm 冰区取1.8,20mm以上冰区取2.0~2.5。 A, 构件承受风压投影面积计算值,m? β:一一杆塔风荷载调整系数。对杆塔本身,当杆塔全高不超过60m时,应按表17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《建筑结构荷载规范》GB50009采 用由下到上逐段增大的数值,但其加权平均值对不应小于1.6。对基础,当杆塔全高不超过 60m时,应取1.0;60m及以上时宜采用由下到上逐段增大的数值,但其加权平均值不应 小于1.3。 注:当铁塔为钢管和角钢等不同类型截面组成的混合结构时,应按不同类型杆件迎风面积分别计算或按照杆塔迎风 面积加权平均选用uS值。

表16塔架背风面风载降低系数n

表17杆塔风荷载调整系数β

.19绝缘子串风荷载的标准值,应按式(12)计

W,绝缘子串风荷载标准值,kN; A,一一绝缘子串承受风压面积计算值,m²。 13.1.20对于平坦或稍有起伏的地形,风压高度变化系数应根据地面粗糙度类别按表18的规定确 定。

表18风压高度变化系数Ⅲ

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A类指近海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区: B类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区: C类指有密集建筑群的城市市区: D类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区。

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14.1.1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,结构构件的可靠度采用可靠指标 度量,极限状态设计表达式采用荷载代表值、材料性能标准值、几何参数标准值以及各种分项系数等 表达。 14.1.2结构的极限状态应满足线路安全运行的临界状态。极限状态可分为承载力极限状态和正常使 用极限状态,应符合下列规定: a)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: b)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 14.1.3结构或构件的强度、稳定和连接强度,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。

成能力和正常使用极限状系

14.2.1结构或构件的承载力极限状态,应式(13)计算:

14.2.1结构或构件的承载力极限状态,应式(13)计算:

式中: YG一一永久荷载分项系数,对结构受力有利时不应大于1.0;不利时取1.2; 可变荷载组合系数,正常运行情况,取中=1.0;断线情况、安装情况和不均匀覆冰情况情况 取0.9,验算情况取0.75: R一结构构件的抗力设计值。 2.2结构或构件的正常使用极限状态应按式(14)计算:

C结构或构件的裂缝宽度或变形的规定限值,mm。 2.3结构或构件承载力的抗震验算,应采用式(15)计算:

14.2.3结构或构件承载力的抗震验算,应采用式(15)计算

SGk+yESoik ≤C

SGk+yESoik≤C (14

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15.1基础型式的选择,应结合线路沿线地质、施工条件和杆塔型式的特点作综合考虑。 a)当有条件时,应优先采用原状土基础。 一般情况下,铁塔可以选用现浇钢筋混凝土基础或混凝 土基础;岩石地区可采用锚筋基础或岩石嵌固基础;软土地基可采用大板基础、桩基础或沉井 基础;运输或浇制混凝土有困难的地区,可采用预制装配式基础或金属基础。 6 山区线路应采用全方位长短腿铁塔和不等高基础配合使用的方案,按照不破坏或尽量少破坏原 状地貌的原则,保护自然环境,防止水土流失 15.2基础稳定、基础承载力采用荷载的设计值进行计算;地基的不均匀沉降、基础位移等采用荷载的 标准值进行计算。 15.3基础的附加分项系数不应小于表22所列数值,

表22基础的附加分项系数

15.4基础的上拔和倾覆稳定,应按式(16)计算

式中: T。—一基础上拔或倾覆外力设计值; A(、s、K) 一基础上拔或倾覆的承载力函数;

15.5基础底面压应力,应采用式(17)计算

式中: P 一基础底面处的平均压应力设计值: b)当偏心荷载作用时,除应按式(17)计算5

YT,≤A(、Y、K)

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式中: 15.6基础混凝土强度等级不应低于C20。 15.7岩石基础的地基应逐基鉴定。 15.8冻土地区的基础埋深应符合现行行业标准《冻土地区建筑地基基础设计规范》JGJ118的有关规 定。 15.9跨越河流或位于洪泛区的基础,应收集水文地质资料,必要时考虑冲刷作用和漂浮物的撞击影响, 并应采取相应的防护措施。洪水冲刷、流水动压力等计算时洪水重现期宜按100年一遇考虑。在内涝区 积水地区设置塔位时,基础立柱顶面高程不应低于5年一遇洪水位高程。 15.10当位于地震烈度为7度及以上的地区且场地为饱和砂土或饱和粉土时,应考虑地基液化的可能 性,并采取必要的稳定地基或基础的抗震措施。 15.11转角塔、终端塔的基础宜根据相关要求采取预偏措施。 15.12基础设计应根据基础周围地下水、土壤对其可能腐蚀的情况采取适合有效的防护措施。特殊地 基的杆塔基础应采取相应的处理措施。

16对地距离及交叉跨越

16.1导线对地面、建筑物、树木、铁路、道路、河流、管道、索道及各种架空线路的距离,应按导线 运行温度40℃情况或覆冰无风情况的最大弧垂计算,并按最大风情况的最大风偏(或按覆冰情况)进 行风偏校验。重覆冰区的线路,还应校验导线不均匀覆冰、验算覆冰情况下的安全距离 注1:计算上述距离时,可不考虑由于电流、太阳辐射等引起的弧垂增大,但应计及导线架线后塑性伸长的影响和 设计、施工的误差。 注2:大跨越的导线弧垂应按导线实际能够达到的最高温度计算。 注3:1000kV线路与高速铁路、主干铁路、高速公路和重要输电通道的架空输电线路交叉,应按验算覆冰校核交叉 跨越物的间距。 注4:输电线路与重要输电通道、铁路、高速公路及一级公路交叉,且交叉档距大于200m时,最大弧垂应按导线允 许温度计算,导线的允许温度应按不同要求取70℃或80℃。 16.2导线对地面的最小距离,在最大计算弧垂情况下不应小于表23所列数值,

表23导线对地面的最小距离(m)

16.3导线与山坡、峭壁、岩石之间的最小净空距离,在最大计算风偏情况下,不应小于表24所列 值。

表24导线与山坡、峭壁、岩石之间的最小净空距离 (m)

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16.4线路临近居住建筑时,居住建筑所在位置距地1.5m高处最大未畸变场强不应超过4kV/m。 16.51000kV架空输电线路不应跨越居住建筑以及屋顶为燃烧材料危及线路安全的建筑物。导线与 筑物之间的最小垂直距离,在最大计算弧垂情况下,不应小于表25所列数值

表25导线与建筑物之间的最小垂直距离

16.61000kV架空输电线路边导线与建筑物之间的最小净空距离,在最大计算风偏情况下,不应小于 表26所列数值

SZDBZ 99-2014 中药方剂编码规则及编码导线与建筑物之间的最!

表27边导线与建筑物之间的水平距离

表28导线与树木之间的最小垂直距离

16.91000kV架空输电线路通过公园、绿化区或防护林带,在最大计算风偏情况下,导线与树木之 的最小净空距离,不应小于表29所列数值

GB/T 3836.5-2017 爆炸性环境 第5部分:由正压外壳“p”保护的设备表29导线与树木之间的最小净空距离

16.101000kV架空输电线路通过果树、经济作物林或城市灌木林不应砍伐通道。导线与果树、经济 物、城市绿化灌木以及街道行道树木之间的最小垂直距离,不应小于表30所列数值。

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