35kV輸電線路典型設(shè)計課件

35kV輸電線路典型設(shè)計

國家電網(wǎng)公司基建部2019.41典型設(shè)計的目的統(tǒng)一建設(shè)標準，統(tǒng)一設(shè)備規(guī)范；方便運行維護、方便設(shè)備招標；提高工作效率，降低建設(shè)和運行成本；發(fā)揮規(guī)模優(yōu)勢，提高整體效益。2典型設(shè)計依據(jù)2.1主要規(guī)程規(guī)范《66kV及以下架空電力線路設(shè)計規(guī)范》(GB50061-2019）

《高壓架空送電線路和發(fā)電廠、變電所環(huán)境污穢分級及外絕緣選擇標準》（GB16434-2019）

《架空送電線路桿塔結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)規(guī)定》(DL5154-2019）

《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》（DL/T620-2019）《送電線路鐵塔制圖和構(gòu)造規(guī)定》（DLGJ136-2019）

《架空送電線路鋼管桿設(shè)計技術(shù)規(guī)定》（DL5130-2019）

《高海拔污穢地區(qū)懸式絕緣子片數(shù)選用導(dǎo)則》（DL562-2019）《圓線同心絞架空導(dǎo)線》（GB1179-2019）

《鍍鋅鋼絞線》（GB1200-88）

2.2國家電網(wǎng)公司的有關(guān)規(guī)定:

國家電網(wǎng)公司十八項電網(wǎng)重大反事故措施（試行）《國家電網(wǎng)公司安全工作規(guī)程（變電站和發(fā)電廠電氣部分、電力線路部分）》（試行）等規(guī)定。3典型設(shè)計的原則安全可靠、自主創(chuàng)新、技術(shù)先進；標準統(tǒng)一、覆蓋面廣、提高效率；注重環(huán)保、節(jié)約資源、降低造價；努力做到統(tǒng)一性與可靠性、適應(yīng)性、先進性、經(jīng)濟性和靈活性的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

統(tǒng)一性：典型設(shè)計的基本方案統(tǒng)一，建設(shè)標準統(tǒng)一，基建和生產(chǎn)標準統(tǒng)一，外部形象體現(xiàn)國家電網(wǎng)公司企業(yè)文化特征.可靠性：各個模塊安全可靠，通過模塊拼接得到的技術(shù)方案安全可靠；適應(yīng)性：典型設(shè)計要綜合考慮不同地區(qū)的實際情況，要在公司系統(tǒng)中具有廣泛的適用性，并能在一定時間內(nèi)，對不同規(guī)模、不同形式、不同外部條件均能適用；先進性：推廣應(yīng)用電網(wǎng)建設(shè)新技術(shù)，鼓勵設(shè)計創(chuàng)新；典型設(shè)計各項技術(shù)經(jīng)濟可比指標先進；經(jīng)濟性：綜合考慮工程初期投資與長期運行費用，追求工程壽命期內(nèi)最佳的企業(yè)經(jīng)濟效益；靈活性：典型設(shè)計模塊劃分合理，接口靈活，組合方案多樣，增減方便，便于調(diào)整概算，方便使用。

4模塊規(guī)劃及設(shè)計條件

本次35kV輸電線路典型設(shè)計共有42個模塊、262種桿塔。其中:

混凝土桿8個模塊48種桿型，角鋼塔22個模塊154種塔型，鋼管桿12個模塊60種桿型。

主要設(shè)計原則5.1設(shè)計氣象條件

根據(jù)各網(wǎng)省公司提供的典型氣象條件，結(jié)合典型氣象區(qū)的氣象參數(shù)，對典型設(shè)計的設(shè)計風(fēng)速和設(shè)計覆冰組合歸并選擇35kV輸電線路的設(shè)計氣象條件為：設(shè)計風(fēng)速取25m/s、30m/s和35m/s；設(shè)計冰厚在25m/s和30m/s風(fēng)區(qū)取5mm和10mm，在35m/s風(fēng)區(qū)取0mm，共分為5種典型氣象，分別是：

氣象條件組合A:

最大風(fēng)速25m/s、最低溫度-20°C和最大覆冰5mm和10mm，主要適用于華中、華北和西北低海拔地區(qū)；氣象條件組合E:

最大風(fēng)速30m/s、最低溫度-30°C和最大覆冰10mm，主要適用于西北高海拔地區(qū)；氣象條件組合F:

最大風(fēng)速30m/s、最低溫度-20°C和最大覆冰5mm和10mm，主要適用于華中、華北部分山區(qū)和一般沿海地區(qū)；氣象條件組合G:

最大風(fēng)速35m/s、最低溫度-10°C和最大覆冰0mm，主要適用于臺風(fēng)出現(xiàn)頻率較高的東南沿海地區(qū)。

A氣象區(qū)和F氣象區(qū)應(yīng)考慮適用于5mm和10mm兩種覆冰條件。

對于設(shè)計冰厚20mm以上的重冰區(qū)和設(shè)計風(fēng)速40m/s以上的特殊風(fēng)區(qū)，本次典型設(shè)計暫不考慮。35kV輸電線路典型設(shè)計氣象條件表5.2導(dǎo)線和地線根據(jù)各網(wǎng)省公司提供的典型設(shè)計技術(shù)導(dǎo)則，經(jīng)過綜合分析和合理歸并，本次典型設(shè)計35kV部分考慮95mm2、150mm2、185mm2、240mm2和300mm2共五種導(dǎo)線截面。35kV線路采用OPGW的情況較少，本次典型設(shè)計35kV地線不考慮采用OPGW情況，地線采用GJ-35和GJ-50兩種型號。35kV部分采用導(dǎo)線、地線型號：典型設(shè)計35kV導(dǎo)線、地線安全系數(shù)：角鋼塔和混凝土桿的導(dǎo)線安全系數(shù)取2.5;鋼管桿的導(dǎo)線安全系數(shù)：對于G氣象區(qū):取10，其余氣象區(qū)：單回路取6，雙回路取8；地線安全系數(shù)原則上大于導(dǎo)線。5.3絕緣配合考慮到環(huán)境污染日益嚴重的實際情況，典型設(shè)計按Ⅲ級污穢區(qū)進行絕緣配合設(shè)計。（2）爬電比距選擇中性點直接接地系統(tǒng)爬電比距≥3.2（最大4.5）cm/kV（對應(yīng)系統(tǒng)額定電壓），中性點非直接接地系統(tǒng)取上述值的1.2倍（≥3.8cm/kV）。(1)污穢等級

若在具體工程的設(shè)計中，線路經(jīng)過地區(qū)污穢程度低于或高于上述條件時，可以通過采用不同的絕緣子型式來滿足要求。絕緣子片數(shù)選擇絕緣子高度：146毫米空氣間隙數(shù)值注:帶電作業(yè)對操作人員需停留工作的部位應(yīng)增加0.3～0.5m帶電檢修作業(yè)典型設(shè)計的所有桿塔均依照規(guī)程、規(guī)范中的相關(guān)規(guī)定，與以往設(shè)計的桿塔完全一致，因此典型設(shè)計的所有桿塔均能滿足帶電檢修作業(yè)的要求。5.4間隙圓繪制各類間隙圓圖原則如下：1）繪制間隙圓圖時，絕緣子串長度按最長和最短計算，選用重量較輕的合成絕緣子計算各工況下的搖擺角，并按下導(dǎo)線和合成絕緣子導(dǎo)線側(cè)的均壓環(huán)分別檢查塔頭的電氣間隙。2）懸垂串的風(fēng)偏計算時，風(fēng)壓不均勻系數(shù)α取值見表。3）在計算導(dǎo)線風(fēng)偏角時，考慮風(fēng)壓高度變化系數(shù)，直線塔計算高度為最大呼高減3m，耐張塔按最大呼高考慮。4）間隙裕度：角鋼塔：帶電部分對橫擔(dān)的間隙取100mm，帶電部分對塔身的間隙取200mm，帶電作業(yè)時不考慮該裕度。鋼管桿、混凝土桿：帶電部分對橫擔(dān)及桿身的間隙取100mm，帶電作業(yè)時不考慮該裕度。5）直線塔對塔身、橫擔(dān)上平面均按帶電作業(yè)距離驗算。6）鋼管桿及混凝土桿對身部、橫擔(dān)上平面均按帶電作業(yè)距離驗算。風(fēng)壓不均勻系數(shù)α值間隙圓圖例35B13系列直線塔35B13系列直線塔35B13系列轉(zhuǎn)角塔35B13系列轉(zhuǎn)角塔35B13系列轉(zhuǎn)角塔5.5與塔聯(lián)接的金具角鋼塔直線塔：導(dǎo)線采用UB掛板，型號為UB-7；地線采用U型螺絲，型號為UJ-1880。導(dǎo)線采用雙掛點，掛點間距400mm。耐張塔：導(dǎo)線、地線均采用U型掛環(huán)，型號為U-7；跳線采用U螺栓，型號為UJ-1880。轉(zhuǎn)角大于等于40°時外角側(cè)加單跳線串。金具采用97國家標準金具。混凝土桿直線桿：導(dǎo)線采用Z型掛板；地線采用ZS型掛板。導(dǎo)線采用單掛點。耐張桿：導(dǎo)線、地線均采用U型掛環(huán)，采用跳線串。全部金具采用97國家標準金具。鋼管桿直線：導(dǎo)線采用UB掛板，型號為UB-7；地線采用U型螺絲，型號為UJ-1880。導(dǎo)線采用雙掛點，掛點間距400mm。耐張：導(dǎo)線、地線均采用U型掛環(huán)，型號為U-7；跳線采用U螺栓，型號為UJ-1880。轉(zhuǎn)角大于等于40°時外角側(cè)加跳線串。全部金具采用97國家標準金具。5.6塔頭布置

目前國內(nèi)35kV線路單回路導(dǎo)線布置方式大多為上字形排列，所以本次典型設(shè)計單回路部分除門型水泥桿采用水平布置外，其他均采用上字型布置。35線路雙回路國內(nèi)大部份采用鼓形排列，所以本次典型設(shè)計只考慮鼓型排列。地線與導(dǎo)線和相鄰導(dǎo)線間的水平位移，根據(jù)依照GB50061-2019《66kV及以下架空電力線路設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定選取。5.7防雷保護本次典設(shè)35kV混凝土單桿考慮了無地線的情況；對有地線的桿塔，混凝土門型桿按照雙地線設(shè)計，其余桿塔均按單地線設(shè)計。地線和導(dǎo)線以及地線和地線間的距離滿足規(guī)程要求。地線對導(dǎo)線的保護角角鋼塔不大于25°，混凝土桿不大于28°,鋼管桿不大于28°5.8塔型規(guī)劃

在送電線路的本體工程造價中，桿塔工程造價占較大比重。桿塔規(guī)劃是應(yīng)用概率論及數(shù)理統(tǒng)計、微積分等理論優(yōu)選出一組水平檔距、垂直檔距和轉(zhuǎn)角等參數(shù)，以使得其在具體工程使用中桿塔的利用系數(shù)盡量接近1.0，以取得較好的經(jīng)濟效益。（1）直線桿塔規(guī)劃各直線塔的最大設(shè)計檔距為：I型塔450米，II型塔550米，III型塔700米。各直線桿塔的最小垂直檔距系數(shù)Kv取值為：I型塔0.8，II型塔0.75，III型塔0.7。直線桿塔的最小垂直檔距系數(shù)Kv取值為：I型塔0.8，II型塔0.75，III型塔0.7。（2）轉(zhuǎn)角桿塔規(guī)劃

為了使轉(zhuǎn)角桿塔使用更靈活方便，降低桿塔耗鋼量，桿塔轉(zhuǎn)角劃分如下：

轉(zhuǎn)角鐵塔：角度劃分由原來常采用的0°～30°、30°～60°、60°～90°三個角度系列，改進為四個角度系列，鐵塔為0°～20°、20°～40°、40°～60°和60°～90°。

鋼管桿：為0°～10°、10°～30°、30°～60°和60°～90°。

混凝土桿：仍維持原0°～30°、30°～60°、60°～90°三個角度系列。

（3）35kV線路典型設(shè)計鐵塔均按平腿設(shè)計。規(guī)劃結(jié)果見下面規(guī)劃設(shè)計條件

。角鋼塔規(guī)劃設(shè)計條件混凝土桿規(guī)劃設(shè)計條件鋼管桿規(guī)劃設(shè)計條件5.9桿塔荷載及組合遵照

《66kV及以下架空電力線路設(shè)計規(guī)范》GB50061-2019、《架空送電線路桿塔結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)規(guī)定》DL5154-2019

、《架空送電線路鋼管桿設(shè)計技術(shù)規(guī)定》DL5130-2019。各直線桿塔的塔身風(fēng)荷載按照最高呼稱高計算，線條風(fēng)荷載按照最高呼稱高減3m計算。耐張塔均按照最高呼稱高計算。耐張塔前后掛點垂直荷載按照3：7分配，且應(yīng)考慮一側(cè)上拔情況，其上拔垂直荷載按照設(shè)計垂直檔距的50%計算。直線塔的導(dǎo)線掛線點按照前、后、中三個掛點進行設(shè)計，前后兩掛點的垂直荷載按照4：6進行分配。5.10桿塔材料角鋼塔材料鋼材材質(zhì)采用GB/T700《碳素結(jié)構(gòu)綱》中規(guī)定的Q235系列、GB/T1591《低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼》中規(guī)定的Q345系列。按實際使用條件確定鋼材級別。桿塔使用角鋼型號的最小厚度：L40×3、L45×3、L50×4、L56×4、L63×4、L70×5、L75×5、L80×6、L90×6、L100×7、L110×7、L128×8、L140×10、L160×10、L180×12、L200×14。L63×5及以上角鋼規(guī)格可以采用Q345鋼材。螺栓和螺母的材質(zhì)及其特性應(yīng)分別符合現(xiàn)行規(guī)范《緊固件機械性能螺栓、螺釘和螺柱》和《緊固件機械性能螺母》的規(guī)定。表5-7螺栓的強度設(shè)計值：（N/MM2）注：對于角鋼塔螺栓M16及以下采用4.8級，M20及以上采用6.8級?；炷翖U材料桿段長度為4.5、6、9米三種，分別組成15、18、21米呼高；混凝土強度等級：桿段為C50-C60；底、拉、卡盤為C30；鋼管桿材料鋼材材質(zhì)采用GB/T700《碳素結(jié)構(gòu)綱》中規(guī)定的Q235系列、GB/T1591《低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼》中規(guī)定的Q345系列。按實際使用條件確定鋼材級別。表5-6鋼材的強度設(shè)計值（N/mm2）5.11桿塔形式、零部件連接方式鐵塔：采用自立式鐵塔，各部件螺栓連接?；炷翖U：分為無拉線單桿及拉線桿。桿段焊接，橫擔(dān)焊接，橫擔(dān)與桿身采用穿釘加抱箍連接。桿塔構(gòu)件連接方式鋼管桿：橫擔(dān)與桿身采用螺栓連接；桿段連接：直線桿及轉(zhuǎn)角度數(shù)不大于20°的轉(zhuǎn)角桿，桿身連接采用插入和法蘭兩種連接方式；轉(zhuǎn)角度數(shù)大于20°的轉(zhuǎn)角桿僅采用法蘭連接。桿段間插接方式連接加螺栓連接5.12桿塔與基礎(chǔ)的連接鋼管桿與基礎(chǔ)的連接采用法蘭和杯式插入兩種方式。鐵塔與基礎(chǔ)的連接采用地腳螺栓，底腳螺栓按4個設(shè)置，最小規(guī)格取M20。地腳螺栓方式法蘭方式。杯式插入方式5.13桿塔一覽圖角鋼塔一覽圖35B13圖例混凝土桿一覽圖35A07圖例鋼管桿一覽圖35C12圖例主要技術(shù)特點

6.1適應(yīng)性好本次35kV典型設(shè)計共設(shè)計42個模塊，262種桿塔型式，覆蓋了我國常規(guī)設(shè)計氣象條件（風(fēng)速25m/s～35m/s,覆冰0～10mm），常用導(dǎo)線型號（95mm2-300mm2）和大部分地形條件?；緷M足了當(dāng)前及今后一段時期內(nèi)公司系統(tǒng)內(nèi)輸電線路工程建設(shè)的需要，具有較好的適應(yīng)性。6.2安全可靠性高主要表現(xiàn)在：塔頭規(guī)劃上充分吸取了近幾年來在防污閃、防風(fēng)閃、防雷擊等方面的經(jīng)驗和措施；在荷載條件上，選取了較為嚴格的荷載配置，從設(shè)計源頭上切實提高了線路運行的安全可靠性。具體措施如下：根據(jù)目前雷害事故較多的情況，適當(dāng)增加典型設(shè)計的耐雷水平。角鋼塔地線保護角按照不大于25°設(shè)計，鋼管桿地線保護角按照不大于28°設(shè)計。絕緣配置設(shè)計上充分考慮了目前污穢發(fā)展較快的實際情況，按照III級污區(qū)設(shè)計。針對近年來跳線風(fēng)偏閃絡(luò)事故發(fā)生較多的情況，典設(shè)中轉(zhuǎn)角塔轉(zhuǎn)角40°及以上外側(cè)掛單跳串。為滿足重要交叉跨越的要求，直線桿塔均設(shè)計有獨立雙掛點。6.3桿塔系列齊全和使用條件合理

根據(jù)不同的地形情況，采用大量終勘定位成果和無約束條件排位的資料數(shù)據(jù)，利用概率、回歸分析等數(shù)理統(tǒng)計理論對多個桿塔規(guī)劃方案進行技術(shù)經(jīng)濟比較，提出了桿塔設(shè)計檔距、經(jīng)濟塔高、塔頭及塔高系列等合理的設(shè)計方案。轉(zhuǎn)角塔（水泥桿除外）由原來的三塔改為四塔系列，其中角鋼塔將60°以內(nèi)轉(zhuǎn)角按每20°一檔細分，鋼管桿增加一個0～10°轉(zhuǎn)角，桿塔設(shè)計條件更科學(xué)、經(jīng)濟、合理。桿塔系列齊全，桿塔規(guī)劃合理，可有效提高桿塔利用系數(shù)，降低工程造價。6.4桿塔結(jié)構(gòu)優(yōu)化

典型設(shè)計中對各型桿塔的結(jié)構(gòu)進行了全面的優(yōu)化。鐵塔主要從塔頭間隙、塔頭結(jié)構(gòu)形式、塔身坡度、塔身隔面設(shè)置、鐵塔傳力線路、鐵塔節(jié)點連接、鐵塔主材布置以及斜材的布置節(jié)間進行優(yōu)化。鋼管桿主要從塔頭間隙、塔頭結(jié)構(gòu)形式、桿身坡度、桿重與根徑進行優(yōu)化?；炷翖U主要從塔頭間隙、塔頭結(jié)構(gòu)形式、配筋、混凝土強度、桿重與根徑進行優(yōu)化。使得典型設(shè)計的桿塔結(jié)構(gòu)受力合理，具有更好的安全可靠性和經(jīng)濟性。6.5經(jīng)濟效益好

從單基塔的耗鋼量指標來看，本次典型設(shè)計與以往工程使用的鐵塔相比，35kV電壓等級，角鋼塔平均節(jié)省鋼材5～19%,鋼管桿平均節(jié)省鋼材5～10%,水泥桿平均節(jié)省鋼材和水泥8～10%。6.6重視環(huán)境保護

本次典型設(shè)計充分重視對環(huán)境保護的要求，典型設(shè)計的經(jīng)濟效益，社會效益和環(huán)保效益明顯。主要表現(xiàn)在：塔頭規(guī)劃均采取了縮小線間距離及塔頭尺寸的措施，壓縮了線路走廊寬度；鐵塔基本設(shè)計高度均較以往工程有所提高，并為高跨越（如跨樹等）專門設(shè)計了高塔，有效減少了拆遷和對林木的砍伐；盡量優(yōu)化減小了鐵塔根開，減少了鐵塔占地面積，減少了對植被的破壞。6.7高質(zhì)量、高水平的服務(wù)

本次典型設(shè)計動員了全國主要的線路設(shè)計力量，桿塔的安全可靠性有明顯提高。統(tǒng)一了桿塔設(shè)計圖紙，因而可加快設(shè)計加工及施工進度，切實有效地縮短建設(shè)周期，為迎接“十一五”電網(wǎng)建設(shè)的高潮創(chuàng)造了有利條件；統(tǒng)一了建設(shè)標準，統(tǒng)一了材料規(guī)范，方便了塔材等材料的招標及備料，有效縮短了加工周期；避免了以往在一些工程中出現(xiàn)的邊設(shè)計、邊加工、邊施工的局面，因而可有效地保證設(shè)計圖紙的質(zhì)量。7典型設(shè)計使用說明

7.1典型設(shè)計內(nèi)容

主要包括設(shè)計說明、使用說明、桿塔使用條件、桿塔一覽圖、桿塔單線圖、桿塔司令圖、桿塔主要荷載條件、基礎(chǔ)作用力、基礎(chǔ)根開尺寸、地腳螺栓規(guī)格及根開尺寸、桿塔結(jié)構(gòu)圖。在具體的工程設(shè)計中，可根據(jù)實際需要，有選擇地套用。35～66kV輸電線路典型設(shè)計文件可用于實際工程可行性研究、初步設(shè)計、施工圖階段。具體工程設(shè)計時，需要結(jié)合工程具體情況，選擇經(jīng)濟、合理的桿塔系列。7.2桿塔名稱查詢說明

本著“唯一性、相容性、方便性和擴展性”的原則，對典型設(shè)計的桿塔命名規(guī)定如下：桿塔名稱由下述三部份組成。

[模塊編號]-[塔型名稱][系列號]模塊編號：由三位數(shù)組成，對應(yīng)典型設(shè)計的各個設(shè)計模塊。模塊編號：由三位數(shù)組成，對應(yīng)典型設(shè)計的各個設(shè)計模塊。第一位為電壓等級：66－66kV；35－35kV第二位為桿塔代號：A－水泥桿；B－角鋼塔；C－鋼管桿第三位為模塊代號：01、02、03……

桿塔名稱查詢說明

塔型名稱：該部分按以下兩種情況考慮直線塔部分：Z－單回路直線塔和直線桿，SZ－同塔雙回直線塔和直線桿。轉(zhuǎn)角塔部分：J－單回路耐張轉(zhuǎn)角塔和轉(zhuǎn)角桿，SJ－同塔雙回耐張轉(zhuǎn)角塔和轉(zhuǎn)角桿。系列號：1、2、3、…即塔型系列號。例如：

35C01-SJ1