输电线路防风设计技术规范(试行)

输电线路防风设计技术规范（试行）二一三年九月前 言本技术规范由中国南方电网公司生产设备管理部会同有关单位共同编制完成。本技术规范共分10章，主要内容有：总则、规范性引用文件、术语和定义、路径选择、设计风速、导地线、绝缘子和金具、杆塔型式及荷载、杆塔结构、基础等。本技术规范编制单位：中国南方电网公司生产设备管理部、中国能源建设集团广东省电力设计研究院、中国南方电网科学研究院、广东电网公司、广西电网公司、海南电网公司。 本技术规范起草人：黄志秋、金晓华、廖毅、潘春平、王衍东、朱映洁、陈雄伟、王振华、吴晖、赵建华、黎景辉、徐力、李敏生、梁水林、王乐铭、郭晓武、陈鹏、罗俊平。 本技术规范由中国南方电网公司生产设备管理部负责解释，执行过程中如有意见或建议，请及时反馈。 目 录1 总 则12 规范性引用文件13 术语和定义14 路径选择25 基本风速36 导地线37 绝缘子和金具48 杆塔型式及荷载49 杆塔结构510 基础6条文说明71 总 则1.1 为科学、高效、有序地开展防风工作，适当提高输电线路抵御台风的能力，减少线路故障和经济损失，保证输电线路安全运行，在分析调研台风在南方沿海地区登陆特征及对输电线路影响的基础上，制定南方电网公司输电线路防风设计技术规范。1.2 本技术规范适用于南方电网沿海强风区域（含类风区及类风区）的110500kV新建交、直流架空输电线路的设计，该区域已建线路的技改、运维可参照执行。1.3 防风设计应该遵循安全可靠、先进适用、经济合理、因地制宜的原则。1.4架空输电线路的设计应从实际出发，结合地区特点，积极采用新技术、新工艺、新设备、新材料。1.5 对不同风区、不同重要性线路应采取差异化加强措施。1.6 本技术规范依据现行规程、规范，结合南方电网沿海台风地区的实际情况编制。1.7 南方电网沿海台风多发区域的线路设计除执行本技术规范外，还应符合现行规程、规范的要求。2 规范性引用文件本技术规范引用下列文件中的部分条款。当引用文件版本升级（或修改单）导致所引用的条文发生变化时，编制单位应研究新条文是否继续适用于本技术规范，并及时予以修订。GB 50545-2010 110kV750kV架空输电线路设计规范DL/T 5154-2002 架空送电线路杆塔结构设计技术规定DL/T 436-2005 高压直流架空送电线路技术规范GB 50009-2012 建筑结构荷载规范DL/T 5254-2010 架空输电线路钢管塔设计技术规定GB 50010-2010 混凝土结构设计规范GB 50068-2001 建筑结构可靠度设计统一标准DL/T 5158-2002 电力工程气象勘测技术规程中国南方电网企业标准 220kV500kV电网装备技术规范中国南方电网企业标准 110kV及以下电网装备技术规范中国南方电网公司反事故措施（2012年版）3 术语和定义3.1 独立耐张段 independent strain section在一个耐张段内的直线悬垂杆塔不超过3基。3.2 基本风速 reference wind speed按当地空旷平坦地面上10m高度处10min时距，平均的年最大风速观测数据，经概率统计得出50（30）年一遇最大值后确定的风速。3.3 台风 typhoon底层中心附近最大平均风速32.7-41.4m/s，即风力12-13 级。3.4 瞬时风速 instantaneous wind speed瞬时风速是指时距为3s的平均风速。3.5 微地形 micro-topography 微地形是小尺度地域分异的最基本因素。影响风速的微地形类型主要有山间盆地、谷地等闭塞地形和山区风道、垭口及河谷等。3.6 微气象 micro-climate 微气象是研究近地面大气层的水平结构和垂直结构的地理分布及其物理过程的科学。微气象与微地形紧密相依，是由热源、湿源的基本输送（湍流变换）因地形差异引起的，形成微气象的主要因素有地形地貌、植被覆盖、土壤类型、周围环境等。3.7 地面粗糙度 terrain roughness风在到达结构物以前吹越过2km范围内的地面时，描述该地面上不规则障碍物分布状况的等级。3.8 类风区 class wind speed area输电线路30年一遇基本风速V35m/s、50年一遇基本风速V37m/s的地区。3.9 类风区 class wind speed area 输电线路30年一遇基本风速V33m/s且V35m/s、50年一遇基本风速V35m/s且V37m/s的地区。 3.10 沿海强风区域类风区和类风区的区域。3.11 重要输电线路 Important Transmission Line核心骨干网架、特别重要用户供电线路，如核电主要联络线路、港澳联网线路、500kV同塔三回及以上线路等。4 路径选择4.1 路径选择宜考虑：1） 避开调查确定的历年台风破坏严重地段；2） 避开洼地、陡坡、悬崖峭壁、滑坡、崩塌区、冲刷地带、泥石流等影响线路安全运行的不良地质地区；3）避开海岸线10km内无屏蔽地形的区域，同时避免在海岸线20km范围内平行于海岸线走线；4）选择山坡的背风面，充分利用地形障碍物和防护林等的避风效应，避开相对高耸、突出地貌或山区风道、垭口、抬升气流的迎风坡等微地形区域。当无法避开以上地段时，应采取必要的加强措施。4.2 线路宜避免大档距、大高差及前后档距相差悬殊的情况，当无法避免时，应采取必要的加强措施。4.3 经过类风区时，耐张段长度不宜超过3km。4.4 如长距离采用三回及以上的多回路同塔架设，宜采用不同电压等级的混压同塔架设方案，且需采取必要的加强措施。5 基本风速5.1 充分收集国家气象站、国家海洋站和有关行业设立的专用站的风速、风向资料，并开展台风（大风）灾害的调查。5.2 对收集风速等原始资料需进行代表性、可靠性和一致性分析，对特大风速值可通过天气系统分析、重现期分析、地区比审、气象要素相关（如极端最大风速的变化与气压突降的关系）、查阅史籍记载等方法进行科学客观、合理严谨的审查。5.3 最大风速频率计算：设计风速应采用极值型概率分布或P型概率分布进行频率分析计算求得。当气象站有连续25年以上的年最大风速资料时，可直接进行频率计算推求气象站设计风速；当气象站资料短缺时，可选择邻近地区地形、气候条件相似，有长期实测风速资料的气象站进行相关分析，展延资料系列后计算设计风速。5.4 设计风速的分析计算应充分考虑沿海输电线路环境发生变化、设计标准发生变化、最大风速样本系列发生变化、新建输电工程10km范围内的已建工程是否发生过因台风倒塔断线事故等因素，必要时对输电线路工程设计标准和设计风速进行复核。5.5 加强气象科学研究和基础资料积累，积极开展台风生成机理和活动规律的研究，做好台风灾害风险区划及其次生灾害风险评估工作；加强与有关国家、地区及国际组织的合作，促进电网台风灾害防御工作科学有序开展。6 导地线6.1 在稀有风速下，导、地线弧垂最低点的最大张力不应超过其拉断力的70%。悬挂点的最大张力，不应超过其拉断力的77%。6.2 杆塔不应附挂全介质自承式光缆（ADSS）；地线采用复合型光纤地线（OPGW）应满足防振、防腐及机械强度的要求。6.3 沿海强风区域经导线选型专题研究后可选用型线或低风阻线型。6.4 对4分裂及以上导线的直线杆塔，当一侧档距超过1000m时，另一侧导线应加装防振锤或采取其它防振措施。6.5 对位于崖口、峡谷等微地形、微气象地区的线路，应采取相应的加强防振措施。7 绝缘子和金具7.1 对位于崖口、峡谷等微地形、微气象地区的悬垂串应适当提高金具和绝缘子的机械强度。7.2 线路位于大风垭口、高差较大或档距大于700m时，导线悬垂线夹应加装预绞丝护线条，禁止使用铝包带。7.3 220kV500kV线路耐张塔宜采用刚性跳线；110kV线路耐张塔宜采用防风偏跳线复合绝缘子串。如采用软跳线，则应校验其塔头电气间隙，并按照如下原则配置跳线串数量：1）转角为60°以下的耐张塔应装设1串跳线串；2）0°40°耐张塔的外角侧装设1串跳线串，40°90°耐张塔的外角侧装设2串跳线串；3）单回路干字型耐张塔的中相宜装设2串跳线串。4）采用软跳线时应考虑跳线弧垂对塔身的风偏摆动幅度，保证跳线弧垂在各工况下均对铁塔接地构件有足够的安全间隙距离。7.4 导线和地线悬垂线夹宜选用防磨型或耐磨型线夹。7.5 为防止悬垂V型串受压脱落，复合绝缘子的碗头连接部位和碗头挂板宜选用L型板，不宜采用R型销或W型销。8 杆塔型式及荷载8.1为降低铁塔高度，对同塔多回新建线路（双回以上），宜选择导线水平排列、三角形排列或组合排列等方式的杆塔型式。8.2 为加强线路安全性，对以下铁塔应采取适当的加强措施： 1）直线塔相邻两档档距相差较大或高差较大； 2）位于崖口、峡谷等微地形、微气象地区的直线塔。8.3 计算耐张塔跳线（串）风偏时需考虑风压高度变化系数，跳线风压不均匀系数宜取1.4。8.4 沿海强风区域的220kV500kV线路耐张塔设计时，其跳线挂孔荷载宜按刚性跳线考虑。8.5 对较高的跨越用悬垂型杆塔，需按导、地线风压高度变化系数验算杆塔荷载强度。8.6 对类风区的110kV220kV输电线路，计算导、地线大风工况水平荷载时风荷载调整系数c应取1.3。8.7 双回路及多回路杆塔应考虑分期架设的情况。8.8 杆塔风荷载计算时，构件体型系数按下面方式选取：1) 角钢塔体型系数S应取1.3(1+)，为塔架背风面风载降低系数。2) 钢管塔体型系数S应按下列规定取值: 当Z·Wo·d20.003时，S值按角钢塔架的S值乘0.8采用，d为钢管直径(m)； 当Z·Wo·d20.021时，S值按角钢塔架的S值乘0.6采用； 当0.003<Z·Wo·d2<0.021时，S值插入法计算。3) 当铁塔为钢管和角钢等不同类型截面组成的混合结构时，宜按不同类型杆件迎风面积分别计算选用S值。8.9 大跨越、塔高大于6倍根开和横担长度大于8倍平均宽度的长横担特殊杆塔，其风荷载调整系数应按现行国家标准建筑结构荷载规范GB 50009计算或进行相关专门研究，其加权平均值不应小于1.6。8.10 当铁塔存在变坡时，需考虑风速沿塔高范围内的不均匀性，以及此因素对变坡以下铁塔斜材受力的影响。为了保证斜材具有足够的承载能力，其设计内力不宜小于主材内力的3%。9 杆塔结构9.1 圆管构件的端部插板为“一”字型、“”型和“U”型时，宜采用竖直布置。9.2 横担长度大于8倍平均宽度的长横担应在中间位置设置竖向隔面，扭转频率较低的铁塔宜加强塔头和塔身及连接部位的刚度。9.3 塔身坡度不变段内，可适当减小横隔面间距。9.4 自立式铁塔宜适当增加塔身宽度及根开，以提高铁塔抗弯刚度。9.5 与耐张杆塔相邻的直线钢管杆，应验算其在0°大风工况下地线挂点处的位移，防止因位移过大、地线伸长量不足引起的地线断裂。10 基础10.1 铁塔基础混凝土强度等级不应低于C20，主筋宜采用HRB335和HRB40