南方电网V1.0 10kV总论

南方电网公司10kV和35kV标准设计V1.0

第五部分 10kV架空线路

第一卷 总论

总 论

第1章1.1 设计依据

1.1.1

设计依据性文件

南方电网公司关于配网工程标准设计的编制原则和指导意见。 1.1.2

主要设计标准、规程规范

GB 50061-2010 《66kV及以下架空电力线路设计规范》 GB50052-2009 《供配电系统设计规范》

GB14049-1993 《额定电压10kV、35kV架空绝缘导线》 GB50010-2002 《混凝土结构设计规范》 GB4623-2006 《环形混凝土电杆》 GB 50009 《建筑结构荷载规范》 GB/T16434-1996 《高压架空线路和发电厂、变电所环境污区分级及外

绝缘选择标准》

概述

GB50545-2010 DL/T 5440-2009 DL/T 5220-2005 DL/T 5131-2001 DL/T 599-2005 DL/T 499 2001 DL/T 601-1996 DL/T 5130 2002 DL/T 5154-2002 DL/T 620-1997 DL/T 599-1996 DL/T 621-1997 110kV～750kV架空输电线路设计技术规范》

10kV及以下架空配电线路设计规程》

《 《重覆冰架空输电线路设计技术规程》《《农村电网建设与改造技术导则》《城市中低压配电网改造技术导则》《农村低电压电力技术规程》《架空绝缘配电线路设计技术规程》《架空送电线路钢管杆设计技术规程》《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》《城市中低压配电网改造技术导则》《交流电气装置的接地》

Q/CSG 10012-2005 《中国南方电网城市配电网装备技术导则》 Q/CSG 10703-2009 《110kV及以下配电网装备技术导则》 Q/CSG 11501-2008 《35kV及以下架空电力线路抗冰加固技术导则》

1.2 设计内容

10kV架空线路标准设计包括杆塔的标准设计和机电组装图的标准设计。杆塔的标准设计，即对于不同的材质、导线截面、气象、回路数、杆塔型式等条件的组合，设计出一套系列化的标准设计杆塔。机电组装图标准设计包含张力弧垂放线表、金具组装图、接地装置图和柱上开关及电缆头布置图。精细化部分包括杆塔基础工程样板点和杆塔拉线安装样板点。

第2章 模块划分及命名原则

2.1 模块划分

在本次标准设计中，架空线路针对一定电压等级、材质、回路数、气象条件和导线截面的组合而设计的一系列杆塔称为一个模块；弧垂放线表、金具组装图、接地装置图、柱上开关及电缆头布置图、杆塔基础工程样板点、杆塔拉线安装样板点和安健环各为一个模块。

根据上述原则，本次配网10kV架空线路标准设计共有27个模块，其中杆塔模块21个，机电组装图模块4个，精细化模块3个。

杆塔模块共370种杆塔，其中大档距混凝土杆6个模块，共44种杆型；小档距混凝土杆2个模块，共17种杆型；大档距螺栓角钢塔6个模块，共42种塔型；小档距螺栓角钢塔1个模块，共10种塔型；焊接角钢塔3模块，共102种塔型；钢管杆3模块，155种杆型。机电组装图共4个模块，分别为弧垂放线表、金具组装图、接地装置图和柱上开关及电缆头布置图。精细化2个模块，分别为杆塔基础工程样板点、杆塔拉线安装样板点和安

健环。

本标准设计各模块的划分见表2.1-1～表2.1-4。

序号 1 负责单位 海南电网公司 2 3 4 贵州电网公司 5 6 7 广西电网公司 8 9 10 云南电网公司 11 12 合计 表2.1-1 10kV架空线路标准设计大档距杆塔模块划分 气象条件 海拔高度 模块 杆塔类型 回路数 导线型号 基本风速 设计冰厚 (m) 名称 数量 (m/s) (mm) 6 单 JL/G1A-120/20 35 0 ≤3000 10K-S1C1 6 单 JL/G1A-240/30 35 0 ≤3000 10K-S1C3 8 单 JL/G1A-120/20 25 10 ≤3000 10K-S1D1 混凝土杆 8 单 JL/G1A-240/30 25 10 ≤3000 10K-S1D3 8 单 JL/G1A-120/25 25 20 ≤3000 10K-S1E1 8 单 JL/G1A-240/30 25 20 ≤3000 10K-S1E3 7 35 0 ≤3000 10K-L1C1 单 JL/G1A-120/20 7 单 JL/G1A-240/30 35 0 ≤3000 10K-L1C3 7 单 JL/G1A-120/20 25 10 ≤3000 10K-L1D1 螺栓角钢塔 7 单 JL/G1A-240/30 25 10 ≤3000 10K-L1D3 7 单 JL/G1A-120/25 25 20 ≤3000 10K-L1E1 7 单 JL/G1A-240/30 25 20 ≤3000 10K-L1E3 86

设计单位 海南威特电力设计有限公司 贵州南越天电力建设有限公司 广西绿能电力勘察设计有限公司 云南省电力设计院/云南省玉溪电力设计院 昆明供电设计院有限责任公司 表2.1-2 10kV架空线路标准设计小档距杆塔模块划分 海拔高度 模块 杆塔序号 负责单位 类型 回路数 设计单位 (m) 名称 数量 1 10K-S1 14 海南威特电力设计有限公司/贵州单 ≤3000 海南电网公司/贵州电网公司 混凝土杆 南越天电力建设有限公司 3 2 10K-S2 双 ≤3000 3 4 5 云南电网公司 深圳供电局有限公司 螺栓角钢塔 焊接角钢塔 双 单 双 ≤3000 ≤3000 ≤3000 10K-L2 10K-H1 10K-H2 10 8 39 云南省电力设计院/云南红河电力设计公司 深圳供电规划设计院有限公司

序号 6 7 8 9 合计

序号 1 2 3 4 合计 负责单位 类型 回路数 四 单 双 四 广西电网公司 钢管杆 海拔高度 (m) ≤3000 ≤3000 ≤3000 ≤3000 模块 名称 10K-H4 10K-G1 10K-G2 10K-G4 杆塔数量 55 41 58 56 284 设计单位 广西绿能电力勘察设计有限公司 负责单位 表2.1-3 10kV架空线路标准设计机电组装图模块 模块 类型 名称 10K-HC 弧垂放线表图 金具组装图 接地装置图 柱上开关及电缆头组装图 10K-JJ 10K-JD 10K-KG 模块数量 1 1 1 1 4 设计单位 深圳供电局有限公司 深圳供电规划设计院有限公司 序号 1 2 3 合计 负责单位 表2.1-4 10kV架空线路标准设计精细化模块划分 模块 类型 名称 10K-JX-JC 杆塔基础工程样板点 杆塔拉线安装样板点 安健环

10K-JX-LX 10K-JX-AJH 模块数量 1 1 1 3 设计单位 广西绿能电力勘察设计有限公司 广西电网公司

2.2 命名原则

2.2.1

大档距杆塔命名原则

10kV大档距杆塔命名原则如下，其中杆塔模块编号由材质、回路数、气象区和导线标称截面四部分组成： CSG—10K—□□□□—□□—□

呼高或杆高

塔型系列号：表示直线或耐张塔的塔型序号，如1、2、3…… 塔型字母：Z-直线杆塔；J-转角杆塔；JD-终端塔

222

导线标称截面代号:1-120 mm；2-150 mm；3-240 mm

气象区：A-V=25m/s,b=0mm；B-V=30m/s,b=0mm；C-V=35m/s,b=0mm；D-V=25m/s,b=10mm；E-V=25m/s,b=20mm 回路数：1-单回路；2-双回路 材质：S-混凝土杆；L-螺栓角钢塔 10kV架空线路 南方电网公司

示例1：CSG-10K- L2D3- J3- 15

2

含义：南方电网—10kV架空线部分—螺栓角钢塔、双回路、气象分区为D区、导线标称截面240mm—3型转角塔—呼高15m。

示例2：CSG- 10K- S1E1- Z2- 12：

2

含义：南方电网—10kV架空线部分—混凝土杆、单回路、气象分区为E区、导线标称截面120mm—2型直线混凝土杆—全高12m。

2.2.2 小档距混凝土杆命名原则

10kV小档距混凝土杆命名原则如下，其中杆塔模块编号由材质和回路数两部分组成： CSG—10K—□□—□□□－□－□

杆高

杆径及强度等级： 横担类型分类：

横担长度：06：600；09:900；15:1500；17:1700 横担规格：A：63×6；B：75×6；C：80×7；D:90×8。 数字代表排列方式：

直线单回：1：直线双横担瓷担三角形排列；2：直线单横担柱式三角形排列；3：直线双横担柱式三角形排列； 直线双回：1：直线双横担瓷担垂直排列；2：直线双横担柱式垂直排列；3：直线双横担柱式鼓型排列； 塔型字母：Z：直线杆头；J：耐张杆头；JD：终端；ZL:带低压；F：分支杆；ZJ：直线转角 回路数：1-单回路；2-双回路 材质：S-混凝土杆 10kV架空线路 南方电网公司

示例：CSG- 10K- S1-Z106A- 190J- 12：

含义：南方电网—10kV架空线部分—单回路混凝土杆—直线双横担瓷担三角形排列、横担长度600、 横担规格63×6—杆径190、强度等级J—全高12m。 2.2.3

小档距螺栓角钢塔、焊接角钢塔和钢管杆命名原则

小档距螺栓角钢塔、焊接角钢塔和钢管杆，其中杆塔模块编号由材质和回路数两部分组成：

CSG—10K—□□—□—□—□ 呼高 水平综合荷载

塔型字母：Z：直线塔；J：耐张塔；JD：终端塔

回路数：1-单回路；2-双回路

材质：L-螺栓角钢塔; H-焊接角钢塔; G-钢管杆

10kV架空线路 南方电网公司

示例：CSG- 10K- H2-J- 50- 12：

含义：南方电网—10kV架空线部分—双回路焊接塔—转角塔—水平综合荷载50kN—呼高12m。 2.2.4

机电组装图命名原则

CSG—10K—□

模块编号：HC-弧垂放线表；JJ-金具组装图；JD-接地装置图；KG-柱上开关及电缆头组装图 10kV架空线路 南方电网公司

示例：CSG-10K- HC

含义：南方电网—10kV架空线部分—弧垂放线表。

2.2.5 精细化模块命名原则

CSG—10K—□—□

模块编号：JC-杆塔基础工程样板点；LX-杆塔拉线安装样板点；AJH-安健环 精细化代码：JX 10kV架空线路 南方电网公司

示例：CSG-10K- JX-JC

含义：南方电网—10kV架空线路—精细化模块—杆塔基础工程。

第3章 主要设计原则

3.1 大档距杆塔电气主要设计原则

3.1.1

气象条件

（1） 基本风速

按照新颁布的《66kV及以下架空电力线路设计规范》，结合南网五省区的实际情况，并综合考虑经济性、安全性和通用性，10kV架空线路标准设计基本风速采用离地10m高，30年一遇10min平均最大风速，分别取25m/s、30m/s和35m/s。

（2） 覆冰取值

综合考虑南方电网五省区2008年冰灾后工程设计冰厚的取值情况，本标准设计的覆冰取值主要原则如下：

基本风速为25m/s时：无冰、10mm和20mm（重冰）； 基本风速为30m/s时：无冰； 基本风速为35m/s时：无冰。

根据上述原则，再对其他气象要素进行适当归并，本标准设计的设计

气象组合见表3.1-1。

表3.1-1 10kV架空线路标准设计气象组合

气象组合条件 A B C D E 最高气温 40 40 40 40 40 最低气温 0 0 0 -10 -10 最大风速 20 20 20 -5 -5 大气温度设计覆冰 0 0 0 -5 -5 (℃） 安 装 5 5 5 -5 -5 大气过电压 15 15 15 15 10 内部过电压 20 20 20 15 15 年平均气温 20 20 20 15 10 最大风速 25 30 35 25 25 设计覆冰 0 0 0 10 15 风速(m/s） 安装情况 10 10 10 10 10 大气过电压 10 10 15 10 10 内部过电压 15 15 18 15 15 设计覆冰（mm） 0 0 0 10 20 冰的密度(g/cm3） / / / 0.9 0.9 3.1.2 导线 根据南方电网五省区电网规划原则，综合考虑现有工程及远期规划中的导线截面选择情况，10kV架空线路推荐采用的导线截面和型号如表3.1-2所示，导线的安全系数和主要技术参数分别如表3.1-3和表3.1-4所示。

表3.1-2 导线标称截面和型号

导线截面（mm2） 导线型号 适用范围 50 JL/G1A-50/8 20mm及以下冰区 70 JL/G1A-70/10 20mm及以下冰区 95 JL/G1A-95/15 10mm及以下冰区 JL/G1A-95/20 20mm冰区 120 JL/G1A-120/20 10mm及以下冰区 JL/G1A-120/25 20mm冰区 150 JL/G1A-150/20 10mm及以下冰区 JL/G1A-150/25 20mm冰区 185 JL/G1A-185/25 10mm及以下冰区 JL/G1A-185/30 20mm冰区 240 JL/G1A-240/30 20mm及以下冰区 表3.1-3 导线安全系数

气象条件 导线型号 导线安全系数 无冰区 JL/G1A-50/8 2.5 JL/G1A-70/10 2.5

气象条件 导线型号 导线安全系数 JL/G1A-95/15 2.5 JL/G1A-120/20 2.5 JL/G1A-150/20 2.5 JL/G1A-185/25 2.5 JL/G1A-240/30 2.5 10mm冰区 JL/G1A-120/20 3.5 JL/G1A-240/30 4.0 JL/G1A-95/20 2.5 JL/G1A-120/25 2.7 20mm冰区 JL/G1A-150/25 2.9 JL/G1A-185/30 3.3 JL/G1A-240/30 3.3

综合考虑实际应用情况并进行适当归并，10kV架空线路标准设计大档距杆塔按120 mm2和240mm2两种导线截面进行的设计。

表3.1-4 钢芯铝绞线主要技术参数表

型 号 构造 (根数×直径，mm） 钢/铝包钢 1×3.20 1×3.80 7×1.67 7×1.85 7×1.85 7×2.10 7×1.85 7×2.10 7×2.10 7×2.32 7×2.40 铝 JL/G1A-50/8 JL/G1A-70/10 JL/G1A-95/15 JL/G1A-95/20 JL/G1A-120/20 JL/G1A-120/25 JL/G1A-150/20 JL/G1A-150/25 JL/G1A-185/25 JL/G1A-185/30 JL/G1A-240/30 6×3.20 6×3.80 26×2.15 7×4.16 26×2.38 7×4.72 24×2.78 26×2.70 24×3.15 26×2.98 24×3.60 铝 截 面 积 (mm） 248.25 68.05 94.39 95.14 115.67 122.48 145.68 148.86 187.04 181.34 244.29 钢/铝包钢 8.04 11.34 15.33 18.82 18.82 24.25 18.82 24.25 24.25 29.59 31.67 总计 56.29 79.39 109.72 113.96 134.49 149.73 164.50 173.11 211.29 210.93 275.96 直径 (mm） 9.6 11.40 13.61 13.87 15.07 15.74 16.67 17.10 18.90 18.88 21.60 单位质量 (kg/km） 195.1 275.2 380.8 408.6 466.8 526.6 549.4 601.0 706.1 732.6 922.2 综合弹性系数 (MPa） 79000 79000 76000 76000 76000 76000 73000 76000 73000 76000 73000 线膨胀系数 (1/℃） 0.0000191 0.0000191 0.0000189 0.0000185 0.0000189 0.0000185 0.0000196 0.0000189 0.0000196 0.0000189 0.0000196 额定拉断力 (N） 16870 23390 35000 37200 41000 47880 46630 54110 59420 64320 75620

3.1.3 海拔高度 根据南方电网五省区海拔高度的不同分布情况（广东、广西和海南主要为0～1000m，贵州主要为1000～2000m，云南主要为2000～3000m）以及不同海拔高度对塔头间隙的影响较小，本标准设计模块库海拔高度均按0～3000m考虑。 3.1.4

杆塔型式及回路数

10kV大档距杆塔标准设计考虑了混凝土杆和螺栓角钢塔型式，均只考虑单回路情况。 3.1.5

导线排列方式

综合考虑南方电网五省区以往10kV架空线路的工程经验，10kV大档距杆塔标准设计杆塔导线排列方式按表3.1-4所示考虑。

表3.1-4 导线排列方式

杆塔类型 回路数 排列方式 混凝土杆 单回路 水平排列 上字形（10mm及以下冰区） 直线 螺栓角钢塔 单回路 水平排列（20mm冰区） 耐张 三角形

3.1.6 杆塔规划

杆塔规划必须技术可行、经济合理，针对南方电网五省区的特点，制定规划原则，既考虑统一性，又兼顾差异性，使其在具体工程的应用中杆塔的利用系数尽量接近1.0，取得较好的经济效益。

由于各种气象条件和导线的杆塔的综合荷载相差较大，且受线间距离等电气方面的控制，10kV大档距杆塔按气象条件和导线进行杆塔模块规划。由于导线型号与气象区的组合很多，因此，本标准设计规划完成120 mm2和240mm2两种截面导线的杆塔，具体使用导线不同时，可折算使用条件使用。

每个杆塔模块中包含两大类杆塔，分别是悬垂型杆塔和耐张型杆塔。对于设计条件相近的模块，杆塔的荷载相近且塔重的测算差值较小，可考虑适当合并该部分铁塔，并按不同设计条件分别进行荷载计算和结构设计。

根据上述原则，本标准设计杆塔规划的具体方案如下：

（1） 混凝土杆档距横担规划

3.1-5 混凝土杆档距横担规划

气象区 杆型 档距横担尺寸不同导线截面对应横担规格 （m） (mm） 120mm2及以下 120mm2以上 150 3000 无冰区 直线 300 4500 ∠75×6 ∠75×6 350 5500

耐张 350 4500 ∠75×6 ∠90×8 250 4500 10mm冰区 直线 320 5500 ∠75×6 ∠75×6 耐张 300 4500 ∠75×6 ∠90×8 150 4500 20mm冰区 直线 200 5500 ∠75×6 ∠75×6 耐张 160 4500 ∠75×6 ∠90×8 （2） 角钢塔档距规划

表3.1-6 角钢塔档距规划

气象区 杆型 代表档距（m） 水平档距（m）/垂直档距（m） 10mm冰区及以下 直线 350 100/150、200/300、350/500 耐张 150/250 200/300 20mm冰区 直线 250 100/150、180/250、250/350 耐张 200/300 250/350 （3） 耐张杆塔转角度数规划

大档距耐张角钢塔转角度数按0～30°、30～60°、60～90°和0～45°终端四个角度系列规划。大档距混凝土杆转角度数按0～20°、20～40°和40～60°三个角度系列规划。

（4） 杆塔高度

单回路混凝土杆全高分10m、12m和15m三种，螺栓角钢塔呼高分9m、12m、15m和18m四种。

（5） 拉线

拉线采用GJ型镀锌钢绞线，截面分别为50、70和100mm2，其强度设计安全系数应大于2.0。

混凝土直线杆在10mm及以下冰区采用人字型拉线，20mm冰区采用抗覆冰不均匀拉线。耐张杆采用顺线拉、合力拉及内角拉。 3.1.7

塔头设计规定

为保证本标准设计的通用性和一致性，对塔头设计作出统一规定，包括绝缘配合原则、绝缘子片数、空气间隙取值、防雷保护、塔头布置、间隙圆和联塔金具等。

（1） 绝缘配合原则

依照设计规范和相关规定进行绝缘配合设计，满足线路在运行电压、内部过电压和雷电过电压等各种情况下安全可靠接地。

（2） 绝缘子

10kV大档距架空线路采用的绝缘子采用悬式瓷或玻璃绝缘子。悬式绝缘子一般采用70kN瓷或玻璃盘形绝缘子，各地区可根据实际情况选用。

（3） 联塔金具

悬垂金具按单、双挂点设计。耐张金具均按单挂点设计。与横担连接的第一个金具应转动灵活且受力合理。联塔金具规定如下：

? 混凝土杆

悬垂串采用UB挂板。耐张串采用U型挂环。 ? 角钢塔

悬垂串采用UB挂板。耐张串采用U型挂环。 3.2 小档距杆塔电气主要设计原则 3.2.1

气象条件

（1） 基本风速

按照新颁布的《66kV及以下架空电力线路设计规范》，结合南网五省区的实际情况，并综合考虑经济性、安全性和通用性，10kV配电标准设计基本风速采用离地10m高，30年一遇10min平均最大风速，分别取25m/s、30m/s和35m/s。

（2） 覆冰取值

综合考虑南方电网五省区2008年冰灾后工程设计冰厚的取值情况，本标准设计的覆冰取值主要原则如下：

基本风速为25m/s时：无冰、10mm和20mm（重冰）； 基本风速为30m/s时：无冰； 基本风速为35m/s时：无冰。

根据上述原则，再对其他气象要素进行适当归并，本标准设计的设计气象组合见表3.2-1。

表3.2-1 10kV架空线路标准设计气象组合

气象组合条件 A B C D E 最高气温 40 40 40 40 40 最低气温 0 0 0 -10 -10 最大风速 20 20 20 -5 -5 大气温度设计覆冰 0 0 0 -5 -5 (℃） 安 装 5 5 5 -5 -5 大气过电压 15 15 15 15 10 内部过电压 20 20 20 15 15 年平均气温 20 20 20 15 10 最大风速 25 30 35 25 25 风速(m/s） 设计覆冰 0 0 0 10 15 安装情况 10 10 10 10 10

大气过电压 内部过电压 设计覆冰（mm） 冰的密度(g/cm3） 3.2.2

导线

10 15 0 / 10 15 0 / 15 18 0 / 10 15 10 0.9 10 15 20 0.9 根据南方电网五省区电网规划原则，综合考虑现有工程及远期规划中的导线截面选择情况，本标准设计采用的导线的主要技术参数如表3.2-2和3.2-3所示，导线安全系数如表3.2-4和3.2-5所示。

表3.2-2 钢芯铝绞线主要技术参数表

型 号 构造 (根数×直径，mm） 钢/铝包钢 1×3.20 1×3.80 7×1.67 7×1.85 7×2.10 7×1.85 7×2.10 7×2.10 7×2.32 7×2.40 铝 JL/G1A-50/8 6×3.20 JL/G1A-70/10 6×3.80 JL/G1A-95/15 26×2.15 JL/G1A-120/20 26×2.38 JL/G1A-120/25 7×4.72 JL/G1A-150/20 24×2.78 JL/G1A-150/25 26×2.70 JL/G1A-185/25 24×3.15 JL/G1A-185/30 26×2.98 JL/G1A-240/30 24×3.60 铝 截 面 积 (mm） 248.25 68.05 94.39 115.67 122.48 145.68 148.86 187.04 181.34 244.29 钢/铝包钢 8.04 11.34 15.33 18.82 24.25 18.82 24.25 24.25 29.59 31.67 总计 56.29 79.39 109.72 134.49 149.73 164.50 173.11 211.29 210.93 275.96 直径 (mm） 9.6 11.40 13.61 15.07 15.74 16.67 17.10 18.90 18.88 21.60 单位质量 (kg/km） 195.1 275.2 380.8 466.8 526.6 549.4 601.0 706.1 732.6 922.2 综合弹性系数 (MPa） 79000 79000 76000 76000 76000 73000 76000 73000 76000 73000 线膨胀系数 (1/℃） 0.0000191 0.0000191 0.0000189 0.0000189 0.0000185 0.0000196 0.0000189 0.0000196 0.0000189 0.0000196 额定拉断力 (N） 16870 23390 35000 41000 47880 46630 54110 59420 64320 75620

表3.2-3 绝缘导线参数表

JKLYJ-10/50 7×3.00 3.4 49.48 16.1 283 56000 0.000023 7011 JKLYJ-10/70 19×2.25 3.4 75.55 18.4 369 56000 0.000023 10354 JKLYJ-10/95 19×2.58 3.4 99.33 20 466 56000 0.000023 13727 JKLYJ-10/120 19×2.90 3.4 125.50 21.4 550 56000 0.000023 17339 JKLYJ-10/150 37×2.32 3.4 156.41 23 652 56000 0.000023 21033 JKLYJ-10/185 37×2.58 3.4 193.43 24.6 769 56000 0.000023 26732 JKLYJ-10/240 37×2.90 3.4 244.39 26.8 948 56000 0.000023 34679 JKLYJ-1/120 19×2.90 1.6 125.50 16.8 400 56000 0.000023 17339 JKLYJ-1/185 37×2.58 2.0 193.43 20.8 618 56000 0.000023 26732 型 号 构造 (根数×直径，mm） 铝 绝缘厚度 截面积 (mm） 铝 (mm2） 外径 (mm） 单位质量 (kg/km） 综合弹性系数 (MPa） 线膨胀系数 (1/℃） 额定拉断力 (N）

表3.2-4 绝缘导线安全系数

b=10mm，导线型号 V=25m/s， Lo=50m JKLYJ-10/50 JKLYJ-10/70 JKLYJ-10/95 JKLYJ-10/120 JKLYJ-10/150 JKLYJ-10/185 JKLYJ-10/240 JKLYJ-1/120 JKLYJ-1/185 3.0 3.0 4.0 4.5 4.5 5.5 6.0 5.0 6.0 b=10mm，V=25m/s， Lo=75m 3.0 3.0 3.0 3.5 4.0 4.0 5.0 / / b=0mm，V=25m/s， Lo=50m 4.0 5.5 6.5 7.0 8.0 9.0 10.0 9.0 11.0 b=0mm，V=25m/s， Lo=75m 3.5 4.5 5.0 5.5 6.0 7.0 8.0 / / b=0mm，V=30m/s， Lo=50m 3.5 4.5 5.5 6.0 7.0 8.0 9.0 7.5 9.5 b=0mm，V=30m/s， Lo=75m 3.0 3.5 4.5 5.0 5.0 6.0 7.0 / / b=0mm，V=35m/s， Lo=50m 3.0 4.0 4.5 5.5 6.0 7.0 8.0 6.0 8.0 b=0mm，V=35m/s， Lo=75m 3.0 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 6.0 / /

表3.5-1 钢材的强度设计值

钢材 抗拉、抗压和抗弯 抗剪 牌号 厚度或直径(mm) ≤16 215 125 >16-40 205 120 Q235钢 >40-60 200 115 >60-100 190 110 ≤16 310 180 >16-35 295 170 Q345钢 >35-50 265 155 >50-100 250 145 螺栓和螺母的材质及其特性应分别符合《紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱》(GB/T3098.1-2000)、《紧固件机械性能 螺母 粗牙螺纹》(GB/T3098.2-2000)、《紧固件机械性能 螺母 细牙螺纹》(GB/T3098. 4-2000)的规定。锚栓的材质与抗拉强度、机械性能符合碳素结构钢GB/T 700-2006(Q235),优质碳素结构钢GB/T 699-1999(35、45号钢)与合金结构钢GB/T 3077-1999(40Cr、42CrMo热处理后)的规定，在设计中应考虑受拉与

剪切综合应力。

表3.5-2 螺栓的强度设计值(N/mm2)

等级 抗拉 抗剪 4.8 200 170 镀锌粗制螺栓 5.8 240 210 6.8 300 240 8.8 400 300 Q235 160 锚栓 35号优质碳素钢 190 45号优质碳素钢 215 标准设计采用的角钢型号见表《标准设计角钢规格推荐表》。

表3.5-3 标准设计角钢规格推荐表

规格 (mm) 序号 肢宽 肢厚 3 4 5 6 7 8 10 12 14 16 18 20 24 1 40 2 45 3 50 4 56 5 63 6 70 7 75

规格 (mm) 序号 肢宽 肢厚 3 4 5 6 7 8 10 12 14 16 18 20 24 8 80 9 90 10 100 11 110 12 125 13 140 14 160 15 180 16 200 注：1) 表中规格仅为推荐系列。

2) L63X５及以上角钢规格宜采用Q345及以上材质的角钢。构件长度不应超过12米，L100以下角钢不宜超过9米。 3.5.4

铁塔与基础的连接方式

杆塔与基础的连接采用插入角钢和地脚螺栓两种方式。

表3.5-4地脚螺栓常用规格

4M20 4M24 4M27 4M30 4M36 4M42 4M48 4M52 4M56 4M60 4M64 4M68 4M72 8M42 8M48 8M52 8M56 8M60 8M64 8M68 8M72 8M76 8M80 8M90

插入角钢应验算综合应力，相同规格塔腿主材插入角钢宜尽量统一规格与长度。

3.6 杆塔制图规定

3.6.1

制图依据

杆塔施工图制图标准暂按《送电线路铁塔制图和构造规定》(DLT5442-2010)执行。 3.6.2

铁塔构造

(1) 基本构造

1) 斜材与补助材，能直接连于主材，尽量不使用节点板连接； 2) 热镀锌构件长度不应超过12米，L100以下角钢构件长度宜不超过9米。

3) 横担悬臂部分超过3米以上应采用预拱，预拱值一般可取横担悬臂长度的1/80~1/100；

4) 塔腿各主材应设置两个接地孔(Φ17.5mm)孔间距50mm，四个塔腿均设置，位置在面向塔身的右侧主材正面上，距基础顶面距离约为700~1000mm，保证其不与主材螺栓、斜材螺栓、包角钢(斜插式)或靴板(座板式)相碰；

5) 两侧地线支架上各设一个引流孔(孔径17.5mm)；

(2) 连接规格

角钢铁塔构件采用螺栓连接，塔脚及局部结构采用焊接，螺栓M16用于110kV塔时采用4.8级或6.8；M20 采用6.8级。连接板材质为Q345B和Q235B级钢，板厚取5mm、6mm、8mm，8mm以上取2mm的倍数。

(3) 螺栓排列

角钢准线、螺栓间距、边距及螺栓排列方式按《送电线路铁塔制图和构造规定》。

(4) 角钢接头

1) 角钢构件接头采用螺栓连接； 2) 两角钢间隙采用10mm；

3) 接头为单剪连接时，采用外包角钢，外包角钢的宽度应比被连接角钢肢宽大一级(长细比在80以下时，外包角钢肢厚再大一级)，被连接角钢规格不同时，应取其小的规格。当被连接角钢肢宽相差较大时，宜适当再加大外包角钢肢宽。

4) 接头为双剪连接时，采用内包角钢外贴板，内包角钢和外贴板的面积和宜不小于被连接角钢面积的1.3倍，如外贴板的宽度为准线间距加两倍的边距之和大于给定值，则按实际宽度取用。

5) 接头位置应尽量靠近节点，交叉斜材若需开断，开断位置宜设在计算长度较短节间，主斜材的接头不宜在同一个节间。接头位置应尽量靠近节点；

6) 交叉斜材若需开断，宜与主材接头不在同一个断面。 (5) 角钢塔节点板 1) 节点板的有效宽度

杆件内力N通过连接件在节点板内按照某一应力扩散角传至连接件端部与N相垂直的一定宽度范围内，该一定宽度范围即节点板的有效宽度。应力扩散角均取30°，

2) 当节点板的自由边长度lf与节点板厚度t之比I>A时(Q235, A=60; Q345, A=50; Q420, A=45)，此时应沿自由边加强，优先采用卷边处理，或焊加加劲板。Q420板不宜卷边，可采用焊Q345板做加劲板，用E50焊缝。

3) 单面连接的受拉构件端头螺栓处理：(如边横担上平面主材、酒杯塔曲臂内主材等)端距取2d、螺栓间距适当放大、螺栓准线距离靠近角钢重心线，见图3.6-4；

图3.6-4 受拉构件端距

4) 节点板厚度应等于或大于斜材或横材肢厚，当斜材长细比≤120时，节点板应加厚1~2mm。

5)节点板重量应在净面积基础上加大5%～10%的损耗。 3.6.3

塔脚板和插入式角钢

塔脚板尺寸及底脚螺栓规格按照《送电线路铁塔制图和构造规定》选择。铁塔配备塔脚板和插入式两种基础形式时，塔脚板和插入式与接腿结构图配套画出。塔脚板和插入式构造方式参考《送电线路铁塔制图和构造规定》。

1)为统一基础根开，主材和斜材的准线的交点应在座板的下平面； 2)当主材为单角钢时，基础主柱中心线应与主材重心线(距肢背1/4处)重合；

3)当主材为组合构件时，基础主柱中心线即为该组合构件的中心线。

L63~L125角钢最大使用螺栓为M20(当计算只需一个M20螺栓而构造要求使用两个螺栓时，可采用两个M16螺栓)，L140及以上角钢最大使用螺栓为M24。

(9) 当导、地线横担采用上下平面传力模型时应有减少负头及其它加强措施。

3.4 杆塔荷载

3.4.1

气象条件的重现期

10～35kV输电线路重现期取30年。 3.4.2

基本风速离地高度

基本风速离地面高度为10m。 3.4.3

杆塔荷载计算原则及规定

(1) 荷载计算原则

杆塔标准化设计的荷载和组合条件均应满足《66kV及以下架空电力线路设计规范》(GB 50061-2010)、《重覆冰架空输电线路设计技术规程》(DL/T5440-2009)、《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》(DL/T5154-2002)、《架空送电线路钢管杆设计技术规定》(DL/T5130-2001)等规程规范的要求。考虑到覆冰、断线工况新、旧规程的内容变化较大，为方便使用，特将部

分内容摘录如下。

1) 各类杆塔均应计算线路正常运行情况(包括基本风速、设计覆冰、最低气温)、断线情况、不均匀覆冰情况和安装情况下的荷载组合,验算过载冰厚。

2) 进行地线特性计算和档中导地线配合计算时，地线设计冰厚应与导线一致，但在杆塔荷载计算时，地线应按较导线冰厚增加5mm的覆冰厚

度计算地线覆冰工况的荷载(过载)，事故工况的断线张力应按地线最大使用张力的百分比取值。

3) 覆冰情况下(含不均匀冰)须考虑导、地线及杆塔的风荷载增大系数B,不同覆冰厚度时B的取值如下表：

表3.4-1 各风荷载增大系数

覆冰风荷载增大系数B 覆冰厚度(mm) 导地线、绝缘子 杆塔 0 1.0 1.0 10 1.2 1.2 20 1.5 1.8 4) 对覆冰线路，断线情况按-5℃、有冰、无风的气象条件进行计算；

对最低温度为0℃的无冰线路，断线情况按+5℃、无冰、无风的气象条件进行计算。各类杆塔导、地线的断线张力的取值见下表，垂直冰荷载取100%设计覆冰荷载。

表3.4-2 断线张力

断线张力(一相导线或一根地线最大使用张力的百分数) 气象条件 直线型杆塔 耐张型杆塔 导线 地线 导线 地线 10mm及以下冰区 50% 50% 70% 80% 20mm冰区 55% 100% 100% 100% 5) 不均匀覆冰情况按-5℃、有不均匀冰、10m/s风速的气象条件进行计算。不均匀覆冰情况时，不平衡张力的取值见下表，垂直冰荷载取75%设计覆冰荷载。

表3.4-3 不均匀覆冰不平衡张力

不平衡张力(一相导线或一根地线最大使用张力的百分数) 冰 区 直线型杆塔 耐张型杆塔 导线 地线 导线 地线 10mm及以下 10% 20% 30% 40% 20mm 25% 46% 42% 54% 6) 各类杆塔的安装情况，应按10m/s风速、无冰、相应气温的气象条

件进行计算。对最低温度为0℃的无冰线路，安装情况按+5℃、无冰、10m/s风速的气象条件进行计算。所有直线塔需考虑2倍起吊荷载。导、地线的施工误差系数取1.025；动力系数取1.1；导线张力的过牵引系数取1.1，地线张力的过牵引系数取1.06；由于采用降温法来补偿初伸长的影响，故导、地线安装张力按安装气温降低补偿温度后的张力取值。

7) 当杆塔全高不超过60m时，杆塔风荷载调整系数βz应按下表对全高采用一个系数：

表3.4-4 全高不超过60m杆塔风荷载调整系数 杆塔全高(m) 20 30 40 50 60 βz 1.0 1.25 1.35 1.5 1.6 (2) 荷载计算统一规定

为了统一杆塔标准设计的荷载计算原则，特对如下情况作出规定： 1) 风压高度变化系数?Z统一按B类地面粗糙度选取；

2)耐张塔前后挂点的垂直荷载按照2.5:7.5分配，且应分别考虑前侧上

拔后侧下压、前侧下压后侧上拔、两侧下压的不同组合工况。耐张塔负荷结合代表档距、水平档距和垂直档距，组成前后一侧为大水平荷载、大垂直荷载、大张力，另一侧为小水平荷载、小垂直荷载、小张力等组合；

直线塔垂直荷载前后侧按4:6分配；

3) 应考虑各种正常运行情况的导地线垂直档距的变化情况； 4) 耐张塔前后挂点的水平风荷载按照2.5∶7.5分配； 5) 导、地线平均高度的计算值规定为：

导地线张力特性计算时，35kV线路导地线平均高度取15m，10kV线路导地线平均高度取10m。

直线塔导线风荷载计算时，下相导线平均高度按下式计算： 下相导线弧垂=计算呼高-串长-对地距离

下相导线平均高度=对地距离+1/3×下相导线弧垂；

当算得的下相导线平均高度低于15m时，风压高度变化系数?Z应取1.0；

地线弧垂＝0.65×下相导线弧垂；

地线平均高度=地线挂点高度-2/3×地线弧垂-地线串长；

6)35kV由于耐张段较短、利用耐张塔锚线作业易实施，故35kV的直线塔不考虑锚线工况；

7) 在安装情况，应考虑导地线安装时初伸长、过牵引、施工误差等因素；

8)多回路铁塔应考虑分期架设的情况；

9)重冰区线路宜考虑验算覆冰工况，验算冰厚可取设计冰厚的1.5倍，并在子模块说明书中列出验算覆冰工况荷载；

10) 考虑到光纤复合架空地线OPGW比普通地线直径稍大，地线水平荷载、垂直荷载及线条张力均考虑增大系数1.05。 3.4.4

荷载组合

(1) 直线塔 1) 正常运行情况

(a) 基本风速、无冰、未断线(最大垂直荷载、最小垂直荷载分别与最大水平荷载组合)，包括90°、60°、45°、0°风；

(b) 设计覆冰、相应风速及气温、未断线(90°风最大垂直荷载与最大水平荷载组合)；

2) 断线情况：

单回路杆塔：单导线断任意一相导线，地线未断；断任意一根地线，导线未断；

双回路杆塔：同一档内，单导线断任意两相导线断一根地线，单导线断任意一相导线；

四回路杆塔：同一档内，单导线断任意三相导线；断一根地线，单导线断任意两相导线；

3) 安装情况

所有直线塔应考虑检修吊装。 4) 不均匀覆冰情况

应考虑导、地线同时同向有不均匀覆冰的不平衡张力，使铁塔承受最大弯矩的情况，此时，应考虑90°风和0°风两种风向下的不均匀弯组合，0度风时风向应与导地线张力方向相同；中、重冰区直线塔还应考虑导、地线同时不同向有不均匀覆冰的不平衡张力，使铁塔承受最大扭矩的情况。

5) 验算覆冰情况

验算覆冰应使所有导、地线同时同向有不平衡张力，使杆塔承受最大弯矩情况。

(2)) 耐张转角塔 1) 正常运行情况

(a) 基本风速、无冰、未断线(应计算90°风及其反向风；终端塔还需计算0°风)；

(b) 设计覆冰、相应风速及气温、未断线；

(c) 低温工况：按最低气温、无冰、无风、未断线情况计算； 2) 断线情况

单回路和双回路杆塔：同一档内，单导线断任意两相导线、地线未断；断任意一根地线和任意一相导线；

四回路塔：同一档内，单导线断任意三相导线、地线未断；断任意一

根地线，单导线断任意两根导线；

3) 不均匀覆冰情况

应考虑导、地线同时同向有不均匀冰的不平衡张力，使铁塔承受最大弯矩的情况，此时，应考虑90°风和0°风两种风向下的不均匀弯组合；中、重冰区耐张塔还应考虑导、地线同时不同向有不均匀冰的不平衡张力，使铁塔承受最大扭矩的情况。

4) 验算覆冰情况

验算覆冰应使所有导、地线同时同向有不平衡张力，使杆塔承受最大弯矩情况。

5) 安装情况

所有耐张转角塔应考虑紧线、锚线、吊装跳线的组合。

3.5 杆塔结构设计方法

杆塔结构设计采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，结构的极限状态是指结构或构件在规定的各种荷载组合作用下或在各种变形或裂缝的限值条件下，满足线路安全的临界状态。极限状态分为承载力极限状态和正常使用极限状态。 3.5.1

承载力极限状态

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，

按荷载效应的基本组合进行荷载组合，并应采用下列设计表达式进行设计： 3.5.3 杆塔材料

?0??G?SGK????Qi?SQiK??R

式中 γ0—杆塔结构重要性系数，重要线路不应小于1.1，临时线路取0.9，其他线路取1.0

γG—永久荷载分项系数，对结构受力有利时，取1.0，不利时取1.2； γQi—第i项可变荷载的分项系数，应取1.4; 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；

Ψ—可变荷载组合系数，正常运行情况取1.0，耐张型杆塔断线情况、安装情况和不均匀覆冰情况取0.9，20mm冰区直线型杆塔断线情况取0.9，10mm及以下冰区直线型杆塔断线情况取0.75，验算情况取0.75。

R—结构构件抗力的设计值。 3.5.2

正常使用极限状态

结构或构件的变形或裂缝，应按正常使用极限状态的要求，采用荷载的标准组合。

SGK???SQiK?C

式中 C—构件或构件裂缝宽度或变形的规定限制值，mm。

钢材材质为现行国家标准《碳素结构钢》(GB/T700-2006)中规定的Q235系列、《低合金高强度结构钢》(GB/T1591-2008)中规定的Q345系列。按实际使用条件确定钢材级别。

角钢构件采用热轧等肢角钢，其材质为Q345B和Q235B级钢，钢板采用Q345B、Q235B钢。

钢管材质宜选用Q345B和Q235B级钢(当采用20号钢无缝钢管时，其钢材的力学性能按照Q235B考虑)。钢管一般采用直缝焊接钢管，也可采用无缝钢管，不得采用螺旋焊管。

铁塔构件采用螺栓连接，塔脚及局部结构采用焊接，螺栓M16用于35kV塔时采用4.8级或6.8；M20 采用6.8级；M24当该塔采用Q420B钢时全塔采用8.8级，否则采用6.8级；法兰螺栓均采用8.8级；地脚螺栓采用Q235、Q345、35#和45#优质碳素钢，有条件时可考虑采用40Cr、42CrMo合金结构钢。

钢板材质为Q345B和Q235B级钢，板厚取5mm、6mm、8mm，8mm以上取2mm的倍数。

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