35kV铁塔设计总论

第七卷 35kV架空线路标准设计
第一篇总论
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第1章总论
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》
GB 50009 《建筑结构荷载规范》
GB50545-2010 《110kV～750kV架空输电线路设计技术规范》GB50010-2002 《混凝土结构设计规范》
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》
GB/T 4623-2006 《环型混凝土电杆》
DL/T5154-2002 《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》
DL/T5130-2001 《架空送电线路钢管杆设计技术规定》
DL/T5219-2005 《架空送电线路基础设计技术规定》DL/T 620-1997 《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》
DL/T 599-1996 《城市中低压配电网改造技术导则》
DL/T 621-1997 《交流电气装置的接地》
Q/CSG 10012-2005 《中国南方电网城市配电网技术导则》
Q/CSG 10703-2009 《110kV及以下配电网装备技术原则》
Q/CSG 11501-2008 《35kV及以下架空电力线路抗冰加固技术导则》Q/CSG 11503-2008 《中重冰区架空输电线路设计技术规定(暂行)》1.2设计内容
35kV架空线路标准设计包括杆塔的标准设计、机电组装图及加工图的标准设计。

杆塔的标准设计，即对于不同的杆塔材质、气象条件、导线截面、回路数等条件的组合，设计出一套系列化的标准设计杆塔。

机电组装图及加工图标准设计则包含张力弧垂放线表、金具组装图和接地装置图、铁附件加工图和等径杆加工图。

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1.3模块划分及命名原则
1.3.1模块划分原则
在本次标准设计中，架空线路针对一定电压等级、材质、气象条件、导线截面和回路数的组合而设计的一系列杆塔称为一个模块；张力弧垂放线表、金具组装图、接地装置图、铁附件加工图和等径杆加工图各为一个模块。

根据上述原则，本标准设计共有21模块。

其中杆塔模块16个，共108种杆塔，其中混凝土杆4个模块，60种杆型；角钢塔6个模块，24种塔型；钢管杆6个模块，24种杆型。

机电组装图及加工图共5个模块，分别为张力弧垂放线表，金具组装图、接地装置图、铁附件加工图和等径杆加工图。

本标准设计各模块的划分及负责单位见表1.3-1～表1.3-4。

表1.3-1 35kV架空线路标准设计混凝土杆模块
表1.3-2 35kV架空线路标准设计角钢塔模块
表
1.3-3 35kV架空线路标准设计钢管杆模块
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表1.3-4 35kV架空线路标准设计机电组装图及加工图模块
1.3.2模块命名原则
1.3.
2.1模块命名原则
（CSG）-（电压等级+分类代码）-（模块代码）-(子模块代码)
模块名称由上式的三部分或四部分组成，其中杆塔模块和金具组装图模块名称由上式四部分组成，张力弧垂放线表、接地装置图、铁附件加工图和等径杆加工图由上式的前三部分组成。

（1）中国南方电网公司缩写
CSG—表示中国南方电网公司缩写
（2）电压等级+分类代码
电压等级：一般为2位数字， 35－35kV； 10－10kV
分类代码：B-表示变配电部分；K-架空线部分；D-电缆部分
（3）模块代码：杆塔模块代码；JJ-金具组装图；HC-张力弧垂放线表；JD-接地装置图；TFJ-铁附件加工图；DJG-等径杆加工图；
其中杆塔模块代码按照材质、气象条件等级分别编排，由四部分组成，即：
(材质)(气象条件)(导线标称截面代号)(回路数)
材质： S－混凝土杆；H－焊接角钢塔；L－螺栓角钢塔； G－钢管杆气象条件：1位字母表示；
（4）子模块代码
1）杆塔子模块代码
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杆塔子模块代码由两部分组成，即：
(塔型)(塔型系列号)-(呼高)
塔型，1-4段字符或数字组成，其中第1段表示杆塔类型，第2段表示导线排列方式，第3段表示10kV混凝土杆的横担型式或35kV杆塔有无地线，第4段表示10kV混凝土杆为单横担或双横担，各段意义如下：第1段：Z－非预应力混凝土直线杆或直线钢管杆和铁塔；YZ-预应力混凝土直线杆； J－转角杆塔；DJ－终端杆塔；
第2段：1-上字排列；2-三角形排列；3-水平排列；4-垂直排列；5-鼓形排列；
第3段：C-瓷担；Z-针式/柱式；X-悬式；D-表示有地线（省略表示无地线），其中前三项和第四项分别针对10kV混凝土杆和35kV杆塔。

第4段：D-单横担（省略表示双横担），此项只针对10kV混凝土杆。

塔型系列号，用1-2位数字表示直线或耐张塔的塔型序号。

a）直线塔
第一位数字代表水平档距，由小到大表示为1、2、3…；
第二位数字：1-无拉线混凝土杆；2-人字形拉线混凝土杆；3-十字形拉线混凝土杆；只有一种形式时可以省略。

b）耐张塔
第一位数字代表水平档距，由小到大表示为1、2、3…,只有一个水平档距时省略；
第二位数字代表转角度数, 由小到大表示为1、2、3…；
呼高，杆塔的呼高（角钢塔、钢管杆）和全高（混凝土杆）。

2）金具组装图子模块代码
金具组装图子模块代码由2段字符组成，各段字符意义如下：
第1段：D－导线； B－避雷线；T－跳线；
第2段：X-悬垂；N-耐张；
（5）杆塔命名举例
例：CSG-35K- LD32－J43－15
代表中国南方电网—35kV架空线部分—螺栓角钢塔、气象分区为D区、子导线标称截面LGJ-150、双回路—导线垂直排列、无地线、3型转角塔、呼高15m。

1.3.3图纸编号
1.3.3.1图纸编号原则如下：
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CSG —□□—□—□—□
图纸编号：01-99
子模块代码
模块代码：
杆塔：杆塔代码见杆塔命名
HC：张力弧垂放线表
JJ：金具组装图
JD：接地装置图
TFJ：铁附件加工图
DJG：等径杆加工图
分类代码：B－变配电部
K－架空线部分
D－电缆部分
电压等级
中国南方电网公司1.4设计原则
1.4.1设计气象条件
1.4.1.1基本风速
根据南方电网五省区的气象条件，结合《66kV及以下架空电力线路设计规范》中的典型气象区，考虑到经济性、安全性和通用性，本标准设计最大设计风速采用离地10m高，30年一遇10min平均最大风速，分别取25m/s、30m/s和35m/s。

1.4.1.2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：
最大设计风速为25m/s时：无冰、5mm、10mm、20mm和30mm；
最大设计风速为30m/s时：无冰；
最大设计风速为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1.4-1。

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表1.4-1 35kV 架空线路标准设计气象组合
1.4.2 导线和地线
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，本标准设计导线截面和型号按表1.4-2所示：
表1.4-2 导线标称截面和型号
铝绞线考虑，具体工程使用时请根据实际的导、地线荷载的校验杆塔使用条件。

对应推荐使用的各种导线的主要技术参数见表1.4-3。

表1.4-3 导线主要技术参数表
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角钢塔和混凝土杆的导线安全系数取 2.5，钢管杆在无冰区导线安全系数取10，10mm冰区取8。

本标准设计各类杆塔分别按照带地线和不带地线两种情况考虑，当带地线时，地线选用铝包钢绞线。

在10mm及以下冰区，240mm2截面系列导线配LBGJ-55-27AC地线，150mm2截面系列导线配LBGJ-50-27AC地线；在20mm 冰区，240mm2截面系列导线配LBGJ-55-23AC地线，150mm2截面系列导线配LBGJ-50-23AC地线。

各种地线的主要技术参数见表1.4-4。

表1.4-4 地线主要技术参数表
1.4.3回路数
标准设计杆塔回路数的设计原则：
混凝土杆均按单回路考虑；
角钢塔和钢管杆在10mm及以下冰区考虑单回路和双回路，在20mm冰区仅考虑单回路。

1.4.4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1000～1500m，云南主要为1500～2600m），确定本标准设计模块库海拔高度划分原则如下：
无冰区按0～1000m考虑，10mm冰区按0～1500m考虑，20mm冰区按0～2500m考虑。

1.4.5导线排列方式
综合考虑南方电网五省区以往35kV架空线路的工程经验，本标准设计杆塔导线排列方式如表1.4-5所示。

表1.4-5 导线排列方式
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1.4.6 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，达到较好的经济效益。

本标准设计杆塔规划的具体方案是： （1） 杆塔水平档距的规划
各种杆塔的水平档距如表1.4-6所示。

表1.4-6 杆塔水平档距表
（2） 垂直档距的规划
杆塔的垂直档距取水平档距的1.5倍，并按50m 向上取整。

（3） 代表档距的规划
代表档距的取值宜根据杆塔的水平档距确定，耐张杆塔还需考虑前后侧代表档距不同时的张力差；
（4） 直线杆塔Kv 值的规划：
各种直线杆塔的Kv 值宜按表1.4-7考虑，且原则上不得小于0.6。

表1.4-7 直线杆塔Kv值
（5）耐张杆塔转角度数规划
耐张混凝土杆转角度数统一按0～25°、25～45°和45～60°三个角度系列规划。

在10mm及以下冰区，耐张角钢塔和钢管杆转角度数按0～30°、30～60°和60～90°三个角度系列规划。

在20mm冰区，耐张角钢塔转角度数按0～30°和30～60°两个角度系列规划。

（6）杆塔呼高的规划
混凝土杆的全高分16.5、18、22.5m，角钢塔和钢管杆的呼高分12、15和18m，并适当考虑设计部分跨越塔。

（7）杆塔规划的其他要求
本标准设计等径混凝土杆的杆径统一取300mm；
角钢塔9m及以下部分采用防盗螺栓；
1.4.7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。

1.4.7.1绝缘配合原则
标准设计将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。

1.4.7.2绝缘子片数
本标准设计35kV架空线路采用悬式绝缘子，在海拔高度0～2500m范围内导线悬垂串均采用4片146mm高度的悬式绝缘子，导线耐张串采用5片146mm高度的悬式绝缘子。

1.4.7.3空气间隙
本标准设计的空气间隙按照《66kV及以下架空电力线路设计规范》（GB
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50061-2010）的相关规定选择。

1.4.7.4防雷保护
防雷保护要求按照《66kV及以下架空电力线路设计规范》（GB 50061- 2010）的相关规定执行。

1.4.7.5塔头布置
导地线布置要求按照《66kV及以下架空电力线路设计规范》（GB 50061-2010）的相关规定执行。

1.4.7.6间隙圆
绘制各类直线塔的间隙圆图原则如下：
（1）绘制间隙圆时，导线悬垂串按单联合成绝缘子串考虑，长度取1000mm。

选用重量较轻的合成绝缘子计算各种工况下的摇摆角，并按下导线和第一带电金具分别检查塔头的电气间隙。

（2）带电部分对杆塔的间隙裕度统一按150mm考虑，带电作业时不考虑该裕度。

混凝土杆带电作业距离对杆身按不小于0.9m考虑。

（3）跳线弧垂按不小于0.8m考虑。

1.4.7.7联塔金具
导地线悬垂、耐张金具均按单挂点设计。

对10mm及以下冰区悬垂挂点摆动方向采用横线摆动，20mm冰区采用顺线摆动。

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：
（1）混凝土杆
直线杆：导线采用UB挂板、地线采用U型挂环。

耐张杆：导线、地线均采用U型挂环。

（2）角钢塔和钢管杆
直线塔：导线、地线均采用UB挂板。

耐张塔：导线、地线均采用U型挂环；跳线采用U型螺丝。

转角度数大于等于40°时外角侧加装跳线串，跳线串采用单联串。

1.4.8杆塔荷载
（1）各直线杆塔的塔身风荷载按照最高呼高计算，线条风荷载按照最高呼高减3m计算。

耐张塔均按照最高呼高计算。

（2）耐张塔前后挂点垂直荷载按照2:8分配，且应考虑一侧上拔情况，其上拔垂直荷载按照垂直档距的100％计算。

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1.4.9杆塔设计一般规定、杆塔设计方法
1.4.9.1一般规定
（1）角钢采用等边角钢，材质为Q235B和Q345B。

混凝土杆型号采用国标，需合理分级确定型号。

钢管杆材质为Q345B，当为圆柱形时选用无缝钢管。

（2）角钢塔全部为平腿设计。

塔重按经济指标选择根开，但当塔重差别很小时使用较小根开。

（3）基础作用力采用荷载的设计值进行计算。

1.4.9.2设计方法
所有塔需按空间力系建模计算，杆按平面力系计算。

其他未明部分参考现行规程规范。

1.5标准设计使用说明
1.5.1使用说明
首先根据实际工程的气象条件（风速、覆冰厚度）和导线规格查找到相应的杆塔模块，再根据实际使用条件选用适合的杆塔。

在满足条件下，一个工程可以在不同模块中选择杆塔。

根据所选的杆塔，可从金具组装图和接地装置图中选用适合的金具串和接地装置。

最后，根据实际工程的气象条件、导线规格和导线安全系数可查得张力弧垂放线表。

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