输电线路转角塔水平档距折算在工程实践中的应用_霍云飞(1)

会受到影响，因此将折算后的水平档距
L1 P
按其
95%
计算。即：
LP 折=0.95L1P。
（5）
2012 年第 30 卷第 2 期
霍云飞，等：输电线路转角塔水平档距折算在工程实践中的应用
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2 实例计算
以 220GⅡ系列转角铁塔 SJ3 为例，假定呼程高
为 27 m，设计参数见表 3 和表 4，上导线挂线点高程 为 34 m，风速 v=27 m/s，计算上导线挂线点折算水平 档距。
3.12
3.12
2.91
≥450
3.12
3.12
3.12
3.12
注：1） 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。
将式（1）、（2）代入式（3）化简（注意保持折算前
若转角塔角度采用超限水平档距，在转角度数不大 于上限的条件下，可以通过转角度数的余度来折算 水平档距，进而减小塔的质量，节省工期。
1 水平档距折算原理
在折算水平档距时，需要用到铁塔挂线点荷载 和塔身荷载。铁塔挂线点荷载可分解为横向水平 荷载、纵向水平荷载、垂直荷载；塔身荷载分解为风
[收稿日期] 2012-02-20 [作者简介] 霍云飞（1982—），男，内蒙古人，学士，助理工程师，从事输电线路设计工作。
内蒙古电力技术
2012 年第 30 卷第 2 期
INNER MONGOLIA ELECTRIC POWER
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输电线路转角塔水平档距折算在工程实践中的应用
霍云飞，胡建君
（内蒙古电力勘测设计院，内蒙古 呼和浩特 010020）
摘要：输电线路转角塔角度如果采用超限水平档距，在转角度数不大于上限的情况下，可 以通过转角度数的余度来折算水平档距。具体计算时，采用折减系数的方法，忽略挂线点垂 直荷载变化和纵向水平荷载的影响，利用转角塔挂线点水平荷载相等的原则，将输电线路转 角塔角度折算成超限水平档距。该方法应用于实际工程中，可达到节约成本的目的。
径，分裂导线取所有子导线外径的总和，m；
Lp—杆塔的水平档距，m； B—覆冰时风荷载增大系数，5 mm 冰区取
1.0，10 mm 冰区取 1.2；
θ—风向与导线或地线方向之间的夹角，
（°）；
W0—基准风压标准值，kN/m2。W0=v2/1600，其 中 v 为基准高度 10 m 的风速。
1.2 P2的计算 P2=2TPsin（α′/2）/KC。
Key words：corner tower of transmission line; horizontal span; converted span; horizontal loads; corner
0 引言
通常输电线路的转角塔都是设计定型的。设 计时根据线路转角的不同，转角塔一般分为 4 个区 段: 0°～20°为第 1 区段，20°～40°为第 2 区段，40°～ 60°为第 3 区段，60°～90°为第 4 区段。而输电转角 塔质量是按每一个区段的上限计算得到的，如果实 际的转角度数接近或达到区段上限，是合理的；但 如果实际转角度数接近下限，就会造成较大浪费。
根据表 1—表 4，本次计算中：α=0.63，μZ=1.56， μSC=1.1，βC=1.0，d=0.0216 m，B=1.1，θ =90° ，sin（α′/ 2）=0.5，计算得到 W0=272/1600=0.456 kN/m。
表 3 SJ3 导地线型号及相关参数（标准值）
参数
LGJ-240/30 导线 JLB30-150 地线
标称截面积/mm2
275.96
148.07
标称总直径/mm
21.60
15.75
标称质量/（kg·km-1）
922.2
887.3
计算拉断力/N
75 620
143 920
表 4 SJ3 铁塔技术参数
塔名
塔型
呼称高/m
设计档距/m 水平 垂直
220GII-SJ3 转角塔 18～27
450
550
转角度 数/（°） 40～60
计算)，根据表 1 确定；不大于 500 kV 的线路取 1.0；
μZ—风压高度变化系数，基准高度为 10 m 的 μZ按表 2 的规定确定；
μSC—导线或地线的体型系数，线径<17 mm 或 覆冰时(不论线径大小) μSC=1.2；线径≥17 mm，μSC=
1.1；
d—导线或地线的外径或覆冰时的计算外
1.95
1.54
1.11
90
2.34
2.02
1.62
1.19
100
2.40
2.09
1.70
1.27
150
2.64
2.38
2.03
1.61
200
2.83
2.61
2.30
1.92
250
2.99
2.80
2.54
2.19
300
3.12
2.97
2.75
2.45
350
3.12
3.12
2.94
2.68
4Leabharlann Baidu0
3.12
提出 2 点应用建议： （1） 实际工程中，根据实际情况（比如风速的 不同），塔身风载也可以通过打折系数利用以上公 式处理。 （2） 不同导线型号的转角塔的水平档距折算 也可以利用以上方法进行处理，在设计中灵活布置 小转角，可以达到经济合理的目的。
通过验算，以上数据是正确的。
3 工程应用
吉兰太变—贺兰山变Ⅱ回送电线路工程采用 500 kV 转角塔，风速为 29 m，覆冰厚 10 mm。线路路 径通过贺兰山，山体相当大，部分转角塔水平档距 超限，但转角度数接近于设计转角下限，故采用折 算水平档距法计算。主要出于以下 2 点考虑。
（1） 如果重新设计铁塔，要花费大量时间，且
参考文献： [1] 中国电力企业联合会.GB 50545—2010 110 kV~750 kV
架空输电线路设计规范[S].北京：中国计划出版社，2010. [2] 中 华 人 民 共 和 国 住 房 和 城 乡 建 设 部.GB 50009—2001
建筑结构荷载规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2006. [3] 国家电网公司基建部.国家电网公司输变电工程通用设
式中 P2—导地线角度荷载，kN； TP—导地线张力； α′—线路转角；
（2）
KC—导地线安全系数。 1.3 水平档距计算
根据式（1）、（2）2 个公式，就可以按正常使用工
况下的基本风速、无冰、未断线等条件计算水平档
距。忽略垂直荷载的影响，让挂点处荷载水平荷载
相等，即：
ΣPi=ΣP1i。 （i=1,2） 式中 ΣP1i—折算后的水平载荷。
10
1.38
1.00
0.74
0.62
15
1.52
1.14
0.74
0.62
20
1.63
1.25
0.84
0.62
30
1.80
1.42
1.00
0.62
40
1.92
1.56
1.13
0.73
50
2.03
1.67
1.25
0.84
60
2.12
1.77
1.35
0.93
70
2.20
1.86
1.45
1.02
80
2.27
45
26 218.3
27 529.2
JGC4 27 530
70
30 934.1
32 480.8
DG1 27 520
0
35 797.6
37 587.5
4 结论及建议
在转角塔的转角度数不超过定型转角塔的转 角度数情况下，利用节点荷载相等的原则合理折算 水平档距，可以达到节约成本的目的。在以上的实 例计算中，未考虑实际导地线平均高度，折算的水 平档距有一定的裕度。
Huo Yunfei, Hu Jianjun
（Inner Mongolia Power Exploration & Design Institute, Inner Mongolia Hohhot 010020）
Abstract：If transfinite horizontal span is adopted for corner tower angle of transmission line, and turn angle is not larger than upper limit of next angle, horizontal span can be converted to redundancy angle of horizontal span. When doing detailed calculation, specific calculation method by means of reduction factor will be utilized, ignoring influence of hung perpendicular load change and impact of the vertical load level. Using principle of horizontal load equal to corner tower hung point horizontal load equal, angle of corner tower for transmission line can be converted into transfinite horizontal span. If it is applied to engineering practice, cost savings will be realized.
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内蒙古电力技术
2012 年第 30 卷第 2 期
荷载和自重荷载。由于是利用已设计好的铁塔，因
此无需考虑塔身风荷载和铁塔自重，绝缘子串和金
具也不变，其水平荷载也无需计入；同时忽略挂线
点垂直荷载变化和纵向水平荷载的影响，只对挂线
点水平荷载进行分析即可。
水平荷载包括导地线水平风荷载 P1 和导地线
角度荷载 P2。
将以上数据带入式（4）、（5）得： LP折=0.95×{450+5041×[0.5-sin（α1/2）]}。 （6）
利用式（6）进行计算，可得到水平档距 LP 折，结 果列于表 5。
表 5 SJ3 转角塔折算后的水平档距
m
水平档距
LP
LP 折
水平档距
LP
LP 折
42
450
1106
52
450
723
44
关键词：输电线路转角塔；水平档距；折算档距；水平荷载；转角 文献标志码：B 文章编号：1008－6218（2012）02－0057－03
Application on Horizontal Span Conversion of Corner-end Tower for Transmission Line in Engineering Practice
表 6 折算水平档距后的转角塔与实际中的 转角塔技术指标比较
塔型
呼称 高/m
水平 转角角 折算水平档距 档距/m 度/（°） 后塔的质量/kg
实际中塔 的质量/kg
JGC1 27 520
12
22 067.8
23 171.2
JGC2 27 510
26
23 609.3
24 789.7
JGC3 27 520
后呼程高相同），得到：
αW0 μZ μSC βC dsin2θB（L1P-LP）= 2TP[sin（α′/2）-sin（α1/2）]/KC。
式中 L1P—折算后的水平档距，m； α1—实际中使用的线路转角，（°）。
由式（4）可以看出，L1P与 sin（α1/2）成正比。
（4）
考虑到水平档距的改变，相应的垂直档距等也
450
1028
54
450
648
46
450
951
56
450
574
48
450
874
58
450
500
50
450
798
工期紧不允许。 （2） 即使有充足的时间按现在的条件重新设
计制造铁塔，为了节约时间，也只能按正常规划设 计。从实际条件出发，决定采用折算档距，既符合 力学计算，又缩短了工期。现将折算水平档距后的 转角塔与实际中的转角塔技术指标列于表 6，通过 比较可知，折算水平档距的塔的质量可节省 5％左 右，说明折算水平档距的方法是可行且经济的。
1.1 P1的计算
P1=αW0 μZ μSC βC dLpBsin2θ。
（1）
式中 P1—垂直于导线及地线方向的水平风荷载
标准值，kN；
α—风压不均匀系数，根据设计基本风速 v
确定（见表 1）；
βC—500 kV 和 750 kV 线路导线及地线风荷 载调整系数，仅用于计算作用于杆塔上的导线及地
线风荷载(不含导线及地线张力弧垂计算和风偏角
（3）
表 1 风压不均匀系数和导地线风载调整系数与风速 的变化关系
风速 v/（m·s-1）
α
βC
v＜20
1
1
20≤v<27
0.85
1.2
27≤v<31.5
0.75
1.2
v≥31.5
0.7
1.3
表 2 风压高度变化系数
离地面或海
地面粗糙度类别 1）
平面高度/m
A
B
C
D
5
1.17
1.00
0.74
0.62