110kV输电线路工程典型设计模块

A220kV输电线路工程典型设计模块划分

在典型设计中，模块指对应一定的电压等级、回路数、导线截面、地形条件和气象条件的维 合而设计的一套杆塔。设计模块划分原则如下： →线路回路数 目前我国家输电线路采用的主要有单回路和同塔双回路，随着输电线路走廊越来越困难，同 塔多回路、紧漆型铁塔也开始采用，但目前采用还不是很多。考虑到典型设计主要应针对目前普 遍采用的型式，另外从目前建设的同塔多回路、紧凑型工程来看，工程的个性突出路基标准规范范本，不具备普遍 性，因此在典型设计中只考虑了单回路和同塔双回路两种模式。

自前我国家输电线路采用的主要有单回路和同塔双回路，随看输电线路走廊越来越困难，同 塔多回路、紧漆型铁塔也开始采用，但目前采用还不是很多。考虑到典型设计主要应针对目前普 遍采用的型式，另外从目前建设的同塔多回路、紧凑型工程来看，工程的个性突出，不具备普遍 性，因此在典型设计中只考虑了单回路和同塔双回路两种模式。 +地形条件 按照输电线路工程标准地形条件划分，可分为平地、河网泥沼、丘陵、山地和高山大岭五 类，但从对铁塔设计的影响来看，则可归纳为平地（含河网泥沼)和山区（含丘陵、山地和高山大 岭)两大类，两者主要的差异在于杆塔规划和塔腿设计不同。山区杆塔的使用受地形条件的限制 较大，杆塔使用档距差异较大，同时应按照长短腿设计，以减少土方开挖，利于环保，而平地杆 塔使用档距差异较小，同时可按照平腿设计，以降低杆塔重量，所以典型设计按平地和山区分为 两类。 +气象条件 我国幅员辽阔、地形复杂、气候具有多样性，各地区的气象条件变化较大，要使典型设计的 气象条件满足全国所有地区，将使得典型设计十分复杂。但从各种气象条件参数来看，对铁塔设 计影响最大的是最大设计风速和最大设计冰厚，即便如此，要把所有的最大设计风速和最大设计 冰厚的组合都考虑到，典型设计工作量也将十分巨大。在实际工程中，一般都采取合理归并。根 据调研结果，经过分析和研究，对典型设计的设计风速和设计覆冰组合归并选择如下。 500kV输电线路：设计风速取30m/s、32m/s和35m/s：设计冰厚在30m/s和32m/s风区取10mm， 在35m/s风区取5mm； 330kV输电线路：设计风速取25m/s和30m/s：设计冰厚在25m/s风区取5mm，在30m/s风区取 10mm; 220kV输电线路：设计风速取25m/s、30m/s和35m/s；设计冰厚在25m/s风区取5mm和15mm，在 30m/s风区取10mm，在35m/s风区取5mm； 110kV输电线路：设计风速取25、30m/s；设计冰厚在25m/s风区取5mm，在30m/s风区取 10mm。 对于设计冰厚20mm以上的重冰区和设计风速40m/s以上的特殊风区，本次典型设计暂不考 虑。 +海拨高度 由于大多数500kV、220kV和110kV线路均在1000m以下，本次典型设计不考虑1000m以上的情 况，对于330kV线路基本处于西北的高海拔地区，因此按照1000、1700m和2500m三种海拔高度设 计。 +导线截面 根据调研结果，本次典型设计500kV部分考虑4×400mm2。和4×630mm2两种导线；330kV考 2×300mm2和2×400mm2两种导线：220kV考虑2×300、2×400mm2和2×630mm2三种导线；110kV考 虑1×240、2×240mm2和2×300mm2三种导线。 +杆塔型式 单回路直线塔用得最多的是酒杯塔和猫头塔，耐张转角塔用得最多的是干字型塔，因此单回 路选择这三种塔型。对于双回路来说，不管是直线塔还是转角塔，用得最多的是鼓型铁塔，本次 典型设计采用鼓型塔。近几年来，110kV线路进入城区的情况越来越多，为了结合城市道路规划 和美化环境，增加一套钢管杆。

220kV输电线路工程典型设计模块划分

典型设计中回设计、施工、生产等相关单位进行了多方面、深层次的调研工作，根据调研结 果确定典型设计各模块设计技术条件，充分采纳各方的意见和建议。设计中对杆塔规划进行了专 题研究，对塔型设计进行了全面优化，使得典型设计在技术上具有如下特点： ◆适应性好 本次典型设计共设计36个模块，486种塔型，覆盖了110kV、220kv、330kV、500kV四个电压 等级，覆盖了我国常规设计气象条件（风速25～35m/s，覆冰5～15mm），常用导线型号（240~ 630mm2）和所有的地形条件，覆盖面广，数量比较适中，基本满足了当前及今后一段时期内公司 系统内输电线路工程建设的需要，具有较好的适应性。

本次输电线路典型设计的设计方案具有较高的安全可靠性。这主要表现在塔头规划上充分吸 取了近几年来在防污闪、防风闪、防雷击等方面的经验和措施；在荷载条件上，各电压等级也选 取了较为严格的荷载配置，从设计源头上切实提高了线路运行的安全可靠性。具体措施如下： （1）根据目前雷害事故较多的情况，适当增加典型设计的耐雷水平。单回路500kV地线保护角 按照不大于10°设计，330kV、220kV和110kV在满足规程要求下尽量减小：同塔双回路采用平衡 高绝缘，地线保护角按照不大于0°设计。 (2)绝缘配置设计上充分考虑了目前污移发展较快的实际情况，按照IⅡI级污区设计（110kV按 照Ⅲ级污区设计），当采用防污型绝缘子时可以满足Ⅲ级污区的要求。 (3)针对近年来跳线风偏闪络事故发生较多的情况，典型设计中转角塔转角在20°以内考患 内外侧均可挂跳串、40°以上外侧挂双跳串，60°以上增加跳线支架，较《国家电网公司十八项 电网重大反事故措施》的要求进一步提高。 （4）为满足重要交叉跨越的要求，直线塔搭均设计有独立双挂点

◆杆塔系列齐全和便用条件合理

根据不同的地形情况，采用大量终勘定位成果和无约束条件排位的资料数据，利用概率、回 归分析等数理统计理论，对多个杆塔规划方案进行技术经济比较，提出了杆塔设计档距、经济塔 高、塔头及塔高系列等合理的设计方案，同时对220kV及500kV杆塔考虑交叉跨越的需要，单独设 计一个跨越塔型， 转角塔由原来的三塔改为四塔系列，其中将60°以内转角按每20°一档细分，使得杆塔设计 条件更科学、经济、合理。

由于杆塔系列齐全，杆塔规划合理，在具体工程中，山区塔型和平地塔型也可灵活的插 花”使用，可有效提高杆塔利用系数，对降低工程造价有着特别意义：经分析比较杆塔利用系数 在山区由原工程的0.80左右提高了0.85以上，在平地由原工程的0.85提高到0.90以上。 +合理优化杆塔结构 这里所说的优化，是指110～500kV各级电压等级的优化以及各型杆塔的优化两层含义。典型 设计中对各级电压等级的杆塔结构进行了全面的优化，主要从塔头间隙、塔头结构形式、塔身坡 度、斜材的布置方式以及主材的节问分割进行了优化。对每一种塔型都进行了反复的优化计算， 采用优化后的塔头结构形式和塔身坡度，然后再对斜材的布置方式及主材的节间分割进行优化， 使得典型设计的铁塔结构受力合理，具有更好的安全可靠性和经济性。

◆取得了较好的经济效益

从单基塔的耗钢量指标来看，本次典型设计与以往工程使用的铁塔相比，500kV电压等级单 基塔重减轻1%~3%，330kV减轻2%~4%，220kV减轻6%~8%，110kV减轻7%~10%。 从整个工程的铁塔耗钢量指标来看，330～500kV线路可节约钢材量3.93%～5.5%，220kV线 路可节约钢材指标2%～17%。整个工程的铁塔耗钢量减少程度要大于单基铁塔耗钢量，这主要 是由于典型设计塔型系列品种较多所致。本次典型设计塔型之多（达486种塔)是任何具体工程设 计都无法做到的，这也就显出这次输电线路典型设计的必要性和紧迫性，

本次典型设计充分重视了对环境保护的要求，主要表现在：220～500kV三级电压铁塔采用全 方位长短腿：各级电压的塔头规划均采取了缩小线间距离及塔头尺寸的措施：各级电压的铁塔基 本设计高度均较以往工程有所提高，并为高跨越（如跨树等）专门设计了高塔。所有这些措施的采 用，均在较大程度上减少了对植被的破坏，压缩了线路走廊宽度，有效减少了拆迁和对林木的砍 伐，从而显出典型设计的经济效益，社会效益和环保效益。 五ToWaB拨房主西点

承接送电线路铁塔和通信铁塔设计计算和绘图任务

我公司骨干力量，为西北电力设计院等单位的退休或在职工程师和高级工程师；重要成员和 公司顾问，多数具有10年以上工程设计经验，有的还是<<架空送电线路结构设计技术规定》》 的编写人，所设计的工程具有技术经济合理、方案优化等优点。 铁塔设计室拥有以下配套齐全的铁塔应力分析设计与绘图软件： +铁塔应力分析设计软件 对各型自立式铁塔及通信塔进行应力分析、校验计算、改型设计或进行新型铁塔及通信塔的 设计。①对典型设计铁塔进行改变设计参数时的校验计算：改变导地线型号、水平及垂直档 距、线路转角等设计参数，软件可校验铁塔杆件及螺栓规格是否能满足应力要求。当铁塔杆件 及螺栓规格不能满足应力要求时，可计算出能满足应力要求时的铁塔杆件及螺栓规格。②对铁 塔进行增加接腿时的应力分析、校验计算和设计。

我公司骨干力量，为西北电力设计院等单位的退休或在职工程师和高级工程师；重要成员和 公司顾问，多数具有10年以上工程设计经验，有的还是《<架空送电线路结构设计技术规定》》 的编写人，所设计的工程具有技术经济合理、方案优化等优点， 铁塔设计室拥有以下配套齐全的铁塔应力分析设计与绘图软件

◆铁塔应力分析设计软值

对各型自立式铁塔及通信塔进行应力分析、校验计算、改型设计或进行新型铁塔及通信塔的 设计。①对典型设计铁塔进行改变设计参数时的校验计算：改变导地线型号、水平及垂直档 距、线路转角等设计参数，软件可校验铁塔杆件及螺栓规格是否能满足应力要求。当铁塔杆件 及螺栓规格不能满足应力要求时，可计算出能满足应力要求时的铁塔杆件及螺栓规格。②对铁 塔进行增加接腿时的应力分析、校验计算和设计。

计算导地线在各种工况下水平方向和垂直方向的单位荷重和比载，以及绝缘子串各种工况下 水平方向和垂直方向的荷重。对于直线和直线转角杆塔，软件直接绘出正常运行、事故断线和施 工安装等工况下的荷载图。对于耐张和终端杆塔，软件绘制的正常运行和事故断线工况下的荷载 图。对于施工安装工况，软件计算出所有可能出现的荷载，并绘出荷载图。

焊接标准铁塔结构三维可视化建模软

对铁塔及通信塔进行应力分析所需铁塔结构三维数据可视化建模。可视化的图形界面和充分利用了交互式 与向导式相结合的建模方式，一步步引导用户操作，简单、方便、明了。自动化中体现了人性化与智能化。① 模板功能让用户对铁塔建模更加直观；②多种形式的布置杆件与布置节点方式，方便用户灵活使用；③通过修 改控制点的坐标可以改变铁塔的形状与位置；④自动生成杆件并分析杆件的信息，包括杆件的类型（主材、塔 腿斜材、其他斜材、辅助材）、失稳方向（最小轴与平行轴）、折减系数、计算长度、杆件是否双面连接、是 否为交叉杆等：③各种实用的查询与显示功能。

◆铁塔绘图软件TowerDWG

110~750kV架空输电线路设计规范」2010，P4 4.0.6.地线设计冰厚，除无冰区外，应较导线增加5mm。 、导线、地线断线张力（或不平衡张力） 10.1.7对于10mm及以下的冰区导线、地线的断线张力或不平衡张力应不低于表10.1.7 值：垂直冰荷载取100%设计覆冰荷载。 表10.1.710mm及以下冰区导线、地线断线张力（或不平衡张力）取值表

1 受压主材 150 受压材 200（变化） 3 辅助材 250 4受拉材(预拉力的拉杆可不受长细比限制) 400

受压主材 150 受压材 200（变化） 辅助材 250 受拉材(预拉力的拉杆可不受长细比限制) 400

混凝土杆包括35kV直线杆，耐张杆，转角杆、终端杆等。混凝土杆图包括杆型图，组装图，杆段图 铁件图和基础图等全套加工图

佳房和城乡建设部已批准《66kV及以下架空电线路设计规范》为国家标准，编号为GB50061一2010 自2010年7月1日起实施。不符合新规范的原77系列铁塔和混凝土杆将禁止使用。 使用不符合新规 范的铁塔或混凝士土杆，电力主管部门将不予以审批设计。在实际工程设计中，各单位要坚决应用典型设 计，使典型设计真正落到实处。 线路混凝土杆典型设计主要技术特点 ?适应性好：典型设计覆爱盖了35kV我国常规设计气象条件（风速25～35m/s，爱冰5～10mm）， 常用导线型号（70～240mm2）和地形条件，覆盖面广，数量比较适中，基本满足了当前及今后 一段时期内公司系统内输电线路工程建设的需要，具有较好的适应性。 ◆安全可靠性高：本次输电线路典型设计的设计方案具有较高的安全可靠性。这主要表现 在规划上充分吸取了近几年来在防污闪、防风闪、防雷击等方面的经验和措施：在荷载条件 上邮政标准，各电压等级也选取了较为严格的荷载配置，从设计源头上切实提高了线路运行的安全可 靠性。 +杆塔系列齐全和使用条件合理：根据不同的地形情况，对多个杆方案进行比较。 +合理优化杆塔结构： 35kV电压等级的优化以及客型杆纤的优化 电力设计与制造业必备，设计与制造业配套图库

佳房和城乡建设部已批准《66kV及以下架空电线路设计规范》为国家标准，编号为GB50061一2010 自2010年7月1日起实施。不符合新规范的原77系列铁塔和混凝土杆将禁止使用。 使用不符合新规 范的铁塔或混凝士土杆，电力主管部门将不予以审批设计。在实际工程设计中，各单位要坚决应用典型设 计，使典型设计真正落到实处。 线路混疑土杆典型设计主要技术特点 ?适应性好：典型设计覆爱盖了35kV我国常规设计气象条件（风速25～35m/s，爱冰5～10mm）， 常用导线型号（70～240mm2）和地形条件，覆盖面广，数量比较适中，基本满足了当前及今后 一段时期内公司系统内输电线路工程建设的需要，具有较好的适应性。 ◆安全可靠性高：本次输电线路典型设计的设计方案具有较高的安全可靠性。这主要表现 在规划上充分吸取了近几年来在防污闪、防风闪、防雷击等方面的经验和措施：在荷载条件 上，各电压等级也选取了较为严格的荷载配置，从设计源头上切实提高了线路运行的安全可 靠性。 +杆塔系列齐全和使用条件合理：根据不同的地形情况，对多个杆方案进行比较。 +合理优化杆塔结构： 35kV电压等级的优化以及客型杆的优化 电力设计与制造业必备，设计与制造业配套图库