输电线路杆塔结构设计(第三章)
架空输电线路设计第三章-第三章-设计用气象条件
大树枝摇动，电线呼呼有声，举伞 困难。
全树摇动，大树枝弯下来，逆风步 行感觉不便。
4. 最大设计风速的选取步骤：①次时换算：将v 转换成 8 大风 17.2～20.7 19.0 5.5 7.5 所有近海渔船都要靠港，停留不出。
陆地物征象
0 无风 10～. 0风.2 级的0.1视力鉴别方海面法平静，。 见表3−3。
静、烟直立。
1 软风
0.3～1.5
0.9
0.1
0.1
微波如鱼鳞状，没有浪花。一般渔船正 好使舵。
烟能表示风向，但风向标不能转动。
2 轻风 0.15.6m～3/.s3的风2.5速相0.2 当0于.3 几渔级船张风帆时？可行25～、。 10、15、3标人5能面m移感动/觉。s有的风，风树叶速有微呢响，？风向
距平均风速v10，需要有两种观两测种方观法测的方平法的行第测i对量平记行录观测，记然录后值
通过相关分析次建时立换二算者系之数 间的回归方程式。常用的是一元线
性回归方程(最小二乘法）：
n
v10 Av2 B Bv10 Av2
v2iv10i n v2v10
A i1 n
v
2 2i
n
v
2 2
i 1
由此得到的回归方程，需经过相关检验才能应用。v10与 v2相关分别系为数两ρ种可观按测下记面录公的两平式种均计观值算测：方法的平行观测记录的总对数
n
n
n
n v2iv10i v2i v10i
i1
i1
i1
nin1
v22i
(in1v2i)2nin1
v2 10i
n
第三章 杆塔外形尺寸的确定(第二版)
第三章 杆塔外形尺寸的确定 杆塔外形尺寸(见图3－1)，主要包括杆塔呼 称高度H、导线间的距离Dm、上下横担的垂直距 离Dv、地线支架高度hB、双地线的地线挂点之间 水平距离等 、电杆埋深h0、杆塔总高。
第一节 杆塔高度计算
一、杆塔总高度 杆塔的总高度等于呼称高度加上导线间的垂
二、杆塔呼称高度
杆塔下横担的下弦边缘线到地面的垂直距离H
称为杆塔呼称高度（见图3－2）也称杆塔基本高 度
H=+fmax+hx+h 式中 λ绝缘子串的长度（包括金具的长
度）；
fmax导线的最大弧垂； hx导线到地面、水面及被跨越物的安
全距离（查《线路设计规范》；
以h下考说虑明测各量参、数施的工确误定差等所预留宽度。
三、杆塔经济呼称高度 1、档距↑，弧垂↑，呼高↑杆塔高↑，但杆塔
个数少。 2、档距↓，弧垂↓，呼高↓杆塔高↓，但杆塔
个数多。 两者一定有一个最优的呼称高度，使得整个线
路杆塔材料用量最少，把这个最优呼称高度称为 经济呼称高度，也称杆塔标准呼称高度。
根据设计经验，不同电压等级经济呼称高度 见表3－9
四、经济档距LJ 经济呼称高度对应的档距叫经济档距
高度 (4)塔头荷载
(5)导、地线张力 (6)根开 (7)基础作用力 (8)单线图
四、要求： 要满足各种运行条件（电气要求） 结构的合理性 经济性好 外形的美观。
五、杆塔校验
杆塔选择后，必须进行校验合格后，才能使用
。 (一)塔头尺寸的校验（结构尺寸校验） 1、导线与杆塔之间的空气间隙及校验
（1）悬垂绝缘子串风偏角的计算（摇摆角）
5、上下导线水平偏移校验 大于表3－15规定
输电线路组成(杆塔)
2、电力线路10.5m（杆顶15m）
3、通航河流15m
极距22m
杆塔外形尺寸包含哪些因素？ 杆塔近距离航拍
杆塔一体化吊装
1. 确定杆塔高度 2. 确定导线间距离 3. 确定地线支架高度及地线水平距离 4. 确定杆塔横担尺寸
杆塔高度的确定
杆塔外形尺寸如图，主要包括杆塔呼称高度H、横担长度（即导线间的距离Dm）、上下 横担的垂直距离Dv、地线支架高度hb、双地线的地线挂点之间水平距离、电杆埋深h0、 杆塔总高
同塔并架多回路输电线路
单回输电线路存在的问题：
在经济发达且人口密集的地区，土地资源非常 稀缺，只建设单回输电线路已不能满足电力需 求。
同塔多回线路是提高线路走廊的输送能力的一 种有效手段；既能增加线路单位面积的输送容 量，增加电力输送量，又能降低综合造价。
在德国，政府规定凡新建线路必须同塔架设两 回以上。在高压超高压线路中，为同塔四回为 常规线路，最多六回，德国同塔多回线路已有 70多年的运行经验。在日本，110 kV及以上的 线路多数为同塔四回，500 kV线路除早期2条为 单回路外，其余均为同塔架双回。目前，日本 同塔并架最多回路数为八回。在我国，随着电 网建设速度的加快，同塔多回路应用也比较普 遍，并逐渐成为一项成熟的技术。
1、地线支架高度hB
按下式计算：
hB hDB D B
式中 hDB－地线与导线间的 垂直投影距离；
λD－绝缘子串长度； λB－地线金具长度。
2、防雷保护角
地线与导线形成一夹角α，称防雷保护角《规程》 规定： 1. 对于单回路，330kV及以下线路的保护角不宜
大于15°，500kV～750kV线路的保护角不宜 大于10°； 2. 对于同塔双回或多回路，110kV线路的保护角 不宜大于10°，220kV及以上线路的保护角均 不宜大于0°； 3. 单地线线路不宜大于25°； 4. 对重覆冰线路的保护角可适当加大。
35kv输电线路设计
35KV输电线路设计系别：电气与信息工程系专业班级：供电12姓名：张洪亮学号：192014/6/15摘要建设110kV变电站35kV配电室出线到35kV变电站的单回路架空送电线路。
本次设计新建35kV架空线路来保障用电安全。
本次架空线路设计的主要内容根据当地地形合理选择架空线路径；架空线导线的确定；架空地线的选择；金具的选择；架空线路的防雷设计；杆塔定位、杆塔结构的选择、对地距离及交叉跨越的处理；基础的设计等。
本设计以国家经济建设的方针、政策、技术规定准绳，结合工程实际情况，保证供电可靠，经济性合理，满足各项技术要求。
关键词：35kV，线路设计，杆塔，防雷前言“特高压电网”，是指1000千伏的交流或±800千伏的直流电网。
目前，中国超高输电线路以220千伏、330千伏、500千伏交流输电和500千伏直流输电线路为骨干网架。
全国已经形成5个区域电网和南方电网。
“特高压电网”在国家电网公司2005年工作会议上已经被作为战略构想提出，即建设“跨区域、大容量、远距离、低损耗的特高压骨干网架”。
此前，只有前苏联和日本建成过1000千伏的特高压交流输电线路。
但是，日本特高压线路建成后一直按500千伏降压运行。
前苏联解体后，俄罗斯的特高压线路也开始降压运行。
意大利兴建的特高压实验工程有两座联络变电所和20公里线路，但由于用电量未见增长，也未纳入商业运行线路。
同时，特高压电网在输电线路走廊的选择、杆塔结构、导线截面、分裂导线根数及分裂间距等方面，将涉及到电磁环境、可听噪声、无线电干扰等环保问题。
第一章架空线路1.1架空线路设计研究现状输电线路按结构分为架空线路和电缆线路。
由于电缆线路的技术要求和施工费用远高于架空线路，所以除了特殊情况外，目前广泛采用架空输电线路。
输电线路是电力不可缺少的重要组成部分，目前我国部分地区仍面临着缺电这一问题，国家正在加紧电网建设，输电线路的规划设计在这其中起着重要的作用，输电线路工程设计是电力建设的重要组成部分，同时也对输电线路正常运行起着决定性作用！架空电力线路路径的选择是一项非常重要的工作，对架空电力线路的造价和安全性、适用性的影响至关重要。
输电线路杆塔结构设计(第二章)
1 间隙圆图
塔度（瓶口）的影响，在 子导线的下导线处增加垂直下偏量和水平偏移量，然后在此基础上 绘制间隙圆。各塔型的垂直下偏量和水平偏移量应根据各塔型的具 体规划条件经计算合理确定。
裕度选取
220-500kV铁塔在外形布置时，结构裕度对应于角钢准线选取，塔 身部位300mm，其余部位200mm；110kV铁塔结构裕度取150mm。 110kV钢管杆在外形布置时，结构裕度对应于钢管杆构件外缘选取， 为150mm。钢管杆结构裕度对塔身取500mm、对横担取300mm。
2 风偏角计算
悬垂绝缘子串摇摆角计算
2）导线风荷载（P）可按规范10.1.18 条（10.1.18-1）和（10.1.18-2） 式计算。 3）杆塔水平档距（LH）的选取；规划塔头间隙圆图时，可根据地形及 拟规划杆塔的档距使用范围，确定相应的水平档距。应该说明，杆塔荷 载规划使用的水平档距，应采用拟规划杆塔水平档距使用范围的上限， 而塔头规划使用的水平档距，则应使其所规划的塔头尺寸能满足该型塔 的水平距适用范围。在a、T等参数一定时，往往选用拟规划杆塔水平档 距使用范围的下限（或接近下限的某一水平档距），否则摇摆角偏小。 因此，杆塔荷载规划用的水平档距与塔头规划用的水平档距往往是不一 致的。
小于15°。
Ⅳ、Ⅴ级落雷密度区域的保护 角相应减少5°。
我国福建和浙江等地区均处于III 级以上落雷密度区域，标准化设计 地线均按双地线设计，220kV的双 回路地线按对导线-5°、跳线0°保 护角设计。福建省单回路也采用负 保护角设计。
4 导地线联塔金具
直线塔导线悬垂串采用I串时，分别按照单挂点和双挂点进行 设计，制图时分别绘制两套挂点详图。采用V串时，采用单挂点 或双挂点。
式中 T +40 —— +40℃时导线张力，N； T ——雷电、操作或工频条件下的导线张力，N； W1、a符号的含义同式（2-1）。
浅谈输电线路杆塔结构设计
浅谈输电线路杆塔结构设计输电线路杆塔结构设计是电力工程中非常重要的一环，它承载着输电线路的重要负荷，直接关系到输电线路的安全稳定运行。
本文将从杆塔结构设计的需求、设计原则、设计方法等方面进行浅谈。
杆塔结构设计的需求。
输电线路杆塔结构设计需满足以下几个方面的需求：1. 承载能力：杆塔需能承受输电线路的重要荷载，如导线重量、风荷载、冰载等。
2. 稳定性：杆塔需具有足够的抗倾覆和抗滑动能力，以保证输电线路的稳定运行。
3. 经济性：杆塔需在满足承载能力和稳定性的前提下，尽可能减少材料和成本。
4. 施工性：杆塔需便于施工安装。
杆塔结构设计的原则。
1. 合理性原则：杆塔结构设计要符合力学原理，合理布置结构材料，确保承载能力和稳定性。
2. 安全性原则：杆塔结构设计要满足国家相关技术标准和规范，确保输电线路的安全运行。
3. 经济性原则：杆塔结构设计要在满足安全稳定的前提下，尽可能减少材料和成本。
4. 实用性原则：杆塔结构设计要考虑施工、运输、维护等因素，便于实际应用。
杆塔结构设计的方法。
1. 经验法：根据已有的经验和技术积累，确定杆塔结构类型和参数。
2. 仿真模拟法：利用计算机软件对杆塔结构进行力学分析和应力分析，评估其承载能力和稳定性。
3. 优化设计法：通过对不同结构方案进行比较和优化，选取最佳结构方案。
4. 正态分布法：根据输电线路的荷载特性和设计要求，采用正态分布法对杆塔结构进行设计。
输电线路杆塔结构设计是一个复杂而重要的任务，需要考虑承载能力、稳定性、经济性和施工性等多个方面的需求，遵循合理性、安全性、经济性和实用性的设计原则，采用经验法、仿真模拟法、优化设计法和正态分布法等设计方法，以确保输电线路的安全稳定运行。
招标输电线路设计规范
第一章总则第一条为规范输电线路设计工作，确保输电线路安全、经济、合理，提高设计质量，根据国家相关法律法规和行业标准，制定本规范。
第二条本规范适用于新建、改建、扩建输电线路的设计工作，包括但不限于输电线路路径、杆塔、导线、绝缘子、金具、接地装置等设计内容。
第三条输电线路设计应遵循以下原则：（一）安全性：确保输电线路在正常运行和故障情况下，具备足够的强度、稳定性和可靠性。
（二）经济性：在满足安全、可靠的前提下，合理选择材料、设备和施工工艺，降低工程造价。
（三）合理性：根据输电线路的用途、负荷、地形、地质等条件，合理选择设计参数和方案。
（四）环保性：在输电线路设计过程中，充分考虑环境保护，降低对生态环境的影响。
第二章输电线路路径设计第四条输电线路路径设计应充分考虑以下因素：（一）地形地貌：充分考虑地形起伏、地质条件、地貌特征等因素，选择适宜的路径。
（二）线路长度：在满足安全、经济、合理的前提下，尽量缩短线路长度。
（三）跨越障碍物：充分考虑跨越河流、铁路、公路、高压线路等障碍物的条件，确保线路安全。
（四）环境影响：充分考虑输电线路对周边生态环境的影响，尽量减少对生态环境的破坏。
第五条输电线路路径设计应遵循以下要求：（一）线路应避开地质条件较差、易发生滑坡、泥石流等地质灾害的地区。
（二）线路应避开重要生态敏感区，如自然保护区、风景名胜区等。
（三）线路应避开人口密集区，减少对居民生活的影响。
第三章杆塔设计第六条杆塔设计应满足以下要求：（一）强度：杆塔应具备足够的强度，能够承受正常运行和故障情况下的荷载。
（二）稳定性：杆塔应具备良好的稳定性，防止倾覆、滑移等事故。
（三）耐久性：杆塔应具备良好的耐久性，延长使用寿命。
（四）经济性：在满足安全、可靠的前提下，合理选择杆塔材料、结构和施工工艺。
第七条杆塔设计应考虑以下因素：（一）线路等级：根据线路等级，选择合适的杆塔类型和结构。
（二）导线截面：根据导线截面，选择合适的杆塔尺寸和材料。
输电线路杆塔结构设计与安全分析
输电线路杆塔结构设计与安全分析1. 引言输电线路是将电能从发电厂输送到用户的重要途径，其中杆塔是支撑输电线路的重要组成部分。
杆塔的结构设计和安全分析对于确保输电线路的可靠运行至关重要。
本文将探讨输电线路杆塔结构设计与安全分析的相关问题。
2. 输电线路杆塔结构设计2.1 杆塔的类型和功能杆塔的类型根据输电线路的特点和需求决定，主要有悬垂塔、耐张塔和角钢塔等。
不同类型的杆塔承受不同的应力和荷载，因此其结构设计需要根据实际情况合理选择。
悬垂塔用于支撑输电线路的过渡杆塔，主要作用是承受电线重量和保持电线在合适的高度。
耐张塔用于承受输电线路的张力，主要作用是保持电线的水平张力，并通过绝缘子串将电线与杆塔绝缘。
角钢塔用于支撑输电线路在角点和转角处，主要作用是承受电线的拉力和侧荷。
2.2 杆塔的结构设计要考虑的因素杆塔的结构设计要考虑多个因素，包括荷载、持久性、地基条件、风荷载、地震荷载和冰荷载等。
在设计过程中，需要通过强度计算、稳定计算和刚度计算等方法，确保杆塔能够承受各种荷载条件下的力学和结构要求。
3. 输电线路杆塔安全分析3.1 强度安全系数强度安全系数是评估杆塔结构安全性的重要指标。
强度安全系数是指杆塔承受外力作用下的最大应力与杆塔材料的屈服强度之比。
通常情况下，强度安全系数应满足设计规范的要求，以确保杆塔在设计寿命内不发生延性破坏。
3.2 稳定性分析稳定性分析是评估杆塔结构在外力作用下抵抗倾覆、屈曲和滑移等破坏形态的能力。
稳定性分析主要包括几何稳定性分析和结构稳定性分析。
几何稳定性分析主要考虑杆塔倾覆和滑移的问题，通过计算抵抗倾覆和滑移的稳定性安全系数来评估结构的稳定性。
结构稳定性分析主要考虑杆塔抵抗屈曲现象的能力，通过计算抵抗屈曲的稳定性安全系数来评估结构的稳定性。
3.3 风荷载分析输电线路杆塔在风力作用下会受到风荷载的影响，因此风荷载分析是杆塔结构安全分析的重要内容。
风荷载分析需要考虑杆塔的几何形状、表面粗糙度、地理位置以及风力特性等因素。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1 杆塔荷载
风荷载
风压不均匀系数 a 和导地线风载调整系数b c
风速 V（m/s）
<20
a
计算杆塔荷载
1.00
设计杆塔（风偏计算用） 1.00
bc
计算 500、 750kV 杆塔荷载 1.00
20≤V<27 27≤V<31.5 ≥31.5
0.85
0.75
0.70
0.75
0.61
0.61
1.10
1.20
Wx ＝ α ·Wo· μZ ·μSC ·βc ·d ·Lp ·B ·sin 2 θ
Wo ＝V 2 /1600 式中： Wx ——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，应根据设计基本风速，按表10.1.18-1的规 定确定，当校验杆塔电气间隙时， 随水平档距变化取值按表10.1.18-2的规定 确定。
1 杆塔荷载
对于平坦或稍有起伏的地形，风压高度变化系数应根据地面粗糙 度类别按规范表 10.1.22 的规定确定。
地粗糙度类别： 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。
1.30
风压不均匀系数a 随水平档距变化取值
水平档距（m） ≤200
250
300
350
注：对跳线计算， a 宜取 1.0。
400
450
500
≥550
a
0.80
0.74
0.70
0.67
0.65
0.63
0.62
0.61
1 杆塔荷载
风荷载
1、导线及地线的风荷载标准值的计算
导地线风荷载计算公式中风压调整系数 βc，是考虑 500kV 线路因 绝缘子串较长、子导线多，有发生动力放大作用的可能，且随风速增大 而增大。 此外，近年来 500kV 线路事故频率较高，适当提高导地线荷 载对降低 500kV 线路的倒塔事故率也有一定帮助。根据对比计算， 500kV 线路铁塔的设计重量比不考虑 βc增加 5～10%左右。但对于电线 本身的张力弧垂计算、风偏角计算和其它电压等级线路的荷载计算都不 必考虑 βc，即取βc=1.0。
βc——500kV和750kV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计 算)， βc应按表10.1.18-1的规定确定；其它电压级的线路 bc取1.0；
1 杆塔荷载
μZ ——风压高度变化系数，基准高度为10m的风压高度变化系数按规范表 10.1.21的规定确定； μSC ——导线或地线的体型系数：线径小于17mm或覆冰时(不论线径大小) 应取 μSC =1.2；线径大于或等于17mm， μSC 取1.1； d——导线或地线的外径或覆冰时的计算外径；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， 5mm冰区取1.1， 10mm冰区取1.2； θ ——风向与导线或地线方向之间的夹角（度）； Wo——基准风压标准值（kN/m 2 ）； V ——基准高度为10m的风速(m/s)。
1 杆塔荷载
风荷载
2、杆塔风荷载标准值的计算
WS =Wo ·μZ ·μS ·βZ ·B ·AS
式中： WS ——杆塔风荷载标准值(kN)； μZ ——构件的体型系数； AS ——构件承受风压的投影面积计算值（m2 ）； βZ——杆塔风荷载调整系数。
1 杆塔荷载
风荷载
2、杆塔风荷载标准值的计算
杆塔风荷载调整系数 βZ应符合下列规定： （1）杆塔设计时，当杆塔全高不超过60m，杆塔风荷载调整系数 βZ(用于杆塔本身)应按规范表10.1.20 的规定对全高采用一个系数；当杆塔 全高超过60m，杆塔风荷载调整系数 βZ应按现行国家规范《建筑结构荷载 规范》GB 50009 采用由下到上逐段增大的数值，但其加权平均值对自立 式铁塔不应小于 1.6，对单柱拉线杆塔不应小于1.8。 （2）设计基础时，当杆塔全高不超过 60m， 杆塔风荷载调整系数 βZ应取 1.0； 当杆塔全高不超过 60m，采用由下到上逐段增大的数值，但 其加权平均值对自立式铁塔不应小于 1.3。
输电线路杆塔结构设计
朱天浩 2013年10月
1 第一章 杆塔结构设计要素 2 第2章 塔头布置和间隙圆 3 第3章 杆塔荷载规划
杆塔荷载
1 荷载分类和作用方向 2 风荷载 3 断线张力 4 不均匀冰张力 5 安装荷载 6 杆塔荷载计算实例
1 杆塔荷载
荷载分类和作用方向
1、永久荷载：导线及地线、绝缘子及其附件、杆塔结构、各种 固定设备、基础、以及土体等的重力荷载；拉线或纤绳的初始张力， 土压力及预应力等荷载。
1 杆塔荷载
荷载分类和作用方向
3、杆塔的作用荷载宜分为横向荷载、纵向荷载和垂直荷 载。 一般情况，杆塔的横担轴线是垂直于线路方向中心线或 线路转角的平分线。因此，横向荷载是沿横担轴线方向的荷 载，纵向荷载是垂直于横担轴线方向的荷载，垂直荷载是垂 直于地面方向的荷载。
1 杆塔荷载
风荷载 1、导线及地线的风荷载标风准荷值的载计算
2、可变荷载：风和冰(雪)荷载；导线、地线及拉线的张力；安装 检修的各种附加荷载；结构变形引起的次生荷载以及各种振动动力荷 载。
荷载分类原则是根据《建筑结构可靠度设计统一标准》 GB 50068-2001，结合输电结构的特点，为简化荷载分类，不列偶然荷 载， 将属这类性质的断线张力及安装荷载等也列入了可变荷载，将 基础重力、拉线初始张力列入永久荷载， 同时为与习惯称谓一致不 采用该标准中所用的“作用” 术语， 而仍用“荷载”来表述。
1 杆塔荷载
风荷载
1、导线及地线的风荷载标准值的计算
按照1997年6月25日～27日电力规划设计总院和国家电力调度通信中 心联合召开的《110～500kV架空送电线路设计技术规程报批稿专家讨论 会》的精神，并与电力行业标准《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》 DL/T 620-1997第10.2.2条的规定取得一致，将电气间隙校验用的风压不 均匀系数统一使用到各级电压线路。规范表10.1.18-1 的注解是提醒对跳 线计算，不宜考虑为 α 效应，此外原苏联的 1977 年的《电气设备安装规 程》及德国的DIVVDE0210以及美国的 ASCE“Guidelines for Transmission Line Structural Loading”等资料，也都认为对档距小于200m 左右者也不宜乘以小于 1.0 的 α 值。规范表10.1.18-2中的 α 值也可用 α =0.50+60/L 公式计算。