南方电网公司输电线路防风设计技术规范(最新20167月版)

8中国南方电网有限责任公司企业标准Q/CSG1201011-2016南方电网公司输电线路防风设计技术规范2016-07-08发布2016-08-01实施Q/CSGQ/CSG1201011-2016I目次1范围.............................................................12规范性引用文件...................................................13术语和定义.......................................................14路径选择.........................................................35基本风速.........................................................36导地线...........................................................47绝缘子和金具.....................................................48杆塔型式及荷载...................................................59杆塔结构.........................................................610基础............................................................611附属设施........................................................7条文说明............................................................8Q/CSG1201011-2016Ⅱ前言为科学、高效、有序地开展防风工作，提高输电线路抵御台风的能力，减少线路故障和经济损失，保证输电线路安全运行，在调研分析南方电网沿海地区台风登陆特征及对输电线路影响的基础上，特制定《南方电网公司输电线路防风设计技术规范》。本规范以现行国家及行业的有关法律法规、标准、规范为基础，结合南方电网沿海地区的实际情况及管理要求而提出，适用于南方电网公司沿海强风区域的110kV～500kV新建交、直流架空输电线路的设计，该区域已建线路的技改、运维及35kV输电线路可参照执行。本规范由中国南方电网有限责任公司生产设备管理部归口。本规范主要起草单位：中国南方电网有限责任公司生产设备管理部、南方电网科学研究院有限责任公司、中国能源建设集团广东省电力设计研究院。本规范主要起草人：牛保红、马辉、樊灵孟、吴新桥、刘昌、李成、陈鹏、李锐海、庄志伟、潘春平、王衍东、朱映洁、王振华、汪晶毅、李敏生、梁水林、王乐铭。Q/CSG1201011-20161南方电网公司输电线路防风设计技术规范1范围1.1本规范适用于南方电网沿海强风区域的110kV～500kV新建交、直流架空输电线路的设计，该区域已建线路的技改、运维及35kV输电线路可参照执行。1.2南方电网沿海强风区域的线路设计除执行本设计技术规范外，还应符合现行规程、规范的要求。2规范性引用文件本规范引用下列文件中的部分条款。当引用文件版本升级（或修改单）导致所引用的条文发生变化时，编制单位应研究新条文是否继续适用于本规范，并及时予以修订。GB50009-2012建筑结构荷载规范GB50010-2010混凝土结构设计规范GB50017-2003钢结构设计规范GB50068-2001建筑结构可靠度设计统一标准GB50545-2010110kV～750kV架空输电线路设计规范GB/T19201-2006热带气旋等级DL/T436-2005高压直流架空送电线路技术规范DL/T5154-2012架空送电线路杆塔结构设计技术规定DL/T5158-2012电力工程气象勘测技术规程DL/T5254-2010架空输电线路钢管塔设计技术规定Q/CSG1203004.2-201535kV～500kV交流输电线路装备技术导则3术语和定义3.1基本风速referencewindspeed按当地空旷平坦地面上10m高度处10min时距，平均的年最大风速观测数据，经概率统计得出50（30）年一遇最大值后确定的风速。3.2台风typhoonQ/CSG1201011-20162中心附近最大风力达到12级及以上的热带气旋统称为台风（含强台风和超强台风）。3.3瞬时风速instantaneouswindspeed瞬时风速是指时距为3s的平均风速。3.4微地形micro-topography微地形是小尺度地域分异的最基本因素。影响风速的微地形类型主要有山间盆地、谷地等闭塞地形和山区风道、垭口及河谷等。3.5微气象micro-climate微气象是研究近地面大气层水平结构和垂直结构的地理分布及其物理过程的科学。微气象与微地形紧密相依，是由热源、湿源的基本输送（湍流变换）因地形差异引起，形成微气象的主要因素有地形地貌、植被覆盖、土壤类型、周围环境等。3.6地面粗糙度terrainroughness风在到达结构物以前吹越过2km范围内的地面时，描述该地面上不规则障碍物分布状况的等级。3.7Ⅰ类风区classⅠwindspeedarea根据南方电网风区分布图30年一遇基本风速V≥35m/s、50年一遇基本风速V≥37m/s的地区。3.8Ⅱ类风区classⅡwindspeedarea根据南方电网风区分布图30年一遇基本风速V≥33m/s且V＜35m/s、50年一遇基本风速V≥35m/s且V＜37m/s的地区。3.9沿海强风区域strongwindareaⅠ类风区和Ⅱ类风区的区域。3.10重要输电线路importanttransmissionline核心骨干网架、重要用户供电线路等，包括西电东送主干线路、核电主要联络线路、港澳联网线路等。3.11重要交叉跨越importantcrossing输电线路跨越主干铁路、高速公路等重要设施，以及经校核跨越线路单极/单回与被跨域线路同时故障会导致较大及以上电力安全事故的500kV及以上电压等级输电线路之间的交叉跨越点。Q/CSG1201011-201633.12稀有风速rarewindspeed根据历史上记录存在，并显著地超过历年记录频率曲线的严重大风。4路径选择4.1路径选择宜考虑：1）避开调查确定的历年台风破坏严重地段；2）避开洼地、陡坡、悬崖峭壁、滑坡、崩塌区、冲刷地带、泥石流等影响线路安全运行的不良地质地区；3）避开海岸线10km内无屏蔽地形的区域，同时避免在海岸线20km范围内平行于海岸线走线；4）选择山坡的背风面，充分利用地形障碍物和防护林等的避风效应，避开相对高耸、突出地貌或山区风道、垭口、抬升气流的迎风坡等微地形区域。当无法避开以上地段时，应经过论证后采取必要的加强措施。4.2线路宜避免大档距、大高差及前后档距相差悬殊的情况，当无法避免时，应采取必要的加强措施。4.3沿海强风区域110kV及以上电压等级输电线路应控制耐张段长度，Ⅰ类风区不宜超过3km，Ⅱ类风区不宜超过5km。4.4如长距离采用三回及以上的多回路同塔架设，宜采用不同电压等级的混压同塔架设方案，且需采取必要的加强措施。5基本风速5.1架空电力线路的基本风速应以南方电网风速分布图为依据，在区域大风调查的基础上，通过当地气象站统计风速计算及风压反算，参考附近已建工程的设计及运行情况，经综合分析后确定。1）充分收集国家气象站、国家海洋站和有关行业设立的专用站的风速、风向资料，并开展台风（大风）灾害的调查。2）收集的原始资料需进行代表性、可靠性和一致性分析，对特大风速值可通过天气系统分析、重现期分析、地区比审、气象要素相关（如极端最大风速的变化与气压突降的关系）、查阅史籍记载等方法进行科学客观、合理严谨的审查。3）设计风速应采用极值Ⅰ型或P-Ⅲ型等概率分布模型进行频率计算。当气Q/CSG1201011-20164象站有连续25年以上的年最大风速资料时，可直接进行频率计算推求气象站设计风速；当气象站资料短缺时，可选择邻近地区地形、气候条件相似，有长期实测风速资料的气象站进行相关分析，展延资料系列后计算设计风速。4）当工程地点与参考气象站海拔高度和地形条件不一致或气象站资料对工程地点的代表性较差时，必须根据地形条件进行订正，并搜集调查沿线微地形、微气象区的影响和风速变化特征。必要时应根据设计需要建立短期专用气象站，对比观测相关气象参数。5）山区工程地点设计风速应按工程实际情况进行大风调查和对比观测，分析订正附近气象参证站设计风速至工程地点。5.2设计应充分考虑沿海输电线路环境发生变化、设计标准发生变化、最大风速样本系列发生变化以及附近10km范围内已建工程是否发生过因台风倒塔断线事故等因素，合理确定设计基本风速，必要时对输电线路工程设计标准和设计基本风速进行复核。5.3加强气象科学研究和基础资料积累，积极开展台风生成机理和活动规律的研究，做好台风灾害风险区域及其次生灾害风险评估工作；加强与有关国家、地区及国际组织的合作，促进电网台风灾害防御工作科学有序开展。6导地线6.1在稀有风速下，导、地线弧垂最低点的最大张力不应超过其拉断力的70%。悬挂点的最大张力不应超过其拉断力的77%。6.2新建线路的光缆不宜采用全介质自承式光缆（ADSS）；地线采用复合型光纤地线（OPGW）应满足防振、防腐及机械强度的要求。6.3沿海强风区域经导线选型专题研究后可选用型线或低风阻导线。6.4对4分裂及以上导线的直线杆塔，当一侧档距超过700m时，另一侧导线应加装防振锤或采取其它防振措施。6.5对位于崖口、峡谷等微地形、微气象地区的线路，应采取相应的防振措施。7绝缘子和金具7.1位于崖口、峡谷等微地形、微气象区域的悬垂串应适当提高金具和绝缘子的机械强度。Q/CSG1201011-201657.2悬垂串的导、地线悬挂点应采用预绞式护线条的保护方式，不应使用铝包带。7.3沿海Ⅰ、Ⅱ类风区的500kV输电线路耐张塔的跳线宜采用刚性跳线，220kV输电线路耐张塔的跳线宜采用刚性跳线或防风偏合成绝缘子，110kV输电线路耐张塔的跳线宜采用防风偏复合绝缘子。如采用软跳线，则应校验其塔头电气间隙，并按照如下原则配置跳线串数量：1）耐张塔内角侧宜装设1串跳线串。2）0°～40°耐张塔外角侧宜装设1串跳线串，40°～90°耐张塔的外角侧宜装设2串跳线串。3）单回路干字型耐张塔中相宜装设2串跳线串。4）采用软跳线时应考虑跳线弧垂对塔身的风偏摆动幅度，保证跳线弧垂在各工况下均对铁塔接地构件有足够的安全间隙距离。7.4导线和地线悬垂线夹宜选用防磨型或耐磨型线夹。7.5V型复合绝缘子串的球头与碗头连接时宜选用L型板，不宜采用R型销或W型销。8杆塔型式及荷载8.1为降低杆塔高度，对同塔多回新建线路（三回及以上），宜选择导线水平排列、三角形排列或组合排列等方式的杆塔型式。8.2为加强线路安全性，对以下铁塔应采取适当的加强措施：1）直线塔相邻两档档距相差较大或高差较大；2）位于崖口、峡谷等微地形、微气象区域的直线塔。8.3计算导、地线大风工况水平荷载时，沿海Ⅰ、Ⅱ类风区的110kV、220kV输电线路风荷载调整系数c应取1.3。8.4对较高的跨越用悬垂型杆塔，需按导、地线风压高度变化系数验算杆塔荷载强度。8.5沿海Ⅰ、Ⅱ类风区的110kV及以上输电线路，计算耐张塔跳线风偏时，风压不均匀系数α应取1.4。8.6沿海强风区域的220kV～500kV线路耐张塔设计时，其跳线挂孔荷载宜按刚性跳线考虑。8.7双回路及多回路杆塔应考虑分期架设的情况。Q/CSG1201011-201668.8全高60m及以下的自立式杆塔风荷载调整系数βZ应取1.6，全高超过60m的杆塔则按《架空送电线路