220kV架空送电线路铁塔通⽤设计--400-50导线单回路新塔设计-终版 220kV架空送电线路铁塔通⽤设计
400/50单回路塔型系列设计说明
设计条件：
导线：LGJ-400/50
地线：GJX-100
⽓象：C＝10mm（地线15mm） V＝27m/s
设计标准：
1.国标《110～750kV架空输电线路设计规范》（报批稿）
2.南⽹《110kV～500kV架空输电线路设计技术规定》
供电设计院有限责任公司
⽬录
1、设计内容及依据
2、铁塔使⽤的⾃然环境
2、1 设计⽓象条件
2、2 地形地貌条件
3、铁塔设计条件
3、1 导线和地线
3、2 铁塔使⽤条件
3、2、2 垂直档距的确定
3、2、3 最⼤档距的确定
3、2、4 代表档距的确定
3、2、5 承⼒塔转⾓度数的分级3、2、6 铁塔标志⾼分级
3、2、7 铁塔长短腿分级
3、2、8 铁塔使⽤条件表
4、1 铁塔绝缘⽔平
4、1、1 绝缘⼦串⽚数
4、1、2 绝缘⼦串的机械强度配合4、1、3 空⽓间隙
4、1、4 间隙园图的条件
4、2 塔头尺⼨的确定
4、2、1 线间距离
4、2、2 地线⽀架⾼度
4、2、3 保护⾓
5、铁塔横担与绝缘⼦串连接的要求5、1 直线塔
5、2 承⼒塔
6、铁塔荷载
6、1 荷载条件
6、2 各型铁塔荷载表
7、直线塔间隙园图
1、1、设计内容及依据
本设计包括LGJ-400/50单导线单回路系列的⾃⽴式铁塔共8种塔型。
设计依据为国标《110～750kV架空输电线路设计规范》报批稿。同时也基本符合国家电⽹公司Q/GD
W 179-2008《110kV～750kV架空输电线路设计技术规定》和南⽅电⽹公司Q/CSG 11502－2008《110kV～500kV架空送电线路设计技术规定（暂⾏）》等的规定。
2、铁塔使⽤的⾃然环境
2、1设计⽓象条件
本系列塔型按我省中冰区即导线覆冰厚度10 mm,(地线15mm)最⼤设计风速27 m/s的条件设计。
2、2地形地貌条件
本系列塔型适⽤于平丘和⼭地地形，也考虑我省跨距800～1200 m⾼⼭峡⾕地区的⼤档距跨越。海拔⾼程⼀般不超过3500 m。
3、铁塔设计条件
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3、1 导线和地线
春暖花开 亚洲3、1、1 导线
本系列塔型导线按单导线LGJ-400/50 钢芯铝绞线设计。实践证明，对于⼭区送电线路是⽐较合适的。
对于同类
导线如LGJ-300/25、LGJ-300/50，铝包钢芯铝绞线，钢芯铝合⾦绞线也可经过验算后使⽤。
3、1、2 地线
鉴于电⼒系统容量快速增⼤，变电所进出线地线的热稳定和OPGW配合的要求，本系列塔型地线按GJX-100钢绞线钢绞线设计。因此，提⾼地线⽀架的设计承载能⼒是必要的。在具体⼯程中，根据⼯程的情况，经过验算后，也可选择GJX-80镀锌钢绞线、150mm2截⾯以下的铝包钢绞线等。从⽀架强度和导地线配合的要求看，都能满⾜。
3、2 铁塔使⽤条件
3、2、1 ⽔平档距分级
根据我省送电线路⽔平档距分布的统计，在平地、丘陵地区⽔平档距取400 m，其出现的概率不低于95％，从220kV 线路在平丘地区的经济杆⾼来看，直线塔取450 m⽔平档距也是合适的。我省220kV线路通过坝⼦边缘的平丘地带数量也不少。因此，把450 m定为直线塔起始的⽔平档距是适当的。对于⼀般⼭地和⾼⼭地带，依次取600m、1000m。沈阳师范大学文学院
承⼒塔的设计⽔平档距，与第⼆种直线塔接为宜。取600 m。
对于⼤档距的承⼒塔，基本上与⼤档距直线塔对应。
终端塔的条件，按其使⽤情况，⽐⼀般承⼒塔⼩，⽔平
档距定为500m。
3、2、2 垂直档距的确定
根据我省送电线路垂直档距分布的统计，垂直档距⼀般为⽔平档距的1.4～1.8倍。直线塔的垂直档距对应上列⽔平档距分别为600、850、1400 m。
承⼒塔的设计垂直档距与⽔平档距相对应，为850m。对于⼤档距的承⼒塔为1400m。
按承⼒塔⼯作的实际条件，往往会出现垂直档距为负值的情况，在垂直档距负得较多时，杆塔横担承受较⼤的上拔⼒。因此承⼒塔设计时要考虑这种⼯况，垂直档距设计取⼀定的负值来验算横担。⼀般上拔⼒取垂直荷载的70％。3、2、3 最⼤档距的确定
根据我省送电线路最⼤档距的分布统计，⼀般⽐⽔平档距⼤100～250m为宜。三种直线塔的设计最⼤档距分别为600、850、1200m。
最⼤档距决定于导线在档距中间的碰线条件，即与杆塔的线间距离有关。档距1000m以下⽔平线间距离可参照《110～750kV架空输电线路设计规范》中公式（8.0.1-1）确定。
对于1000m及以上的⼤档距，公式（8.0.1-1）中的系数0.65应参考《架空送电线路⼤跨越设计技术规定》中公
式8.0.3-1的系数适当提⾼到0.70～0.80左右为宜。
我国送电线路的线间距离较为保守，据中国电⼒⼯程顾问集团国外考察报告的介绍，减少常规线路⽔平线间距离是我国输电线路的发展趋势。与国外线路相⽐，我国输电线路导线的⽔平相间距离减少1～2m是可⾏的。这对缩⼩塔头尺⼨，减⼩⾛廊宽度，降低⼯程耗钢量，是有益的。
3、2、4 代表档距的确定
根据我省送电线路设计代表档距的分布统计，直线塔的代表档距在300～500m，承⼒塔的设计代表档距两侧宜适当拉开，以增⼤两侧的张⼒差，取200/800m.
3、2、5 承⼒塔转⾓度数的分级
本系列塔型承⼒塔转⾓度数参照国电公司2006年典型设计的分级，按0～20°、20～40°、40～60°、6
0～90四种分级。对于⼤档距的承⼒塔只考虑0～30°，终端塔考虑0～90°上述范围的转⾓分级是⽐较合理的，应在⼯程选线中尽量满⾜。
仇玉直线塔220ZM42⼀般允许带不超过3°的⼩转⾓，需经过核算后才能使⽤。⼩转⾓的位置宜设在压档或平档处，不宜设在垂直档距⽐⽔平档距⼩的塔位。
3、2、6 铁塔标志⾼分级及其他
本系列塔型的标志⾼仍按3m分级。考虑到⽬前⼯程中
以⾼塔跨森林对环境保护具有重⼤的社会效益和经济效益，铁塔设计⾼度应尽量⾼些。
所有塔⾝均为⽅塔。承⼒塔为⽅横担，直线塔为鸭嘴横担。
1、直线塔：1
2、15、18、21、24、27、30、3
3、36、
39、42（220ZM41、220ZM43到42m；直线塔220ZM42
到48m）
2、转⾓塔：0～20°耐张及40～60°转⾓：12、15、
18、21、24、27、30、33、36m、共9种；
转⾓塔20～40°转⾓塔：12、15、18、21、24、27、
30、33、36、39、42m共11种；
转⾓塔40～60°转⾓塔：12、15、18、21、24、27、
30、33、36m共9种；
3、⼤档距转⾓塔：0～30°转⾓塔：12、15、18、21、
24、27、30、33、36m共9种；
4、终端塔：0～90° 12、1
5、18、21、24、27、30m 共7种。
3、2、7 铁塔长短腿分级
本系列塔型长短腿按1.0m分级，即30⽶及以下呼⾼按3.0、4.0、5.0、6.0、7.0五级设计、33⽶及以上呼⾼按3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0六级设计。
3、2、8 铁塔使⽤条件表（单回路）
9
4、铁塔绝缘配合和头部尺⼨
4、1 铁塔绝缘⽔平设计
4、1、1 绝缘⼦串⽚数
悬垂绝缘⼦串的⽚数，采⽤16⽚（146×255），可以满⾜3500m以下⾼海拔地区的要求。从铁塔的绝缘间隙来看，设计中留有⼀定的裕度。
满⾜⾼海拔要求的绝缘⼦⽚数，⼀般均能满⾜较⾼污区的要求。
综上所述本系列塔型悬垂绝缘⼦串最⼤采⽤16⽚，耐张绝缘⼦串最⼤采⽤17⽚普通或防污绝缘⼦即可
满⾜要求。
在特重污地区，也可选⽤绝缘⾼度相当的合成绝缘⼦。复合绝缘⼦的长度宜增长12％。
4、1、2 绝缘⼦串的强度配合
磷酸钾
中国重型机械总公司按《110～750kV架空输电线路设计规范》的规定，绝缘⼦的机械强度安全系数为：
最⼤使⽤荷载 2.7
断线 1.8
断联 1.5
绝缘⼦尚应满⾜正常运⾏情况常年荷载状态下安全系数不⼩于4.0。
本系列塔型配⽤绝缘⼦吨位及串型如下表：
4、1、3 空⽓间隙
按《110～750kV架空输电线路设计规范》的规定，海拔超过1000m地区，应按海拔⾼度来修正空⽓间
隙。本系列塔型设计最⾼海拔⾼程为3500m，悬垂绝缘⼦串的⽚数为16⽚，按规程要求修正后，带电部分与杆塔构件的最⼩间隙如下：
注：括号中为V串数值。
4、1、4 铁塔头部间隙园图
在新设计塔型时应根据规划的各型直线塔的最⼩允许垂直档距系数，分别计算雷电过电压、操作过电压及⼯频电压时的允许风偏⾓，再⽤此风偏⾓来作间隙园图。
4、1、4、1 直线塔的最⼩允许垂直档距系数
此系数为直线塔在最⼤弧垂时最⼩允许垂直档距与设计⽔平档距之⽐，⽤Kv符号表⽰。Kv值的选取与地形、⽔平档距、导线、⽓象条件等有关。在上世纪60年代，上海电⼒设计院的论⽂介绍了⼭区送电
线路Kv值的数理统计成果,Kv值分布如下：
平地 0.80～0.85
丘陵 0.70～0.75
⼀般⼭地 0.50～0.60
复杂⼭地 0.40～0.50 我省地形的特点是⾃西向东有著名的⽆量⼭、哀牢⼭等横断⼭脉和怒江、澜沧江、元江、南盘江等深切的河流，地形复杂，也有盆坝地区的分布。在Kv的取值上要考虑各种地形条件出现的机遇。本系列塔型设计中直线塔考虑了3种，按其使⽤的范围，Kv值的选取如下：
220ZM41 丘陵及⼀般⼭地 0.75 220ZM42 ⼀般⼭地 0.60
220ZM43 ⾼⼭ 0.45
4、1、4、2 悬垂绝缘⼦串的长度
按该塔型使⽤的最长串型选取。如单、双串均能挂的塔型，按双串选取。
16⽚双串：长2858mm 重199kg(防污)
另外，要考虑满⾜合成绝缘⼦的长度。
双联长2858*1.12＝3200mm 重55kg
4、1、4、3 铁塔窗⼝导线下垂量的选取
豫公网安备41160202000603
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