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架空输电线路新老设计规范分析比较

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2012年9月（上）电力科技科技创新与应用架空输电线路新老设计规范分析比较杨毅（深圳新能电力开发设计院有限公司，广东深圳518040）1引言在2008年冰灾后，国家电网公司积极分析问题、进行深入研究并吸取抗灾经验，编制并发布了《110~750kV架空输电线路设计规范》等五项标准。对电网的灾后重建和电力系统未来的发展起到了科学合理的指导作用。本文重点对《110~750kV架空输电线路设计规范》（GB50545-2010）进行了解读，对新旧规范相同和差异之处进行了分析对比，希望对架空输电线路的工程设计和建设单位对新标准的贯彻落实起到积极的推动和借鉴作用。2新规范编制的过程在雨雪冰冻灾害之前，我国架空输电线路的设计和建设上主要是以《110kV～500kV架空送电线路设计技术规程》(DL/T5092-1999)为依据，并且经过多年来的实践，充分的验证了该规范对各电压等级的架空输电线路的设计和建设工作的指导意义及合理性。但2008年的冰冻灾害大大超出了该规范依据的标准，造成倒杆、倒塔171767基，直接导致884座变电站停运，15284条线路停运，给经济社会和居民生活造成了严重的影响。随后国家电网公司对DL/T5092-1999标准进行了深入研究，并在结合抗击冰灾的实践经验和国外相关标准、经验的基础上，于2008年2月编制完成了《110~750kV架空输电线路设计技术规定》（Q/GDW179-2008）等国家电网企业标准，并与同年3月编制完成了《110~750kV架空输电线路设计规范》(送审稿)和《重覆冰架空输电线路设计技术规程》。在两年后的2010年7月1日《110~750kV架空输电线路设计规范》（GB50545-2010）正式颁布实施，以从根本上提高我国输电线路抵御冰灾等自然灾害的能力。3新旧规范的分析比较3.1线路路径问题随着架空输电线路路径空间资源的日益减少，给输电线路的路径选择带来了一定的困难，新规范在线路路径选择上规定了可运用各种新技术（卫片、航片、全数字摄影测量系统和红外测量等）进行线路优选，以及在无法避让时应该采取的措施；此外规定了在不同冰区线路耐张段长度的划分：轻冰区、中冰区、重冰区分别为10km、5km和3km。并对档距和高差等内容作了适当的限制。3.2气象条件新规范在考虑经济性和可靠性平衡的基础上，调整了输电线路设计气象条件的重现期，提高了气象条件设防标准，原规程中对750kV输电线路的气象条件重现期规定为50年，对500kV线路气象条件重现期定为30年，110~330kV线路重现期为15年。而新规范将500~750kV线路气象条件重现期规定为50年，110~330kV线路气象条件重现期规定为30年。设计气象条件重现期加长后，设计基本风速及覆冰厚度均相应增加：将各个电压等级的统计风速规定为离地10米的统计风速。新规程中一个重要的补充为地线的覆冰厚度：除无冰区段外，地线设计冰厚应较导线冰厚增加5mm。同时新规范还调整了雷电过压、操作过压和带电作业的气象条件。3.3冰区分级在旧规范中规定在架空输电线路抗覆冰能力设计时按照覆冰15mm及以下设计的线路铁塔，在2008年年初的冰冻灾害中均遭受了严重的损坏，其损坏比例占了灾害中损坏铁塔总数的94%。因此新规范在原规定的基础上，综合考虑了由于增加设计覆冰厚度带来的杆塔重量增加及相应成本支出等因素，在原有的冰区分级中增加了10~20mm中冰区，同时对新增冰区的设计条件、设计原则和措施进行了完善和补充，从而形成了0~10mm、15~20m和20mm及以上的轻、中、重三级冰区设防分级，细分和强化后的冰区设防分级有利于加强和改善线路薄弱环节的条件及完善各设计标准的主要内容。3.4导线和地线新规范以强化导线和地线的抗冰灾能力为出发点，针对稀有风速或稀有覆冰条件，将导线悬挂点和导线弧垂最低点最大张力的限定值增加了17%，即由原有的60%增加到77%；同时还限定了光纤复合架空地线（OPGW）的设计安全系数。新规范还为了提高线路的抗舞动性对导线和地线平均运行张力的上限和相应防震措施进行了明确规定。3.5杆塔荷载为了提高架空输电线路杆塔抗弯和抗扭能力，改善铁塔的承载能力，新规范调整了悬垂型和耐张型钢塔断线时载荷的组合方式以及导线、地线断线张力的取值范围，以此来加强杆塔的受力情况，使其在各种荷载组合情况下仍然具有很高的抗力；新规范还调整了各级覆冰区导线、地线及绝缘子串遭受覆冰后风荷载增大系数和风压高度变化系数。3.6重要线路为了确保在遭遇冰灾等严重的自然灾害时架空输电线路仍然能够安全稳定的运行，特别的能够确保对重要性输电线路的持续稳定供电，新规范针对其进行了新增规定。重要性线路主要有三个方面：一是指核心骨干网架及特别重要的电力用户供电线路，新规范对该类线路设置了重要性系数，将其取值规定为1.1，这样就使重要性线路的安全性能在原有规范的基础上提高了一个等级，从而提升了重要性线路的电力保障能力；二是针对容易覆冰的线路输送区域新规范设置了加强防范措施，并规定有必要时可以按照稀有覆冰条件进行机械强度验算；三是对于运行抢修特别困难的偏远山区、林区等局部区段线路，新规范也规定了相应的适当加强措施，使其安全设防水平进一步提高，从而保障电力供应平稳可靠；此外在新规范中还规定对覆冰地区的重要线路可以根据实际情况考虑安装线路覆冰在线监测设施，并采取相应防冰、减冰、融冰等措施。3.7其他问题随着近年来“科学发展观”和“可持续发展战略”的推进设实施，国家对企业组织生产和实施工程施工中的环境保护、劳动安全等方面的要求越来越严格，因此国家电网公司在新规范的编制过程中充分考虑了以上问题，新增了环境保护、劳动安全和工业卫生等相关内容。4总结工程设计规范的修编会对工程建设的方方面面产生影响，尤其是对工程项目的可靠性、安全性及经济型产生深远的影响。国家电网公司在经受了2008年雨雪冰冻灾害的考验后，分析问题、深入研究、总结经验，积极编修了架空输电线路的设计规范，使得全国架空线路输电的工程设计和建设有了更具安全性和适应性的依据，从根本上提高了输电线路抵御自然灾害的能力，提升了安全性能，但也应该看到随着设计标准的提高工程造价也相应增加，因此在输电线路的设计与建设上除了要执行新规范外还要同时考虑到经济性的因素，最终要做到安全性和经济的平衡，才能更好的促进我国电力系统的快速、健康发展。参考文献[1]中国电力企业联合会.GB50545-2010.110~750kV架空输电线路设计规范[S].人民出版社,2010.[2]肖智宏,刘学军,李显鑫等.对架空输电线路设计企业标准的解读[J].电力技术经济,2009,10:40-45.[3]李喜来,李永双,廖宗高等.电网规划设计标准和电网差异化规划设计研究[R].北京:中国电力工程顾问集团公司,2008.[4]张运洲,韩丰,孙强等.大标准化理念在电网规划设计中的应用分析[J].电力技术经济,2008,20(1):1-7.摘要：为了确保在突发的自然灾害面前保证输电线路设施的安全可靠性，国家电网公司在2008年的冰灾之后，吸取抗灾经验重新编制了架空输电线路设计规范，即《110~750kV架空输电线路设计规范》（GB50545-2010）。本文对新规范进行了解读，并对新旧规范通过分析对比对其异同进行了梳理，希望对架空输电线路的工程设计、建设以及对新规范的贯彻实施起到积极的作用。关键词：自然灾害；架空输电线路；设计规范；经济性

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110～75kV架空输电线路设计规范

110～75kV架空输电线路设计规范

110～750kV架空输电线路设计规范

1 总则

1.0.1 为了在交流 110～750kV 架空输电线路的设计中贯彻国家的基本建设方针和技术经济政策，做到安全可靠、先进适用、经济合理、资源节约、环境友好，制定本规范。

1.0.2 本规范适用于交流 110～750kV 架空输电线路的设计，其中交流110kV～550kV使用单回、同塔双回及同塔多回输电线路设计，交流750kV适用于单回输电线路设计。

1.0.3 架空输电线路设计，应从实际出发，结合地区特点，积极采用新技术、新工艺、新设备、新材料，推广采用节能、降耗、环保的先进技术和产品。

1.0.4 对重要线路和特殊区段线路宜采取适当加强措施，提高线路安全水平。

1.0.5 本规范规定了110kV～750kV架空输电线路设计的基本要求，当本规范与国家法律、行政法规的规定相抵触时，应按国家法律、行政法规的规定执行。

1.0.6 架空输电线路设计，除应执行本规范的规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

2 术语、符号

2.1 术语

2.1.1 架空输电线路 overhead transmission line

用绝缘子和杆塔将导线架设于地面上的电力线路。

2.1.2 弱电线路 telecommunication line

指各种电信号通信线路。

2.1.3 大跨越 large crossing

线路跨越通航江河、湖泊或海峡等，因档距较大(在1000m以上)或杆塔较高(在100m以上)，导线选型或杆塔设计需特殊考虑，且发生故障时严重影响航运或修复特别困难的耐张段。

2.1.4 轻、中、重冰区 light/medium/heavy icing area

设计覆冰厚度为10mm及以下的地区为轻冰区，设计覆冰厚度大于10mm小于20mm地区为中冰区，设计冰厚为20mm及以上的地区为重冰区。

架空电力线路设计规范

架空电力线路设计规范

架空电力线路设计规范

架空电力线路是指将电力导线、绝缘子及电力设备等架设在空中的电力传输和配电线路。架空电力线路设计规范是为了确保线路的安全运行和可靠供电而制定的一系列技术规定和要求。

1. 设计原则

1.1 安全性原则：必须符合国家相关安全标准，确保线路的安全运行。

1.2 可靠性原则：确保线路能够在各种恶劣条件下仍能正常供电。

1.3 经济性原则：在满足安全和可靠的前提下，尽量降低建设和运维成本。

2. 设计参数

2.1 电压等级：根据供电区域的需要确定线路的电压等级，一般分为110kV、220kV和500kV等。

2.2 越线距离：根据线路电压等级和情况，确定导线与土地表面、建筑物等的最小安全距离。

2.3 导线选型：根据电流负荷和电阻损耗等要求，选择合适的导线材质、直径和结构。

2.4 支柱设计：确定支柱的高度、间距和材质，保证导线的安全距离和支撑稳定。

2.5 绝缘子选择：根据线路的电压等级和环境条件，选择适合的绝缘子类型和串联数量。

2.6 地线安装：保证地线与导线的安全距离，提高线路的接地性能。

3. 施工规范

3.1 安全措施：施工过程中必须按照相关安全规定进行作业，包括佩戴安全防护用品、采取防护措施等。

3.2 质量控制：对施工材料的质量进行检测和控制，确保线路的正常运行。

3.3 对地距离：导线与地面的最小安全距离应满足国家标准，避免地面的污秽、湿度等对线路的影响。

3.4 导线张力：导线的张力必须合理，既要保证安全可靠，又要避免牵拉过度导致断线等问题。

3.5 绝缘子安装：绝缘子的安装要牢固可靠，避免出现倒塌或绝缘子串联不同步等情况。

4. 运维管理

4.1 定期检查：定期对线路及其附件进行巡视和检查，及时发现并解决潜在问题。

4.2 维护保养：对线路进行及时维护和保养，包括更换老化或损坏的设备、清除浮尘和植被等。

4.3 故障修复：对线路故障进行及时处置，保证线路的正常供电。

110～750kV架空输电线路设计规范

110～750kV架空输电线路设计规范

110～750kV架空输电线路设计规范

1 总则

1.0.1 为了在交流 110～750kV 架空输电线路的设计中贯彻国家的基本建设方针和技术经济政策，做到安全可靠、先进适用、经济合理、资源节约、环境友好，制定本规范。

1.0.2 本规范适用于交流 110～750kV 架空输电线路的设计，其中交流110kV～550kV使用单回、同塔双回及同塔多回输电线路设计，交流750kV适用于单回输电线路设计。

1.0.3 架空输电线路设计，应从实际出发，结合地区特点，积极采用新技术、新工艺、新设备、新材料，推广采用节能、降耗、环保的先进技术和产品。

1.0.4 对重要线路和特殊区段线路宜采取适当加强措施，提高线路安全水平。

1.0.5 本规范规定了110kV～750kV架空输电线路设计的基本要求，当本规范与国家法律、行政法规的规定相抵触时，应按国家法律、行政法规的规定执行。

1.0.6 架空输电线路设计，除应执行本规范的规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

2 术语、符号

2.1 术语

2.1.1 架空输电线路 overhead transmission line

用绝缘子和杆塔将导线架设于地面上的电力线路。

2.1.2 弱电线路 telecommunication line

指各种电信号通信线路。

2.1.3 大跨越 large crossing

线路跨越通航江河、湖泊或海峡等，因档距较大(在1000m以上)或杆塔较高(在100m以上)，导线选型或杆塔设计需特殊考虑，且发生故障时严重影响航运或修复特别困难的耐张段。

2.1.4 轻、中、重冰区 light/medium/heavy icing area

设计覆冰厚度为10mm及以下的地区为轻冰区，设计覆冰厚度大于10mm小于20mm地区为中冰区，设计冰厚为20mm及以上的地区为重冰区。

国内外输电线路设计规范风荷载比较

国内外输电线路设计规范风荷载比较

国内外输电线路设计规范风荷载比较

一、国内风荷载设计规范

1.风速：国内规范根据线路的海拔高度、地形和气象条件等因素，将设计风速划分为几个等级，比如10米高度处的年平均风速分为11级、14级和16级。

2.风压力：国内规范中，针对不同高度的结构物，计算风压力时会考虑结构物的尺寸、形状和风向等因素，并基于标准大气压力和设计风速。

3.横向风荷载：国内规范规定了不同类型输电线路横向风荷载的计算方法，主要考虑了线路的几何形状、导线的间距和风向等因素。

二、国际风荷载设计规范

国际上常用的风荷载设计规范包括美国的ASCE7和欧洲的EN1991-1-4、以下是其与国内规范的比较：

1.风速：国际规范通常采用设计风速，而不是将设计风速划分为多个等级。设计风速的选择一般基于研究和经验，考虑线路所在地区的气候条件和地形等因素。

2.风压力：国际规范中，计算风压力时会考虑更多因素，如结构物的尺寸、形状、引起风阻力的表面积、边界层效应等。

3.横向风荷载：国际规范中也有横向风荷载的计算方法，但通常会考虑更多因素，如线路的几何形状、导线的间距、风向和其他结构物对风场的影响等。

三、比较分析 1.风速选择：国内规范将设计风速划分为几个等级，相对较粗略；国际规范更加细致，通常采用设计风速，考虑了更多因素。

2.风压力计算：国际规范中的风压力计算方法更加详细和准确，考虑了结构物的更多因素，能够更好地反映实际情况。

3.横向风荷载：国际规范中对横向风荷载的计算方法更加全面，考虑了更多因素，可以提供更准确的风荷载分析结果。

综上所述，国内外对输电线路设计规范风荷载的考虑存在一定的差异。国际规范更加详细和准确，考虑了更多因素，可以提供更准确的风荷载分析结果。在实际应用中，设计人员应根据具体情况选择合适的设计规范，以确保输电线路的安全和可靠性。