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DL∕T 5579-2020 架空输电线路复合横担杆塔设计规程[电力].pdf
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1、ICS29.240P62备案号:J2862-2020中 华 人 民 共 和 国 电 力 行 业 标 准DL/T55792020P架空输电线路复合横担杆塔设 计 规 程Specificationfordesignofcompositecrossarmtowersofoverheadtransmissionline2020-10-23发布2021-02-01实施网 家 能 源 局 发 布中华人民共和国电力行业标准架空输电线路复合横担杆塔设 计 规 程SpecificationfordesignofcompositecrossarmtowersofoverheadtransmissionlineDL
2、/T55792020主编部门:电力规划设计总院批 准 部 门:国 家 能 源 局施行日期:2021年2月1日中国计划出版社京2021北国 家 能 源 局告公2 0 2 0年 第5号国家能源局批准水电工程生态流量实时监测系统技术规范等502项能源行业标准(附件1SeriesParametersforHorizon-talHydraulicHoisKCylinder)等35项能源行业标准英文版(附件2),现予以发布。附件:1.行业标准目录2.行业标准英文版目录国家能源局2020年10月23日附件:行业标准目录序号标准编号代替标准标准名称采标号出版机构实施曰期批准日期架空输电线路复合横担杆塔设计规中
3、国计划出版社DL/T5579-20203602020-10-232021-02-01程前言根据国家能源局综合司关于印发2017年能源领域行业标准制(修)订计划及英文版翻译出版计划的通知(国能综通科技201752号)的要求,标准编制组经广泛调査研究,认真总结我国架空输电线路复合横担杆塔的设计工作经验,并在广泛征求意见的基础上,制定本标准。本标准的主要技术内容有:总则,术语和符号,导线、地线布置,绝缘配合,金具,荷载,结构设计,连接计算,构造要求等。本标准由国家能源局负责管理,由电力规划设计总院提出,由能源行业电网设计标准化技术委员会负责日常管理,由中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司负责具
4、体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议,请寄送电力规划设计标准化管理中心(地址:北京市西城区安德路65号,邮编:100120,邮箱:bz_)0本 标 准 主 编 单 位:中 国 电 力 工 程 顾 问 集 团 西 北 电 力 设 计院有限公司本 标 准 参 编 单 位:电 力 规 划 总 院 有 限 公 司本 标 准 主 要 起 草 人 员:杨 林 王 虎 长 赵 雪 灵张媛尹鹏张禄琦刘 德 天 朱 永 平 王 莹 莹王晶郝阳李小亭管 顺 清 胡 建 民 袁 俊江 岳 尚 艳 军 沈 巍 巍本标准主要审查人员:段松涛廖宗高唐 剑 贾 江 波 王 志 强张 宁 刚王 学 明谭 浩 文张 小
5、力杨 磊文 凡张 国 良杨 靖 波吕 铎唐力薛峰孙清杨风利赵全江薛春林王劲包永忠施菁华赵庆斌周松松邹峥李占岭田宇张树林回办说回2目次1总则2术 语 和 符 号2 . 1术 语2 . 2符 号3导线、地线布置3 . 1电 磁 环 境3.2导线、地线线间距离4绝 缘 配 合4 . 1绝 缘 配 置4 . 2空 气 间 隙5金具6荷载7结 构 设 计7 . 1基 本 规 定7 . 2材 料7 . 3构件及断面选择8连 接 计 算9构 造 要 求附录A典型复合横担的构成附录B线路柱式复合绝缘子轴心受压圆形构件-稳定性系数本标准用词说明引用标准名录附:条文说明(2)(2)(2)(5)(5)(5)(7)(
6、7)(8)(9)(10)(11)(11)(11)(12)(14)(15)(16)(17)9(19)(20)(21)Contents1Generalprovisions2Termsandsymbols2.1Terms2.2Symbols3Conductorandearthwirearrangement3.1Electromagneticenvironment3.2Spacingbetweenconductorsandearthwires4Insulationcoordination4.1Insulationconfiguration4.2Airclearances5Fittings6Load7T
7、owerstructuredesign7.1Generalrequirements7.2Material7.3Memberandselectionofcrosssection8Calculationofconnection9StructurerequirementsAppendixAComposeoftypicalcompositecrossAppendixBStabilitycofficient()ofaxialcompressionmemberoflinepostcompositeinsulatorExplanationofwordinginthisstandardListofquoted
8、standardsAddition:Explanationofprovisions2(2)(2)(2)(5)(5)(5)(7)(7)(8)(9)(10)(11)(11)(11)(12)(14)(15)(16)arm(17)(19)(20)(21)1总则1.0.1为了在架空输电线路复合横担杆塔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,制定本标准。1.0.2本标准适用于220kV及以上交流、直流架空输电线路复合横担悬垂杆塔的电气及结构设计。1.0.3复合横担结构形式应结合本体工程量、路径走廊清理、运维检修等因素进行综合技术经济比较后合理选择。
9、1.0.4架空输电线路复合横担杆塔设计除应符合本标准的规定外,尚应符合国家现行有关标准的规定。2术 语 和 符 号2.1术语2 . 1.1复 合 材 料由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观上组成具有新性能的材料。本标准所指复合材料为玻璃纤维(无碱玻璃纤维、E玻璃纤维)增强热固性树脂基材料。2.1.2线路柱式复合绝缘子由承受负荷的绝缘芯体、外套和固定在绝缘芯体上的端头附件构成的绝缘子,用于承受输电线路导体的弯曲、拉伸、压缩和扭转负荷。2.1.3绝缘弦杆仅能承受拉力的绝缘构件,通常采用线路用悬式复合绝缘子compositematerialspostcompositeinsu
10、latoroflineinsulatedchord构造。2.1.4复合横担采用复合材料制造的架空输电线路杆塔横担,由线路柱式复合绝缘子、绝缘弦杆、横担端部连接钢部件等组成,也可单独由线路柱式复合绝缘子组成。compositecrossarm2.2符号2.2.1作用与作用效应:线路柱式复合绝缘子构件的强度设计值;线路柱式复合绝缘子构件的强度标准值;/c线路柱式复合绝缘子构件的抗压强度设计值/,线路柱式复合绝缘子构件的抗拉强度设计值轴心拉力或轴心压力设计值;hN2绝缘芯体与钢套管之间的连接强度设计值;绝缘芯体与钢套管之间的连接强度标准值;绕x轴和:y轴的弯矩设计值;弯矩设计值。rrk-MxMyM2
11、.2.2电工:U海拔1000m时复合横担所需爬电距离;LH高海拔地区复合横担所需爬电距离;U线路电压,对于交流线路取标称线电压,对于直流线路取标称电压;Uph-e相(极)对地最高电压;统一爬电比距。A2 . 2.3计 算 系 数:Ke复合横担爬电距离的有效系数;k、悬垂绝缘子串系数;特征指数;线路柱式复合绝缘子构件的环境影响系数;线路柱式复合绝缘子构件的材料分项系数;胶黏剂的材料分项系数;因偏心引起的构件强度折减系数;因开孔引起的构件强度折减系数;轴心受压构件的稳定系数;构件长细比。2 . 2.4几 何 参 数:A构件毛截面面积;An构件净截面面积;D导线水平线间距离;Dp导线间水平投影距离;
12、Dx导线三角排列的等效水平线间距离;Dt导线间垂直投影距离;7,7fYik9A/c导线最大弧垂H海拔高度;档距LU悬垂绝缘子串长度;C绝缘芯体与钢套管连接面的周长;/绝缘芯体与钢套管之间的有效连接长度;W截面抗弯模量;wn构件净截面的抗弯模量。3导线、地线布置3 . 1电 磁 环 境3.1.1输电线路电磁环境应符合国家现行标准llOkV750kV架空输电线路设计规范GB50545、1000kV架空输电线路设计规范GB50665、士800kV直流架空输电线路设计规范GB50790及高压直流架空输电线路设计技术规程DL5497的相关规定。3.2导线、地线线间距离3.2.1交流单回路导线宜采用三角排
13、列布置,双回路导线宜采用垂直排列布置。3.2.2直流单回路导线宜采用水平排列布置,在线路走廊特别拥挤地区,也可采用垂直排列布置;同塔双回路直流线路导线宜采用上、下双层横担布置。3.2.3导线的线间距离应结合运行经验确定,并应符合下列规定:1导线水平线间距离宜按下式计算:U+k777D=kxLv+(3.2.3-1)110式中:D导线水平线间距离(m);k,悬垂绝缘子串系数,可按表3.2.3的规定确定;U悬垂绝缘子串长度(m);怂系数,对于交流线路,u=1.0,对于直流线路kf系数,一般输电线路1000m以下档距取0.65,1000m以上档距根据经验确定;U线路电压(kV),对于交流线路取标称线电
14、压,对于直流线路取标称电压;5/c导线最大弧垂(m)。表3 . 2.3it,系 数悬垂绝缘子串咽式I一I串2导线垂直排列的垂直线间距离较钢构件横担杆塔可适当减小,宜采用公式(3.2.3-1)计算结果的75%,且应满足电气间隙要求,并应进行导线不均匀覆冰静态接近和脱冰跳跃校验。3导线三角排列的等效水平线间距离宜按下式计算:4(3.2.3-2)+3D,式中导线三角排列的等效水平线间距离(m);Dp导线间水平投影距离(m);Dt导线间垂直投影距离(m)。3.2.4导线与地线之间的距离、两根地线之间的距离及上下层相邻导线间或地线与相邻导线间的水平偏移应符合国家现行标准llOkV750kV架空输电线路设
15、计规范GB50545、1000kV架空输电线路设计规范GB50665、士800kV直流架空输电线路设计规范GB50790及高压直流架空输电线路设计技术规程DL5497的相关规定。4绝 缘 配 合4 . 1绝 缘 配 置4.1.1复合横担的绝缘配合应使线路能在工频(工作)电压、操作过电压、雷电过电压等各种条件下安全可靠地运行。4.1.2复合横担绝缘配置应以审定的污区分布图为基础,结合线路附近的污秽和发展情况,综合考虑环境污秽变化因素,选择合适的绝缘强度,并适当留有裕度。4.1.3复合横担的防污绝缘设计可采用爬电比距法,也可采用污耐压法选择合适的绝缘配置参数。当采用爬电比距法时,在海拔高度不超过1
16、000m的地区,复合横担爬电距离应按下式计算:XU(4.1.3)式中:U海拔1000m时复合横担所需爬电距离(mm)A统一爬电比距(mm/kV)相(极)对地最高电压(kV);Kt复合横担爬电距离的有效系数,一般与伞型、结构形式和布置方式(水平布置或者悬垂布置)有关,应在试验中根据污秽耐压的有效性来确定。4.1.4在d级及以上污区,220kV750kV交流输电线路复合横担的爬电距离不应小于盘型绝缘子最小要求值的3/4且不应小于44(46)mm/kV。1000kV交流输电线路复合横担的爬电距离应根据污秽闪络试验结果确定。4.1.5直流输电线路复合横担的爬电距离不宜小于盘型绝缘子最小要求值的3/4。
17、4.1.6在海拔高度超过1000m的地区,复合横担的爬电距离应;phc进行海拔修正,宜按下式计算:H-1000)/8150(4.1.6)式中:Le海拔1000m时复合横担所需爬电距离(mm);LH髙海拔地区复合横担所需爬电距离(mm);H海拔高度(m)(H4000m);特征指数,它反映气压对于污闪电压的影响程度,由试验确定,当缺少试验数据时,交流输电线路可取0.3。4.1.7对于新设计的复合横担结构,电气特性应通过干雷电冲击耐受电压试验、湿工频(工作)电压和湿操作冲击耐受电压试验、可见电晕和无线电干扰试验测试。4.1.8复合横担端部节点都应加装均压环,复合横担的有效绝缘长度应满足操作和雷电过电
18、压的要求。4.1.9复合横担杆塔的防雷设计应符合国家现行标准110kV750kV架空输电线路设计规范GB50545、1000kV架空输电线路设计规范GB50665、士800kV直流架空输电线路设计规范GB50790及高压直流架空输电线路设计技术规程DL5497的相关规定。忉14 . 2空 气 间 隙4.2.1带电部分与杆塔构件(包括拉线、脚钉等)的最小间隙应符合国家现行标准110kV750kV架空输电线路设计规范GB50545、1000kV架空输电线路设计规范GB50665、士800kV直流架空输电线路设计规范GB50790及髙压直流架空输电线路设计技术规程DL5497的相关规定。85金具5.
19、0.1复合横担杆塔金具应符合国家现行标准110kV750kV架空输电线路设计规范GB50545、1000kV架空输电线路设计规范GB50665、士800kV直 流 架 空 输 电 线 路 设 计 规 范GB50790及高压直流架空输电线路设计技术规程DL5497的相关规定。5.0.2复合横担杆塔悬垂串宜采用I型串,长度应根据导线风偏后对横担的距离、空气间隙、污秽等级、导线断线张力(或分裂导线纵向不平衡张力)的要求等因素确定。5.0.3金具应考虑防电晕措施。有特殊要求需要另行研制或采用非标准金具时,应经试验合格后方可使用。5.0.4复合横担应配置均压屏蔽装置。6荷载6.0.1复合横担杆塔荷载计算
20、应符合现行行业标准架空输电线路荷载规范DL/T5551的相关规定。6.0.2轻冰区复合横担杆塔使用双分裂导线时,导线断线张力(或分裂导线纵向不平衡张力)不应大于最大使用张力的25%;使用双分裂以上导线时,导线断线张力(或分裂导线纵向不平衡张力)不应大于最大使用张力的20%。6.0.3轻冰区不均匀覆冰情况的导线不平衡张力不应大于最大使用张力的10%。107结 构 设 计7 . 1基 本 规 定7.1.1复合横担杆塔结构设计的基本计算规定和计算表达式应符合国家现行标准UOkV750kV架空输电线路设计规范GB50545、1000kV架空输电线路设计规范GB50665、士800kV直流架空输电线路设
21、计规范GB50790、高压直流架空输电线路设计技术规程DL5497、架空输电线路杆塔结构设计技术规定DL/T5154及架空输电线路荷载规范DL/T5551的相关规定。7.1.2复合横担设计时应考虑安装、检修过程中出现的特殊荷载工况及构造要求。7.1.3复合材料构件的允许最大长细比应符合表7.1.3的规定。表7.1.3复合材料构件的允许最大长细比允许ft大长细比项目受压主材80受拉材3007.1.4复合横担杆塔应采用空间模型进行内力分析,并根据结构特性合理选用杆单元、梁单元、梁杆混合或梁杆索混合单元。7.1.5复合横担杆塔中钢构件应采用热浸镀锌防腐,或采用其他等效的防腐措施。7.1.6受拉螺栓及
22、位于横担、顶架等易振动部位的螺栓应采取双帽防松措施。7 . 2材料7.2.1线路柱式复合绝缘子构件的性能指标应通过试验确定。11强度标准值应具有95%的保证率,弹性模M、泊松比和伸长率应取平均值。7.2.2线路柱式复合绝缘子构件的强度设计值应按下式确定:h(7.2.2)/yjf式中:/线路柱式复合绝缘子构件的强度设计值(N/mm2);线路柱式复合绝缘子构件的强度标准值(N/mm2),应按本标准第7.2.1条的要求通过试验测得;-线路柱式复合绝缘子构件的材料分项系数,取1.25;-线路柱式复合绝缘子构件的环境影响系数,可根据具体环境通过试验取得,缺乏试验数据时,对一般室外环境可取为2.0。7.2
23、.3绝缘弦杆的承载力设计值应按照国家现行标准110kV750kV架空输电线路设计规范GB50545、1000kV架空输电线路设计规范GB50665、士800kV直流架空输电线路设计规范GB50790及高压直流架空输电线路设计技术规程DL5497中相关绝缘子机械强度的安全系数确定。7.2.4复合横担采用的钢材、螺栓以及焊缝应符合现行行业标准架空输电线路杆塔结构设计技术规定DL/T5154的规定。A7f7,7.3构件及断面选择7.3.1线路柱式复合绝缘子主要受力构件的断面可选择圆形截面。环形构件径厚比不宜小于20,不应大于30。7.3.2线路柱式复合绝缘子轴心受力构件的强度应按下式计算:kfN/A
24、n式中:N轴心拉力或轴心压力设计值(N);An构件净截面面积(mm2);/线路柱式复合绝缘子构件的强度设计值(N/mm2),受压构件的强度设计值采用,受拉构件的强度设(7.3.2)m12计值采用/,因偏心引起的构件强度折减系数,对于偏心连接构件,取0.7,对于无偏心构件,取1.0;k因开孔引起的构件强度折减系数,对于受拉开孔构件,取0.7,其余构件取1.0。7.3.3线路柱式复合绝缘子构件的整体稳定应按下式计算:N/(9.A)/c轴心受压构件的稳定系数,对于圆形截面的构件应根据构件的长细比按本标准附录B确定,对于其他截面类型的构件应通过试验确定;/c线路柱式复合绝缘子构件抗压强度设计值(N/m
25、m2);构件毛截面面积(mm2)。7.3.4线路柱式复合绝缘子受弯构件可按下式计算:?m(7.3.3)式中9A+Ml(7.3.4)W绕:r轴和:y轴的弯矩设计值(Nmm);净截面的抗弯模fl(mm3)。7.3.5线路柱式复合绝缘子压弯构件的稳定可按下式计算:式中:WnN(7.3.5)9式中:M弯矩设计值(Nmm);W截面抗弯模M(mm3)。7.3.6线路柱式复合绝缘子拉弯构件的强度按下列公式计算:N(7.3.6-1)k*AnWmVMl+KN(7.3.6-2)An式中:/t线路柱式复合绝缘子构件抗拉强度设计值(N/mm2)。Wm138连 接 计 算8.0.1绝缘芯体的连接宜采用套管式钢节点;线路
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