国家电网公司66kV和35kV输电线路

典型设计技术导则

国家电网公司基建部 二○○六年九月

1

国家电网公司66、35kV输电线路

典型设计技术导则

1. 技术方案组合 1.1. 设计模块的划分原则

在本次典型设计中，针对电压等级、回路数、导线截面、地形条件和气象条件的组合而设计的一套杆塔称之为一个模块。现将有关情况分述如下。 1.1.1.

线路回路数

目前我国35～66kV输电线路采用的主要有单回路和同塔双回路，随着输电线路走廊越来越困难，同塔多回路、紧凑型铁塔也开始采用，但目前采用还不是很多。考虑到典型设计主要应针对目前普遍采用的型式，另外从目前建设的同塔多回路、紧凑型工程来看，工程的个性突出，不具备普遍性，因此在典型设计中只考虑了单回路和同塔双回路两种模式（对钢管杆考虑了加挂10kV线路的情况）。 1.1.2.

地形条件

按照输电线路工程标准地形条件划分，可分为平地、河网泥沼、丘陵、山地和高山大岭五类，但从对铁塔设计的影响来看，则可归纳为平地（含河网泥沼）和山区（含丘陵、山地和高山大岭）两大类，典型设计按平地和山区分为两类。 1.1.3.

气象条件

我国幅员辽阔、地形复杂、气候具有多样性，各地区的气象条件变化较大，要使典型设计的气象条件满足全国所有地区，将使得典型设计十分复杂。但从各种气象条件参数来看，对铁塔设计影响最大的是最大设计风速和最大设计冰厚，即便如此，要把所有的最大设计风速和最大设计冰厚的组合都考虑到，典型设计工作量也将十分巨大。

1

在实际工程中，一般都采取合理归并。根据各网省公司提供的典型设计技术导则，结合典型气象区的气象参数，经过综合分析和合理归并，对典型设计的设计气象条件选择见表2-1。

表2-1 设计气象条件表

气象组合条件 最 高 最 低 大气温度（oC） 覆 冰 最大风 安 装 雷电过电压 操作过电压 年平均气温 最大风 覆 冰 风速（m/s） 安 装 雷电过电压 操作过电压 覆冰厚度（mm） 冰的密度（g/cm） 3A 40 -20 -5 -5 -10 15 10 10 25 10 10 10 15 5 0.9 B 40 -10 -5 -5 -5 15 15 15 25 10 10 10 15 10 0.9 C 40 -40 -5 -5 -15 15 -5 -5 30 10 10 10 15 10 0.9 D 40 -10 -5 -5 -5 15 15 15 30 10 10 10 15 10 0.9 E 40 -30 -5 -5 -15 15 10 10 30 10 10 10 15 10 0.9 F 40 -20 -5 -5 -10 15 15 15 30 10 10 10 15 5 0.9 G 40 -5 -5 10 0 15 20 20 35 10 10 15 18 0 0.9 1.1.4. 海拔高度 大多数66kV和35kV线路均在1000m以下，仅西南、西北地区线路存在高海拔，本次典型设计66kV只考虑1000m以下，对于35kV考虑最高海拔到2000m，对于2000m以上的地区由于塔头尺寸接近，可采用66kV杆塔。 1.1.5.

导线截面

根据各网省公司提供的典型设计技术导则，经过综合分析和合理归并，本次典型设计66kV部分考虑95mm2、150 mm2、185mm2、240mm2和2×240mm2共五种导线；35kV部分考虑95mm2、150 mm2、185mm2、240mm2和300mm2共五种导线。

2

1.1.6. 杆塔型式

本次典设考虑了混凝土杆、铁塔和钢管杆三种型式。

混凝土杆考虑了单杆、A型杆和门型杆三种型式，小档距杆采用无拉线，为节约线路走廊通道，除门型杆采用水平排列外，单回路均采用上字排列，双回路采用鼓型排列。

铁塔单回采用上字型，双回采用鼓型。 钢管杆单回采用上字型，双回采用鼓型。 1.2. 设计模块的划分及编号

根据上述原则，本次35～66kV输电线路典型设计共有79个模块，487种塔型。

66kV共有18个模块，其中混凝土杆4个模块12种杆型，铁塔10个模块80种塔型，钢管杆4个模块20种杆型。

35kV共有61模块，其中混凝土杆4个模块86种杆型，铁塔10个模块224种塔型，钢管杆4个模块65种杆型。

35～66kV输电线路典型设计各模块划分见表2-2。

3

表2-2 设计模块划分表

模块编号 电压等级 气象区 海拔高度 杆塔类型 回路数 66A01 66A02 66A03 66A04 66B01 66B02 66B03 66B04 66B05 66B06 66B07 66B08 66B09 66B10 66C01 66C02 66C03 66C04 35A01 35A02 35A03 35B01 35B02 35B03 35B04 35B05 35B06 35A04 35A05 35A06 35B07 35B08 35B09 35B10 35C01 35C02 35C03 35C04 35A07 35A08 35A09 35B11 35B12 35B13 35kV D ≤1000 角钢塔 混凝土杆 钢管杆 双 鼓型 35kV B ≤1000 角钢塔 双 鼓型 混凝土杆 单 双 单 上字 鼓型 上字 35kV A ≤1000 角钢塔 双 鼓型 单 上字 混凝土杆 钢管杆 双 鼓型 单 上字 66kV C ≤1000（同时兼顾西北35kV海拔2000米以上地区） 单 上字 混凝土杆 双 鼓型 单 导线排列 上字 导线型号 LGJ-95/20 LGJ-185/30 LGJ-95/20 LGJ-185/30 LGJ-150/25 LGJ-240/30 LGJ-150/25 LGJ-240/30 角钢塔 2*LGJ-240/30 LGJ-150/25 LGJ-240/30 双 鼓型 LGJ-150/25 LGJ-240/30 2*LGJ-240/30 LGJ-240/30 2*LGJ-240/30 LGJ-240/30 2*LGJ-240/30 LGJ-95/20 LGJ-185/30 LGJ-185/30 LGJ-150/20 LGJ-240/30 LGJ-300/40 LGJ-150/20 LGJ-240/30 LGJ-300/40 LGJ-95/20 LGJ-185/30 LGJ-185/30 LGJ-150/20 LGJ-240/30 LGJ-150/20 LGJ-240/30 LGJ-185/30 LGJ-300/25 LGJ-185/30 LGJ-300/25 LGJ-95/20 LGJ-185/30 LGJ-185/30 LGJ-150/20 单 上字 LGJ-240/30 LGJ-300/40 地线型号 杆塔数量 GJ-35 GJ-35 GJ-35 GJ-35 GJ-35 GJ-50 GJ-35 GJ-50 GJ-50 GJ-35 GJ-50 GJ-35 GJ-50 GJ-50 GJ-50 GJ-50 GJ-50 GJ-50 GJ-35 GJ-35 GJ-35 GJ-35 GJ-50 GJ-50 GJ-35 GJ-50 GJ-50 GJ-35 GJ-35 GJ-35 GJ-35 GJ-50 GJ-35 GJ-50 GJ-35 GJ-50 GJ-35 GJ-50 GJ-35 GJ-35 GJ-35 GJ-35 GJ-50 GJ-50 4 4 2 2 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 5 5 5 5 8 8 2 7 7 7 7 7 7 8 8 2 7 7 7 7 5 5 5 5 8 8 2 7 7 7 平地/山区 平地 平地/山区 平地/山区 平地 平地 山区 平地 山区 平地/山区 适用地形 单 双 上字 鼓型 单 上字 单 双 上字 鼓型 4

35B14 35B15 35B16 35A10 35A11 35A12 35B17 35B18 35B19 35B20 35C05 35C06 35C07 35C08 35A13 35A14 35B21 35B22 35B23 35B24 35B25 35B26 35A15 35B27 35B28 35B29 35B30 35B31 35B32 35C09 35C10 35C11 35C12 钢管杆 双 鼓型 单 上字 35kV G ≤1000 角钢塔 双 鼓型 单 上字 混凝土杆 单 上字/水平 35kV F ≤1000 角钢塔 双 鼓型 单 上字 混凝土杆 钢管杆 双 单 双 鼓型 上字 鼓型 35kV E ≤2000 角钢塔 双 鼓型 混凝土杆 单 双 单 上字 鼓型 上字 双 鼓型 LGJ-150/20 LGJ-240/30 LGJ-300/40 LGJ-95/20 LGJ-185/30 LGJ-185/30 LGJ-150/20 LGJ-240/30 LGJ-150/20 LGJ-240/30 LGJ-185/30 LGJ-300/25 LGJ-185/30 LGJ-300/25 LGJ-185/30 LGJ-185/30 LGJ-150/20 LGJ-240/30 LGJ-300/40 LGJ-150/20 LGJ-240/30 LGJ-300/40 LGJ-185/30 LGJ-150/20 LGJ-240/30 LGJ-300/40 LGJ-150/20 LGJ-240/30 LGJ-300/40 LGJ-185/30 LGJ-300/25 LGJ-185/30 LGJ-300/25 GJ-35 GJ-50 GJ-50 GJ-35 GJ-35 GJ-35 GJ-35 GJ-50 GJ-35 GJ-50 GJ-35 GJ-50 GJ-35 GJ-50 GJ-35 GJ-35 GJ-35 GJ-50 GJ-50 GJ-35 GJ-50 GJ-50 GJ-35 GJ-35 GJ-50 GJ-50 GJ-35 GJ-50 GJ-50 GJ-35 GJ-50 GJ-35 GJ-50 7 7 7 8 8 2 7 7 7 7 5 5 5 5 6 2 7 7 7 7 7 7 6 7 7 7 7 7 7 5 5 5 5 平地 平地/山区 平地/山区 平地 平地/山区 单 上字 2. 典型设计技术原则 2.1. 设计气象条件

66kV线路主要采用在东北地区，根据东北地区66kV线路的设计气象条件，采用最大风速30m/s、最低温度-40oC和最大覆冰10mm，组合成气象条件C。

35kV全国各地均有采用，根据各网省公司提供的典型设计技术导则，最大风速25m/s、最低温度-20oC和最大覆冰5mm，组合成气象条

5

件A，主要适用于华中和华北部分地区；最大风速25m/s、最低温度-10oC和最大覆冰10mm，组合成气象条件B，主要适用于湖南、湖北地区；最大风速30m/s、最低温度-10oC和最大覆冰10mm，组合成气象条件D，主要适用于华中、华北部分山区；最大风速30m/s、最低温度

-30oC和最大覆冰10mm，组合成气象条件E，主要适用于西北地区；最大风速30m/s、最低温度-20oC和最大覆冰5mm，组合成气象条件F，主要适用于一般沿海地区；最大风速35m/s、最低温度-10oC和最大覆冰0mm，组合成气象条件G，主要适用于台风出现频率较高的东南沿海地区。 2.2. 导线和地线

目前我国导线采用的标准为GB 1179-1999《圆线同心绞架空导线》，该标准于1999年颁布实施，用于替代1983年版标准，基本参照IEC相关的架空线路导线标准编制的，在导线设计、制造和检验方面基本与国际接轨，应该说该标准对提升我国架空线路导线的制造水平起到了积极的作用，所以本次典型设计推荐采用1999年标准。

由于设计覆冰分别为0mm、5mm和10mm，参考以往工程的设计情况，对于导线型号推荐如下表；对于66kV双分裂导线暂按垂直布置，分裂间距400mm。

6

表3-1 导线参数表

综合弹性 标称截面 线膨胀系数结构，根数/直径（ mm）系数2铝钢（mm） （1/℃） （MPa） 铝 钢 95/20 150/25 185/30 240/30 300/25 300/40 76000 76000 76000 73000 65000 73000 18.5x10 18.9x10 18.9x10 19.6x10 20.5x10 19.6x10 -6-6-6-6-6-6计算截面（mm） 铝 95.14 148.86 181.34 244.29 306.21 300.09 钢 18.82 24.25 29.59 31.67 27.10 38.90 总计 113.96 173.11 210.93 275.96 333.31 338.99 2直流电阻不交货长计算拉断计算重量外径（mm） 大于（Ω度不小力（N） （kg/km） /km） 于（m） 13.87 17.10 18.88 21.60 23.76 23.94 0.3019 0.1939 0.1592 0.1181 0.09433 0.09614 37200 54110 64320 75620 83410 92220 408.9 601.0 732.6 922.2 1058 1133 2000 2000 2000 2000 2000 2000 7/4.16 26/2.70 26/2.98 24/3.60 48/2.85 24/3.99 7/1.85 7/2.10 7/2.32 7/2.40 7/2.22 7/2.66 7

输电线路地线主要根据系统对地线是否有特殊要求来进行选择，当系统要求地线采用OPGW光缆时，地线型号的确定要考虑OPGW光缆对热稳定的要求。35kV线路采用OPGW的概率较小，本次典型设计35kV单地线不考虑采用OPGW情况，地线采用GJ-35和GJ-50两种型号；考虑到目前66kV线路大多在240mm2截面及以上导线才采用OPGW光缆，荷载与GJ-50钢绞线接近，所以地线不再特殊考虑架设OPGW光缆的条件。

2.3. 导地线安全系数

角钢塔和混凝土杆的导线安全系数取2.5，地线安全系数原则上大于导线，各设计单位根据导地线配合要求自行确定。

钢管杆的导线安全系数取6～8，地线安全系数各设计单位根据导地线配合要求自行确定。 2.4. 绝缘配合及防雷保护 2.4.1.

绝缘配合原则

依照GB 50061-1997《66kV及以下架空电力线路设计规范》和DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》进行绝缘设计，使线路能在工频电压、操作过电压和雷电过电压等各种情况下安全可靠地运行。

在一般35～66kV线路的绝缘设计上，以防污设计为主，根据以往工程的设计经验，大量的线路处于Ⅱ级污秽区，考虑到环境污染日益严重的实际情况，对于典型设计我们选择按Ⅲ级污秽区进行绝缘配合设计，中性点非直接接地系统爬电比距≥3.2cm/kV（对应系统最高电压），若在具体工程的设计中，线路经过地区污秽程度低于或高于上述条件时，可以通过采用不同的绝缘子型式来满足要求。 2.4.2.

绝缘子片数

经统计和计算表明，操作过电压对绝缘子片数不起控制作用，依

8

照规程按工频电压的泄漏距离要求来确定绝缘子片数，可由下式计算

n?dUeLo

式中n——直线杆塔绝缘子串的绝缘子片数

Ue——线路额定电压(kV)

d——单位泄漏比距(cm/kV)

Lo——绝缘子几何泄漏距离(cm)

根据上述原则计算出的绝缘子片数见表3－2。 表3-2 绝缘子片数选择一览表

电压等级（kV） 66 35 回路 单、双 单、双 海拔高度（m） ≤1000 ≤1000 1000～2000 片 数（片） 5 4 4 绝缘长度（mm） 730 584 584 注 爬电比距为按照瓷或玻璃能达到的最大数值。 2.4.3.

空气间隙

典型设计的空气间隙完全按照规程的相关规定选择，高海拔地区相应修正，其采用的空气间隙值见表3-3。

表3-3 空气间隙推荐采用数值

电压等级 （kV） 66 35 回 路 单、双 单 海拔高度 （m） ≤1000 ≤1000 1000～2000 空气间隙（m） 运行电压 内过电压 雷电过电压 带电作业 0.20 0.10 0.13 0.50 0.25 0.30 0.65 0.45 0.53 0.70 0.60 0.65 注 带电作业对操作人员需停留工作的部位应增加0.3～0.5m 2.4.4.

防雷保护

本次典设35kV混凝土单杆考虑了无地线的情况；对有地线的杆塔，

9

混凝土门型杆和66kV的双回钢管杆按照双地线设计，其余杆塔均按单地线设计。地线和导线以及地线和地线间的距离应满足规程要求。地线对导线的保护角不大于25o。 2.5. 塔头布置

35～66kV线路目前国内单回路导线布置方式大多为上字形排列，这种排列方式有利节约走廊通道，所以本次典型设计单回路均采用上字型杆塔（除G气象区的门型杆外）。

35～66kV线路双回路国内大部份采用鼓形排列，所以本次典型设计只考虑鼓型排列。

地线与导线和相邻导线间的水平位移，根据依照GB 50061-1997《66kV及以下架空电力线路设计规范》的规定选取。 2.6. 杆塔规划

由于输电线路走廊障碍物日益增多，在经济发达地区的输电线路工程，转角塔的使用数量达到30%，转角度数范围更广，而转角塔塔重与转角度数关系很大，转角越大杆塔就越重。为了适应线路转角塔的大量增加，使耐张转角杆塔使用更灵活方便，降低杆塔耗钢量投资，将铁塔和钢管杆的角度划分由原来常采用的0°～30°、30°～60°、60°～90°三个角度系列，改进为四个角度系列，铁塔为0°～20°、20°～40°、40°～60°和60°～90°，钢管杆为0°～10°、10°～30°、30°～60°和60°～90°。对于混凝土杆仍维持原0°～30°、30°～60°、60°～90°三个角度系列。

对于66kV线路铁塔，对山区和平地分别进行杆塔规划，山地和平地各有一套完整的杆塔系列，山区杆塔按照全方位长短腿设计，满足环保的要求，平地铁塔按照平腿设计，降低钢材耗量。对于35kV线路考虑到铁塔根开较小目前暂按平腿考虑。

10

2.7. 杆塔荷载

典型设计所有杆塔荷载和组合条件均满足GB 50061-1997《66kV及以下架空电力线路设计规范》、DL 5154-2002《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》、DL 5130-2001《架空送电线路钢管杆设计技术规定》中所规定的杆塔正常、事故、安装的强度要求。

结合典型设计的特点，对有些情况作了特殊规定，说明如下： （1）耐张塔前后挂点垂直荷载按照3：7分配，且应考虑一侧上拔情况，其上拔垂直荷载按照设计垂直档距的50%计算。

（2）直线塔的导线挂线点按照前、后、中三个挂点进行设计，前后两挂点的垂直荷载按照4：6进行分配。 2.8. 杆塔结构设计方法

杆塔结构设计采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，结构的极限状态是指结构或构件在规定的各种荷载组合作用下或在各种变形或裂缝的限值条件下，满足线路安全的临界状态。极限状态分为承载力极限状态和正常使用极限状态。 2.8.1.

承载力极限状态

结构或构件的强度、稳定和连接强度，应按承载力极限状态的要求，按荷载效应的基本组合进行荷载组合。并应采用下列设计表达式进行设计

γ0S≤R 式中 γ

0——

结构重要性系数；

S ——荷载效应组合的设计值； R ——结构构件抗力的设计值；

对于基本组合，荷载效应组合的设计值S按下列设计表达式进行设计

S =γGCGGK+ψ∑γQiCQiQik

11

式中 γG——永久荷载分项系数，对结构受力有利时，取1.0，不利时取1.2；

γQi——第ｉ项可变荷载的分项系数，应取1.4； GK——永久荷载标准值； Qik——第ｉ项可变荷载标准值；

ψ——可变荷载组合系数，正常工况取1.0，断线工况和安装工况取0.9，验算工况取0.75。 2.8.2.

正常使用极限状态

结构或构件的变形或裂缝，应按正常使用极限状态的要求，采用荷载的标准组合。

CG·GK+ψ·∑CQi·Qik≤δ式中 δ——结构或构件的裂缝宽度或变形的规定限制值，mm。 2.8.3.

杆塔材料

钢材材质采用GB/T 700《碳素结构纲》中规定的Q235系列、GB/T 1591《低合金高强度结构钢》中规定的Q345系列。按实际使用条件确定钢材级别。

表3-4 钢材的强度设计值（N/mm2）

钢材 牌号 厚度或直径（mm） ≤16 >16～40 Q235钢 >40～60 >60～100 ≤16 Q345钢 >16～35 >35～50 200 190 310 295 265 115 110 180 170 155 抗拉、抗压和抗剪 f 215 205 抗剪 fv 125 120 12

钢材 牌号 厚度或直径（mm） >50～100 抗拉、抗压和抗剪 f 250 抗剪 fv 145 螺栓和螺母的材质及其特性应分别符合《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》和《紧固件机械性能螺母》的规定。

表3-5 螺栓的强度设计值（N/mm2）

分类 等级 4.8 5.8 镀锌粗制螺栓 6.8 8.8 Q235 锚栓 35号优质碳素钢 45号优质碳素钢 300 400 160 190 215 240 300 抗拉 200 240 抗剪 170 210 典型设计杆塔使用角钢型号的最小厚度为：L40×3、L45×3、L50×4、L56×4、L63×4、L70×5、L75×5、L80×6、L90×6、L100×7、L110×7、L128×8、L140×10、L160×10、L180×12、L200×14。L63×5及以上角钢规格可以采用Q345钢材。 2.8.4.

铁塔与基础的连接方式

钢管杆与基础的连接采用法兰和杯式插入两种方式。 铁塔与基础的连接采用地脚螺栓和插入角钢两种方式。 混凝土杆与基础的连接采用底盘、拉盘和卡盘方式。

13