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国家电网公司输变电工程典型设计500KV输电线路分册(2005).pdf简介：

国家电网公司输变电工程典型设计500KV输电线路分册（2005版）是针对我国500千伏（500kV）电压等级的高压输电线路设计的标准化规范。该设计分册是在总结了我国500千伏输电线路建设实践经验，结合国内外先进技术的基础上制定的，旨在提供一套科学、合理、经济、实用的设计方案，以确保输电线路的安全、稳定、高效运行。

该分册详细规定了500千伏输电线路的杆塔结构、导线排列方式、绝缘配置、防雷与过电压保护、地线设置、杆塔基础设计、线路走廊规划、环境保护等方面的技术要求和设计原则。它不仅符合国家和行业相关的技术标准，也充分考虑了工程的经济性、环保性以及施工和维护的便利性。

使用这套典型设计，可以提高输电线路建设的效率，降低工程风险，同时也能保证电力传输的质量和安全。对于电力行业的设计人员、建设者和监管机构来说，它是设计和施工的重要参考依据。

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式中Y结构重要性系数； S荷载效应组合的设计值； R一—结构构件抗力的设计值。 ，16，国家电网公司输变电工程典型设计500kV输电线路分册

螺栓和螺母的材质及其持性应分别符合GB/T3098.1一2000《紧固件机械性

能螺栓、螺钉和螺柱》、GB/T3098.2一2000《紧固件机性能螺母租牙 螺纹》、GB/T3098.42000《紧固件机械性能螺母细牙摄纹》的规定。

CJ∕T 37-1999 液化石油气钢瓶质量保证控制要点T3098.4一2000紧固件机械性能螺母细牙操纹》的规定。

典型设计杆塔使用角钢型号的最小厚 L.56X4、L63X4、L70X5、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 角钩规格可以采用Q345钢材

6.7.4铁塔与基础的连接方式

220kV～500kV线路杆塔与基础的连接果用插入角钢和地脚螺栓两种 方式， 110kV线路杆塔与基础的连接采用地脚螺栓方式，

第7章 杆塔结构优化

7.1结构优化的主要原则

在杆塔结构的优化设计中，主要遵循以下原则： （1）确保铁塔的强度、稳定和今后的安全。 （2）减少线路走廊宽度， （3）降低钢材耗量。 （4）构件的布置合现、结构形式简洁，传力路线直接、筒短、清晰。 （5）合理划分部件和节间，充分发挥构件的承载潜能，

根据3种布置形式的满应力计算结果，A方案的塔重分别较B、C方案轻 的87kg和122kg，因此选用A方案塔头。

塔身的坡度和塔材布材对铁塔重量的影响至关重要，它直接影响塔身主 材、斜材的规格以及基础作用力。合理的塔身坡度和塔材布材应使塔材应力分 布的变化及材料规格的变化相协调，使塔材受力均匀。 铁塔根开和塔身坡度与构件的受力状态有直接关系，塔身坡度越大，主材 受力越小、基础作用力也越小，但斜材长度和辅助材长度会增加，基至使辅助 材料数量增加，结构布置也会复杂；反之，主材受力加大、基础作用力也加 大，铁塔整体刚度降低，但斜材长度随之减小。塔身坡度及根开优化就是以整 基铁塔重量为目标函数，综合构件受力性能和基础作用力等因素，最终选取最 佳的坡度和根开。 在典型设计中，对每种塔型均在给定的荷载条件下，对塔身坡度和根开进 行了多方案组合优化，通过对计算重量的比较，在保证铁塔具有足够的强度和

18·国家电网公司输变电工程典型设计500kV输电线路分册

刚度的条件下，优化出铁塔的最佳坡度。

7.4塔身隔面设置优化

图7~3两种不同塔腿顶面横面的布置形式 特

由于方案一构件的计算长度短，所选构件规格就小，整个隔面的重量比方 案二轻了74.6kg，重量减少24%

优化力的传递路线，不但对降低塔重有 者重要意义，对保证杆塔结构稳定

移可的受乐是响 分析，在塔身上部布置“K”型结构

7.6主材布置及节间优化

医塔的规划高度、塔头尺寸、塔身坡度确定后，铁塔主材节间的布

身斜材的布置两者是相互关联、相互影响的。为使主材受力均勾，降低主材的 规格，主要从以下两个方面进行调整： （1）调整主材的计算长度。构件规格的选取不仅与其所承担的内力有关， 还与构件长度有关。内力不变的情况下，规格与构件的长度成正比，将同段主 材的.上下节间进行调整，将受力大的节间压缩使主材规格减小； （2）通过对塔身交叉斜材的调整，使得塔身交叉材不出现或少出现同时受 压控制，以减小斜材的规格

7.7全方位长短限优化

为保护环境，减少土石方开挖，防止水土流失，典型设计在山地塔系列中采 用了全方位长短腿。如果一个呼称高一套长短腿，虽然使塔重有所降低，但却给加 T带来很多不便；如果一套塔采用一套长短腿，将使塔重增加很多，为此典型设计 对应一种塔型采用2～3套公共长短龈，从而降低了塔重，义方便了加工。

典型设计中向设计、施工、生产等相关单位进行了多方面、深层次的调研 工作，根据调研结果确定典型设计各模块设计技术条件，充分采纳各方的意见 和建议。设计中对杆塔规划进行了专题研究，对塔型设计进行了全面优化，使 得典型设计在技术上具有如下特点：

本次典型设计共设计36个模块，486种塔型，覆盖了110kV、220kV 330kV、500kV四个电压等级，夏盖了我国常规设计气象条件（区速25~

对成品施行计算机管理，以方便公司系统生产、基建、设计、监理、制造等方 面人员的使用，提高工程建设信息化管理水平。软件系统据有查询、预览、输

出并维护标准塔型数据的功能，能够支持CAD图纸的输人，查询、预览和 打印

本次典型设计取得较好经济效益的因素主要如下： （1）输电线路典型设计集中了全国17家电力设计院的力量，各院投人了 大量技术骨干到典型设计工作中。在杆塔结构方面，对影响塔重的杆塔规划、 塔身坡度、塔身杆件布置、杆塔根开等各种因素进行了精心优化，经与以往同 等条件杆塔比较，塔重平均减轻2%～8%。 （2）典型设计的塔型共486种，是前所未有的大手笔，是单个设计院无法 做到的，为输电线路工程建设提供了大量可供选择的塔重指标先进的塔型，为 设计人员集中精力进行设计方案优化提供了保证。 （3）杆塔规划上比原单个工程更完善、合理。对平地和山区分别设计 一套杆塔系列。平地直线塔为3塔系列，山区直线塔为4塔系列。避免了 原来工程中平地和山区规划设计一套铁塔，山区塔用于平地造成耗钢量增 加的情况。 （4）将转角塔的角度划分由原来常用的0°~30°、30°～~60°、60°～90°三个 角度系列，改进为0°~20°、20°~40°、40°~60°和60°~90°四个角度系列，后 者单基塔塔重降低约10%。 （5）对110~220kV输电线路来说，T.程量的降低幅度更大，这次典型设 计设计110kV线路杆塔96种，220kV杆塔144种，已占本次典型设计杆塔数 的49.4%。110～220kV输电线路工程很多是由供电局设计院（所）设计，由 于在杆塔设计方面的相对较弱，常发生以大代小的情况，从而导致单基指标和 工程量偏大。典型设计后，为各设计单位提供了大量可选用的塔型，可避免以 大代小现象的发生，降低工程造价

9.2.1单基杆塔重比较

为检验典型设计铁塔的经济先进性，将本次典型设计杆塔单基指标与以往

各电压等级铁塔单基指标平均减轻表

9.2.2实院工程排位搭重比软

为了检验整套铁塔设计的经济性，利用以前已经完成施工图设计的实际工 程，采用典型设计的杆塔重新排位，对铁塔耗钢量进行分析比较。具体方法是 对于山区线路保持铁塔位置不变，利用典型设计的铁塔对原使用铁塔进行置 对比分析结惠见表9一3

22，国家电网公司输变电工程典型设计500kV输电线路分册

22，国家电网公司输变电工程典型设计500kV输电线路分册

9.2.3静态投资效益分析

在铁塔结构设计优化方面DGTJ 08-2350-2021标准下载，对主材坡度、主材布置方式、斜材布置方式、 节间长度以及节点设计进行了优选比较，通过上述优化措施的采用，500kV 线路铁塔单基指标降低1%~3%，330kV线路铁塔单基指标降低2%~4%， 220kV线路铁塔单基指标降低6%～8%，110kV线路铁塔单基指标降 低7%~10%。 由于典型设计杆塔规划合理，可使用的杆塔品种较多，有效地提高了杆塔 的利用系数。通过对多个工程实例的对比，采用本套典型设计后，整个工程的 总体钢材指标：500kV可节省5%～6%；330kV可节省4%；220kV可节省 6.5%~17%；110kV可节省10%~15%， 综上各项，并考到典型设计采用了减小线路通道宽度的措施，通道拆迁 量还将有所减小，其静态投资可以节省5%左右。如果考患到由于标准的统 一，在设计、采购、加工和施工方面的节省，其投资效益会更好。

9.3社会环保综合效益

我国土地面积居世界第三位，但人均土地面积仅为0.8公项，相当于世界 水平的1/3，人均耕地面积0.11公项，不足界平均的43%，仪为加拿大人 均耕地水平的6%。为了国民经济的可持续发展，必须节约土地资源。这次典 型设计采用了多种手段压缩线路走廊，节省线路走廊资源。对330～500kV酒 杯塔中相采用V型审，减少线路走廊2～4m；500kV同塔双回路35m/s风区 采用三相V串，减少线路走鹰4~6m：220kV猫头塔采用“穿脸猫”塔型减

小线间距离1～2m；110kV采用钢管杆，塔买布置更加紧溪，适用于城市拥 挤区。 在典型设计中，山区杆塔全部采用全方位长短腿，500kV铁塔最大高差 6.0~9.0m，级差1.0~1.5m，330kV铁塔最大高差6.0m，级差1.0m， 220kV铁塔最大高差3.0~6.0m，再与高低基础配合使用，可做到不开基面

小线间距离1~2m；110kV采用钢管杆，塔头布置更加紧凑GB50070-2020 矿山电力设计标准及条文说明，适用于城市拥 挤区。 在典型设计中，山区杆塔全部采用全方位长短腿，500kV铁塔最大高差 6.0~9.0m，级差1.0~1.5m，330kV铁塔最大高差6.0m，级差1.0m， 220kV铁塔最大高差3.0~6.0m，再与高低基础配合使用，可做到不开基面

10.1关于典型设计有关问题的说明