中华人民共和国国家标准
66kV及以下架空电力线路设计规范
Code for design of 66kV or under overhead electrical power transmission line
GB 50061-2010
主编部门:中国电力企业联合会
批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部
施行日期:2 0 1 0 年 7 月 1 日
中华人民共和国住房和城乡建设部公告
第492号
关于发布国家标准《66kV及以下架空电力线路设计规范》的公告
现批准《66kV及以下架空电力线路设计规范》为国家标准,编号为GB 50061-2010,自2010年7月1日起实施。其中第6.0.9、6.0.10、6.0.13、7.0.7、8.1.3、8.1.9、9.0.1、11.0.2、11.0.12、12.0.6、12.0.7、12.0.8、12.0.9、12.0.10、12.0.11、12.0.12、12.0.13、12.0.14、12.0.16条为强制性条文,必须严格执行。原《66kV及以下架空电力线路设计规范》GB 50061-97同时废止。
本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。
中华人民共和国住房和城乡建设部
二〇一〇年一月十八日
本规范是根据原建设部《关于印发<二〇〇四年工程建设国家标准制定、修订计划>的通知》(建标[2004]67号)的要求,由主编单位会同有关单位对国家标准《66kV及以下架空电力线路设计规范》GB 50061-97的基础上修订而成的。
在修订过程中,规范修订组开展了各类专题研究,进行了广泛的调查分析,总结了近年来我国的实践经验,与相关的标准规范进行了协调,与国际先进的标准规范进行了比较和借鉴。在此基础上以多种方式广泛征求了全国有关单位的意见,对主要问题进行了反复修改,最后经审查定稿。
本规范共分13章和2个附录,主要内容包括:总则,术语,路径,气象条件,导线、地线、绝缘子和金具,绝缘配合、防雷和接地,杆塔型式,杆塔荷载和材料,杆塔设计,杆塔结构,基础,杆塔定位、对地距离和交叉跨越,附属设施等。
本次修订的主要内容有:
1 对章节进行了调整,增加了术语章。
2 增加了有利于环境保护和资源综合利用的要求。
3 为了有利于国家各种设施的协调建设,减小了架空电力线路跨越架空弱电线路的交叉角度。
4 根据现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016的规定,对架空电力线路与有关建筑物等设施的安全距离进行了调整。
5 增加了35kV和66kV线路不宜通过经过国家批准的自然保护区的核心区和缓冲区内的要求。
本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。
本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释,中国电力企业联合会负责日常管理,辽宁电力勘测设计院负责具体技术内容的解释。本规范在执行过程中,请各单位结合工程实践,认真总结经验,积累资料,随时将意见和建议反馈给辽宁电力勘测设计院(地址:沈阳市和平区太原南街224号,邮政编码:110005),以供今后修订时参考。
本规范主编单位、参编单位、参加单位、主要起草人和主要审查人:
主编单位:辽宁电力勘测设计院
参编单位:沈阳电力勘测设计院
大连理工大学
参加单位:北京电力设计院
沈阳电业局
主要起草人:黄连壮 寿祝昌 鲍星辉 李宏男 李朝顺 李昌松 张亚富 张义 汪唯 王永红
主要审查人:赵连歧 崔鸣昆 刘永东 郭亚莉 祖一泓 谭会斌 牛莉 王涣瑾 詹源 程景春 薛健 刘寅初 贾凯 王润元
条文说明根据原建设部《关于印发<二〇〇四年工程建设国家标准制定、修订计划>的通知》(建标[2004]67号)的要求,编制组开展修订《66kV及以下架空电力线路设计规范》GB 50061-97(以下简称“原规范”)的工作。
本次修订的主要内容:
1.增加了术语。
2.增加了有利于环境保护和资源综合利用的要求。
3.为了有利于国家各种设施的协调建设,对原规范第2.0.3条进行了修改,减小了架空电力线路跨越架空弱电线路的交叉角度。
4.根据现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016的规定,对原规范第2.0.3条关于架空电力线路与有关建筑物等设施的安全距离进行了调整。
5.根据国家标准《污秽条件下高压绝缘子的选择和尺寸确定 第1部分:定义、信息和一般原则》GB/T 16434对附录B进行了修订。
6.根据来函意见反映张力要求过大,将原规范第7.1.12条“针式绝缘子杆塔的导线断线张力不应小于3000N”改为“针式绝缘子杆塔的导线断线张力宜大于3000N”。
7.依据《架空送电线路基础设计技术规定》DL/T 5219-2005,在本规范中增加第11.0.5条“原状土基础在计算上拔稳定时,抗拔深度应扣除表层非原状土的厚度”的规定。
8.依据《架空送电线路基础设计技术规定》DL/T 5219-2005,在本规范中增加第11.0.8条“基础设计(包括地脚螺栓、插入角钢设计)时,基础作用力计算应计入杆塔风荷载调整系数。当杆塔全高超过50m时,风荷载调整系数取1.3;当杆塔全高未超过50m时,风荷载调整系数取1.0”的规定。
9.根据《中华人民共和国自然保护区管理条例》第三十二条“在自然保护区的核心区和缓冲区内,不得建设任何生产设施。在自然保护区的实验区内,不得建设污染环境、破坏资源或者景观的生产设施”的规定,增加了第3.0.7条“35kV和66kV架空电力线路不宜通过国家批准的自然保护区的核心区和缓冲区内”的要求。
为了广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本规范时能理解和执行条文规定,本规范编制组按章、节、条顺序编制了条文说明,对条文规定的目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行了说明,并着重对强制性条文的强制性理由做了解释。本条文说明不具备与标准正文同等的法律效力,仅供使用者作为理解和把握标准规定的参考。
1.0.1 为使66kV及以下架空电力线路的设计做到供电安全可靠、技术先进、经济合理,便于施工和检修维护,有利于环境保护和资源的综合利用,制定本规范。
1.0.2 本规范适用于66kV及以下交流架空电力线路(以下简称架空电力线路)的设计。
1.0.3 架空电力线路设计应认真贯彻国家的技术经济政策,符合发展规划要求,积极地采用成熟可靠的新技术、新材料、新设备、新工艺。
1.0.4 架空电力线路的杆塔结构设计应采用以概率理论为基础的极限状态设计法。
1.0.5 本规范规定了66kV及以下架空电力线路设计的基本技术要求,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 架空电力线路设计除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
条文说明1.0.2 本规范确定为66kV以及下交流架空电力线路的设计。
1.0.3 架空电力线路设计包括线路安装和线路杆塔结构设计两大部分。线路安装设计包括路径设计、杆塔定位设计、架线设计、防雷设计和附属设施设计。线路杆塔结构设计包括杆塔及其基础的设计。条文中的共性要求,即针对上述设计内容制定。对新技术应持既积极又慎重的态度,这是根据电力线路不同于其他建筑设施的特点而制定的。
1.0.4 以概率理论为基础的极限状态设计法是当前国际上结构设计较先进的方法。这种方法以结构的失效概率来定义结构的可靠度,并以与其对应的可靠指标来度量结构的可靠度,能够较好地反映结构可靠度的实质,使概念更科学和明确。按照现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068的要求,本规范杆塔结构设计采用概率极限状态设计法。
架空电力线路架线设计是以导线或地线的最大使用张力和平均运行张力同时作为控制条件进行计算的;而连接导线或地线的绝缘子和金具是以安全系数设计法进行选型计算的。这些均属于定值设计法。
1.0.5 增加了术语和定义章节。
1.0.6 增加了有利于环境保护和资源的综合利用的要求。
2.0.1 电力线路 power line
应用于电力系统两点之间输电的导线、绝缘材料和各种附件组成的设施。
2.0.2 架空电力线路 overhead power line
用绝缘子和杆塔将导线架设于地面上的电力线路。
2.0.3 输电线路 transmission line
作为输电系统一部分的线路。
2.0.4 导线 conductor
通过电流的单股线或不相互绝缘的多股线组成的绞线。
2.0.5 地线 overhead ground wire
在某些杆塔上或所有的杆塔上接地的导线,通常悬挂在线路导线的上方,对导线构成一保护角,防止导线受雷击。
2.0.6 档距 span
两相邻杆塔导线悬挂点间的水平距离。
2.0.7 弧垂 sag
一档架空线内,导线与导线悬挂点所连直线间的最大垂直距离。
2.0.8 爬电距离 creepage distance
在正常情况下,沿着加有运行电压的绝缘子瓷或玻璃绝缘件表面的两部件间的最短距离或最短距离的总和。
2.0.9 机械破坏荷载 mechanical failing load
在规定的试验条件下(绝缘子串元件应独立经受施加在金属附件之间的拉伸荷载),绝缘子串元件试验时所能达到的最大荷载。
2.0.10 杆塔 pole and tower of an overhead line
通过绝缘子悬挂导线的装置。
2.0.11 基础 foundation
埋设在地下的一种结构,与杆塔底部连接,稳定承受所作用的荷载。
条文说明2.0.8 本条是引用《标称电压高于1000V架空线路绝缘子 第1部分 交流系统用瓷或玻璃绝缘子元件——定义、试验方法和判定准则》GB/T 1001.1-2003中的术语。
2.0.9 本条是引用《电工术语 架空线路》GB/T 2900.51-1998中的术语。
3.0.1 架空电力线路路径的选择,应认真进行调查研究,综合考虑运行、施工、交通条件和路径长度等因素,统筹兼顾,全面安排,并应进行多方案比较,做到经济合理、安全适用。
3.0.2 市区架空电力线路的路径应与城市总体规划相结合,路径走廊位置应与各种管线和其他市政设施统一安排。
3.0.3 架空电力线路路径的选择应符合下列要求:
1 应减少与其他设施交叉;当与其他架空线路交叉时,其交叉点不宜选在被跨越线路的杆塔顶上。
2 架空弱电线路等级划分应符合本规范附录A的规定。
3 架空电力线路跨越架空弱电线路的交叉角,应符合表3.0.3的要求。
4 3kV及以上至66kV及以下架空电力线路,不应跨越储存易燃、易爆危险品的仓库区域。架空电力线路与甲类生产厂房和库房、易燃易爆材料堆场以及可燃或易燃、易爆液(气)体储罐的防火间距,应符合国家有关法律法规和现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016的有关规定。
5 甲类厂房、库房,易燃材料堆垛,甲、乙类液体储罐,液化石油气储罐,可燃、助燃气体储罐与架空电力线路的最近水平距离不应小于电杆(塔)高度的1.5倍;丙类液体储罐与电力架空线的最近水平距离不应小于电杆(塔)高度1.2倍。35kV以上的架空电力线路与储量超过200m3的液化石油气单罐的最近水平距离不应小于40m。
6 架空电力线路应避开洼地、冲刷地带、不良地质地区、原始森林区以及影响线路安全运行的其他地区。
3.0.4 架空电力线路不宜通过林区,当确需经过林区时应结合林区道路和林区具体条件选择线路路径,并应尽量减少树木砍伐。10kV及以下架空电力线路的通道宽度,不宜小于线路两侧向外各延伸2.5m。35kV和66kV架空电力线路宜采用跨越设计,特殊地段宜结合电气安全距离等条件严格控制树木砍伐。
3.0.5 架空电力线路通过果林、经济作物林以及城市绿化灌木林时,不宜砍伐通道。
3.0.6 耐张段的长度宜符合下列规定:
1 35kV和66kV架空电力线路耐张段的长度不宜大于5km;
2 10kV及以下架空电力线路耐张段的长度不宜大于2km。
3.0.7 35kV和66kV架空电力线路不宜通过国家批准的自然保护区的核心区和缓冲区内。
条文说明3.0.1 架空电力线路路径的选择是一项非常重要的工作,对架空电力线路的造价、安全性和适用性影响至关重要。近年来由于工农业设施和市政设施的不断发展,线路路径的选择越来越困难。因此在选择线路路径时,应认真进行调查。
对各种影响因素,如地理条件、地形条件、交通条件、运行和施工条件等,应进行综合比较。对影响路径选择的重要环节,应在选线时进行比较深入的技术经济比较。
3.0.2 市区线路路径的选择具有与一般地区完全不同的特点,其中最首要的依据就是规划。城市的总体规划均包括电力线路走廊及各种管线位置的安排,旧市区改造和电力负荷增长受各种因素的限制,很难做到同点规划,因此,作为电力设计部门,应及时报出电力建设的近期和远景规划,积极与规划部门配合,避免反复改建临时性线路,尽量争取做到统一规划。
3.0.3 线路路径选择不当,会影响线路安全运行,也可能影响城镇总体规划的实施和其他设施正常工作。本条提出的要求是基本原则,在具体工程设计中应根据实际情况贯彻执行。
影响路径的主要因素概括起来为下述三个方面:
1 与规划布局的关系;
2 线路施工、运行和其他设施互相影响及交通条件;
3 远、近期的结合。
因此,应在正确处理好上述因素基础上,统筹兼顾、经济合理地选出路径方案。《电力设施保护条例》规定新建线路应尽量不跨越房屋建筑,并规定在现有电力线路下面不得营造各种建筑物。
为了有利于国家各种设施的协调建设,对原规范第2.0.3条第2款进行了修改,减小了架空电力线路跨越架空弱电线路的交叉角度。当不能满足表3.0.3的要求时,可按国家现行标准《输电线路对电信线路危险和干扰影响防护设计规程》DL/T 5033进行计算,满足要求后,适当减小或采用计算的交叉角。对于光纤通信线缆,按有关规范计算满足要求后,可不考虑交叉角的限制。
根据现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016-2006的规定,对原规范第2.0.3条第3、4两款进行了修改。
根据现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016-2006中第3.4.2、第3.5.1条规定,甲类厂房和仓库与架空电力线的最近水平距离应符合第11.2.1条的规定;第4.1.5条甲类、乙类液体储罐,液化石油气储罐,可燃、助燃气体储罐,可燃材料堆垛与架空电力线的最近水平距离应符合第11.2.1条的规定。
根据现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016-2006第11.2.1条规定了甲类厂房、库房,易燃材料堆垛,甲、乙类液体储罐,液化石油气储罐,可燃、助燃气体储罐与架空电力线的最近水平距离。
1 规定上述厂房、库房、堆垛、储罐与架空电力线的水平距离不小于电杆(塔)高度的1.5倍,主要是考虑架空电力线在倒杆断线时的危害范围。
2 储存丙类液体的储罐,其闪点不低于60℃,在常温下挥发可燃蒸气少,蒸气扩散达到燃烧爆炸范围的可能性小。对此,可按不小于1.2倍电杆(塔)高度的距离确定。
3 实践证明,高压架空电力线与储量大的液化石油气储罐,保持1.5倍杆(塔)高的水平距离,尚不能保障安全,需要适当加大。因此,本条规定35kV以上的高压电力架空线与单罐储量超过200m3或总容积超过1000m3的液化石油气储罐的最近水平距离不应小于40m。
对于地下直埋的储罐,无论其储存的可燃液体或可燃气体的物性如何,均因这种储存方式有较高的安全性,不易大面积散发可燃蒸气和气体,该储罐与架空电力线路的距离可在相应规定距离的基础上减半。
3.0.4 线路通过林区,为防止树木触及线路和导线,影响线路安全运行或造成其他事故,同时便于线路施工和维护,应留有通道。考虑到保护森林资源,不应砍伐更多的树木,本条提出线路通道的具体规定。
调查中,少数地区由于树木倾倒,砸断导线的事故时有发生,有的受到树枝影响,危及安全供、用电,应该引起重视。
3.0.5 果林、经济作物林有较大经济价值和效益,线路应尽量避开。必须通过时,应考虑生长高度并保持一定距离。不砍伐通道的主要目的是保护经济作物林,设计人员对此应充分考虑。
3.0.6 耐张段长度的规定,是针对大多数施工单位和运行单位的现状提出的。如果施工和运行条件允许,可以不受此限。
3.0.7 根据《中华人民共和国自然保护区管理条例》第三十二条“在自然保护区的核心区和缓冲区内,不得建设任何生产设施。在自然保护区的实验区内,不得建设污染环境、破坏资源或者景观的生产设施”的规定,35kV和66kV线路不宜通过经过国家批准的自然保护区的核心区和缓冲区内。
4.0.1 架空电力线路设计的气温应根据当地15年~30年气象记录中的统计值确定。最高气温宜采用+40℃。在最高气温工况、最低气温工况和年平均气温工况下,应按无风、无冰计算。
4.0.2 架空电力线路设计采用的年平均气温应按下列方法确定:
1 当地区的年平均气温在3℃~17℃之间时,年平均气温应取与此数邻近的5的倍数值;
2 当地区的年平均气温小于3℃或大于17℃时,应将年平均气温减少3℃~5℃后,取与此数邻近的5的倍数值。
4.0.3 架空电力线路设计采用的导线或地线的覆冰厚度,在调查的基础上可取5、10、15、20mm,冰的密度应按0.9g/cm3计;覆冰时的气温应采用-5℃,风速宜采用10m/s。
4.0.4 安装工况的风速应采用10m/s,且无冰。气温应按下列规定采用:
1 最低气温为-40℃的地区,应采用-15℃;
2 最低气温为-20℃的地区,应采用-10℃;
3 最低气温为-10℃的地区,宜采用-5℃;
4 最低气温为-5℃的地区,宜采用0℃。
4.0.5 雷电过电压工况的气温可采用15℃,风速对于最大设计风速35m/s及以上地区可采用15m/s,最大设计风速小于35m/s的地区可采用10m/s。
4.0.6 检验导线与地线之间的距离时,应按无风、无冰考虑。
4.0.7 内部过电压工况的气温可采用年平均气温,风速可采用最大设计风速的50%,并不宜低于15m/s,且无冰。
4.0.8 在最大风速工况下应按无冰计算,气温应按下列规定采用:
1 最低气温为-10℃及以下的地区,应采用-5℃;
2 最低气温为-5℃及以上的地区,宜采用+10℃。
4.0.9 带电作业工况的风速可采用10m/s,气温可采用15℃,且无冰。
4.0.10 长期荷载工况的风速应采用5m/s,气温应采用年平均气温,且无冰。
4.0.11 最大设计风速应采用当地空旷平坦地面上离地10m高,统计所得的30年一遇10min平均最大风速;当无可靠资料时,最大设计风速不应低于23.5m/s,并应符合下列规定:
1 山区架空电力线路的最大设计风速,应根据当地气象资料确定;当无可靠资料时,最大设计风速可按附近平地风速增加10%,且不应低于25m/s。
2 架空电力线路位于河岸、湖岸、山峰以及山谷口等容易产生强风的地带时,其最大基本风速应较附近一般地区适当增大;对易覆冰、风口、高差大的地段,宜缩短耐张段长度,杆塔使用条件应适当留有裕度。
3 架空电力线路通过市区或森林等地区时,两侧屏蔽物的平均高度大于杆塔高度的2/3,其最大设计风速宜比当地最大设计风速减少20%。
条文说明4.0.1~4.0.10 各种设计工况采用的气温、覆冰厚度和风速是线路设计的主要依据。杆塔和导线或地线的基本风压根据最大设计风速计算。本规范保留了原规范对各种工况应采用的气温、覆冰和风速的规定,各地区可根据具体情况,合理地确定设计气象条件。本次修订沿用了原规范方法。
近年来我国南方地区发生了大面积的冰雪灾害,为了防止冰雪灾害对电力线路的损害,保证供电,有关部门和人员应加强对电力线路的覆冰、强风等灾害性气象条件的监测、调查,针对不同灾害性气象条件,采用相应的设计规程、规范开展设计,确保供电可靠性和国家建设资金的合理使用。
4.0.11 最大设计风速的时限和高度均与现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009一致,重现期按30年是考虑电力线路设计的经验和历史状况确定的。按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定,风速应采用极值Ⅰ型分布进行统计。我国各地区的最大风速特点和地形,对风速的影响以及风压高度变化系数,均应符合现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的要求。
5.1.1 架空电力线路的导线可采用钢芯铝绞线或铝绞线,地线可采用镀锌钢绞线。在沿海和其他对导线腐蚀比较严重的地区,可使用耐腐蚀、增容导线。有条件的地区可采用节能金具。
5.1.2 市区10kV及以下架空电力线路,遇下列情况可采用绝缘铝绞线:
1 线路走廊狭窄,与建筑物之间的距离不能满足安全要求的地段;
2 高层建筑邻近地段;
3 繁华街道或人口密集地区;
4 游览区和绿化区;
5 空气严重污秽地段;
6 建筑施工现场。
5.1.3 导线的型号应根据电力系统规划设计和工程技术条件综合确定。
5.1.4 地线的型号应根据防雷设计和工程技术条件的要求确定。
条文说明5.1.1~5.1.4 在电力线路设计之前,无论有没有电力系统设计,确定导线截面的工作总是要进行的。无论设计单位这项工作的分工是由线路设计人员承担还是由系统设计人员来完成,进行这一工作的过程,就是在做系统设计。这一工作可能与线路设计同步进行。在确定了导线截面的前提下,电力线路设计的任务是结合线路本身的技术特点,确定导线的型号,亦即选用无钢芯线还是有钢芯线,选择钢芯截面的规格,选用绝缘线还是无绝缘线等。
3kV及以下架空电力线路,采用绝缘导线有较长的历史。但采用耐候型的绝缘导线只是近30多年的事情,我国采用此种型号绝缘导线的历史不长。
20世纪70年代前后,国际上发达的国家已完善了绝缘导线的使用,配套设计齐全,技术上达到成熟水平。在城镇10kV及以下线路中,均极少采用裸导线,而采用架空绝缘导线。作为10kV及以下线路,采用绝缘导线在提高供用电安全性、防止外力破坏、解决树线矛盾,并在10kV及以下线路装置小型化和节约材料等方面均取得了较好的效益。
目前,运行的架空绝缘配电线路在全国已经比较多了,存在的问题主要是雷击断线。根据国家电网公司反事故措施,为防止架空绝缘配电线路雷击断线,郊区架空绝缘配电线路雷击断线多发区,可采用架空地线防雷或采用绝缘子并列放电间隙;市区重要绝缘线路、重要跨越或人口稠密地区可适量装设复合绝缘氧化锌避雷器,防止雷击断线感电伤人。
'>《66kV及以下架空电力线路设计规范》GB 50061-2010《建筑结构荷载规范》GB 50009
《混凝土结构设计规范》GB 50010
《建筑设计防火规范》GB 50016
《钢结构设计规范》GB 50017
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