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1、沿海地区输电线路防风评估及加固技术导则目次前言III1范围12规范性引用文件13术语和定义14基本规定24.1防风评估及加固改造原则24.2防风评估及加固改造目标25输电线路防风能力评估35.1防风能力评估步骤35.2防风能力初步评估35.3防风能力详细评估46输电线路防风加固改造66.1加固改造原则66.2加固改造方法67防风偏改造67.1防风偏改造原则67.2风偏验算67.3跳线防风偏改造方法7附录A（规范性附录）不同重现期对应荷载因子计算方法8附录B（资料性附录）杆塔加固拼接方式9编制说明108沿海地区输电线路防风评估及加固技术导则1 范围本文件规定了沿海地区已建输电线路防风能力评估方法
2、及加固改造原则。本文件适用于沿海强风区域35kV及以上已建架空输电线路自立式铁塔的抗风能力评估和加固改造，其他非沿海强风区域已建线路可参考执行。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB 50009 建筑结构荷载规范GB 50545 110kV750kV架空输电线路设计规范DL/T 5092 110kV500kV架空送电线路设计技术规程DL/T 5154 架空输电线路杆塔结构设计技术规定DL/T 5219 架空输电线路基础设计技术规程DL/T 5551 架空输
3、电线路荷载规范DL/T 5582 架空输电线路电气设计规程3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1 气象重现期 eteorological recurrence period某一种气象现象（风、冰、雨、雪等）发生周期。3.2 沿海强风区域 strong wind area根据风区分布图30年一遇基本风速33m/s、50年一遇基本风速35m/s的地区。3.3 重要输电线路 important transmission line核心骨干网架、重要用户供电线路等，包括西电东送主干线路、核电主要联络线路、港澳联网线路、保底电网线路。3.4 荷载因子 load factor重现期R（R=30年、
4、50年、100年）的基本风压与该气象区50年重现期基本风压的比值。3.5 极限耐受风速 ultimate wind speed满足结构、基础等验算的最大基本风速。3.6 可靠度因子 reliability factor设计风荷载与50年一遇标准风荷载的比值。3.7 防风可靠度 anti-wind reliability表征线路抵御不同重现期风速能力的值。4 基本规定4.1 防风评估及加固改造原则防风评估及加固改造应结合线路的重要性、生命周期、实施难度、停电影响等因素。防风评估应采用可靠度评估方法，依据先初步评估，后详细评估的原则开展。加固改造应依据防风评估结果，因地制宜，“一线一策”制定加固改
5、造措施，最大限度提升线路的防风能力。4.2 防风评估及加固改造目标4.2.1 荷载因子计算荷载因子应采用公式（1）计算： （1）式中：荷载因子；重现期R（R=30年、50年、100年）的基本风压，；50年重现期基本风压，。依据GB 50009，计算得到的荷载因子数值见表1，计算方法见附录A。表1 不同重现期对应荷载因子表重现期30年50年100年200年400年800年沿海强风区域荷载因子0.871.001.171.351.521.69非沿海强风区域荷载因子0.891.001.151.301.461.614.2.2 防风可靠度划分防风可靠度划分为17，不同防风可靠度下线路结构极限耐受风速的重现
6、期以及对应的荷载因子范围见表2。表2 防风可靠度对应表防风可靠度结构极限耐受风速重现期荷载因子（沿海强风区域）荷载因子（非沿海强风区域）1R 30年0.870.89230年R50年0.871.000.891.00350年R100年1.01.171.001.154100年R200年1.171.351.151.305200年R400年1.351.521.301.466400年R800年1.521.691.461.617R800年1.691.614.2.3 防风可靠度目标要求500kV重要线路，110kV220kV涉核、涉港、涉澳线路防风可靠度要求宜为5，满足抵御200年一遇风灾要求，相当于可抵御沿
7、海登陆15级上限台风。500kV一般线路，35kV220kV重要线路防风可靠度要求宜为4，满足抵御100年一遇风灾要求，相当于可抵御沿海登陆15级下限台风。35kV220kV一般线路防风可靠度要求宜为3，满足抵御50年一遇风灾要求，相当于可抵御沿海登陆14级中限台风。5 输电线路防风能力评估5.1 防风能力评估步骤防风能力评估分为防风能力初步评估与防风能力详细评估，应先开展防风能力初步评估，根据初步评估结果判定是否开展详细评估。5.2 防风能力初步评估5.2.1 防风能力初步评估方法对于按GB50545及之前相关线路标准设计的线路，按公式（2-4）计算初步评估可靠度因子。 （2） （3） （4
8、）式中：可靠度因子；第一类初步评估可靠度因子；第二类初步评估可靠度因子；安全系数，安全系数法取1.5，分项系数法取1.54；重要性系数，一般取1.0；杆塔结构类型系数，钢管塔取1.05，角钢塔取1.0；导地线风荷载不均匀系数，按原设计参数或参考原设计标准取值；导地线风荷载调整系数，按原设计参数或参考原设计标准取值；典型塔导线计算平均高；典型塔高；典型塔风振系数，按原设计参数或参考原设计标准取值；杆塔风振系数标准值，钢管塔取1.45，角钢塔取1.6；线路设计风速，换算至10m高取值，；线路杆塔50年一遇基准风速，。按风区分布图取值，对于处于高耸突兀山峰高坡、突兀隘口或濒临大面积水域的塔位宜在风区
9、分布图取值基础上增大5%10%；或可由水文气象专业评估后确定。上述典型塔取最小规划使用条件即规划水平档距相对较小、计算呼高与总高相对较小的塔型。5.2.2 防风能力初步评估结果判定根据公式（4）计算得到线路初步评估可靠度因子，与表2的荷载因子做比较确定线路的防风可靠度。初步评估可靠度因子小于线路按4.2.3防风可靠度要求对应的荷载因子的最小值时，应开展详细评估。初步评估可靠度因子不小于线路按4.2.3防风可靠度要求对应的荷载因子的最小值但超过数值小于0.1时，应对线路较为薄弱的少数塔型与微地形杆塔进行详细评估，若详细评估不满足，应扩大范围开展详细评估。初步评估可靠度因子不小于线路按4.2.3防
10、风可靠度要求对应的荷载因子的最小值且超过数值大于等于0.1时，则不需要开展详细评估。5.3 防风能力详细评估5.3.1 线路防风承载能力验算线路结构防风承载能力应按公式（5）进行验算： （5）式中：基本风速对应的风荷载偶然组合效应的设计值，依据DL/T5551-2018稀有大风风荷载偶然组合方法计算；杆塔所在位置重现期为T的基本风速；杆塔结构、杆塔基础连接、杆塔基础承载力的设计值；结构承载力验算调整系数。对于杆塔结构钢构件承载力验算取1.0；对于杆塔结构连接螺栓承载力验算取0.9；对于地脚螺栓抗拔承载力验算取0.8；对于基础混凝土强度与基础钢筋承载力验算取0.9。线路杆塔基础稳定应按公式（6）
11、进行验算： （6）式中：基础稳定附加分项系数。依据公式（5）、（6）推算出杆塔结构、基础的极限耐受风速，可靠度因子按公式（7）计算： （7）式中：极限耐受风速，。5.3.2 承载能力验算中的参数修正线路防风承载能力验算中应对相关设计参数进行如下修正：a）钢管构件稳定系数按DL/T 5154中a类截面柱子曲线取值；b）依据DL/T5551计算风荷载标准值，对于杆塔结构验算，各电压等级的导地线风荷载脉动折减系数取值均修正为0.8，各不同高度杆塔风荷载脉动折减系数取值均修正为1.0；c）对于地基上拔、下压及抗侧力稳定验算，各电压等级的导地线风荷载脉动折减系数取值均修正为0.4，各不同高度杆塔风荷载脉
12、动折减系数取值均修正为0.5，基础稳定附加分项系数按表4取值。表4 基础稳定的附加分项系数设计条件上拔稳定倾覆稳定上拔、下压稳定基础型式杆塔类型重力式基础其它类型基础各类型基础灌注桩基础悬垂型杆塔0.901.051.050.80耐张直线塔及悬垂转角塔0.951.151.150.90耐张转角塔、终端塔1.101.301.301.00大跨越塔0.951.151.151.005.3.3 防风能力详细评估流程防风能力详细评估应采用逐塔验算的方法进行，重点验算杆塔结构构件，对于较为薄弱的杆塔还应对其连接螺栓、地脚螺栓、基础等进行验算。防风能力详细评估按如下流程开展：a）按5.3.2进行参数修正，按5.3
13、.1计算风荷载偶然组合效应的设计值并进行结构、基础验算；b）推算出杆塔结构、基础等极限耐受风速；c）按公式（7）计算可靠度因子。5.3.4 防风能力详细评估结果判定根据5.3.3计算得到线路逐基杆塔的详细评估可靠度因子，与表2的荷载因子做比较确定杆塔的防风可靠度。线路防风总体可靠度因子应取以下数值中的较小值：1）最小杆塔可靠度因子乘以1.1；2）最小三基杆塔可靠度因子的平均值。6 输电线路防风加固改造6.1 加固改造原则当线路防风能力不满足防风可靠度要求时，应进行线路防风加固改造，加固改造应利用原有线行与原有塔基，尽量减少新增用地，降低加固改造对环境的影响。6.2 加固改造方法6.2.1 降低
14、导线风阻考虑输送容量的要求，采用型线或低风阻导线等新型导线更换原有导线，降低导线风荷载。6.2.2 杆塔加固杆塔加固可采用构件更换、增加构件、构件拼接加固、局部更换、整塔更换等方式。a）构件更换应验算原构件拆除对杆塔稳定的影响，对于塔身主材、横担主材等构件一般不宜更换或在导地线完全卸荷情况下更换。b）打孔增加构件应注意构件与节点的可靠连接。c）拼接加固宜采用T型、十字形及Y型等拼接方式，见附录B。对于采用夹具连接的加固方式，承载力验算构件强度提升幅度最大取10%，构件稳定能力提升幅度最大取30%。对于与节点无可靠连接或主材加固不连续、与基础无连接的拼接加固方式，承载力验算构件强度提升幅度最大取
15、5%，构件稳定能力提升幅度最大取15%。d）对于难以通过个别构件更换进行加强的杆塔，可以横担、塔头为单位局部更换。e）对于整塔更换加固，应优先选用防风加强塔，无对应塔型防风加强塔的杆塔，可采用线高提升改造、直线塔更换耐张塔等加固改造方式，整塔更换应注意原有基础地脚螺栓的保护。6.2.3 地脚螺栓加固地脚螺栓加固宜采用植筋、植入加强地螺等方式。6.2.4 基础加固基础加固宜采用土体加固、加桩、底板扩大加固、加连梁加固等方式，应优先选用无需开挖的基础加固方式。7 防风偏改造7.1 防风偏改造原则对频繁发生风偏跳闸的线路，应开展防风偏改造，防风偏改造宜重点对跳线进行防风偏改造。7.2 风偏验算应依据
16、DL/T5582开展风偏验算。对于涉核等对风偏事故较为敏感的线路，在满足DL/T5582要求基础上，宜适当提升风偏验算风速，可在设计重现期风速基础上加大8%进行校验。7.3 跳线防风偏改造方法a）110kV线路宜采用防风偏绝缘子进行跳线改造。b）220kV、500kV线路，在耐张塔横担荷载及横担宽度满足条件的情况下，宜优先采用软跳线改刚性跳线的改造方式，不满足条件的可采用防风偏绝缘子或加重锤的改造方式。附录A （规范性附录）不同重现期对应荷载因子计算方法根据GB 50009，重现期R的基本风压可根据10年和100年的风压值按公司（A.1）确定： （A.1）根据荷载因子定义，可以得到： （A.2）式中：，根据统计资料，对于沿海强风区域，值取0.25，对于非沿海强风区域，值取0.22。附录B （资料性附录）杆塔加固拼接方式杆塔T型、十字形及Y型加固方式如图B.1所示。 （a）T形 （b）十字形 （c）Y型图B.1 杆塔T型、十字形及Y型加固方式本标准6.2.2节第c点规定的内容主要依据现有加固构件力学试验的结论，对于有试验支撑，或者通过专家论证的，可依据试验结果或者专家论证结果开展计算。9