关于国内外标准对输电线路风压及线条风荷载计算的对比分析

关于国内外标准对输电线路风压及线条风荷载计算的对比分析

蔡彬陈昌旭

（长江勘测规划设计研究院机电处湖北武汉430010）

概述

国内外各个标准中，对于输电线路的基本风压和线条风荷载的计算流程基本类似，但计算方法各不相同。计算基本风压和线条风荷载时，包括基本风速的定义、高度、时距、地形类别，以及所考虑的风压高度变化系数、阵风响应系数、档距折减系数等系数均有所不同。因此本文对国内外输电线路设计中的常见标准进行了对比分析，包括：

●GB50545-2010110kV~750kV架空输电线路设计规范

●IEC60826-2017Overheadtransmissionlines–Designcriteria

●EN50341-2012OverheadelectricallinesexceedingAC1kV

●ASCE74GuidelinesforElectricalTransmissionLineStructuralLoading

一、设计基本风速

1.设计基本风速的定义

GB50545、IEC60826、EN50341、ASCE74中对设计基本风速的定义略有不同，详见表1中的对比。

表1设计基本风速的定义

上述定义中，ASCE74对设计基本风速的时距定义与其他标准区别较大，采用3s瞬时风速。ASCE74同时给出了3S瞬时风速与10min平均风速的比值为1.43。

2.地形类别

四种规范对比来看，GB50545与IEC60826基本相同，共分为四类地形，并与EN50341分为五类地形相类似。仅ASCE74与其他差异较大，分为三类地形，分类定义次序也与之相反。基本上，GB50545B类、IEC60826B类、EN50341Ⅱ类及ASCEC类可相互等同，定义为田野、乡村、丛林、丘陵等较少障碍物的旷野和房屋较少的郊区。

二、基本风压的计算

基于设计基本风速的定义，各个标准中基本风压的计算公式基本类似，详见表2。

表2基本风压的计算公式

表3线条风荷载的计算公式

1.阵风相应系数

2.风压不均匀系数

仅GB50545中考虑了风压不均匀系数，以及对500、750kV线路调整系数。其中，风压不均匀系数不仅与风速大小有关，而且校验杆塔间隙时的取值比计算杆塔荷载更小，约为0.75~1倍。

表5各个标准中风压高度变化系数取值对比表

6.线条体型系数

GB50545中对线径小于17mm（无冰）或覆冰（不论线径大小）的线条取值1.2；其他线径的线条取值1.1。其他标准中，对于普通圆绞线一般取值1.0。

四、结论

通过以上对比分析，国内外各个标准在计算基本风压和线条风荷载时所考虑的各种系数及其取值都各不相同，但各自均为一套独立完整的计算方法。某些系数仅适用于某种标准，而在其他标准中通过另外的系数予以考虑。而目前很多国际输变电工程中，由于业主对各个国际标准中的系数理解不完整，要求咨询方叠加不同标准中的系数，从而导致线条风荷载计算值偏大，增加了工程成本，应与业主充分沟通标准中的系数取值，避免工程造价的浪费。

参考文献：

[1]GB50545-2010110kV~750kV架空输电线路设计规范

[2]IEC60826-2017Overheadtransmissionlines–Designcriteria

[3]EN50341-2012OverheadelectricallinesexceedingAC1kV

[4]ASCE74GuidelinesforElectricalTransmissionLineStructuralLoading

[5]刘刚《中国与美国规范风荷载计算分析比较》<期刊论文>-钢结构2010(25)

[6]廖宗高《特高压输电线路设计风速取值的讨论》<期刊论文>-电力建设2006(4)