1、探讨送电线路杆塔结构可靠度影响参数及规律 摘要：目前我国交流送电线路应用较多的最高电压为500kV，为解决长距离、大容量的送电需要，建设超高压及特高压输变电项目具有重大的现实和发展意义。超/特高压送电线路送电能力强，效益高，符合国家可持续发展战略的要求。 关键词：送电线路；杆塔结构；可靠度；参数；规律 一、送电线路杆塔结构设计思路 500kV及以下送电线路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。现行规程中给出的构件的承载能力极限状态设计表达式为：RK0（GSGK+QSQK） /R（1） 式中0结构重要性系数；G、Q、R永久荷载、可变荷载、构件抗力分项系数，对杆塔结构分别取为1.2、
2、1.4、1.113；SGK、SQK、RK永久荷载效应标准值、可变荷载效应标准值、构件抗力标准值。 二、送电线路杆塔结构构件可靠度设计影响参数 1.杆塔结构构件可靠度计算表达式 结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的能力，称为结构可靠度，结构可靠度是对结构可靠性的定量描述。由设计表达式（1）可得结构的抗力表达式：RK0（GSGK+QSQK）/R（2） 构件的功能函数为：g（R，SG，SQ）=R-SG-SQ（3） 式中：R服从对数正态分布；SG服从正态分布；SQ服从极值I型分布。 2.影响杆塔结构构件可靠度的设计参数 （1）结构安全等级结构重要性系数0 结构重要性系数0由结构的安全等级
3、确定，是影响结构可靠度的一个重要参数。GB500682001及GB5019392根据结构破坏可能产生的后果（危及人的生命，造成经济损失，产生社会影响等）的严重性，规定了三级建筑结构和工程结构的安全等级，一级破坏后果很严重，二级破环不是很严重，三级破坏后果不严重。对安全等级为一级或设计使用年限为100年及以上、安全等级为二级或设计使用年限为50年及安全等级为三级或设计使用年限为5年的结构构件，0分别不应小于1.1，1.0及0.9。DL/T50921999和DL/T51532002规定，特别重要的杆塔结构安全等级为一级，0= 1.1；各级电压线路的各类杆塔结构安全等级为二级，0=1.0；临时使用的
4、各类杆塔结构安全等级为三级，0= 0.9。目前500 kV 架空送电线路的杆塔结构安全等级一般均为二级，0= 1.0。 （2）设计风速Vd 按DL/T50921999和DL/T 51532002规定，500kV以内的杆塔结构，设计风速Vd取重现期风速（记为V重现期）和最大设计风速最小限值（记为Vmin） 两者的最大值。其中风速重现期一般有50年（记为V50）和100年（记为V100），对应50年设计基准期的超越概率分别为63.5%和10%。Vmin是各级送电线路，计算导、地线的张力、荷载以及杆塔荷载时，最大设计风速所采用的最小限值（见表1）。工程应用中，重现期风速较大的地区，设计风速由重现期风
5、速控制，重现期风速较小的地区，设计风速取值由Vmin控制。 三、特高压送电线路杆塔结构影响可靠度的设计参数取值 1.结构重要性参数0 由于特高压送电线路在整个电网规划中起骨干作用，安全等级应予以适当提高，结构重要性系数可结合其他设计参数综合确定，在工程常见范围内取0 =1.0，1.05，1.1，1.15，1.2。 2.设计风速Vd 沿用现行设计规程规定，设计风速Vd仍考虑取重现期风速（V重现期）和最大设计风速最小限值（Vmin）两者的大值。其中，V重现期有V50和V100两种。Vmin借鉴现行规程，考查3种取值情形（离地面10 m 高）： （1）Vmin取26.85m/s，相当于基本风压0.4
6、5kPa，等同于DL/T 50921999规定的500 kV 架空线路Vmin为30m/s的情形（离地20m高），即特高压与500 kV 线路的Vmin取值一致； （2） Vmin取28m/s，相当于基本风压0.49kPa，即特高压线路的Vmin较500 kV 线路适当增大； （3）Vmin取30m/s，相当于基本风压0.56kPa，较500kV线路有较大提高。则设计风速Vd有以下六种取值：Vd1=max26.85，V50；Vd2= max26.85，V100；Vd3=max28. 00，V50；Vd4=max28.00，V100；Vd5=max30.00，V50；Vd6= max30.00，
7、V100。 分析中共有56=30种工况。 四、基于典型线路的可靠度影响规律分析 某典型特高压送电线路共有31个县的风速资料，共有930种情况下的构件可靠指标计算结果。下文将以这些数据为基础，依次考查结构重要性系数0、设计风速Vd、最大设计风速最小限值Vmin取值，风速重现期（V50，V100）等参数对结构构件可靠度的影响。 五、结论 （1）杆塔结构构件风荷载效应的比值与永久荷载的比值较大，现行规程的可靠指标偏低，适用于特高压的相关设计规程修订时宜适当提高。（2） 结构重要性系数0是影响构件可靠指标的最主要因素，0每增大0.1，增长0.5。（3）在设计风速Vd由Vmin控制的地区，Vmin取值将成为影响的实际主要因素，该值可能导致原始风速大的地区可靠度低，原始风速小的地区可靠度高，这种同一条送电线路可靠度在原始统计风速不同的县的不均衡现象值得引起现行规程修订及特高压规程制定时关注，并采取适当措施予以解决。（4）0和Vmin对构件可靠指标的影响是相互的，特高压送电线路杆塔结构在确定设计风速时，应结合设计表达式同时考虑两者的综合效应，以免重复提高。 参考文献 1DL/T51542002架空送电线路杆塔结构设计技术规定S第 5 页 共 5 页
