（上海勘测设计研究院有限公司 上海 200050）
摘要：在我国“一带一路”战略的指引下，国内工程公司承接国外项目的机会越来越多，因此熟悉国外工程建设的规划、设计、施工和运维等各阶段的规程规范变成非常的迫切。本文主要对印度输电线路规范风荷载进行计算，为国内设计单位对尼泊尔甚至是印度输电线路设计提供参考和借鉴。
关键词：一带一路；输电线路；IS 802；风荷载
Wind Load Calculation for Transmission Lines of Abroad
Ding Jian
（Shanghai Investigation，Design，& Research Institute Co.，Shanghai 200434 China）
Abstract：under the direct of the strategy of " the Belt and Road" in China，there are more and more chance for domestic engineering companies to contract foreign projects. Therefore，it is very urgent to familiarise themselves with the specifications and codes in the stages of planning，design，construction，operation and maintenance of foreign construction projects. The mainly calculate the wind load using Indian transmission line code in the article，which provides reference for domestic design company to design transmission line in Nepal and even India.
Key words：the Belt and Road；transmission line；IS 802；wind load
在我国“一带一路”战略的指引下，国内工程公司承接国外项目的机会越来越多，因此熟悉国外工程建设的规划、设计、施工和运维等各阶段的规程规范变成非常的迫切。
由中国水利电力对外公司投资兴建的尼泊尔上马蒂水电站工程位于尼泊尔博克拉市，该工程配套建设一条输电线路接入尼泊尔电网。根据尼泊尔电网公司要求，该线路设计需采用印度规范进行设计。
本工程输电线路采用交流同塔双回132kV架空电压等级输送，线路路径长度约11km，导线采用英国标准1xBear型钢芯铝绞线，地线采用双地线设计，一侧采用OPGW光纤复合地线，另一侧采用IEC标准的JLB20A-80型铝包钢绞线。
根据前期收集资料，当地最高气温为45℃，年平气温为32℃，最低气温为0℃，无覆冰情况，当地风速为第2风速分区，无历年最大风速统计成果。
输电线路风荷载的大小直接影响到导地线、铁塔和基础的设计，对工程的安全性和造价影响很大[1]，因此有必要掌握印度规范的具体规定。本文主要对印度输电线路规范风荷载进行计算，为国内设计单位对尼泊尔甚至是印度输电线路设计提供参考和借鉴。
印度输电线路规范为《Use of Structual Steel in Overhead Transmissio Line Towers ----Code of Pratice》[2]（IS 802：2015）（以下简称“印度规范”）是由印度结构工程组织委员会制定，土木工程委员为通过批准，印度标准局采用的现行标准。该规范自1967年出版以来，已修改四版，该版本为最新版使用规范。主要包括两个大类，其中第一大类又包括五个部门，本文主要对印度规范的第一大类的第一部分即 IS 802（Part 1 / Sec 1）：2015中有关风荷载的规定进行说明。同时将印度规范和我国输电线路设计规范《110~750 kV架空输电线路设计规范》（GB50545-2010）[3]（以下简称中国规范）中有关风荷载的规定进行比较和分析。
1 风荷载重现期
印度规范中风荷载的重现期与线路的可靠性等级有关[4]，分别将输电线路按重现期50年、150年和500年划分为1、2和3三种等级，并规定，级别1适用于400kV以下的输电线路，级别2适用于400kV以上的输电线路；级别3适用于跨越河流的大跨越以及具有特殊型式的输电线路。
由中印规范对风荷载重现期的规定可以看出，重现期均与电压等级有关，对于同等电压等级的输电线路，中国规范风荷载的重现期低于印度规范。
2 风速计算
2.1基本风速计算
印度规范按照50年重现期10m高度3秒阵风风速，并将全国分为6个风速分区，给出了全国基本风速分布图，其基本风速分为33m/s，39m/s，44m/s，47m/s，50m/s，55m/s[2]。
印度规范同时给出了10风速风速与3秒风速的换算关系，即，式中，为10min风速；为3S风速；为转换系数，其值为1.375。
尼泊尔同样根据印度的标准绘制出了尼泊尔的全国风区分布图，本工程所在区域的基本风速为39m/s。
中印规范都引入了基本风速的概念，只是在平均时距上有差别，但印度规范给出了换算关系，可以认为中印规范在平均时距上是一致的。
目前，国家电网公司和南方电网公司都绘制了辖区各省的基本风速分布图[5]，可以认为中印规范在使用基本风速的的手段上是一样的。
2.2 设计风速
印度规范引入了设计风速的概念，同时规定设计风速的计算公式为：，式中，为风险系数，其取值与风速分区和输电线路可靠性等级有关，见表1；为地面粗糙度系数，其取值与地貌类别有关，见表2。
表1 印度规范风险系数
中印规范都考虑了地面粗糙度对风速的影响，但是系数不一致，中国规范没有考虑风险系数的影响，但是在400kV及以下线路，风险系数为1.0，可以认为在400kV及以上线路，印度规范对风速的取值偏于保守。
2.3风压
印度规范给出了设计风压的公式，；中印规范都对风压的计算进行了定性，只是两个公式的系数不同。
3 计算公式
印度规范将输电线路的风荷载分为作用于导地线的线条风荷载、作用于杆塔的风荷载和作用于绝缘子串的风荷载，并给出了相应的计算公式。
3.1线条风荷载
印度规范的线条风荷载为，式中，为导线或地线与风向之间的的夹角；为杆塔的水平档距；d为导地线外径；为导地线阻力系数，导线取1.0，地线取1.2；为阵风响应系数，与地面粗糙度、导地线高度和代表档距有关，其数值见表3；
表3 导地线阵风响应系数表
3.2杆塔风荷载
印度规范的杆塔风荷载为，式中，为横担与风向之间的的夹角；和为垂直横担和平行横担方向的构件阻力系数，与填充系数有关，其值见表4；和为构件的垂直横担和平行横担方向的投影面积计算值；为阵风响应系数，与地面粗糙度和杆件高度有关，其值见表5。
表4 构件阻力系数表
3.3绝缘子串风荷载
印度规范的绝缘子串风荷载为，式中，为绝缘子串阻力系数，取值1.2；为绝缘子串承受风压面积；为绝缘子串阵风响应系数，与绝缘子串高度有关，其值与杆塔的阵风响应系数数值相同。
4.风荷载计算
以本工程的DA塔型为例，结合工程实际分别计算12米、21米和30米呼称高度对应的导地线、绝缘子串和杆塔风荷载，同时将中国规范与印度规范的计算结果进行对比分析。
4.1 计算条件
DA塔型设计条件见表6，各呼称高度对应的导地线和塔高见表7。
4.2计算结果
根据中印规范计算出的DA塔型导地线、绝缘子串和杆塔风荷载的结果见表8
表6 DA塔型设计条件表
5 结论
通过对中印规范风荷载的计算对比可知，印度规范导地线风荷载和绝缘子串风荷载大于中国规范，但随着高度越高，两者之间的比值越来越小；当杆塔较矮时，印度规范杆塔风荷载大于中国规范，当铁塔较高时，印度规范杆塔风荷载小于中国规范。
参考文献：
[1] DL/T5154-2012.架空输电线路杆塔结构设计技术规定.北京：中国计划出版社，2012.
[2] IS 802：2015.Use of Structual Steel in Overhead Transmissio Line Towers ----Code of Pratice. 2015）Structual Engineering and Structual Sections Sectional Committee，CED 07.
[3] GB 50545-2010.110kV~750kV架空输电线路设计规范.北京：中国计划出版社，2010.
[4] 曾德森，徐彬，覃伟平，舒爱强，中印输电线路规范风荷载比较.电网与清洁能源，2012，第28卷 第7期.
[5] 国家电网公司，国家电网公司电网冰区分布图.国家电网公司运维检修部.2016
作者简介：
丁剑（1985.01.13），男；安徽太和；汉；本科、学士；工程师；输电线路设计；研究方向：输电线路。
论文作者:丁剑
论文发表刊物:《云南电业》2019年1期
论文发表时间:2019/8/27
标签：荷载论文; 印度论文; 风速论文; 地线论文; 线路论文; 系数论文; 杆塔论文; 《云南电业》2019年1期论文;