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5  【导,线和地线《 【 5.0.1—  架空《输电线路的导线【对于不同电》压等级其选择—判据是不《相同的但总体上【看都要归结为—技术性和经济性两个!方面 —  ?。。   从技》术性:来看导线作为输电】线路最主要的部【件之一首先需满足输!送电能的要求同时能!保,证安:全可靠地运行对特高!压输电线路》还要求满足环境保护!的要求而且在经【济上:是合:理的因此对特高压】线路导线在电气和机!。械两方面都提—出了严格的要求 !     】在特高压直流—线路导线选》。择,中要充分《考虑导线的电气和】机械特性《在电气特性方面特高!压线:路由于电压的升高】导线电晕而》引,起的各种问题—特别是环境保护问题!将比超高压线路【本体问题更加突出】从国内?外的:实验研究和工程【实践:情况看?一般要求《所选导线要满—足线路电压降、导】线发热、无线电干】扰、可听噪声、合】成电场?及,粒子电流密度、地】面磁场强度等—多项要求;对于导】线的机械特性要使特!高压输电《线,路能安?全可靠的运行要求导!线,具有优良的机—械性能?。和一定的安》全,。。。度特别是线路经【。过高山?大岭(大档》距和大高差)及严重!覆冰地区 》   【  就经济性而言】国内以往一般要【求导线截面》按,照经济电流密度选择!表1:和表2?分别列出了前—苏联和我国》的标:准,经济电流密》。度 》 表1  —前苏联标准》经济电流密》度(A/mm2【) 【 表【2  我国规定的经!济电流密度(A【/mm2) — : 《  —   表1所列的】。前苏联标准经济【电流密度是总结了大!量的输电线》路设计经验而得出】。的,能,够反映数据提出【当时的导线》选,。用经济性这种方法可!以简化?工作并在特定的【研究对象和》研究:。时间具有《。准确性从表》2,数据可以看》出对于我国架空【输电线路所采用的】钢芯:铝绞线经济电流密】度只与最大负荷利】用,。小时数?有关而数据的来【源基:本上是?参考:了前苏联的经验从】20世纪5》0年代至今一直【没有:变化 》     国】内外几个《大型直流输电线路的!电流密度参见表3 ! 《 表3  已—建直流输电线路【的实际?电流:密,度 《 :   !  众所周》知线:路工程建设费用在不!同时:期是:不同的其随材料【费和人工费的—变,化而:变化而线路运行费用!也要随电力部—门人:工费用以《及销售电价的变【化而改变 》 ,     前!苏联文献指出“随着!线路额定电》压的提高电晕损【耗和限制导线电晕无!线,电,干,扰水平的要》求对输?电,技术经济《指标的影响》越来越大早在—。选择330k—V,线路上的相导线【最佳结构时上述【条,件就可?能是决定性》的因素?随着线路电压的提高!按经济电流》密度所?求得的相导线—截面和在《合理的?相间距离下按—电晕及无线电干扰条!件所确定的截面这二!者之:间会:更加不?协,调因此就超高压线】路而言关《。于经济电《流,密度的概念实际上】已不采用而相—导线截面及其参数的!选择则要根》据不:同方案的技术—经济比较来确—定”  !。 ,  另外北美也【。有研究报《告专门论述导线【及其组?合方案经济分—析的方法 》 ,  》   对特》高压直流线路—的导线虽然经济电】流密度已经不是确定!导线截?面的:决,定因:素但:其实际的电流密度】应该在经济电流【密度附近因此—经济电流密度—仍然:可以作为初步选取导!线截面的《参考 】   ? 目前为《选定导?线截面一般分为【两步首先根据系统输!送容量选择》几种:规格导线《截面:进行经济分析比较】以确定最佳截面;】然后从电《气性能上考虑导线表!面电位梯《度、无?线电:干扰、可《听噪声等因素以求】对环境影响》。控制在允许范围【内 》  ?。   ?综合上?。述因素?本条款增《。加了根据年费用【最小法进《行经济?分析的内《容 : ,     】在正常输送功率条】件下±80》。0kV输电》线路导线《。选择主?要决定?于电晕条件以及电】晕派生?效应无?线电干扰《和可听?噪声:其中无?线电干扰《和可听噪《声,是导线最小截面选】择,的主要?控制条?件 》 5.0》.2  本条为强制!性条文必须严格执行!分以:下,三点进?行,说明 《 , :    《 (1)输》电线路?无线电干扰》特性输电《线路:的无线电《干扰主要是由导线、!绝缘子或线路—金具等的电》。晕放电产生电—晕形成的电流脉冲注!。入导线并沿导线【向注入?。点两边流动从而在】导线周?围产生电《磁场即无线电干扰场!由于高压《架空输电线》的导线上沿线“均匀!地”出现《电晕放电和电—流注入点《考虑其合成效应导】线,。中形成了一种—脉冲重复率很高的】“,稳,态”电流所以架空输!电线周围就形成【。了脉冲重复率很高的!“稳态”无线电干扰!场  】   ?电,晕放电产生的无【线电干扰具有白色】频谱特性其》频率基本上在30】。MHz以内同时由】于电晕放电》会因天气的变化【而强弱?变化:晴,天和雨天甚至春【夏秋:冬季节线路电晕放电!。都有明?。显变化所以输电线】路的无线电干扰【电平会随天气—变化而有很宽范【围的变化因》此通常采用具有统】计,意义的值来》表示线路的无线【电,。干扰:水,平如好天气平均值】或50%《概,率坏天气条件下的】无线电干扰水平【低于好天气这是【直流不同《于交流线路的—最大特点 》 》  :  (?2)国内外标准【情况关?于直流输电线路【的无线电《干扰限值到目前也没!有国际标准限值标准!与当地的信号—场强有关如果信【号电平比干扰电平】大,。到20dB以—上可认?为,干扰电平对此信号接!收并无多《少影响?国内外?对无线电干扰的【评判仍着《重于调幅广》播频:带(53《5kHz~1—605kHz—)的干?扰上:一旦:知道了电信接受设备!处的信?号电:平就:可以决?定允许?的干扰电平 】  《   ?。加拿大国家标准【规定:的无线?电干扰限值》是以:0.5MHz为【参考频?率距边相《导线投影《15m为参考—距离的具体取值如】表4明显地无线电干!扰限值?是随:电压升高而增大加】拿大标准还规定进】入城区的输电线路】无线电干扰》限值允许放宽因为城!。市的电台信号会增】强 》 表4  加【拿大国家《标准 】 》     注表中】的导线投影20m】处是:折算到我国的情况以!便对比? 《。 :    目前—国内外关于》无,。线电干扰限值要求列!表如表5 【 : ,表5  无线电干】扰限值 — 《     !。。注按照?现行国家标》准高压交流》架空:送电线无线》电干扰?限值:G,B 157》07-1995以及!计算可知0.—5MHz无线电【干扰比相同条件1】.0MHz》无,线电干扰高》5dB? ?     现行!。国家标准高压—交流架?空送电线无线电【干扰限值GB 1】5707-》1,995规定的限【值(0.5M—Hz)如表6—。所列限值的参考距离!是距边相导线投影2!0m(图《1)我国的标准无】线电干扰《限值也是随电压【升高而增《。大750kV交流】线路无线电干扰【限值为55dB~5!8dB 《 ! , 图1?  :无线电干扰限值的参!考距离(x=2【0m) !表6 ? 我国?无,线电干扰限值 !。 《。    】 (3)推荐—的无线电干扰限【值鉴于?交流电晕产》生的无线电》干扰与直《流电晕产《生的无线电干扰具有!相似的特性过去【我国:。。±500《k,V直:流线路的《无线:。电,干扰允?许值一直参》照500k》V交:流线:路的标准执行即20!m处0.5MH【z无线?电干扰场强在8【0%时间、具有8】0%置信度(双80!%)值?不超过5《5dB?(μV/m)运行】中尚未发生任何【投诉:说明取值《是可:行的事?实上直流线路的RI!生理干扰要》小,于交流的故》。国外的直流线路允许!RI电平较交流【高2dB《即5:。8dB —     【按国家环保总局批文![2:006]199【号云南?至,广东±8《0,0kV特高》压直流输电工程的】无,线电干扰控制—指,标为距极导线影外】20m处为55d】B(μV/m—) —     采—用国际?无线电干扰特别委员!会CISPR推荐的!无线电干扰场强计算!公式对多种导线【组合:的无线电干扰水【平值进?。行的:估算结?果列:于表:7, 表【7, , 无线电《干,扰计算结果(—dB)或(》μV/m) — 】 ?    注表中【为好天气5》0%概率0.5M】Hz距正极性导线】。20m处无线—电,干扰:电,平导线平均高度2】3m极间距22m】。 —    直流输【电线:。路无线电干扰双80!%值与50%值的差!。3d:B由计算结果可【以得:出距直流架空—。输电线路正极性导线!对地投影外20m处!晴天时0.5—MHz无《线电干扰《场强双80%值我国!。±800kV特【高,压直流输电工—程的:导,线组合?均能满足58dB】(μV?/m)?的,。限,值要求?与晴:天时频率0.—5MHz时》的无线电《干扰:值,几乎一致 —  》   据此》推荐±800—kV特高压》直流输电《线路的无线电干扰限!值为距直流架空输】电线路正极性导线对!。。地投影外20—m晴天时0.5M】H,z无线电干扰场【强,双80%值一般地区!。不超过5《。8dB;对于—海,拔超过100—0m的线路其无【。线电干扰限值要【进,行高:海拔修正修正因【数为:以100《0m:为,基准:海拔高?度每增加《3,00m无线》。电干扰限值增加1】dB: 》     导线选择!还要:符合环?境保护部《门,。提出的限值》及,计量标准要求±【800k《V特高压直流输电工!程,的导线组合》均能满足环》境保护部门提出的限!值标准要求 】 5.》0.3  本条为】强制性?条文必须严格执【行,分以下五点进—行说明 》    【 (1)《根据国外超高—压和特高压线路【的研究?经验随着电压的升高!和导线?分裂根数的增加输电!线路的电晕可—听噪声问题越显【。突,出对于?±500《kV以上线路—电晕可听噪》声,干扰已超越无—线电干扰成》为选择导《线的控制条件由于直!流线路?的特点是好天气条件!下其所产生的—可听噪声较雨、【雾天高因此》好天气?条件下的可听噪声水!平是:衡量直流线》路整体噪声》水平的一《个特:征量其限制标—准将对导线》截面和分裂方式的选!取产生较大》影响: : :   《  (2)》对国外?情况的调《查针对输电》线路的?可听噪声各国—的情况各《不相同以下是一些国!家的:电,。晕噪声标准》因,电晕可听噪声—的投诉或《抱怨、相《对解决措施等几方面!。的情况 【     —意大利?电力公司(EN【。EL:)目前的最》高电压等级为40】0kV输电线—路多年运行下来无】电晕噪声问题—的投诉或抱怨该公司!建设有20km长的!105?0kV?。交流试验《。线路导线为》8,×ф3?1.5mm在该线路!上测量的电晕可听噪!。声L50为52dB!(A)?~53d《B(A) 】 ,。 ,    《法国电力公司—(,EDF)输》电线路建设之—。前进行的噪声预测】认为:没,有问题但是实际运行!的线路中有》因导线存在防锈油脂!而产生噪声》引起:的投诉?在此:情况下处理掉油【脂并:。对,此进行说《明和解释 !     英国中】央电力局(C—EGB)400k】V线路采用2—分裂导?线在下雨时存在【因电晕噪声引起【的投诉处理对策【是将2分裂导—线更换为4分裂【导线以降低》噪声由此可见—增,加分裂?导线数是降低噪【声的有效方法 】    【。 瑞典电力局—(SSPB)运【行有9?0,00km左右的4】00kV交流线路无!投诉或?抱怨规划建设交【流800kV—输,电线路计划采用【4×ф40m—。m的导线将可听噪】声限制到56d【B(A) 》    】 美国纽约》州电力局(P—ASNY)对于76!5kV输电线—。路的电晕噪》声距离线《路中:心38m外噪声【的设计?控制值L5=56d!。。B(A)《;L50=53d】B(A)噪》声的投诉情况是34!5kV线路》完全无投诉7—65kV线》路曾经有36—起投诉根据居民【的要求给予搬迁或】赔偿 ? 》 ,   美国》。。邦维尔电管局(【BPA)19—78年开始制定噪】声限制标准该—地区俄亥《俄,州,规定在路权边上【噪声标准《L50=(》53:±2)dB(A)早!期的500kV线】路,采用ф63》.5m?m的单导线有—噪声的投诉》处理的措施是—将ф63.5mm】。。的单导?线,。更换:为3×ф30.【5mm的3分裂导】线(民房多》。的地区)或者在档】距中将单导线上套上!ф101《.6:mm的管(档内有个!别民房时) 【 ,  《   图2》是国外?研究中心随机抽【样的统计反应对【交流线路具》有代表性对直流线路!尚缺乏?统计数据 》 【 图2—  :噪声水平与人们投诉!的情况 】     》(3)世界各国特高!压,交流输电线路的电晕!噪声情况到目前【为止世?界各国均未正—式制定直流》特高:压线路可《听噪声?的限:制标准?而只是在各自交【流特高?压线路设计》规范中提出了—一,个限值见表8 】 : :。表8 ? ,世界:各国特高《压交流线《路的可听噪声的设】计限值 《 《 , —    注》B,PA:。公司:电晕:噪声:设计值由《于测量仪《器(麦克风)规格】不同:会有约3dB(A】)的差别《 》 ,  :。。。  我国《对输电?线路的可听噪声【也未制定有相—关标准在5》00kV交、—。直流线路设计时【由于:采用4分裂导线可听!噪声水平很低一般】在,40dB(A)以】下不:起控制作用 【   —  :日本在进《行10?00:kV特高《压交流线路设计时对!世界上一《些国家已经架设【的输电?线路的电晕噪声【的实际情《况进行了调查—其调查结果见—表9: , 表9【  已经《架设的?输电线路的电—晕可:听噪声的调查 】 《  【   由《上述:资料看特高》压交流线路的可听噪!声设计目标》值基本上在》50dB(A)【~58d《B(A)之》间 【    (4)有关!环境噪声标准虽然世!界上很多国家(【包括中国)对输【电线路的可听噪【声没有限制标—准但各国《政府环保部门均制定!有环境噪声的限制标!准输电?线路属于整个环境】中,的一部?。分其可听噪声的限值!按当地的环境噪【。声限制标准表1【0是日本《的环境噪声》标准 《 表10【  日本环境噪【声标准 【  !。   注1  A】。A地域为特别需要安!静的:地方如疗养》院 :    】     2  A!地域为一般的安【静地方?如居住?。环境 —     — ,   ?3  B地域为一】般,性地区为居住、商】业和:少量工业混合区 】 》    在我国相应!的环境噪声标准【有声环境质》。。。量标:准,GB:。 3096工业【企业厂界环境噪【声排放标准GB 】1234《8建筑施工场界环境!噪声排放标准G【B 12523【城市区域环》境噪:声和工?业企:业厂界噪声这—两个标?准都划分了不同标准!以,适用于不同的区【域见表?1,1 表1!1  中国噪—声标准[dB(A】)] — , ?。 ,    — 注1  》0类:适用于疗养区、高】级别墅区、高级【宾馆区等特》。别需:要安静?的区域(工业企业厂!界噪声无此类标准】) 【   ?。   ?  2?  1类适用于以居!住、文教机》关为:主的:区域乡村《居住环境可》参照执行该类标准 ! :    —。  :   3  —2类:适,用于居住、》商业、工《业混杂区《  【。  :   ?  4 《 3类适用于—工业区 【     —。    5 — ,4类适用于城市中的!道路交通干线—道路两侧区域穿越】城区的内河航道两】侧区:域 》     —由表10、表—1,1可以看出我国【环境噪声标准的【划,分与日本基本—类似但日本的标准稍!严美:国直流线路的—可听噪?音的设?。计,标准为?45dB《(A:) 》     (5)!。推荐的可听噪声限值!我国特高压》输电线路的建设其】路径主要通》过荒山、林地—或农业耕《作地区等非居住环境!地区参考我国环【境噪声?的限制标准为2类地!区特:高压交?流输电?线路的可听噪声【L5不宜《超过55dB(A】)已被?国家环保总局—。认可  !   按国》家环保?总,局批文[2006]!199?号云:。南至广东《±800kV特高】压直流输《电工程的《可听:噪声控制指标为按】当,地功能区划》的,声环境标准执行无】功能区划的》。地区按?现行:国家标准声环境质量!标准GB 3—096?-200《8的相关规定评价 !。 :     【采用美国B》P,A公司推荐》的电晕可听》。噪声计算《公式对多种》导线组?合的无线电干扰水平!值,进行估算《各导线?组合方案《和不同海拔下的电】晕可听噪声值见表】12 《 表12  !电晕可听《噪,声计:算结:。果[dB(A)【] — 【    注导线【平均高度23—m极间距22—m  】   以《表12?的计:算结果各导线组【合方案在45—dB(?A)和?50dB(A)限】值下的海拔高程【见表13 】 表13 — 各导线组合方案在!不同噪声限值下的】海拔高程(m) 】 《 —     由表13!可见我国±80【。0kV特高压直流】输电工程的导线组】合均能满《足45dB》(A)~50dB】。(A)的《限值要求《 ?     交流!的55dB(A【)是:指在小雨、潮湿导】线情况下年出现概】率值为5《%的可听《噪声值若换算到好】天气:50%概率》的可听噪声值要【减去7dB》(A)~《10dB(A—)因:此建议特高压—直流线路可》听噪:声限值(《好,天气5?0%概率的可听噪声!值)参照交流线路】。可听噪声限值—选取即为45dB】。(A)~50dB(!A)换算到年出现】概率值?为5%的可听噪【声,值为51dB(A】。)~56dB(A)!(L5=L50+6!)低于交流》线路故一般线路地】区,可听噪?声限值?取50dB(—A)在人《口稠密?地区按45dB(A!)校核 《 《  :  : 经计算分析可听】噪声随?极间距离的增大【。逐渐:。。减小平均变化陡度约!-0:.,。3dB/《m可听噪《声随导线平均高度增!加而降低平均变化】陡度约-0.2【dB/m因》此为降低可听噪【声可采取《加大极间距离—、提:。高导线平均高—度,。等措施 】     据此【推荐±8《00kV《。特高:压直流?输电线路的电晕可】听噪声限值为4【。。5dB(A)~50!d,B(A) 》     !对人口稠密地区要满!。足45?dB(A)的可【。听噪声限值要求因此!线路需远离1类居】住区要采用加—高塔等措施进—行校验要求》不大于?45dB(A—)对于人烟稀少的高!海拔地区其》。噪声限值要进行高】海拔修正可适—当放宽满足5—0dB(A)的可听!噪声限值《要求 ? 》    《对,于海拔超过1000!m的线路其噪—声限值要进》行高海拔修正修【正因数为以1000!m为基准海拔高【度每增加300m】噪声限值《增加:1dB 《   【 , 导线选择还—要符合环境保护部】。门,提出的限值及计量标!。准要求±800k】V特高压直流输电工!程的导线组合—均能满足环》境保护?部门:提出的限值标—准,要求 ? ? ,。 5.0.》4  制《定合理的场》强,标准可使线路既满】足生物?效应的?。要求同时避免不【必要的增加线路建】设的投资使输电【线路的造价控制在合!理的水平《 《     直流】输电线路电场强度】的,限值通常用两种【方式表示①在—一定数量空间电【荷下合成场》强的限?值;②标称场—强和离子流》密度的限《值目前?对直:流输电?线,路下电场强度的【限值一?般根据人《体感:受,试验确定 !   ?  (1)各—国电场和《。离子流密度的—限值 【     美国在】直流输?电线路下可能有人员!活,动的地方地面合【。成场强限值为30】kV/m《美国政府工业协【。会1995》年推荐直流电场【强度职?业暴露限值》为2:5kV/m;在【电场强度超过15k!V/m的场合工【作需要接《触,。不接地的物体时要求!采取防护措施如戴绝!缘手套等《 :   —  加?拿大规定直》流输电线《路下:最大合成场强—为25kV/m【;走廊边沿的标称电!。场不超过2k—V/m;线下离子流!密度限值为1—00nA《/m2 【  ?   ?巴西伊泰普工程输】电线路?地面最大合成—场强取40kV【/m 【     前苏联】在设计±75—0kV输电线—路时规定了》不同情况下的—地面最大合成场【强无人居住时—取25kV》/m有人居住时【取10kV/m ! ?     》中国现行行业标准】。高压直流架空—送电线?。路技术导则》DL/T《 436-200】5规定±500【kV直?流输电线路下地面】的合:成,场强限值取》为30kV/m;线!。下最大离子流密【度限:值为100》nA:/m2 【    》 表14列出了各】国对于直流线路【电场强度的限值情】况 表】14  各国—直流线路电场强度】。限值情?况 : 【   — , 注Es为》合成电场;Ee【为标称场强 —。    】 表15列出了国】内外:已建直流线路工程】的场强情况 ! 表1《5  国内外已【建直流线《路工程的《。场强 】 —    注1  】表面场强、》地面场?。强、合成场强及【离子流?密,度均表示最大值 ! 《 ,       2 ! 带*的项》目为实测值 】  《 ,。  (2)±—800kV直流线路!。电场:限值直?流线路线下雨—天时的?合成电场比晴—。天时的大在确定导】线对地最小》高度时?要考虑雨天情况泰西!蒙在对葛《上直流工《程咨询时即》。按此原则《给出的建《议按雨天时导—线的起晕《场强分析提》出导线?对,地最小高度》为14m当时我【国研究人员以—晴天时导线的起【晕场强计算确定导线!对地最小距离为【。12.5m》对于葛?上±500kV【直流输电线路若【将晴天时的》。地面最大合成—电场:控,制,在30kV/—。m雨天时也只有不到!35kV/m实际】运行经验表明这是】。可以接受的 !     —据此推?荐直流输电》线路下方《地面最大合成电场强!度为30《kV/m邻近—民,房的地面最》大合成场强为25k!V/m(晴天—)同时满足8—。0%测量值不—超过15kV/【m为控?制指标最大离子【。。流,密度限值晴天不【超过80nA/m】2雨天不《超过1?0,0n:A/m2这》与我国±500【kV直流《输电线?路基:本相同在世界—上处于中等水平【 —。5.0.5》 , 大跨越段》在输电线路》中只占较小的一部】分,导线引起的发—热损耗(电阻损耗)!对,整个输电线路损耗所!占比例很小导—线,选择主要考》虑要有较高的机械强!度以及对杆塔、【基,础的各种荷载(水】平荷载、垂直荷载】、断线张力)较小】因此:导线截面不是按【经济电流密度选择而!是,按允:许载流量选择 【     !但此时要注意电网】的总体配合对—导,线制造的各处—接点均需要特殊考虑!交叉跨越距离也要按!导线实?际能够达到》的,温,度,计算最大弧》垂,。。 5.0!.6 ? 控制导《线允许载流》量,的主要依据是导线的!最高允许温度后者】主要由导线经—长期:运行后的《强度损失和联接金】具的发热而定电机】工程手册《(试:用本)(机械—工业出版社1979!年)电?线电缆第26篇【提出当工作温度愈高!运行:时间愈长则导线的强!度损失愈大对5【4/7的《钢芯铝绞线的强度损!失见表16 【 表16【  54/7钢芯铝!绞线强度损失值【 —。 ?    — 1980年国【际,大电网会议第22】组前苏联代》表等的报告中提【出钢芯铝绞线的【强度损失见表—17 表!。。17  钢芯铝绞线!强度:。。损失值 ! ?   》 , 表17中数据说】明钢芯铝绞线在【9,0℃~150℃时】。强,度并未损失短时间受!热强度反《而提高这可能是由】于线股?在受热后调整伸长和!。。位移:。使受:。力条:件得到改《善,钢芯:强度能更好利—用,的结果报告认为仅从!导,线耐热的角度考虑钢!芯铝绞线可采用【1,50℃但为了避免接!头氧化而损坏—在连续运行时它【们的温度不得—超过:70℃ 《 ,   —  我国输》电线路钢芯铝绞线采!用,的电力金具导—线截面为2》40m?m2及以下的耐张】线夹:用螺栓型跳线多用并!。。沟线夹联接运行【中,曾发生螺栓松动而】将跳线烧红的情况鉴!此钢芯铝绞线的【允许温度仍取以往设!计规程采《用值70℃(大跨越!可取:90℃);》钢,芯铝合金绞线的【允,许温度采《用值与钢芯铝绞【线相同钢《芯,铝包钢绞线》(包括?铝包钢绞线)的【允许温度按》。华东电力《设计院设计的2【2,0,kV南京南热至【燕子矶输电》线路长江大跨越和湖!南省电力勘测设【计院设计的220k!。。V湘江大跨越采用】。的数值取100℃此!。允许温度是通—。过单丝热强度损【失试验确定的考虑】到长线路的》连接点多温升难以】。控制对?照钢:芯铝绞线一般线路的!允许:温度较大跨越低【20℃故一般线路】钢芯铝包钢绞—线(包括铝包—钢绞线)的允—许温度?采用80《℃镀锌钢绞线仍【取125℃工程【设,计中也可以进行单】丝热强度损失—试,验选择恰当的绞线】。允许温度当》按允许温度选—择,导线截面时要—对交:叉跨越距《离和对地距离进行】相应的验《算并对导线》连接点的发》热问题作出相—应考虑 】     验算导线!载,流量时?的环境?气温采用最高气温月!的,最高平均气》温太阳辐射功率【。。密度:采用0?.1W/cm2【一般线?路的:计算:风速采用0.5m/!s大跨越由于导线】平均高?度在30m》以上风速要相应增加!故取0.6》m/s? 《 ,     计—算导线允许载—流量可选用电机【工程手册(试用本)!第26篇《所,列,。公式(原《公式符号略》有变更) 》 ? 【     式中I】允许载流《量(A);》 ,     !     》 WR单《位长度导线的辐【射散热功率(W/】m); ! ,     》    W》F单位长度导—线的:。对流散热功率(W】/m);《  【         !WS:单位长?度导线的日》照吸热功率(W【/m); 【    —       R】。't允?许温:度时导线的直流电】阻(Ω/m) 【    】 ,辐射散热功率WR的!计算公式 】 WR=πDE1!S1[(θ+θa】+273)》4-(θa+27】。3)4?]      【    (2)【   —   《  式中D导线外】径(m)《;  】         !E1导线表》。面的辐射散热系【数光亮的《新线为0.》23~0.》43;旧线或涂黑色!防腐剂的线为0.】90~0《.9:5; —  ?    《     》。S1斯特《凡-包尔茨曼常【数为5?.67×10-【8(W?。。/m2); 】       !    θ导线表面!的平均温升(℃)】; 》       】 ,   ?θa环境温度(【℃) ? :  《   对流散热【功率WF的计算【公式 W!F=0.《57πλfθ—Re0?.485     ! ,   ?  : (:3) —     式中λ!f,导线表面空气—层的:传热系数(W—/m/℃)》λf=2.42【×10-《2+7(θa+θ】/2)×1》0-:5; 】    《      R【e雷诺数Re=VD!。/υ; 【。    》  : ,    V垂直于导!线的风速(m/s】);: 《 :       【   ?υ导线表《面空气层的运动粘】度(m2/s—); 》 υ=1—.3:2×10-5+9】. 6(《θ,a+θ/2)×1】0-8   —  :    (》4) 【     》日照:吸热功率W》S,的计算公式 ! WS=αSJS!D   《       (】5) 《 :     式【中αS导线表面的吸!热系数光亮》。的新:线为0?.35~0.46】;旧线或《涂黑色防腐剂的线】为0.9《。~0.95; !      】     JS【日,光对:导线的日照强度(】W/m2)》;当天晴、日光直射!导线时可采用10】00W/《m2: —    《   钢《芯铝绞线和钢—芯铝合金绞线的【允许:温度为?70℃环境气温采】用最热月平均最高温!度指最热月每—日最高温《度的月?平均值取多年平【均值 【     输电【线路上常用的导线】为,钢芯铝绞线、钢【。芯铝:合金绞线《和,钢芯铝包钢绞—线(包括铝》包钢绞?线)现行国家标【准110kV~75!0kV架空输电【。线路设计规范GB】 50545-20!10规定钢》芯铝绞线和钢芯铝】合金绞线《的允:许,温度为70》℃钢芯铝包钢—绞线(包括铝—包钢绞线)》可,采用80℃2001!年国家电力》公司委?托华东电力》设计院进《行提高导线发热允许!温度的?实验研究工》。作根据?实,验研究数据得出以】下结:论  】   (1》)对组成导线的【线材对镀锌钢绞线在!长期:加热至100℃其抗!拉强:度不低于标准—值;对经过热处【。理的铝合金线温【度不超过80℃时】1000h》强度:损失为0《.5%10》00:0h强度损》失,为8%;《。对硬铝线《加热100》℃20?000h强度不低于!标准值 !    (2)对】钢芯铝绞线国—内试:验钢芯铝绞线在80!℃时导线强》度不低于计算拉断】力;日本试验认【为钢芯铝绞》线在90℃时—强度即使有所—损失也能《满足工程的要—求;前?苏联、比利时—和加:拿大的试验》表明:钢芯铝绞线》的允许温度可—以超过90℃—    ! (3)对导—线配套金具国外试验!IEEE资料钢芯铝!绞线金具的高温试】验的结论只要导线】温度不超过200℃!线路金?具,就能够安《全运行国内试验证明!导线温?度80℃时配套金具!的温度?不,超过67℃金—具温度?在80℃以下时对】导线的握力》基本没有影响(仍在!导,线额定拉断力的95!%以上) —     】(,4)世界各》国,对钢芯铝绞》线规:定的允许温》度(:。见表18) — ?。 , 表18  各【国对钢?。芯铝绞线规定—的允许温度 】 ? ? :     (5【。)由于温度提高【。导线弧垂《增加对地及》交,叉跨越?空气间隙距离减少将!影响线路对地及【交叉跨越的》安全裕度 !。。       【  :1)以往设计—按经济?电,流密度选择》导,线截面并以最高气】温弧垂来校验对【地和交叉跨越—的安全?。间距鉴于导线达到允!。许温度的时间在【全年运行中所占比】。重很小一般不要求】对允许温度》弧垂校验《安,全,距离 】 ,。      — 对于特《定的交叉跨越如2】0,0m以上档距跨越铁!路、高速或一级公】。路,和按允许温度—选择导线截》面的大跨越或跨越】。电线等规程》规,定按允许温度弧垂】。校验交叉跨越间距】 ? ,     —    《2)对于按》。发热条件选择—导,线截面的线路—由于常常处于—其允许?传输容量的》运行状态要按提高后!的允许温度》的弧垂来《校验规定要》求的:安全距离 》 , : 5.0. 【7  地线除了【满足机械强度要【求外:一般还要满足短路】电流热?容量的要《求对于特高压直流线!路还要考虑地线电】晕问题即地》线上的感应电荷【较大有可能在地【线上产?生很大?的表面电场强度(】其中不考虑离—子流产生的》电场)当超过—。起始电?晕电:场强度时亦会产生电!晕损:失,、无线电干扰—和可听噪声》干扰等要予以—。限制 ? 》  :  目前只》能计算导线无—电晕时地线的表【。面电场强度》值当导?线有电?晕时计算非》常复:杂国内外尚》未深入研究 【 ? ,    根据报道有!一条±400—k,V线路2根地—线导线无电晕时【地线表面电场强【。度值为29k—V/cm《  【。   ±800k】v特高压《直流输电工程—对3种主要导—线组合?方案情况下导线【无电晕时《地线表面电》场强度?与地线?直,径,的关系进行了—分析:计算:结果列?于,。表19 】 表19  地线】表面电场强》度与地线直径—关,系表:。 ? !  :   云广、—向上和锦苏》±800k》。V特高压直流线路计!算导线的起始电【晕,。电场强度采用—15kV/cm【因为:导线常处《。于,电晕状态使地线上的!表面电场强度有所】增大(类似于导【线的综合《场强)但增》大多少?尚在研究《此外尚有《高海拔的影响地线】的表面电场强—度不超过12—kV/cm(海拔1!000m《及,以下用?)因此上《述工程地线》直径取不小于18m!m地线的最小截面】不,小于170mm2 !    】 根据中国电科院】。提,供的最新计算和现场!。测试:结果表明地线—的表面?电场强度可以适当】放宽建议《地线的表面电场【强度不?超过18kV—/cm?按18k《V/cm作》为地线表面电场强】度控制条件》地线截面不小于1】5,0mm2的表—面电场强度均满足要!求溪浙和《。哈郑:。±800kV特【高压:直流:线路地?线截面均取1—50mm2 】 : ,。5.0. 8 【 本条?为强制性条》文规定?了导:、地线设计的最【小安全系《数必须严格执行 】 : ,。 5.《。。0.10  在稀有!。气象:条件时?相应的悬挂点最【大,张力不应超过拉断】力的66%》 ,   【。  (1《)从已有《的,运行情况《来看重覆冰线路【出现的导线事故主】要,限于以下三》个方面? —  :   ?  : 1)由于》冰凌过?载,即,导线:所覆冰重接近甚至】超,过导线本身》最大抗冰能力从【而出:现过载?性断:股、断?线事故 》 《        2!),由,于,冰凌荷载大导线主】拉张:力高这时如果在【导线悬?垂线夹?处再施?加一个很《大的不?平衡张力超过了线夹!握着力将使线夹滑动!从而使部分或—全部铝?股因随线平滑—动伸长而出现非【过载性断股事故 !    【   ?。  3)由于导【线覆:冰舞动?或脱冰跳跃以—致造成导《线与导线之间或【者导:线与地线甚至杆塔】结,构之间?出现闪?络跳闸和烧伤导【、地线事故》 : 《 ,   上《。述导线事故与安全】系数密切相关的主要!是过载断线事故 】   【  若设计中考虑】了冰重过《载,系数1.6从—。理论上讲不应该出】现灾难性的断—线事故 》 ?     断线【。与否也不能作为安全!运行的?分界点因为线路使】用的导、地线是【由,弹性线材构成的【。远,在拉断之前》会,。。因超:越弹性?限度而出《现显著的塑性伸长这!将给安全《运行:带采很多隐患如对地!、被交叉跨越物的安!全间距?减少:。极导线或《子导线间的弧垂不】平衡等故《一般情况下要满足】导线弧垂最低点【的最大?张,力不超过其拉—断力的60%然而目!前由于冰凌》资料缺乏实际—情况往往是设—计冰厚偏小过载比】值大于1.》6甚至?在2:.0:以上从而造成严重】的断线倒塔事故为】防止:这类事故的重—复出现务必要求【提高线路《各部件的安全储备所!以规:定要求导、》地线的最大验算冰荷!载,条件:下其弧垂《最低点的最大张【力不宜超过拉—断力的60%(【导、地?线悬挂点《张力可较弧垂最低】点张力提高10【%)  !  : (2)现行国家】标准1?10kV《。~750《kV架空输》电线路设计规范【GB 505—45-?。。2010规定轻【冰,区导线安全》系数取2. 5即导!线允许?最大使用张力为【拉断力的《40%对《导线最低点》处允:许的弹性《限度70%来讲安全!储备系数《为1.7虽》然过载比值可能【在1.7以上但鉴于!导线张力增长与过】载荷重增长》是,非线性的导》线张力增长》较慢且?与档距大小》。有关一般重冰线路档!距,都相对偏小允—许较大的过载冰重据!此认为?重冰区导线》的设计安全系数采】用2.5是》合,理的: —5.0.11— , 根据2008年】初我国南方地区大面!积冰灾的情况受【灾线路的《地线:由于不?。通电致?使地线覆《。冰严重引起》地线拉断及地线【支架折断因此—覆冰区加大地线截】面,及,加强地线支》架强度是《提高线路《抗冰能力的有—效措施 》。 :。    》。。 针对?在输电线路上大量】使用光纤复合架空】地线:(OPGW)增加了!对,光纤复合架空地线】。(OPGW》)的选用《要,求;:。光纤复合架》空地线(OP—GW)的《设,计,安全:系数宜大于导线【的设计安全系—数OPGW要满【足电气和《机械使用条》件的要求重点对【短路:电流热容量和耐雷击!性能进行校》验 5】.0.12  【目前运行线路—上的导、地线大多】数,采用:我国老国标电—线产品当其》平均运行张》力和相应的防振措】施符合以往设—计要求时运》行中未发现问题【导线型号和相应【的铝钢截面》比列入表20 【 《 表:20 ?。 运行线路导线型号!和相应的铝》。钢截面比 ! ? ?    《 1  钢芯—铝绞线的《铝钢:截面比愈《小则铝材部分—的,平均运?行张:力愈大具有良好【运行经验的钢芯【铝绞:。线铝钢截面比最小】值为4.29因此】应,采用现行国家标准】中铝钢?截面比不《小于4.29—的钢芯铝绞线当采用!镀锌钢绞线时其平均!运,行张力上限仍—可,取以往设计》规程规定值如根据】多年的运行经验证】明所选用的》年平:均运行张力及—相应的防振措施【对导、地线》的振动危险很小时】可不受规范规定值】。。的限:制 ?     2!  导?、地线的《防振在特《高压线路设计中【。是,一,项重要的内》容特:高压线路由于档距】较大导、地线—悬挂点较高在地【形平坦地《面粗糙度小的—地区高?空层流风《较稳定输《入给导、地线的【能,量增大风速的增大扩!大了引起导线振【动的风?速的范围增大了【。。导、地线振动的相对!时间且微风振动【幅度:比较大容易引起导、!地线材料的疲劳导】。致导、地线》。断股断线事》故的发?生例如50》0kV中《山口、?金口大跨越地—线在1981年至1!988?年期:间多次发生振—动故障造成防振【锤脱落地线断—股金具损坏在500!kV荆?门斗笠变附近近年来!也多次发生》过舞动?现象由于特》高压线?路,的重要?性,。因此防止或减小【特高压线《路导、地线的—。微风振动《、次档距振荡及舞动!造成的危害》就成为?线路设计的一个【。重要问题 —     】3 : 微风振动及防锤】。。安,装数:量迄今国内外—输电线路《防止微风振动—的措施主要是采用防!振锤或?阻,尼线的方式一—般工程宜采用改【进斯托克布里奇【型防振锤即带—大小:锤头的覆盖4频【率的FR《型防振锤 — ?   ?  国内有多种【防振锤常见的有F型!(对称)和F—R型(不对称—)其基本《原理是?一样的由于F型【防振:锤是对称布置的它有!两种振型一》种是:平动振型《即锤头质心上—下振动;另一种【是转:动振型由《于F:型防振锤两端对称所!以它只有2个自【振频率;FR—型防振?锤结构示意图见【图,3因其两端》不对称?所以它有4个—自振:频率 ! ,。 图》。3  FR》型防振锤结构示意 !。。 《    《 由于极导线结【构形:式的影响使六分【裂导线?的微风振动强度较单!导线或双分裂导【线低分裂导线安装】间隔:棒,。后具有?一定的消振作用【使分裂导《线组合体不》易引起微风振动借鉴!以往500kV【输电线路的运行经验!。及科研单位的研究】。成果:对六分裂导线安【装,间隔棒的线路当【导,线平均运行张力不】大于拉断力的25%!时6:00m及以下档距可!不另加防振措施【当档距大于6—00:。m时安装1个F【R,-4防振锤》防振锤的安装数量】见表21 ! 表21  分裂】导线防?振锤安装数量 【 , 》 :   》   ?对于振动严重—。地,段及大跨越档距的】架空线建议采用复合!。防振:以获得?较好:的防振效果如护线条!加,防振锤、阻尼线加防!振锤:。、护线条加阻尼线】加防振锤等》 : ?   ? , 普通地线采—用LBGJ-1【80-?20A?C铝包钢绞线防振】。锤,采用FR-》2型根?据,有关:课题承担单位采用】能量:平衡法微风振动【计算:程序把档距从100!m,到,1000m按每【增加50m作—为一种档距情况每种!档距情况又对安【装不同数《量的:防振锤?进行计算并通过总】结分析国内外的【研究成果、设计【经验结合《能量:平衡法的数值计算】结,果对防振锤安装数量!建议如表《22 —     表2】2的成果比我—国“设计手册”【上规定的防振锤安装!数量(见表23)要!多建议采用 】 表22 【。 ,地线防振锤安装【数量: 【 《 表23  “设】计手册”规定的地】线防振锤《安,装数量 — — :     4  对!于次档?距,。振荡分裂导线装设阻!尼式:间隔棒并《。合,理调:。整次档距距离优化布!置阻尼间隔棒以加】强,对次档距《振荡:的防护?间,隔棒的型式要结合】防舞动措施一并考】虑以:防止子导线鞭击【、吸合?次档距分《裂,导,线翻:转、金具磨损、间】隔棒疲劳等故—障发生 【     —根据原国网》北京:电力:建设研究院±8【00kV级》直流多分裂》间隔棒及挂线金【。具研究的结论—现对±?800kV直—流特高压线路六分】裂导线推荐线路最】大次档距为66【m平:均次档距为50m~!55:m端次?档距为25m—。。~35m(在导【线的分裂间距取4】50mm情况下);!当,线路经过重冰区时平!均次档距和端—次档距都要适当减】小间隔棒采用不【。等距安装并》避免对称《布置在?最后的特高》压工程的《应用中导线最—大次档距不》大于66《m平均次档距为50!m~60m端次【档距宜控制在—。2,5m~35》m当线路经》过重冰区时平均次】档距和端《次档距都要适当【减小 】 ,   原国网北京电!力建设研究》院大截面导线分裂间!距及最大次档—距的探讨计算—结果见表24 【 《 表:24  大》截面导线间》距比与次档距之间】的关系 】 :  —   需要注意【的是:计算时未考》虑覆冰?的影:响日本特高压—输电特?别委员会指出覆冰】会加剧次《档距振荡此种地域下!最大次档《。距比一般地》域缩:短5m~《10m? 《     5 】 对于大跨越导地线!防振技术要求—。。目前国内《大跨越导地防—振措施有纯防振锤防!振方案、阻尼线【防,振方案?、阻尼线加防振锤联!合防振?方案、交叉阻尼线】加防振锤联合防【振方案、圣诞树【阻尼线防振》方案等具体的大【跨越:导地线?防,振方案要根》据运:行经验或通过实【验,来,。确定: — , ,  6  由于各】地,。。发生导线微风振动】事故很多危害—也很大在运》行规程中也要—求一般线路每5年】大跨越每2年测振】1次但我《国导线微风》振动许用《。动弯应变没有统一标!。。准结合国内外—情况:。参照电力建》设,。研究所?企业标?准提出各种导线【的微风振动许用动】弯应变值供设计人员!参考悬垂线夹、间隔!棒、防?振锤等处《导线:上的动弯应》。变宜不大于》表25所列值 【 ? 表25  【导线微风振动许用】。动弯应变表(με)!。 《 《 5.0【。.13  对未张】拉过的导、地线【受,。。力后除产生》弹性伸?长,和塑性伸长外—还随着受力的累【积,效应产生蠕变伸【长塑性伸长及蠕【变,伸长均为永久变形】(以下简称塑—性伸长)为考虑【塑性伸长《对弧垂的《影,响线路理想的施工工!艺是按?塑性伸长《曲,线(蠕变曲线)【架设:导、地线我国电【线制:。造厂家目《前不提供塑性—伸长曲线对》新国标的电》线产:品又无系统的塑性】。伸长资料故导、【地线的塑性伸长相】应的降?温值仍取现行国家】标准110kV~7!50kV《架空输?电线路设计规范G】B 505》45的采用》。值对钢芯铝绞线【塑性:伸长采?用值见?表26 !表26  110k!V~750k—。V架空输《电线:路设计规范GB 5!054?5-2010钢【芯铝绞线塑性伸长】采,用,值,。 》 , 《 :    对现行【国家标准圆线同心绞!架空导线GB 1】1,79-199—9,中铝钢截面》。比为4.29—~7.91的—其,长期:。运行后产生的塑性伸!长取值参考表2【7, 表【27  钢芯—铝绞线塑性伸长采用!值, 《 】    目前输【电线路输《送容量增大输—。电线路中大量选用】大铝钢?截面:比导线如630、】。720、《800导线为—此在钢芯铝》绞线塑性伸》长表及?钢芯铝绞《线降温值表中补充】铝钢:截面比1《1.34~》14.4《6的内容并》提出对?更大:铝钢截面比》的钢芯铝绞线或【钢,芯铝合?。金绞:线要采用制造厂家提!供,的塑:性伸长值或降温【值 5.!0.:14 ? 输电线路》通过导线易舞—动地区?时要:适当提高线路抗舞】动能力并预留导线】防舞动措施安—装孔位东北的—鞍山、丹东》、锦州一带》湖北的荆《门、荆?州一带是全国—范围内输电线路发生!舞动较?多的地区《导线舞动对线—。路安:全运行?所造:成,的危:害十分重大诸—如线路频繁跳闸与停!电,、导线的磨》。损、:烧伤、?断线金具及铁塔【部件损坏等》可,。能导:致重大的经济—损,失与社?会影响 —     【现行的防舞动措【施概括起来》大约可分为三大类其!一从:气象条件考虑避【。开易于形《成舞动?的覆冰区域》与线路走向;其【二从机械与电—气的角度提高线【路系统抵抗舞动【的能力;其三从改】变,与调整导《线系统?的参数出发采—取加:装各种防舞动—装置与?措施抑制舞》动的发生《 :