安全验证
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50—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33?0kV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±800》kV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30MHz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2:0d:B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(535》kHz~160【5kHz《)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0.5《MHz为《参考频率距边相导线!投影15《m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GB 【15707-1【995以《及,计算可知0.5【MHz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:G,。B 1?5707《-199《5规定的限值(0.!5MHz)如—表6:所,列限值的参》考,距离是距边相—导线投影20—m(图1)我国的标!准无:。线电干?扰限值也是》随电压升高而增【大75?0kV交《流线路无线电干扰限!值为55dB~【58d?B 】 《 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±5《00kV直流线路的!无线电?干,扰,允许值一直》参照500kV交】流,线路:。的标准执行即—。。20m处0.5MH!z无线电干》扰场:强在80《%时间?、具有8《0%置信《度(:双8:0%)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2d—B即5?8dB 》    【 按国家《环保总局批文—[2:006?]199号云—南至广东±800k!V,。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C:IS:PR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—50%?概率0?.5MHz距正【极性导线20m处无!线电:干扰:电,平导线平均高—度23m极间距22!m 》     直流输!电线路无线电干扰】双8:0%值与《50%值的差3dB!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2?0m处晴天时0.】5MHz无线电【干扰场强双》80%值我国±8】00kV特高压直】。流输电工程》的导线组合均能【满,足58dB(μ【V/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±800k—V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20m晴天—时0.?。5MHz无线电干扰!场强双80%值一般!地区:不超过58d—B;对于《海拔:超过1000—m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1000—m为基准海拔高度每!增加3?0,0m无线《电干扰限值增加1d!B : ?   《  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±800【kV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400【kV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1050—kV交流试》验线路导《线为8?×ф31.5—mm:在该线路上测量的】电晕可?听噪声L50为52!dB(A)~53】d,B(:A) 《    【 法国电力公—司(E?DF)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(:CEGB)400】kV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(SSP】B,)运行?有,9000km左右】的,400k《V交流线路》。无投诉或抱怨规划】建设交流800k】。V输电?线路计划采》用4×ф40m【m的导线将可听【噪声:限制到5《6dB(A) 【    】 美国纽约州电力局!(PASNY)对于!7,65kV输》电线:路,的电晕噪《声距离线路中心38!m外:噪声:的设计控制值L5】=56?。dB(A);L【50=5《3d:B,。(A)噪《声的投诉情况是【。34:5kV线《。。路完全无投诉—765?kV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)1】978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500k》。V线路采《用ф63.》5,。。mm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【.6mm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BP】。A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500kV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40!dB(A)以—。。下不起控制作用【   】  :日本在进行1—000kV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—),~58dB》(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10是】日本的环《境噪声标准 ! 表?10  日本环【。境噪:声标准 ! 《   《  注1  AA】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 30】96工业企》业厂:界环境噪声》排放标准GB— 123《48建筑施工—场,界环境?噪声排放标准G【B, 1:2523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11 》 ? 表11  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11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55d—B(A)已被国【家环保?总局认可 【    — 按国家环》。保总局批文[20】06]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G:B, 3096-20】08的相关规—定评价 — , ,   ?  采用美国BPA!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2】3m:极间距22》m 《。  《  : 以表12的计算】结果各导线组合方案!在4:5dB(A)—和50dB(A)】限值下的海拔高程见!表13 《 , 表1—3  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±800》kV特高压直—。流输电?工程的导线组—合均能满《足4:5dB?(A)~《50dB(A)【的限值要求 】。     【交,流的55d》B,(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5【0%概率的可听【噪声值要《减去7dB(A)~!1,0dB(A》)因此?建议:特高压直流线路可听!噪声限值(》好天气50》%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-0.3d【B/m可听》噪,。声随导线平》均高度增加而降低平!均变化陡《度约-0.2dB/!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,±,800kV特高压】直,流输电线路的电【。晕可听噪声限值为】45dB《(A)?~,50dB(A) !  》   对人口稠密】地区要满《足45dB(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50d【B(A)《的可听噪声限—值要求 — ?    《对于海拔超》过1000m—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3《。0,。0m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!±800《kV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30kV/—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《25kV/m—;,。在,电场强度《超过15kV/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2kV/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±750k】V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25?k,V/m有人居住时】取10k《V/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 4!36:-2005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1】00nA/m2 !。。  》   表14—列出了各国对—于直流线路电场强度!的限值情况 【 表1—4 :。 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1!5列出了《国内外已建直流线路!工,。程的场强情况— 表15! , 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】.5:m,对于葛上±50【0kV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3:0kV/m邻—近民房的《地,面最大合成场强【为2:5kV/m(晴天】)同时?满,足80%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80》nA/m2雨天不】超过100n—A/m2这与我【国±5?00kV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2【6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54【/7的钢芯铝绞线的!强度损失见》表,16 【 表16  5【4/7钢芯铝—绞线强度损失值 ! 》 , 《 ,   19》80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90!℃~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150【℃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7《0℃ 《 《    我国输电】线路钢芯《铝绞线采用的电力金!。具导线截面为24】0mm2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220kV【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【22:。0kV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—2,0℃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8:0,℃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》.6m/《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》),;, 《。     —    《  WF单位—长度导线的》对流散热《功率:。(W/m);— 《    》       W】S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=πD—E1S1[(θ+θ!a+273》),4-(?θa+273)【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—.23~0.4【3;旧线或涂黑色】防腐剂的线为0【.90~0.95;!。 ? ?     》    《 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.《57πλfθRe0!.,485    【    《   ? (3) 【    — 式中?λf导线《表面空气层的传【热系数(W/—m/℃)λf=2】.4:2×10-》。2,+7:(θa+θ》/2)×10—-5;?    !  :     》Re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(θa】+θ/2《)×10《。。-8  《  :。。。   ?  (4)》 》     日照【吸热功率W》S的计算公式 ! WS》=αSJSD 【       【  (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~750!kV架空输电—线路设?。。。计规范GB —50545》-2010》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8【。0℃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》8,。0℃时1000h】强度损失《为0.5%1—0000h强度损】失,为8%;对硬—铝,线加热100—℃2:00:0,。0h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9:0℃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2《00℃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8》0℃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9—5,%,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20【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—kV线路《2根地线导线无电晕!。时地线表面》电场强度《值为29kV—/cm? 《  ?   ±80—0kv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1《5k:V/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12kV/cm(!海拔1000m及以!下用)因此》上述工程地线直【。径取不?小,于18mm地线的】最,小截面?不小于170—mm2 】。  :   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【18:kV/c《m按:1,8kV/cm作为】地线表?面电场强度控—制条件地《线截面?不小于?150mm2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150mm【2 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~》。750kV架空输】电线路设计规—范GB 5》054?5-20《10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2:008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(《OPGW)》的设计安全系数【宜大:于导线的设计安全】系数O?PGW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2?0 表2!0  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19【81年至1988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【5,00kV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FR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;F】R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600m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—-180-20AC!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100m到1【。000m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22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2》3 : “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±《。800?kV级?直流多分裂间隔棒】及挂线?金具研究的结论【现对±800k【V直流特高压线路】六分裂导线推荐【线路最?大次档?距为6?6m平?均次档距为50【m~55m端次【档距为25》。m~35m(在导线!的分裂间《距取450》mm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66m平均—次档距为50m【~60m端次—档距宜控制》在,25m?~3:5m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?5,m~1?0m  !   ?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11》0kV~750【kV架空输电线路设!计规范?GB 50545】的采用?值对钢芯铝绞线塑性!伸长采用值见表【。26 》 表26  】110kV~7【50kV架空输【。。电线路设计》规范:GB: 5054》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 117【9-1999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27 》 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、80—0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,11.34~1【4.46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 《