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?±8:00kV《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!MH:。z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》0dB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(535kH【z~160》5kH?z)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:0.5M《Hz: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 15【707-《1995以及计算可!知,0.5MHz无【线电干扰比》。相同条件《1.0M《Hz无线电干扰高】5,dB —  ?   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【99:。5,规定的限《。值(0.5》MHz)如表6所】列限值?的参考距离》是距边相导线投影】。20m(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~58dB! ,。 , : 》。 图1  无线!电干扰限值的—参考距离(》x,。=20m《) 》 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±500kV】。直流线路的无线电】干扰允?许值一直参照50】0,kV:交流线路的标准【。执行即20m处【0.5?MHz无线电干扰场!强在:80%时间、具有】80%置信度—(双80%》)值不超过55d】B(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?[2006]199!号云南至广》东±:800kV》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2】0m处为《55dB(μV【/m) 】     采用【国际:无线:电干扰特别委员【会CI?SPR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(μ【V/m) 》 —    】 注表中为》好天气5《0%概率0.5【。MHz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22m! ?。 :   ?  直流输电线【路无线电干扰双80!%,值与50%值的差3!dB: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0.5MH!z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58d【B(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!±800kV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—0.5MH》z无线电干扰场强】。。双80%值一—般地区不超过—58dB;对—于海拔?超过1000m【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10!00:m,为基准海拔高度每增!加300《m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?±80?0kV?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±50《0kV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《(,ENEL)》目前的最高电压【等级为4《00kV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20!km长的105【。0kV交流试验【。线,路导线为《8×ф31.—5m:m在该线《路上:测量的电晕》可听噪?。声L50为52dB!(A)~53dB(!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(》。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90【00km左右的40!0k:V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56dB(A)!    ! 美国纽约》州电力?局(:PAS?NY)对于765k!V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=56!dB(A);—L50?=53dB(A)噪!声的投诉情况—是345k》V线路完全无—投,诉7:65k?V线路曾经有3【6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【9,78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ф6》3.:5mm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×】ф3:0.5mm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ф!101.6mm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BPA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50》0k:V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40d《B(A)以下不起控!。制作用 — ,    》 日:本,在进行1000k】V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50d】B(A)~5—8dB(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 3096工!。业企业厂界环—境噪声排放标准GB! 12348—建筑施工场界—环境:噪声排?放标准GB 1【。25:23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1—0、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45d!B(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55!dB(?A)已被国家环保】总局认可《 ? ?    《按国:家环保总局批—文[200》6]:199号云南至广】东±80《0k:V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 309!6-2008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23m极间距22!m —     以表【12的计《算结果各《导线:组,合方案在45d【。B(A)和5—0dB(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±8—00:。kV特高压直流【输电工程的导线组合!均能满足45d【B(A?)~50d》B(A?。。)的限?值要求 !    交流的55!dB(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7d!B(A)~10【dB(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)~!。。5,0dB(A)换算】到年出?现概率值为5%的】可听噪声值》为5:1dB?(A)~56—d,B(A)(L—5=L5《0+6?)低于?交,流线路故一》般线路地《。区可听?噪声限值取》5,0dB(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45》dB(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50dB(【A)的可《听噪声限值要求【 》。     对于【海拔超过1》000m的》线路其噪声限—。值,。要,进行高?海,拔修正修正因数【为,以1000m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±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100nA/【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25】。kV/m有人—居住时取1》0k:V/m 【 :。 ,   中国现行【行业:。标准高?压直流架空》送电线路技术导则D!L,/T ?43:6-2005规【定±500kV直流!输电线路下地面的】合,成场强?限值取为3》0kV/m》;线下最大离子流密!度限值为100nA!/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±500!kV直流输电线路】。。若将晴天时》的地面最大合—成电场控制在30】kV/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30kV【/m邻?近,民房的地面最大合成!场强为25kV/】m(:晴天)同时满足【80%?测量值不超》过15k《V/m为控制指标最!大离子流密度限值】晴天不超过8—0nA/m》2雨天不超过1【00nA/m2【这与我国±50【0kV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54/7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70℃【。   】 , 我国输电线—路钢芯铝《绞线采用的》电力:金具导线《截面为240m【m,2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!220kV》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30《m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2:。6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);》。 《 ,       【    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=πDE—1S1[(θ+θ】a+27《3)4-(θ—a+2?73:)4]  》     》。   ?(2)?   《 ?     》式中D?导线:外径(m);— ?     【      E【。1导线表面的辐射】散热系数光》亮的新线为0.2】3~:0.43《;旧线或《涂黑色?。防腐剂的线为0.9!0~0.95; 】。 ,。     】   ?  : ,。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 【WF:=0.5《。7πλfθ》Re0?.4:85 ?       【。    (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(θ】a+θ?/2)×10-【5; 【       【    R》e雷诺数《。Re=V《。。D,/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.!32×10-5+9!. 6?(θa+θ》/2)×1》0-8      !   (《4) 【    《。 日:照吸热功率WS【的计算?公式 【 WS=αSJSD!  :        】。(5) 》   —  式中α》。S导线表《面的吸热系数光亮】的新线为0.3【5~0.46—;旧线或涂黑色【防腐:剂的线为《0.9~0.9【5; 《      !   ?  JS日光—对,导,线的日?照,强度(W/m—2):;当天晴《、日光?直射导?线时可采用10【0,0W/?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【110k《V~:7,50:kV架空输电线【路设计规范G—B 50545【-201《0规:定钢芯铝《绞线和钢芯铝合【金绞线?的允许温度为7【0℃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《80℃时1000h!强度损失为0.5%!10:。000h强》度损失为8%;【对硬铝?线加:。热10?0℃2000—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9】0℃ 【   ?  (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20!0℃:线路金具就能够【安全运行国内—试验证明导线温度8!0℃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》1,8  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±4【0,0kV线路2根地】线导线无电晕时地】。线表:面电场?强度值为《29kV/cm !   —  ±800—kv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17?0mm2 》     !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1》8,kV/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】150mm2的表面!。电,场强:度均满足要》求溪浙和哈郑±8】00kV特高—压,直流线路地线截面均!取150mm2 】。 , : :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 》 5.0.1【。0  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~75【0kV架空输电线路!设计规?范GB 5》0545-2010!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(OP》GW)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OP《GW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500k【V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500》kV: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,600m及以下档距!可不另加防振措施当!档距大于《6,00m时安装1个】FR-4防》振锤防振《锤的安装数量见表2!。1 表2!1  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LBG!J-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10》0m到10》00m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2【3)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【0,。。。0kV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】66m?平均次?档距为50m~55!m端次?档距为25m~3】5m(在导线的【分,裂间距取450m】m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5《0m:~6:0m端次档距宜控】制在25m~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2—4  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《2,5  导线微—风振动?许用动弯《应变表(μ》ε,) — —。。 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】50: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  1【10kV《~750kV架【空输电线路设计规范!。GB 505—。45-?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 1179【。-,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6】30、720、8】00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~!14.46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.?1,4  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 : ,