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  • 2022-05-11 18:36:22 发布

60-GB50545-2010110kV-750kV架空输电线路设计规范_

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UDC中华人民共和国国家标准PGB50545-200X110kV~750kV架空输电线路设计规范Codefordesignof110kV~750kVoverheadtransmissionline(报批稿)200×-××-××发布2×××-××-××实施2×××-××-××发布中华人民共和国住房和城乡建设部中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局联合发布 中华人民共和国国家标准110kV~750kV架空输电线路设计规范Codefordesignof110kV~750kVoverheadtransmissionlineGB50545-200X主编部门:中国电力企业联合会批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部施行日期:200x年x月x日中国xx出版社200x北京 前言根据原建设部《关于印发<2006年工程建设标准规范制订、修订计划(第二批)>的通知》(建标[2006]136号)的要求,由中国电力工程顾问集团公司会同有关单位共同编制完成的。在编制过程中,本规范编制组认真总结经验,广泛调查研究,参考有关国际标准和国外先进标准,经广泛征求意见和多次讨论修改,最后经审查定稿。本规范共分16章和7个附录,包括:总则,术语和符号,路径选择,气象条件,导线和地线,绝缘子和金具,绝缘配合、防雷和接地,导线布置,杆塔型式,杆塔荷载及材料,杆塔结构,基础,对地距离及交叉跨越,环境保护,劳动安全和工业卫生,附属设施等。本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释,由中国电力企业联合会负责日常管理、由中国电力工程顾问集团公司、华东电力设计院负责具体技术内容的解释。本规范在执行过程中,请各单位结合工程实践,认真总结经验,积累资料,将意见和建议反馈给中国电力工程顾问集团公司(地址:北京安德路65号,邮编:100120)和华东电力设计院(地址:上海市武宁路409号,邮编:200063),以供今后修订时参考。本规范主编单位、参编单位、主要起草人和主要审查人员:主编单位:中国电力工程顾问集团公司华东电力设计院参编单位:西北电力设计院主要起草人:于刚、梁政平、张鹏飞、黄伟中、吴建生、李勇伟、李喜来、廖宗高、龚永光、李永双、董建尧、薛春林、何江、钱广忠、叶鸿声、魏顺炎、杨元春、朱永平、张小力、张芳杰、王虎长、王勇、苗桂良、孙波、干非、张华、夏波、管顺清、周丹羽、肖立群。主要审查人员:骆永粱、郭跃明、朱天浩、葛旭波、曾健、方森华、卢宏振、许松林、刘永东、王茁、李爱民、郭亚莉、安旭东、陈汉章、杨崇儒、翁炳华、王钢、包永忠、叶鸿声、张国良、张显峰、马志坚、秦庆芝、杨林、施柳武、侯长健、唐炎、代志强、赵庆斌、梁沛权、吴磊、孙哲夫、黄健、李广福、张弦、邱长根、匡平、楼富浩、朱竞华、卢彦平、杨湘衡、宿志一、易辉。⋅1⋅ 目次1总则................................................................................................................................................................12术语和符号....................................................................................................................................................22.1术语...............................................................................................................................................................22.2符号...............................................................................................................................................................33路径选择........................................................................................................................................................54气象条件........................................................................................................................................................65导线和地线....................................................................................................................................................76绝缘子和金具................................................................................................................................................97绝缘配合、防雷和接地..............................................................................................................................108导线布置......................................................................................................................................................149杆塔型式......................................................................................................................................................1510杆塔荷载及材料........................................................................................................................................1610.1杆塔荷载......................................................................................................................................................1610.2结构材料......................................................................................................................................................1911杆塔结构....................................................................................................................................................2211.1基本计算规定................................................................................................................................................2211.2承载能力和正常使用极限状态计算表达式..............................................................................................................2211.3杆塔结构.....................................................................................................................................................2312基础............................................................................................................................................................2513对地距离及交叉跨越................................................................................................................................2614环境保护....................................................................................................................................................3115劳动安全和工业卫生................................................................................................................................3216附属设施....................................................................................................................................................33附录A典型气象区........................................................................................................................................34附录B高压架空线路污秽分级标准............................................................................................................35附录C各种绝缘子的m1参考值..................................................................................................................36附录D使用悬垂绝缘子串的杆塔,水平线间距离与档距的关系............................................................38附录E基础上拔土计算土重度和上拔角.....................................................................................................39附录F弱电线路等级.....................................................................................................................................40附录G公路等级............................................................................................................................................41本规范用词说明................................................................................................................................................41引用标准名录附:条文说明....................................................................................................................................................44⋅1⋅ CONTENTS1Generalprovisions2Termsandsymbols2.1Terms2.2Symbols3Routing4Meteorologicalconditions5Conductorandearthwire6Insulatorsandfittings7Insulationcoordination,lightningprotectionandgrounding8Conductorarrangement9Towertype10Towerloadandmaterial10.1Towerload10.2Structuralmaterial11Towerstructure11.1Generalcalculatingstipulation11.2Ultimatestateexpressionforcarryingcapacityandserviceability11.3stipulationforstructure12Foundation13Groundclearanceandcrossing14Environmentalprotection15Laborsafetyandsanitation16AccessoriesAppendixATypicalmeteorologicalareaAppendixBClassificationofoverheadlinepollutionAppendixCReferencevalueofm1fordifferentinsulatortypeAppendixDHorizontaldistancebetweenphasesdependingonspanforsuspensiontowerAppendixECalculatingDensityandConeAngleofSoilforUpliftFoundationAppendixFClassificationoftelecommunicationlineAppendixGClassificationofroadExplanationofWordinginthiscodeListofquotedstandardsAddition:Explanationofprovisions⋅2⋅ 1总则1.0.1为了在交流110kV~750kV架空输电线路的设计中贯彻国家的基本建设方针和技术经济政策,做到安全可靠、先进适用、经济合理、资源节约、环境友好,制定本规范。1.0.2本规范适用于交流110kV~750kV架空输电线路的设计,其中交流110kV~500kV适用于单回、同塔双回及同塔多回输电线路设计,交流750kV适用于单回输电线路设计。1.0.3架空输电线路设计,应从实际出发,结合地区特点,积极采用新技术、新工艺、新设备、新材料,推广采用节能、降耗、环保的先进技术和产品。1.0.4对重要线路和特殊区段线路宜采取适当加强措施,提高线路安全水平。1.0.5本规范规定了110kV~750kV架空输电线路设计的基本要求,当本规范与国家法律、行政法规的规定相抵触时,应按国家法律、行政法规的规定执行。1.0.6架空输电线路设计,除应符合本规范的规定外,尚应符合国家现行有关标准的规定。⋅1⋅ 2术语和符号2.1术语2.1.1架空输电线路overheadtransmissionline用绝缘子和杆塔将导线架设于地面上的电力线路。2.1.2弱电线路telecommunicationline指各种电信号通信线路。2.1.3大跨越largecrossing线路跨越通航江河、湖泊或海峡等,因档距较大(在1000m以上)或杆塔较高(在100m以上),导线选型或杆塔设计需特殊考虑,且发生故障时严重影响航运或修复特别困难的耐张段。2.1.4轻、中、重冰区light/medium/heavyicingarea设计覆冰厚度为10mm及以下地区为轻冰区,设计覆冰厚度大于10mm小于20mm地区为中冰区,设计覆冰厚度为20mm及以上地区为重冰区。2.1.5基本风速referencewindspeed按当地空旷平坦地面上10m高度处10min时距,平均的年最大风速观测数据,经概率统计得出50(30)年一遇最大值后确定的风速。2.1.6稀有风速,稀有覆冰rarewindspeed,rareicethickness根据历史上记录存在,并显著地超过历年记录频率曲线的严重大风、覆冰。2.1.7耐张段section两耐张杆塔间的线路部分。2.1.8平均运行张力everydaytension年平均气温情况下,弧垂最低点的导线或地线张力。2.1.9等值附盐密度equivalentsaltdepositdensity(ESDD)溶解后具有与从给定绝缘子的绝缘体表面清洗的自然沉积物溶解后相同电导率的氯化钠总量除以表面积,简称等值盐密。2.1.10不溶物密度non-solubledepositdensity(NSDD)从给定绝缘子的绝缘体表面清洗的非可溶性残留物总量除以表面积,简称灰密。2.1.11重力式基础weightingfoundation基础上拔稳定主要靠基础的重力,且其重力大于上拔力标准值的基础。2.1.12钢筋混凝土杆reinforcedconcretepole钢筋混凝土杆是普通混凝土杆、部分预应力混凝土杆及预应力混凝土杆的总称。2.1.13居民区residentialarea工业企业地区、港口、码头、火车站、城镇等人口密集区。2.1.14非居民区non-residentialarea上述居民区以外地区,均属非居民区。2.1.15交通困难地区difficulttransportarea车辆、农业机械不能到达的地区。2.1.16间隙electricalclearance线路任何带电部分与接地部分的最小距离。2.1.17对地距离groundclearance在规定条件下,任何带电部分与地之间的最小距离。2.1.18保护角shieldingangle通过地线的垂直平面与通过地线和被保护受雷击的导线的平面之间的夹角。2.1.19采动影响区influencedareabyexploitationdisturbing⋅2⋅ 受矿产开采扰动影响的区域。2.2符号2.2.1作用与作用效应C——结构或构件的裂缝宽度或变形的规定限值;fa——修正后地基承载力特征值;P——基础底面处的平均压应力设计值;Pmax——基础底面边缘的最大压应力设计值;R——结构构件的抗力设计值;SEhk——水平地震作用标准值的效应;SEQK——导、地线张力可变荷载的代表值效应;SEVK——竖向地震作用标准值的效应;SGE——永久荷载代表值的效应;SGK——永久荷载标准值的效应;SQik——第i项可变荷载标准值的效应;Swk——风荷载标准值的效应;T——绝缘子承受的最大使用荷载、断线、断联、验算荷载或常年荷载;TE——基础上拔或倾覆外力设计值;Tmax——导、地线在弧垂最低点的最大张力;Tp——导、地线的拉断力;TR——绝缘子的额定机械破坏负荷;V——基准高度为10m的风速;WI——绝缘子串风荷载标准值;Wo——基准风压标准值;Ws——杆塔风荷载标准值;Wx——垂直于导线及地线方向的水平风荷载标准值;γS——土的重度设计值;γC——混凝土的重度设计值。2.2.2电工n——海拔1000m时每串绝缘子所需片数;nH——高海拔地区每串绝缘子所需片数;U——系统标称电压;λ——爬电比距。2.2.3计算系数B——覆冰时风荷载增大系数;Ka——放电电压海拔修正系数;Kc——导、地线的设计安全系数;Ke——绝缘子爬电距离的有效系数;Ki——悬垂绝缘子串系数;KI——绝缘子机械强度的安全系数;m——海拔修正因子;m1——特征指数;α——风压不均匀系数;βc——导线及地线风荷载调整系数;⋅3⋅ βz——杆塔风荷载调整系数;μs——构件的体型系数;μsc——导线或地线的体型系数;μZ——风压高度变化系数;Ψ——可变荷载组合系数;ψωΕ——抗震基本组合中的风荷载组合系数;γo——杆塔结构重要性系数;γEh——水平地震作用分项系数;γEV——竖向地震作用分项系数;γEQ——导、地线张力可变荷载的分项综合系数;γG——永久荷载分项系数;γQi——第i项可变荷载的分项系数;γrf——地基承载力调整系数;γRE——承载力抗震调整系数;γf——基础的附加分项系数;2.2.4几何参数AI——绝缘子串承受风压面积计算值;AS——构件承受风压面积计算值;D——导线水平线间距离;Dp——导线间水平投影距离;Dx——导线三角排列的等效水平线间距离;Dz——导线间垂直投影距离;d——导线或地线的外径或覆冰时的计算外径;分裂导线取所有子导线外径的总和;fc——导线最大弧垂;H——海拔高度;L——档距;Lk——悬垂绝缘子串长度;Lo1——单片悬式绝缘子的几何爬电距离;Lp——杆塔的水平档距;S——导线与地线间的距离;θ——风向与导线或地线方向之间的夹角;γk——几何参数的标准值。⋅4⋅ 3路径选择3.0.1路径选择宜采用卫片、航片、全数字摄影测量系统和红外测量等新技术;在地质条件复杂地区,必要时宜采用地质遥感技术;综合考虑线路长度、地形地貌、地质、冰区、交通、施工、运行及地方规划等因素,进行多方案技术经济比较,做到安全可靠、环境友好、经济合理。3.0.2路径选择应避开军事设施、大型工矿企业及重要设施等,符合城镇规划。3.0.3路径选择宜避开不良地质地带和采动影响区,当无法避让时,应采取必要的措施;宜避开重冰区、易舞动区及影响安全运行的其他地区;宜避开原始森林、自然保护区和风景名胜区。3.0.4路径选择应考虑与电台、机场、弱电线路等邻近设施的相互影响。3.0.5路径选择宜靠近现有国道、省道、县道及乡镇公路,充分使用现有的改善交通条件,方便施工和运行。3.0.6大型发电厂和枢纽变电所的进出线、两回或多回路相邻线路应统一规划,在走廊拥挤地段宜采用同杆塔架设。3.0.7轻、中、重冰区的耐张段长度分别不宜大于10km、5km和3km,且单导线线路不宜大于5km。当耐张段长度较长时应采取防串倒措施。在高差或档距相差悬殊的山区或重冰区等运行条件较差的地段,耐张段长度应适当缩短。输电线路与主干铁路、高速公路交叉,应采用独立耐张段。3.0.8山区线路在选择路径和定位时,应注意控制使用档距和相应的高差,避免出现杆塔两侧大小悬殊的档距,当无法避免时应采取必要的措施,提高安全度。3.0.9有大跨越的输电线路,路径方案应结合大跨越的情况,通过综合技术经济比较确定。⋅5⋅ 4气象条件4.0.1设计气象条件,应根据沿线气象资料的数理统计结果及附近已有线路的运行经验确定,当沿线的气象与本规范附录A典型气象区接近时,宜采用典型气象区所列数值。基本风速、设计冰厚重现期应符合下列规定:1750kV、500kV输电线路及其大跨越重现期应取50年。2110kV~330kV输电线路及其大跨越重现期应取30年。4.0.2确定基本风速时,应按当地气象台、站10min时距平均的年最大风速为样本,并宜采用极值Ⅰ型分布作为概率模型,统计风速的高度应符合下列规定:1110kV~750kV输电线路统计风速应取离地面10m。2各级电压大跨越统计风速应取离历年大风季节平均最低水位10m。4.0.3山区输电线路,宜采用统计分析和对比观测等方法,由邻近地区气象台、站的气象资料推算山区的基本风速,并应结合实际运行经验确定。当无可靠资料时,宜将附近平原地区的统计值提高10%。4.0.4110kV~330kV输电线路的基本风速,不宜低于23.5m/s;500kV~750kV输电线路,基本风速不宜低于27m/s。必要时还宜按稀有风速条件进行验算。4.0.5轻冰区宜按无冰、5mm或10mm覆冰厚度设计,中冰区宜按15mm或20mm覆冰厚度设计,重冰区宜按20mm、30mm、40mm或50mm覆冰厚度等设计,必要时还宜按稀有覆冰条件进行验算。4.0.6地线设计冰厚,除无冰区段外,应较导线冰厚增加5mm。4.0.7设计时应加强对沿线已建线路设计、运行情况的调查,并应考虑微地形、微气象条件以及导线易舞动地区的影响。4.0.8大跨越基本风速,当无可靠资料时,宜将附近陆上输电线路的风速统计值换算到跨越处历年大风季节平均最低水位以上10m处,并增加10%,考虑水面影响再增加10%后选用。大跨越基本风速不应低于相连接的陆上输电线路的基本风速。4.0.9大跨越设计冰厚,除无冰区段外,宜较附近一般输电线路的设计冰厚增加5mm。4.0.10设计用年平均气温,应按下列规定取值:1当地区年平均气温在3℃~17℃时,宜取与年平均气温值邻近的5的倍数值;2当地区年平均气温小于3℃和大于17℃时,分别按年平均气温减少3℃和5℃后,取与此数邻近的5的倍数值。4.0.11安装工况风速应采用10m/s,覆冰厚度应采用无冰,同时气温应按下列规定取值:1最低气温为-40℃的地区,宜采用-15℃;2最低气温为-20℃的地区,宜采用-10℃;3最低气温为-10℃的地区,宜采用-5℃;4最低气温为-5℃的地区,宜采用0℃。4.0.12雷电过电压工况的气温宜采用15℃,当基本风速折算到导线平均高度处其值大于等于35m/s时雷电过电压工况的风速宜取15m/s,否则取10m/s;校验导线与地线之间的距离时,应采用无风、无冰工况。4.0.13操作过电压工况的气温可采用年平均气温,风速宜取基本风速折算到导线平均高度处的风速的50%,但不宜低于15m/s,且应无冰。4.0.14带电作业工况的风速可采用10m/s,气温可采用15℃,覆冰厚度应采用无冰。⋅6⋅ 5导线和地线5.0.1输电线路的导线截面,宜根据系统需要按照经济电流密度选择;也可根据系统输送容量,结合不同导线的材料结构进行电气和机械特性等比选,通过年费用最小法进行综合技术经济比较后确定。5.0.2输电线路的导线截面和分裂型式应满足电晕、无线电干扰和可听噪声等要求。当选用现行国家标准《圆线同心绞架空导线》GB/T1179中的钢芯铝绞线时,海拔不超过1000m时可不验算电晕的导线最小外径应符合表5.0.2的规定。表5.0.2可不必验算电晕的导线最小外径标称电压(kV)1102203305007502×21.6导线外径(mm)9.621.633.62×36.243×26.824×21.64×36.95×30.206×25.503×17.15.0.3大跨越的导线截面宜按允许载流量选择,其允许最大输送电流与陆上线路相配合,并通过综合技术经济比较确定。5.0.4海拔不超过1000m时,距输电线路边相导线投影外20m处且离地2m高且频率为0.5MHz时的无线电干扰限值应符合表5.0.4的规定。表5.0.4无线电干扰限值标称电压(kV)110220~330500750限值dB(μv/m)465355585.0.5海拔不超过1000m时,距输电线路边相导线投影外20m处,湿导线条件下的可听噪声限值应符合表5.0.5的规定。表5.0.5可听噪声限值标称电压(kV)110~750限值dB(A)555.0.6验算导线允许载流量时,导线的允许温度宜按下列规定取值:1钢芯铝绞线和钢芯铝合金绞线宜采用+70℃,必要时可采用+80℃;大跨越宜采用+90℃;2钢芯铝包钢绞线和铝包钢绞线可采用+80℃,大跨越可采用+100℃,或经试验决定;3镀锌钢绞线可采用+125℃。2注:环境气温宜采用最热月平均最高温度;风速采用0.5m/s(大跨越采用0.6m/s);太阳辐射功率密度采用0.1W/cm。5.0.7导、地线在弧垂最低点的设计安全系数不应小于2.5,悬挂点的设计安全系数不应小于2.25。地线的设计安全系数不应小于导线的设计安全系数。5.0.8导、地线在弧垂最低点的最大张力,应按下式计算:TpT≤maxKC(5.0.8)式中:Tmax——导、地线在弧垂最低点的最大张力(N);Tp——导、地线的拉断力(N);Kc——导、地线的设计安全系数。5.0.9在稀有风速或稀有覆冰气象条件时,弧垂最低点的最大张力,不应超过其导、地线拉断力的70%。悬挂点的最大张力,不应超过导、地线拉断力的77%。5.0.10地线(包括光纤复合架空地线)应满足电气和机械使用条件要求,可选用镀锌钢绞线或复合型绞线。验算短路热稳定时,地线的允许温度宜按下列规定取值:1钢芯铝绞线和钢芯铝合金绞线可采用+200℃;2钢芯铝包钢绞线和铝包钢绞线可采用+300℃;⋅7⋅ 3镀锌钢绞线可采用+400℃;4光纤复合架空地线的允许温度应采用产品试验保证值。5.0.11光纤复合架空地线的结构选型应考虑耐雷击性能,短路电流值和相应计算时间应根据系统情况确定。5.0.12地线采用镀锌钢绞线时与导线的配合宜符合表5.0.12的规定。表5.0.12地线采用镀锌钢绞线时与导线的配合导线型号LGJ-185/30及以下LGJ-185/45~LGJ-400/35LGJ-400/50及以上镀锌钢绞线最小无冰区段3550802标称截面(mm)覆冰区段508010022注:500kV及以上输电线路无冰区段、覆冰区段地线采用镀锌钢绞线时最小标称截面应分别不小于80mm、100mm。5.0.13导、地线防振措施应符合下列规定:1铝钢截面比不小于4.29的钢芯铝绞线或镀锌钢绞线,其导、地线平均运行张力的上限和相应的防振措施,应符合表5.0.13的规定。当有多年运行经验时可不受表5.0.13的限制。表5.0.13导、地线平均运行张力的上限和相应的防振措施平均运行张力的上限(拉断力的百分数)(%)情况防振措施钢芯铝绞线镀锌钢绞线档距不超过500m的开阔地区1612不需要档距不超过500m的非开阔地区1818不需要档距不超过120m1818不需要不论档距大小22-护线条不论档距大小2525防振锤(阻尼线)或另加护线条注:四分裂及以上导线采用阻尼间隔棒时,档距在500m及以下可不再采用其它防振措施。阻尼间隔棒宜不等距、不对称布置,导线最大次档距不宜大于70m,端次档距宜控制在28m~35m。2对本规范第5.0.13条第1款以外的导、地线,其允许平均运行张力的上限及相应的防振措施,应根据当地的运行经验确定,也可采用制造厂提供的技术资料。必要时通过试验确定。3大跨越导、地线的防振措施,宜采用防振锤、阻尼线或阻尼线加防振锤方案,同时分裂导线宜采用阻尼间隔棒,具体设计方案宜参考运行经验或通过试验确定。5.0.14线路经过导线易发生舞动地区时应采取或预留防舞措施。5.0.15导、地线架设后的塑性伸长,应按制造厂提供的数据或通过试验确定,塑性伸长对弧垂的影响-4宜采用降温法补偿。当无资料时,镀锌钢绞线的塑性伸长可采用1×10,并降低温度10℃补偿;钢芯铝绞线的塑性伸长及降温值可按表5.0.15的规定确定。表5.0.15钢芯铝绞线的塑性伸长及降温值铝钢截面比塑性伸长降温值(℃)-44.29~4.383×1015-4-45.05~6.163×10~4×1015~20-4-47.71~7.914×10~5×1020~25-4-411.34~14.465×10~6×1025(或根据试验数据确定)注:对铝包钢绞线、大铝钢截面比的钢芯铝绞线或钢芯铝合金绞线应由制造厂家提供塑性伸长值或降温值。⋅8⋅ 6绝缘子和金具6.0.1绝缘子机械强度的安全系数,应符合表6.0.1的规定。双联及多联绝缘子串应验算断一联后的机械强度,其荷载及安全系数按断联情况考虑。表6.0.1绝缘子机械强度的安全系数最大使用荷载情况常年荷载验算断线断联盘型绝缘子棒型绝缘子安全系数2.73.04.01.51.81.5绝缘子机械强度的安全系数KI应按下式计算:TRK=(6.0.1)IT式中:TR——绝缘子的额定机械破坏负荷(kN);T——分别取绝缘子承受的最大使用荷载、断线、断联、验算荷载或常年荷载(kN)。注:常年荷载是指年平均气温条件下绝缘子所承受的荷载。验算荷载是验算条件下绝缘子所承受的荷载。断线的气象条件是无风、有冰、oo-5C,断联的气象条件是无风、无冰、-5C。设计悬垂串时导、地线张力可按本规范第10.1节的规定取值。6.0.2采用黑色金属制造的金具表面应热镀锌或采取其他相应的防腐措施。6.0.3金具强度的安全系数应符合下列规定:1最大使用荷载情况不应小于2.5;2断线、断联、验算情况不应小于1.5。6.0.4330kV及以上线路的绝缘子串及金具应考虑均压和防电晕措施。有特殊要求需要另行研制或采用非标准金具时,应经试验合格后方可使用。6.0.5地线绝缘时宜使用双联绝缘子串。6.0.6当线路与直流输电工程接地极距离小于5km时地线(包括光纤复合架空地线)应绝缘,大于5km时通过计算确定地线(包括光纤复合架空地线)是否绝缘。6.0.7与横担连接的第一个金具应转动灵活且受力合理,其强度应高于串内其他金具强度。6.0.8输电线路悬垂V串两肢之间夹角的一半可比最大风偏角小5º~10º,或通过试验确定。6.0.9线路经过易舞动区应适当提高金具和绝缘子串的机械强度。6.0.10在易发生严重覆冰地区,宜增加绝缘子串长或采用V型串、八字串。⋅9⋅ 7绝缘配合、防雷和接地7.0.1输电线路的绝缘配合,应满足线路在工频电压、操作过电压、雷电过电压等各种条件下安全可靠地运行。7.0.2在海拔高度1000m以下地区,操作过电压及雷电过电压要求的悬垂绝缘子串绝缘子片数,应符合表7.0.2的规定。耐张绝缘子串的绝缘子片数应在表7.0.2的基础上增加,对110kV~330kV输电线路应增加1片,对500kV输电线路应增加2片,对750kV输电线路不需增加片数。表7.0.2操作过电压及雷电过电压要求悬垂绝缘子串的最少片数标称电压(kV)110220330500750单片绝缘子的高度(mm)146146146155170绝缘子片数(片)7131725327.0.3全高超过40m有地线的杆塔,高度每增加10m,应比本规范表7.0.2增加1片相当于高度为146mm的绝缘子,全高超过100m的杆塔,绝缘子片数应根据运行经验结合计算确定。由于高杆塔而增加绝缘子片数时,雷电过电压最小间隙也应相应增大;750kV杆塔全高超过40m时,可根据实际情况进行验算,确定是否需要增加绝缘子片数和间隙。7.0.4绝缘配置应以审定的污区分布图为基础,结合线路附近的污秽和发展情况,综合考虑环境污秽变化因素,选择合适的绝缘子型式和片数,并适当留有裕度。7.0.5绝缘配合设计可采用爬电比距法,也可采用污耐压法选择合适的绝缘子型式和片数。当采用爬电比距法时,绝缘子片数应按下式计算:λUn≥(7.0.4)KLeo1式中:n——海拔1000m时每串绝缘子所需片数;λ——爬电比距(cm/kV);U——系统标称电压(kV);Lo1——单片悬式绝缘子的几何爬电距离(cm);Ke——绝缘子爬电距离的有效系数,主要由各种绝缘子几何爬电距离在试验和运行中污秽耐压的有效性来确定;并以XP-70、XP-160型绝缘子为基础,其Ke值取为1。7.0.6通过污秽地区的输电线路,耐张绝缘子串的片数按本规范第7.0.3条的规定选择并已达到本规范第7.0.2条的规定片数时,可不再比悬垂绝缘子串增加。同一污区,其爬电比距根据运行经验较悬垂绝缘子串可适当减少。7.0.7在轻、中污区复合绝缘子的爬电距离不宜小于盘型绝缘子;在重污区其爬电距离不应小于盘型绝缘子最小要求值的3/4且不应小于2.8cm/kV;用于220kV及以上输电线路复合绝缘子两端都应加均压环,其有效绝缘长度需满足雷电过电压的要求。7.0.8高海拔地区悬垂绝缘子串的片数,宜按下式计算:n=ne0.1215m1(H−1)H(7.0.7)式中:nH——高海拔地区每串绝缘子所需片数;H——海拔高度(km);m1——特征指数,它反映气压对于污闪电压的影响程度,由试验确定。各种绝缘子m1可按本规范附录C的规定取值。7.0.9在海拔不超过1000m的地区,在相应风偏条件下,带电部分与杆塔构件(包括拉线、脚钉等)的最小间隙,应符合表7.0.9-1和7.0.9-2的规定。⋅10⋅ 表7.0.9-1110kV~500kV带电部分与杆塔构件(包括拉线、脚钉等)的最小间隙(m)标称电压(kV)110220330500工频电压0.250.550.901.201.30操作过电压0.701.451.952.502.70雷电过电压1.001.92.303.303.30表7.0.9-2750kV带电部分与杆塔构件(包括拉线、脚钉等)的最小间隙(m)标称电压(kV)750海拔高度(m)5001000工频电压I串1.801.90边相I串3.804.00操作过电压中相V串4.604.80雷电过电压4.20(或按绝缘子串放电电压的0.80配合)注:1按雷电过电压和操作过电压情况校验间隙时的相应气象条件,可按本规范附录A的规定取值。2按运行电压情况校验间隙时风速采用基本风速修正至相应导线平均高度处的值及相应气温。3当因高海拔而需增加绝缘子数量时,雷电过电压最小间隙也应相应增大。4500kV空气间隙栏,左侧数据适合于海拔高度不超过500m地区;右侧是用于超过500m但不超过1000m的地区。7.0.10在海拔高度1000m以下地区,带电作业时,带电部分对杆塔接地部分的校验间隙应符合表7.0.10的规定。表7.0.10带电作业,带电部分对杆塔与接地部分的校验间隙标称电压(kV)1102203305007504.00/4.30校验间隙(m)1.001.802.203.20(边相I串/中相V串)注:1对操作人员需要停留工作的部位,还应考虑人体活动范围0.5m。2校验带电作业的间隙时,应采用下列计算条件:气温+15℃,风速10m/s。7.0.11海拔高度不超过1000m的地区,在塔头结构布置时,相间操作过电压相间最小间隙和档距中考虑导线风偏工频电压和操作过电压相间最小间隙,宜符合表7.0.11的规定。表7.0.11工频电压和操作过电压相间最小间隙(m)标称电压(kV)110220330500750工频电压0.500.901.602.202.80塔头1.202.403.405.207.70*操作过电压档距中1.102.103.004.605.40注:*表示操作过电压相间最小间隙为单回路紧凑型模拟塔头试验值。7.0.12空气放电电压海拔修正系数Ka,可按下式计算:mHK=e8.15a(7.0.12)式中:H——海拔高度(km);m——海拔修正因子,工频、雷电电压海拔修正因子m=1.0;操作过电压海拔修正因子可按海拔修正因子m与电压的关系(图7.0.12)中的曲线a、c取值。⋅11⋅ 图7.0.12海拔修正因子m与电压的关系a—相对地绝缘;b—纵向绝缘;c—相间绝缘;d—棒—板间隙7.0.13输电线路的防雷设计,应根据线路电压、负荷性质和系统运行方式,结合当地已有线路的运行经验,地区雷电活动的强弱、地形地貌特点及土壤电阻率高低等情况,在计算耐雷水平后,通过技术经济比较,采用合理的防雷方式,应符合下列规定:1110kV输电线路宜沿全线架设地线,在年平均雷暴日数不超过15或运行经验证明雷电活动轻微的地区,可不架设地线。无地线的输电线路,宜在变电所或发电厂的进线段架设1km~2km地线。2220kV~330kV输电线路应沿全线架设地线,年平均雷暴日数不超过15的地区或运行经验证明雷电活动轻微的地区,可架设单地线,山区宜架设双地线。3500kV~750kV输电线路应沿全线架设双地线。7.0.14杆塔上地线对边导线的保护角,应符合下列要求:1对于单回路,330kV及以下线路的保护角不宜大于15°,500kV~750kV线路的保护角不宜大于10°;2对于同塔双回或多回路,110kV线路的保护角不宜大于10°,220kV及以上线路的保护角均不宜大于0°;3单地线线路不宜大于25°;4对重覆冰线路的保护角可适当加大。7.0.15杆塔上两根地线之间的距离,不应超过地线与导线间垂直距离的5倍。在一般档距的档距中央,导线与地线间的距离,应按下式计算:S≥0.012L+1(7.0.15)式中:S——导线与地线间的距离(m);L——档距(m)。注:计算条件为:气温+15℃,无风、无冰。7.0.16有地线的杆塔应接地。在雷季干燥时,每基杆塔不连地线的工频接地电阻,不宜大于表7.0.16规定的数值。土壤电阻率较低的地区,当杆塔的自然接地电阻不大于表7.0.16所列数值时,可不装设人工接地体。表7.0.16有地线的线路杆塔不连地线的工频接地电阻土壤电阻率(Ω·m)100及以下100以上至500500以上至10001000以上至20002000以上工频接地电阻(Ω)1015202530(注)注:如土壤电阻率超过2000Ω·m,接地电阻很难降到30Ω时,可采用6~8根总长不超过500m的放射形接地体或连续伸长接地体,其接地电阻不受限制。⋅12⋅ 7.0.17中性点非直接接地系统在居民区的无地线钢筋混凝土杆和铁塔应接地,其接地电阻不应超过30Ω。7.0.18线路经过直流接地极附近时,要考虑接地极对铁塔、基础的影响。7.0.19钢筋混凝土杆的铁横担、地线支架、爬梯等铁附件与接地引下线应有可靠的电气连接,并应符合下列规定:1利用钢筋兼作接地引下线的钢筋混凝土电杆,其钢筋与接地螺母、铁横担或地线支架之间应有可靠的电气连接;22外敷的接地引下线可采用镀锌钢绞线,其截面应按热稳定要求选取,且不应小于25mm;23接地体引出线的截面不应小于50mm并应进行热稳定验算。引出线表面应进行有效的防腐处理,如热镀锌。7.0.20通过耕地的输电线路,其接地体应埋设在耕作深度以下。位于居民区和水田的接地体应敷设成环形。7.0.21采用绝缘地线时,应限制地线上的电磁感应电压和电流,并选用可靠的地线间隙,以保证绝缘地线的安全运行。对绝缘地线长期通电的接地引线和接地装置,必须校验其热稳定,设置人身安全的防护措施。7.0.22当输电线路与弱电线路交叉时,交叉档弱电线路的木质电杆,应有防雷措施。⋅13⋅ 8导线布置8.0.1导线的线间距离结合运行经验确定,并应符合下列规定:1对1000m以下档距,水平线间距离宜按下式计算:UD=kL++0.65f(8.0.1-1)ikC110表8.0.1-1ki系数悬垂绝缘子串型式I-I串I-V串V-V串ki0.40.40式中:ki——悬垂绝缘子串系数,宜符合表8.0.1-1规定的数值;D——导线水平线间距离(m);Lk——悬垂绝缘子串长度(m);U——系统标称电压(kV);fc——导线最大弧垂(m)。注:一般情况下,使用悬垂绝缘子串的杆塔,其水平线间距离与档距的关系,可按本规范附录D的规定取值。2导线垂直排列的垂直线间距离,宜采用公式8.0.1-1计算结果的75%。使用悬垂绝缘子串的杆塔的最小垂直线间距离宜符合表8.0.1-2的规定。表8.0.1-2使用悬垂绝缘子串杆塔的最小垂直线间距离标称电压(kV)110220330500750垂直线间距离(m)3.55.57.510.012.53导线三角排列的等效水平线间距离,宜按下式计算:22D=D+(4/3D)(8.0.1-2)XpZ式中:Dx——导线三角排列的等效水平线间距离(m);Dp——导线间水平投影距离(m);Dz——导线间垂直投影距离(m)。8.0.2如无运行经验,覆冰地区上下层相邻导线间或地线与相邻导线间的最小水平偏移,宜符合表8.0.2的规定。表8.0.2上下层相邻导线间或地线与相邻导线间的最小水平偏移(m)标称电压(kV)110220330500750设计冰厚10(mm)0.51.01.51.752.0注:无冰区可不考虑水平偏移。设计冰厚5mm地区,上下层相邻导线间或地线与相邻导线间的水平偏移,可根据运行经验参照表8.0.2适当减少。8.0.3双回路及多回路杆塔,不同回路的不同相导线间的水平或垂直距离,应比本规范第8.0.1条的规定增加0.5m。8.0.4线路换位,宜符合下列规定:1中性点直接接地的电力网,长度超过100km的输电线路宜换位。换位循环长度不宜大于200km。2中性点非直接接地电力网,为降低中性点长期运行中的电位,可用换位或变换输电线路相序排列的方法来平衡不对称电容电流。3一个变电所某级电压的每回出线虽小于100km,但其总长度超过200km,可采用换位或变换各回输电线路的相序排列的措施来平衡不对称电流。4对于∏接线路应校核不平衡度,必要时进行换位。⋅14⋅ 9杆塔型式9.0.1杆塔类型宜符合下列规定:1杆塔按其受力性质,宜分为悬垂型、耐张型杆塔。悬垂型杆塔宜分为悬垂直线和悬垂转角杆塔;耐张型杆塔宜分为耐张直线、耐张转角和终端杆塔。2杆塔按其回路数,应分为单回路、双回路和多回路杆塔。单回路导线既可水平排列,也可三角排列或垂直排列;双回路和多回路杆塔导线可按垂直排列,必要时可考虑水平和垂直组合方式排列。9.0.2杆塔的外形规划与构件布置应按照导线和地线排列方式,并应以结构简单、受力均衡、传力清晰、外形美观为原则,同时应结合占地范围、杆塔材料、运行维护、施工方法、制造工艺等因素在充分进行设计优化的基础上选取技术先进、经济合理的设计方案。9.0.3杆塔使用宜遵守以下原则:1对不同类型杆塔的选用,应依据线路路径特点,按照安全可靠、经济合理、维护方便和有利于环境保护的原则进行。2在平地和丘陵等便于运输和施工的非农田和非繁华地段,可因地制宜地采用拉线杆塔和钢筋混凝土杆。3对于山区线路杆塔,应依据地形特点,配合不等高基础,采用全方位长短腿结构形式。4对于线路走廊拆迁或清理费用高以及走廊狭窄的地带,宜采用导线三角形或垂直排列的杆塔,并考虑V型、Y型和L型绝缘子串使用的可能性,在满足安全性和经济性的基础上减小线路走廊宽度。轻、中冰区线路宜结合远景规划,采用双回路或多回路杆塔;重冰区线路宜采用单回路导线水平排列的杆塔;城区或市郊线路可采用钢管杆。5对于悬垂直线杆塔,当需要兼小角度转角,且不增加杆塔头部尺寸时,其转角度数不宜大于3°。悬垂转角杆塔的转角度数,对330kV及以下线路杆塔不宜大于10°;对500kV及以上线路杆塔不宜大于20°。⋅15⋅ 10杆塔荷载及材料10.1杆塔荷载10.1.1荷载分类宜符合下列要求:1永久荷载:导线及地线、绝缘子及其附件、杆塔结构、各种固定设备、基础、以及土石方等的重力荷载;拉线或纤绳的初始张力,土压力及预应力等荷载。2可变荷载:风和冰(雪)荷载;导线、地线及拉线的张力;安装检修的各种附加荷载;结构变形引起的次生荷载以及各种振动动力荷载。10.1.2杆塔的作用荷载宜分为横向荷载、纵向荷载和垂直荷载。10.1.3各类杆塔均应计算线路正常运行情况、断线情况、不均匀覆冰情况和安装情况下的荷载组合,必要时尚应验算地震等稀有情况。10.1.4各类杆塔的正常运行情况,应计算下列荷载组合:1基本风速、无冰、未断线(包括最小垂直荷载和最大水平荷载组合)。2设计覆冰、相应风速及气温、未断线。3最低气温、无冰、无风、未断线(适用于终端和转角杆塔)。10.1.5悬垂型杆塔(不含大跨越悬垂型杆塔)的断线情况,应按-5℃、有冰、无风的气象条件,计算下列荷载组合:1对单回路杆塔,单导线断任意一相导线(分裂导线任意一相导线有纵向不平衡张力),地线未断;断任意一根地线,导线未断。2对双回路杆塔,同一档内,单导线断任意两相导线(分裂导线任意两相导线有纵向不平衡张力);同一档内,断一根地线,单导线断任意一相导线(分裂导线任意一相导线有纵向不平衡张力)。3对多回路杆塔,同一档内,单导线断任意三相导线(分裂导线任意三相导线有纵向不平衡张力);同一档内,断一根地线,单导线断任意两相导线(分裂导线任意两相导线有纵向不平衡张力)。10.1.6耐张型杆塔的断线情况应按-5℃、有冰、无风的气象条件,计算下列荷载组合:1对单回路和双回路杆塔,同一档内,单导线断任意两相导线(分裂导线任意两相导线有纵向不平衡张力)、地线未断;同一档内,断任意一根地线,单导线断任意一相导线(分裂导线任意一相导线有纵向不平衡张力)。2对多回路塔,同一档内,单导线断任意三相导线(分裂导线任意三相导线有纵向不平衡张力)、地线未断;同一档内,断任意一根地线,单导线断任意两相导线(分裂导线任意两相导线有纵向不平衡张力)。10.1.710mm及以下冰区导、地线断线张力(或分裂导线纵向不平衡张力)的取值应符合表10.1.7规定的导、地线最大使用张力的百分数,垂直冰荷载取100%设计覆冰荷载。表10.1.710mm及以下冰区导、地线断线张力(或分裂导线纵向不平衡张力)(%)悬垂塔导线耐张塔导线地形地线单导线双分裂导线双分裂以上导线单导线双分裂及以上导线平丘10050252010070山地1005030251007010.1.810mm冰区不均匀覆冰情况的导、地线不平衡张力的取值应符合表10.1.8规定的导、地线最大使用张力的百分数。垂直冰荷载按75%设计覆冰荷载计算。相应的气象条件按-5℃、10m/s风速的气象条件计算。⋅16⋅ 表10.1.8不均匀覆冰情况的导、地线不平衡张力(%)悬垂型杆塔耐张型杆塔导线地线导线地线1020304010.1.9各类杆塔均应考虑所有导、地线同时同向有不均匀覆冰的不平衡张力,使杆塔承受最大的弯矩。10.1.10各类杆塔在断线情况下的断线张力(分裂导线纵向不平衡张力),以及不均匀覆冰情况下的不平衡张力均应按静态荷载计算。10.1.11防串倒的加强型悬垂型杆塔,除按常规悬垂型杆塔工况计算外,还应按所有导、地线同侧有断线张力(分裂导线纵向不平衡张力)计算。10.1.12各类杆塔的验算覆冰荷载情况,按验算冰厚、−5℃、10m/s风速,所有导、地线同时同向有不平衡张力,使杆塔承受最大弯矩。10.1.13各类杆塔的安装情况,应按10m/s风速、无冰、相应气温的气象条件下考虑下列荷载组合:1悬垂型杆塔的安装荷载应符合下列规定:1)提升导、地线及其附件时的作用荷载。包括提升导、地线、绝缘子和金具等重量(一般按2.0倍计算)、安装工人和工具的附加荷载,应考虑动力系数1.1,附加荷载标准值宜符合表10.1.13的规定。表10.1.13附加荷载标准值(kN)导线地线电压(kV)悬垂型杆塔耐张型杆塔悬垂型杆塔耐张型杆塔1101.52.01.01.5220~3303.54.52.02.0500~7504.06.02.02.02)导线及地线锚线作业时的作用荷载。锚线对地夹角不宜大于20°,正在锚线相的张力应考虑动力系数1.1。挂线点垂直荷载取锚线张力的垂直分量和导、地线重力和附加荷载之和,纵向不平衡张力分别取导、地线张力与锚线张力纵向分量之差。2耐张型杆塔的安装荷载应符合下列规定:1)导线及地线荷载:锚塔:锚地线时,相邻档内的导线及地线均未架设;锚导线时,在同档内的地线已架设。紧线塔:紧地线时,相邻档内的地线已架设或未架设,同档内的导线均未架设;紧导线时,同档内的地线已架设,相邻档内的导、地线已架设或未架设。2)临时拉线所产生的荷载:锚塔和紧线塔均允许计及临时拉线的作用,临时拉线对地夹角不应大于45°,其方向与导、地线方向一致,临时拉线一般可平衡导、地线张力的30%。500kV及以上杆塔,对四分裂导线的临时拉线按平衡导线张力标准值30kN考虑,六分裂及以上导线的临时拉线按平衡导线张力标准值40kN考虑,地线临时拉线按平衡地线张力标准值5kN考虑。3)紧线牵引绳产生的荷载:紧线牵引绳对地夹角宜按不大于20°考虑,计算紧线张力时应计及导、地线的初伸长、施工误差和过牵引的影响。4)安装时的附加荷载:宜按本规范表10.1.13的规定取值。3导、地线的架设次序,宜考虑自上而下地逐相(根)架设。对于双回路及多回路杆塔,应按实际需要,考虑分期架设的情况。4与水平面夹角不大于30度、且可以上人的铁塔构件,应能承受设计值1000N人重荷载,且不应与其他荷载组合。10.1.14终端杆塔应计及变电站(或升压站)一侧导线及地线已架设或未架设的情况。⋅17⋅ 10.1.15计算曲线型铁塔时,应考虑沿高度方向不同时出现最大风速的不利情况。10.1.16位于地震烈度为7度及以上地区的混凝土高塔和位于地震烈度为9度及以上地区的各类杆塔均应进行抗震验算。10.1.17外壁坡度小于2%的圆筒形结构或圆管构件,应根据雷诺数Re的不同情况进行横风向风振(旋涡脱落)校核。10.1.18导线及地线的水平风荷载标准值和基准风压标准值,应按下式计算:2Wx=α·Wo·μZ·μSC·βc·d·Lp·B·sinθ(10.1.18-1)2Wo=V/1600(10.1.18-2)式中:Wx——垂直于导线及地线方向的水平风荷载标准值(kN);α——风压不均匀系数,应根据设计基本风速,按表10.1.18-1的规定确定,当校验杆塔电气间隙时,α随水平档距变化取值按表10.1.18-2的规定确定。βc——500kV和750kV线路导线及地线风荷载调整系数,仅用于计算作用于杆塔上的导线及地线风荷载(不含导线及地线张力弧垂计算和风偏角计算),βc应按表10.1.18-1的规定确定;其它电压级的线路βc取1.0;μZ——风压高度变化系数,基准高度为10m的风压高度变化系数按表10.1.21的规定确定;μSC——导线或地线的体型系数:线径小于17mm或覆冰时(不论线径大小)应取μSC=1.2;线径大于或等于17mm,μSC取1.1;d——导线或地线的外径或覆冰时的计算外径;分裂导线取所有子导线外径的总和(m);Lp——杆塔的水平档距(m);B——覆冰时风荷载增大系数,5mm冰区取1.1,10mm冰区取1.2;θ——风向与导线或地线方向之间的夹角(度);2Wo——基准风压标准值(kN/m);V——基准高度为10m的风速(m/s)。表10.1.18-1风压不均匀系数α和导地线风载调整系数βc风速V(m/s)≤2020≤V<2727≤V<31.5≥31.5计算杆塔荷载1.000.850.750.70α设计杆塔(风偏计算用)1.000.750.610.61βc计算500、750kV杆塔荷载1.001.101.201.30注:对跳线计算,α宜取1.0。表10.1.18-2风压不均匀系数α随水平档距变化取值水平档距(m)≤200250300350400450500≥550α0.800.740.700.670.650.630.620.6110.1.19杆塔风荷载的标准值,应按下式计算:WS=WO·μZ·μS·βZ·B·AS(10.1.19)式中:WS——杆塔风荷载标准值(kN);μS——构件的体型系数;2AS——承受风压的投影面积计算值(m);βz——杆塔风荷载调整系数。10.1.20杆塔风荷载调整系数βz应符合下列规定:1杆塔设计时,当杆塔全高不超过60m,杆塔风荷载调整系数βz(用于杆塔本身)应按表10.1.20的规定对全高采用一个系数;当杆塔全高超过60m,杆塔风荷载调整系数βz应按现行国家规范《建筑结构荷载规范》GB50009采用由下到上逐段增大的数值,但其加权平均值对自立式铁塔不应小于1.6,对单柱拉线杆塔不应小于1.8。⋅18⋅ 2设计基础时,当杆塔全高不超过60m,杆塔风荷载调整系数βz应取1.0;当杆塔全高不超过60m,宜采用由下到上逐段增大的数值,但其加权平均值对自立式铁塔不应小于1.3。表10.1.20杆塔风荷载调整系数βz(用于杆塔本身)杆塔全高H(m)2030405060单柱拉线杆塔1.01.41.61.71.8βz其他杆塔1.01.251.351.51.6注:1中间值按插入法计算。2对自立式铁塔,表中数值适用于高度与根开之比为4~6。10.1.21绝缘子串风荷载的标准值,应按下式计算:WI=WO·μZ·B·AI(10.1.21)式中:WI——绝缘子串风荷载标准值(kN);2AI——绝缘子串承受风压面积计算值(m)。10.1.22对于平坦或稍有起伏的地形,风压高度变化系数应根据地面粗糙度类别按表10.1.22的规定确定。表10.1.22风压高度变化系数μZ地面粗糙度类别离地面或海平面高度(m)ABCD51.171.000.740.62101.381.000.740.62151.521.140.740.62201.631.250.840.62301.801.421.000.62401.921.561.130.73502.031.671.250.84602.121.771.350.93702.201.861.451.02802.271.951.541.11902.342.021.621.191002.402.091.701.271502.642.382.031.612002.832.612.301.922502.992.802.542.193003.122.972.752.453503.123.122.942.684003.123.123.122.91≥4503.123.123.123.12注:地面粗糙度类别:A类指近海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区;B类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区;C类指有密集建筑群的城市市区;D类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区。⋅19⋅ 10.2结构材料10.2.1钢材的材质应根据结构的重要性、结构形式、连接方式、钢材厚度和结构所处的环境及气温等条件进行合理选择。钢材等级宜采用Q235、Q345、Q390和Q420,有条件时也可采用Q460。钢材的质量应分别符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T700和《低合金结构钢》GB/T1591的规定。10.2.2所有杆塔结构的钢材均应满足不低于B级钢的质量要求。当采用40mm及以上厚度的钢板焊接时,应采取防止钢材层状撕裂的措施。10.2.3结构连接宜采用4.8、5.8、6.8、8.8级热浸镀锌螺栓,有条件时也可使用10.9级螺栓,其材质和机械特性应分别符合现行国家标准《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》GB/T3098.1和《紧固件机械性能螺母粗牙螺纹》GB/T3098.2的有关规定。10.2.4环形断面的普通混凝土杆及预应力混凝土杆的钢筋,宜符合下列规定:1普通钢筋宜采用HRB400级和HRB335级钢筋,也可采用HPB235级和RRB400级钢筋;2预应力钢筋宜采用预应力钢丝,也可采用热处理钢筋。10.2.5环形断面的普通混凝土杆和预应力混凝土杆的混凝土强度等级应分别不低于C40和C50。其他混凝土预制构件不应低于C20。混凝土和钢筋的强度标准值和设计值以及各项物理特性指标,应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定确定。10.2.6钢材、螺栓和锚栓的强度设计值,应按表10.2.6的规定确定。2表10.2.6钢材、螺栓和锚栓的强度设计值(N/mm)类别*厚度或直径(mm)抗拉抗压和抗弯抗剪孔壁承压材料≤16215215125>16~40205205120Q235370>40~60200200115>60~100190190110钢≤16310310180510>16~35295295170490Q345>35~50265265155440>50~100250250145415≤16350350205530>16~35335335190510Q390>35~50315315180480>50~100295295170450材≤16380380220560>16~35360360210535Q420>35~50340340195510>50~1003253251854804.8级标称直径D≤39200—170420镀锌5.8级标称直径D≤39240—210螺杆520粗制螺栓6.8级标称直径D≤39300—240承压600(C级)8.8级标称直径D≤39400—300800锚栓Q235钢外径≥16160———Q345钢外径≥16205———⋅20⋅ 35号优质碳素钢外径≥16190———45号优质碳素钢外径≥16215———注:1*适用于构件上螺栓端距大于等于1.5DB(DB螺栓直径)。28.8级高强度螺栓应具有A类(塑性性能)和B类(强度)试验项目的合格证明。10.2.7拉线宜采用镀锌钢绞线,其强度设计值,应按表10.2.7的规定确定。2表10.2.7镀锌钢绞线强度设计值(N/mm)热镀锌钢丝抗拉强度标准值股数11751270137014701570整根钢绞线抗拉强度设计值7股69074580086092019股670720780840900注:1整根钢绞线的拉力设计值等于总面积与强度设计值的乘积。2强度设计值中已计入了换算系数:7股0.92,19股0.9。10.2.8拉线金具的强度设计值,应取国家标准金具的强度标准值或特殊设计金具的最小试验破坏强度值除以1.8的抗力分项系数确定。⋅21⋅ 11杆塔结构11.1基本计算规定11.1.1杆塔结构设计应采用以概率理论为基础的极限状态设计法,结构构件的可靠度采用可靠指标度量,极限状态设计表达式采用荷载标准值、材料性能标准值、几何参数标准值以及各种分项系数等表达。11.1.2结构的极限状态应满足线路安全运行的临界状态。极限状态分为承载力极限状态和正常使用极限状态,应符合下列规定:1承载力极限状态。这种极限状态对应于结构或构件达到最大承载力或不适合继续承载的变形;2正常使用极限状态。这种极限状态对应于结构或构件的变形或裂缝等达到正常使用或耐久性能的规定限值。11.1.3结构或构件的强度、稳定和连接强度,应按承载力极限状态的要求,采用荷载的设计值和材料强度的设计值进行计算;结构或构件的变形或裂缝,应按正常使用极限状态的要求,采用荷载的标准值和正常使用规定限值进行计算。11.2承载能力和正常使用极限状态计算表达式11.2.1结构或构件的承载力极限状态,应按下列公式计算:γo(γG⋅SGK+ψΣγQi⋅SQiK)≤R(11.2.1)式中:γo——杆塔结构重要性系数,重要线路不应小于1.1,临时线路取0.9,其他线路取1.0;γG——永久荷载分项系数,对结构受力有利时不大于1.0,不利时取1.2;γQi——第i项可变荷载的分项系数,取1.4;SGK——永久荷载标准值的效应;SQiK——第i项可变荷载标准值的效应;ψ——可变荷载组合系数,正常运行情况取1.0,断线情况、安装情况和不均匀覆冰情况取0.9,验算情况取0.75;R——结构构件的抗力设计值。11.2.2结构或构件的正常使用极限状态,应按下列公式计算:SGK+ψΣSQiK≤C(11.2.2)式中:C——结构或构件的裂缝宽度或变形的规定限值(mm)。11.2.3结构或构件承载力的抗震验算,应应按下列公式计算:γG·SGE+γEh·SEhk+γEV·SEVK+γEQ·SEQK+ψwE·Swk≤R/γRE(11.2.3)式中:γG——永久荷载分项系数,对结构受力有利时取1.0,不利时取1.2,验算结构抗倾覆或抗滑移时取0.9。γEh——水平地震作用分项系数,应按表11.2.3-1的规定确定;γEV——竖向地震作用分项系数,应按表11.2.3-1的规定确定;表11.2.3-1水平、竖向地震作用分项系数考虑地震作用的情况γEhγEV仅考虑水平地震作用1.3不考虑仅考虑竖向地震作用不考虑1.3同时考虑水平与水平地震作用为主时1.30.5竖向地震作用竖向地震作用为主时0.51.3γEQ——导、地线张力可变荷载的分项综合系数,取γEQ=0.5;SGE——永久荷载代表值的效应;SEhk——水平地震作用标准值的效应;SEVK——竖向地震作用标准值的效应;⋅22⋅ SEQK——导、地线张力可变荷载的代表值效应;Swk——风荷载标准值的效应;ψwE——抗震基本组合中的风荷载组合系数,可取0.3;γRE——承载力抗震调整系数,应按表11.2.3-2的规定确定。表11.2.3-2承载力抗震调整系数材料结构构件承载力抗震调整系数跨越塔0.85钢除跨越塔以外的其他铁塔0.80焊缝和螺栓1.00跨越塔0.90钢管混凝土杆塔0.80钢筋混凝土钢筋混凝土杆0.80各类受剪构件0.8511.3杆塔结构11.3.1长期荷载效应组合(无冰、风速5m/s及年平均气温)情况,杆塔的计算挠度(不包括基础倾斜和拉线点位移),应符合表11.3.1的规定:表11.3.1杆塔的计算挠度(不包括基础倾斜和拉线点位移)项目杆塔的计算挠度限值悬垂直线无拉线单根钢筋混凝土杆及钢管杆5h/1000悬垂直线自立式铁塔3h/1000悬垂直线拉线杆塔的杆(塔)顶4h/1000悬垂直线拉线杆塔,拉线点以下杆(塔)身2h1/1000耐张塔及终端自立式铁塔7h/1000注:1h为杆塔最长腿基础顶面起至计算点的高度,h1为电杆拉线点至基础顶面的高度。2根据杆塔的特点,设计应提出施工预偏的要求。11.3.2在考虑荷载效应的标准组合作用下,普通和部分预应力混凝土构件正截面的裂缝控制等级为三级,计算裂缝的允许宽度分别为0.2mm及0.1mm。预应力混凝土构件正截面的裂缝控制等级为二级,一般要求不出现裂缝。11.3.3钢结构构件允许最大长细比应符合表11.3.3的规定:表11.3.3钢结构构件允许最大长细比项目钢结构构件允许最大长细比受压主材150受压材200辅助材250受拉材(预拉力的拉杆可不受长细比限制)40011.3.4拉线杆塔主柱允许最大长细比应符合表11.3.4的规定:表11.3.4拉线杆塔主柱允许最大长细比项目钢结构构件允许最大长细比普通混凝土直线杆180预应力混凝土直线杆200耐张转角和终端杆160单柱拉线铁塔主柱80双柱拉线铁塔主柱110⋅23⋅ 11.3.5杆塔铁件应采用热浸镀锌防腐,或采用其他等效的防腐措施。腐蚀严重地区的拉线棒尚应采取其他有效的附加防腐措施。11.3.6受剪螺栓的螺纹不应进入剪切面。当无法避免螺纹进入剪切面时,应按净面积进行剪切强度验算。11.3.7受拉螺栓及位于横担、顶架等易振动部位的螺栓应采取防松措施。靠近地面的塔腿和拉线上的连接螺栓,宜采取防卸措施。⋅24⋅ 12基础12.0.1基础型式的选择,应综合考虑沿线地质、施工条件和杆塔型式等因素,并应符合下列要求:1有条件时,应优先采用原状土基础;一般情况下,铁塔可以选用现浇钢筋混凝土基础或混凝土基础;岩石地区可采用锚筋基础或岩石嵌固基础;软土地基可采用大板基础、桩基础或沉井等基础;运输或浇制混凝土有困难的地区,可采用预制装配式基础或金属基础;电杆及拉线宜采用预制装配式基础。2山区线路应采用全方位长短腿铁塔和不等高基础配合使用的方案。12.0.2基础稳定、基础承载力采用荷载的设计值进行计算;地基的不均匀沉降、基础位移等采用荷载的标准值进行计算。12.0.3基础的上拔和倾覆稳定,应按下式公式计算:γf·TE≤A(γk、γS、γC、…)(12.0.3)式中:γf——基础的附加分项系数,应按表12.0.3的规定确定;TE——基础上拔或倾覆外力设计值;A(γk、γS、γC、…)——基础上拔或倾覆的承载力函数;γk——几何参数的标准值;γS——土的重度设计值(取土的实际重度);γC——混凝土的重度设计值(取混凝土的实际重度)。表12.0.3基础的附加分项系数γf上拔稳定倾覆稳定杆塔类型重力式基础其他各种类型基础各类型基础悬垂型杆塔0.91.101.10耐张直线(0°转角)及悬垂转角杆塔0.951.301.30耐张转角、终端及大跨越杆塔1.101.601.6012.0.4基础底面压应力,应按下式公式计算:1当轴心荷载作用时:P≤fa/γrf(12.0.4-1)式中:P——基础底面处的平均压应力设计值;fa——修正后的地基承载力特征值;γrf——地基承载力调整系数,宜取γrf=0.75。2偏心荷载作用时,除应按本规范公式12.0.4-1计算外,还应按下式计算:Pmax≤1.2fa/γrf(12.0.4-2)式中:Pmax——基础底面边缘的最大压应力设计值。12.0.5现浇基础的混凝土强度等级不应低于C20级。12.0.6岩石基础的地基应逐基鉴定。12.0.7基础的埋深应大于0.5m,在季节性冻土地区,当地基土具有冻胀性时应大于土壤的标准冻结深度,在多年冻土地区应遵照《冻土地区建筑地基基础设计规范》JGJ118的有关要求。12.0.8跨越河流或位于洪泛区的基础,应收集水文地质资料,必要时考虑冲刷作用和漂浮物的撞击影响,并应采取相应的防护措施。12.0.9对位于地震烈度为7度及以上地区的跨越塔及特殊重要的杆塔基础,以及位于地震烈度为8度及以上地区的220kV及以上的耐张型杆塔基础,当场地土为饱和砂土和饱和粉土时,均应考虑地基液化的可能性,并应采取必要的稳定和抗震措施。12.0.10转角塔、终端塔的基础应采取预偏措施,预偏后的基础顶面应在同一坡面上。⋅25⋅ 13对地距离及交叉跨越13.0.1导线对地面、建筑物、树木、铁路、道路、河流、管道、索道及各种架空线路的距离,应根据导线运行温度+40℃(若导线按允许温度+80℃设计时,导线运行温度取+50℃)情况或覆冰无风情况求得的最大弧垂计算垂直距离,根据最大风情况或覆冰情况求得的最大风偏进行风偏校验。注1计算上述距离,可不考虑由于电流、太阳辐射等引起的弧垂增大,但应计及导线架线后塑性伸长的影响和设计、施工的误差。重覆冰区的线路,还应计算导线不均匀覆冰和验算覆冰情况下的弧垂增大。2大跨越的导线弧垂应按导线实际能够达到的最高温度计算。3输电线路与标准轨距铁路、高速公路及一级公路交叉时,如交叉档距超过200m,最大弧垂应按导线允许温度计算,导线的允许温度按不同要求取+70℃或+80℃计算。13.0.2导线对地面的最小距离,以及与山坡、峭壁、岩石之间的最小净空距离应符合以下规定:1在最大计算弧垂情况下,导线对地面的最小距离应符合表13.0.2-1规定的数值。表13.0.2-1导线对地面的最小距离(m)标称电压(kV)线路经过地区110220330500750居民区7.07.58.51419.5非居民区6.06.57.511(10.5*)15.5**(13.7***)交通困难地区5.05.56.58.511.0注:1*的值用于导线三角排列的单回路。2**的值对应导线水平排列单回路的农业耕作区。3***的值对应导线水平排列单回路的非农业耕作区。2在最大计算风偏情况下,导线与山坡、峭壁、岩石之间的最小净空距离应符合表13.0.2-2规定的数值。表13.0.2-2导线与山坡、峭壁、岩石的最小净空距离(m)标称电压(kV)线路经过地区110220330500750步行可以到达的山坡5.05.56.58.511.0步行不能到达的山坡、峭壁和岩石3.04.05.06.58.513.0.3输电线路通过居民区宜采用固定横担和固定线夹。13.0.4输电线路不应跨越屋顶为燃烧材料做成的建筑物。对耐火屋顶的建筑物,如需跨越时应与有关方面协商同意,500kV及以上输电线路不应跨越长期住人的建筑物。导线与建筑物之间的距离应符合以下规定:1在最大计算弧垂情况下,导线与建筑物之间的最小垂直距离,应符合表13.0.4-1规定的数值。表13.0.4-1导线与建筑物之间的最小垂直距离标称电压(kV)110220330500750垂直距离(m)5.06.07.09.011.52在最大计算风偏情况下,边导线与建筑物之间的最小距离,应符合表13.0.4-2规定的数值。表13.0.4-2边导线与建筑物之间的最小距离标称电压(kV)110220330500750距离(m)4.05.06.08.511.03在无风情况下,边导线与建筑物之间的水平距离,应符合表13.0.4-3规定的数值。表13.0.4-3边导线与建筑物之间的水平距离标称电压(kV)110220330500750⋅26⋅ 距离(m)2.02.53.05.06.04在最大计算风偏情况下,边导线与规划建筑物之间的最小距离,应符合表13.0.4-2规定的数值。13.0.5500kV及以上输电线路跨越非长期住人的建筑物或邻近民房时,房屋所在位置离地面1.5m处的未畸变电场不得超过4kV/m。13.0.6输电线路经过经济作物和集中林区时,宜采用加高杆塔跨越不砍通道的方案,并符合下列规定:1当跨越时,导线与树木(考虑自然生长高度)之间的最小垂直距离,应符合表13.0.6-1规定的数值。表13.0.6-1导线与树木之间(考虑自然生长高度)的最小垂直距离标称电压(kV)110220330500750垂直距离(m)4.04.55.57.08.52当砍伐通道时,通道净宽度不应小于线路宽度加通道附近主要树种自然生长高度的2倍。通道附近超过主要树种自然生长高度的非主要树种树木应砍伐。3在最大计算风偏情况下,输电线路通过公园、绿化区或防护林带,导线与树木之间的最小净空距离,应符合表13.0.6-2规定的数值。表13.0.6-2导线与树木之间的最小净空距离标称电压(kV)110220330500750距离(m)3.54.05.07.08.54输电线路通过果树、经济作物林或城市灌木林不应砍伐出通道。导线与果树、经济作物、城市绿化灌木以及街道行道树之间的最小垂直距离,应符合表13.0.6-3规定的数值。表13.0.6-3导线与果树、经济作物、城市绿化灌木及街道树之间的最小垂直距离标称电压(kV)110220330500750垂直距离(m)3.03.54.57.08.513.0.7输电线路跨越弱电线路(不包括光缆和埋地电缆)时,输电线路与弱电线路的交叉角应符合表13.0.7的规定。表13.0.7输电线路与弱电线路的交叉角弱电线路等级一级二级三级交叉角(度)≥45≥30不限制13.0.8输电线路与甲类火灾危险性的生产厂房、甲类物品库房、易燃、易爆材料堆场以及可燃或易燃、易爆液(气)体贮罐的防火间距不应小于杆塔高度加3m,还应满足其他的相关规定。13.0.9在通道非常拥挤的特殊情况下,可与相关部门协商,在适当提高防护措施,满足防护安全要求后,可相应压缩本规范第13.0.8条中的防护间距。13.0.10输电线路跨220kV及以上线路、铁路、高速公路、一级等级公路、一、二级通航河流及特殊管道等时,悬垂绝缘子串宜采用双联串(对500kV及以上线路并宜采用双挂点),或两个单联串。13.0.11输电线路与铁路、道路、河流、管道、索道及各种架空线路交叉或接近的基本要求,应符合表13.0.11的规定。⋅27⋅ 表13.0.11输电线路与铁路、公路、河流、管道、索道及各种架空线路交叉或接近的基本要求项目铁路公路电车道(有轨及无轨)标准轨距:不得接头高速公路、一级公路:不得接头导线或地线在跨越档内接头不得接头窄轨:不得接头二、三、四级公路:不限制标准轨距:检验高速公路、一级公路:检验邻档断线情况的检验检验窄轨:不检验二、三、四级公路:不检验邻档断线情况的最小标称电压(kV)至轨顶至承力索或接触线至路面至路面至承力索或接触线垂直距离(m)1107.02.06.0—2.0至轨顶标称电压(kV)至承力索或接触线至路面至路面至承力索或接触线标准轨窄轨电气轨1107.57.511.53.07.010.03.0最小垂直距离(m)2208.57.512.54.08.011.04.03309.58.513.55.09.012.05.050014.013.016.06.014.016.06.575019.518.521.57.0(10)19.521.57(10)杆塔外缘至路基边缘杆塔外缘至路基边缘标称电压(kV)杆塔外缘至轨道中心开阔地区路径受限制地区开阔地区路径受限制地区110交叉:塔高加3.1m,无法满足要求时可适当减小交叉:5.0交叉:5.0最小水平距离(m)220但不得小于30m8m5.08m5.0330平行:塔高加3.1m,困难时双方协商确定10m(750kV)6.010m(750kV)6.0500平行:8.0(15)平行:8.0750最高杆(塔)高10(20)最高杆(塔)高10.0括号内为高速公路数值。高速公路路基边————附加要求不宜在铁路出站信号机以内跨越缘指公路下缘的排水沟——公路分级见附录G,城市道路分级可参照————备注公路的规定⋅28⋅ 续表13.0.11项目通航河流不通航河流弱电线路电力线路特殊管道索道一、二级:不得接头110kV及以上线路:不得接头导线或地线在跨越档内接头不限制不限制不得接头不得接头三级及以下:不限制110kV以下线路:不限制Ⅰ级:检验邻档断线情况的检验不检验不检验不检验检验不检验Ⅱ、Ⅲ级:不检验邻档断线情况标称电压(kV)—至被跨越物—至管道任何部分—的最小垂直距离(m)110—1.0—1.0—最至五年一遇至最高航行水位的至百年一标称电压(kV)冬季至冰面至被跨越物至被跨越物至管道任何部分至索道任何部分小洪水位最高船桅顶遇洪水位垂1106.02.03.06.03.03.04.03.0直2207.03.04.06.54.04.05.04.0距3308.04.05.07.55.05.06.05.0离5009.56.06.511(水平)10.5(三角)8.56.0(8.5)7.56.5m75011.58.08.015.512.07(12)9.58.5(顶部)11(底部)与边导线间与边导线间边导线至管、索道任何部分边导线至斜坡上缘最标称电压(kV)路径受路径受路径受限制地区(线路与拉纤小路平行)开阔地区开阔地区开阔地区小限制地区限制地区(在最大风偏情况下)水1104.05.04.0平2205.07.05.0平行时:最距3306.0平行时:最高9.06.0最高杆(塔)高高杆(塔)平行时:最高杆(塔)高离5008.0杆(塔)高13.07.5高m75010.016.09.5(管道)8.5(顶部)11(底部)电压较高的线路一般架设在电①与索道交叉,若索道在上方,索道的下方应装保护压较低线路的上方。同一等级设施;附加要求最高洪水位时,有抗洪抢险船只航行的河流,垂直距离应协商确定。输电线路应架设在上方电压的电网公用线应架设在专②交叉点不应选在管道的检查井(孔)处;用线上方。③与管、索道平行、交叉时,管、索道应接地。①不通航河流指不能通航,也不能浮运的河流;①管、索道上的附属设施,均应视为管、索道的一部括号内的数值用于跨越杆(塔)备注②次要通航河流对接头不限制弱电线路分级见附录F分;顶③并需满足航道部门协议的要求②特殊管道指架设在地面上输送易燃、易爆物品管道。⋅29⋅ 注:1邻档断线情况的计算条件:+15℃,无风。2路径狭窄地带,两线路杆塔位置交错排列时导线在最大风偏情况下,标称电压110、220、330、500、750kV对相邻线路杆塔的最小距离,应分别不小于3.0、4.0、5.0、7.0、9.5m。3跨越弱电线路或电力线路,导线截面按允许载流量选择时应校验最高允许温度时的交叉距离,其数值不得小于操作过电压间隙,且不得小于0.8米。4杆塔为固定横担,且采用分裂导线时,可不检验邻档断线时的交叉跨越垂直距离。5重要交叉跨越确定的技术条件,应征求相关部门的意见。⋅30⋅ 14环境保护14.0.1输电线路设计应符合国家环境保护、水土保持和生态环境保护的有关法律法规的要求。(此条主要是针对环保的要求,建议不删除。)14.0.2输电线路的设计中应对电磁干扰、噪声等污染因子采取必要的防治措施,减少其对周围环境的影响。14.0.3输电线路可听噪声限值、无线电干扰限值和房屋拆迁应符合本规范第5.0.4、5.0.5及13.0.5条的规定。14.0.4对沿线相关的弱电线路和无线电设施应进行通信保护设计并采取相应的处理措施。14.0.5山区线路应采用全方位长短腿与不等高基础配合使用。14.0.6输电线路经过经济作物或林区时,宜采取跨越设计。⋅31⋅ 15劳动安全和工业卫生15.0.1输电线路工程应满足国家规定的有关防火、防爆、防尘、防毒及劳动安全与卫生等的要求。15.0.2高杆塔宜采取高空作业工作人员的防坠安全保护措施。在架线高空作业时,应制订安全措施,确保安全生产。15.0.3输电线路在施工时,应针对由邻近输电线路产生的电磁感应电压落实好劳动安全措施。15.0.4输电线路建成运行后对平行和交叉的其他电压等级的输电线路、通信线等存在感应电压,邻近线路在运行和维修时应做好安全措施。⋅32⋅ 16附属设施16.0.1新建输电线路在交通困难地区设保线站时,其维护半径可取40km~50km,如沿线交通方便或该地区已有生产运行机构,也可不设巡检站。巡检站应配备必要的备品备件、检修材料、维护检修工器具以及交通工具。16.0.2杆塔上的固定标志,应符合下列规定:1所有杆塔均应标明线路的名称、代号和杆塔号;2所有耐张型杆塔、分支杆塔和换位杆塔前后各一基杆塔上,均应有明显的相位标志;3在多回路杆塔上或在同一走廊内的平行线路的杆塔上,均应标明每一线路的名称和代号;4高杆塔应按航空部门的规定装设航空障碍标志;5杆塔上固定标志的尺寸、颜色和内容还应符合运行部门的要求。16.0.3新建输电线路宜根据现有运行条件配备适当的通信设施。16.0.4总高度在80m以下的杆塔,登高设施可选用脚钉。高于80m的杆塔,宜选用直爬梯或设置简易休息平台。⋅33⋅ 附录A典型气象区表A典型气象区气象区ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨ最高+40大最低-5-10-10-20-10-20-40-20-20气覆冰-5温基本风速+10+10-5-5+10-5-5-5-5度安装00-5-10-5-10-15-10-10℃雷电过电压+15操作过电压、年平均气温+20+15+15+10+15+10-5+10+10基本风速31.52723.523.52723.5272727风覆冰10*15速安装10m/s雷电过电压1510操作过电压0.5×基本风速折算至导线平均高度处的风速(不低于15m/s)覆冰厚度(mm)055510101015203冰的密度(g/cm)0.9注:*一般情况下覆冰同时风速10m/s,当有可靠资料表明需加大风速时可取为15m/s。附录B高压架空线路污秽分级标准表B高压架空线路污秽分级标准污秽线路爬电比距(cm/kV)污湿特征等级2盐密(mg/cm)220kV及以下330kV及以上1.391.450大气清洁地区及离海岸盐场50km以上无明显污染地区≤0.03(1.60)(1.60)大气轻度污染地区,工业区和人口低密集区,离海岸盐场10~50km地1.39~1.741.45~1.82Ⅰ>0.03~0.06区。在污闪季节中干燥少雾(含毛毛雨)或雨量较多时(1.60~2.00)(1.60~2.00)大气中等污染地区,轻盐碱和炉烟污秽地区,离海岸盐场3~10km1.74~2.171.82~2.27Ⅱ>0.06~0.10地区,在污闪季节中潮湿多雾(含毛毛雨)但雨量较少时(2.00~2.50)(2.00~2.50)大气污染较严重地区,重雾和重盐碱地区,近海岸盐场1~3km地2.17~2.782.27~2.91Ⅲ区,工业与人口密度较大地区,离化学污源和炉烟污秽300~1500m>0.10~0.25(2.50~3.20)(2.50~3.20)的较严重污秽地区大气特别严重污染地区,离海岸盐场1km以内,离化学污源和炉2.78~3.302.91~3.45Ⅳ>0.25~0.35烟污秽300m以内的地区(3.20~3.80)(3.20~3.80)注:爬电比距计算时可取系统最高工作电压。上表()内数字为按标称电压计算的值。⋅34⋅ 附录C各种绝缘子的m1参考值C.0.1各种绝缘子的m1参考值宜符合表C.0.1-1规定的数值。瓷和玻璃绝缘子试品的尺寸和形状宜按表C.0.1-2的规定确定。表C.0.1-1各种绝缘子的m1参考值m1值试品材料22盐密0.05mg/cm盐密0.2mg/cm平均值1#0.660.640.652#0.420.340.38瓷3#0.280.350.324#0.220.400.315#0.540.370.456#0.360.360.36玻璃7#0.450.590.528#0.300.190.259#复合0.180.420.30表C.0.1-2瓷和玻璃绝缘子试品的尺寸和形状如下2试品材料盘径(mm)结构高度(mm)爬电距离(cm)表面积(cm)重量(kg)机械强度(kN)1#28017033.21730.278.52102#30017045.92784.8611.5210瓷3#32019545.93025.9813.53004#34017053.03627.0412.12105#28017040.62283.397.22106#32019549.23087.6410.6300玻璃7#32019549.33147.411.33008#38014536.52476.676.21201#试品2#试品3#试品4#试品5#试品6#试品⋅35⋅ 7#试品8#试品9#试品⋅36⋅ 附录D使用悬垂绝缘子串的杆塔,水平线间距离与档距的关系D.0.1使用悬垂绝缘子串的杆塔,水平线间距离与档距的关系宜符合表D的规定。表D使用悬垂绝缘子串的杆塔,水平线间距离与档距的关系(m)水平线间3.544.555.566.577.588.5101113.514.014.515.0距离110300375450--------------标称220----440525615700---------电压330--------525600700------(kV)500-----------525650----750-------------500600700800注:表中数值不适用于覆冰厚度15mm及以上的地区。⋅37⋅ 附录E基础上拔土计算土重度和上拔角表E基础上拔土计算土重度和上拔角土名粘土及粉质粘土粉土砂土参数坚硬硬塑可塑软塑密实中密稍密砾砂粗砂中砂细砂粉砂3计算土重度(kN/m)171716151716151917171615计算上拔角(度)252520102520103028282622注:位于地下水位以下土的土重度应考虑浮力的影响,计算上拔角仍按本表。⋅38⋅ 附录F弱电线路等级F.0.1弱电线路等级的划分应符合下列规定:1一级弱电线路:首都与各省(市)、自治区所在地及其相互间联系的主要线路;首都至各重要工矿城市、海港的线路以及由首都通达国外的国际线路;由邮电部指定的其他国际线路和国防线路;铁道部与各铁路局及各铁路局之间联系用的线路;以及铁路信号自动闭塞装置专用线路。2二级弱电线路:各省(市)、自治区所在地与各地(市)、县及其相互间的通信线路;相邻两省(自治区)各地(市)、县相互间的通信线路;一般市内电话线路;铁路局与各站、段及站段相互间的线路,以及铁路信号闭塞装置的线路。3三级弱电线路:县至区、乡的县内线路和两对以下的城郊线路;铁路的地区线路及有线广播线路。⋅39⋅ 附录G公路等级G.0.1公路等级的划分应符合下列规定:1高速公路为专供汽车分向、分车道行驶并应全部控制出入的多车道公路。四车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量25000辆~55000辆;六车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量45000辆~85000辆;八车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量60000辆~100000辆。2一级公路为供汽车分向、分车道行驶,并可根据需要控制出入的多车道公路。四车道一级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量15000辆~30000辆;六车道一级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量25000辆~55000辆。3二级公路为供汽车行驶的双车道公路。双车道二级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量5000辆~15000辆。4三级公路为主要供汽车行驶的双车道公路。双车道三级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量2000辆~6000辆。5四级公路为主要供汽车行驶的双车道或单车道公路。双车道四级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量2000辆以下;单车道四级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量400辆以下。⋅40⋅ 本规范用词说明1为便于在执行本规范条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:1)表示很严格,非这样做不可的:正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”;2)表示严格,在正常情况下均应这样做的:正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”;3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的:正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”;4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符合……的规定”或“应按……执行”。⋅41⋅ 引用标准名录1、《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)2、《混凝土结构设计规范》GB50010-20023、《碳素结构钢》GB/T700-20064、《圆线同心绞架空导线》GB/T1179-20085、《低合金高强度结构钢》GB/T1591-20086、《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》GB/T3098.1-20027、《紧固件机械性能螺母粗牙螺纹》GB/T3098.2-20028、《冻土地区建筑地基基础设计规范》JGJ118-98⋅42⋅ 中华人民共和国国家标准110kV~750kV架空输电线路设计规范GBXXXX-200X条文说明中国xx出版社200x北京 制定说明《110kV~750kV架空输电线路设计规范》GBXXXX-200X,经住房和城乡建设部20xx年xx月xx日以第xx号公告批准发布。随着我国国民经济和电网建设的不断发展,我国的高压交流输电技术得到了迅速发展,目前,我国电网的最高运行电压等级从500kV发展到750kV。电网建设以科学发展观为指导,充分利用高新技术和先进设备,在加强现有电网技术改造和升级方面取得了较大的成果。许多新技术、新工艺和新材料正在得到广泛运用和大力推广,成为电网设计和建设中的重要组成部分。本规范归纳了历年来110kV~750kV电网建设有关规范和标准的基础上,贯彻国家电力基础建设基本方针,认真落实安全可靠、经济合理、技术先进、环境友好的技术原则,通过技术创新和科技进步,突出展现设计方案的经济性、合理性、先进性。规范还针对2008年初我国南方地区电网覆冰灾害经验教训进行了认真仔细的研究和分析,调整了现有规程冰区的划分,适当提高了电网抗冰设防的要求。电力行业电力规划设计标准化技术委员会于2006年12月21日-22日在上海主持召开了由华东电力设计院主编的《110kV~750kV架空送电线路设计规范》编制大纲审查会。2007年1月~6月这一阶段主要为调查研究阶段(函调、重点搜资、现场调研,走访重点运行单位及施工单位)和编写专题报告及完成征求意见稿,对74个单位(科研、各网省电力公司及设计院)发了调研函及征求意见。至今为止共收到11家单位的回复。中国电力工程顾问集团公司于2007年5月24日~25日,在青岛主持召开“110kV~750kV架空输电线路设计规范”讨论稿专家定稿会。由中国电力企业联合会科技服务中心举办的2007年全国架空输电线路技术交流研讨会定于2007年9月18日~20日在陕西西安召开,相关网、省、市电网(力)公司、科研院所、高等院校、制造企业、设计院等单位参加了会议,会上华东电力设计院介绍新修编《110kV~750kV架空输电线路设计规范》,并将征求意见稿给了众多单位,希望他们提出宝贵建议。中国电力工程顾问集团公司于2008年2月27日至28日成都主持召开了电网覆冰灾害技术研究专家组第二次全体会议。会议听取了关于完善输电线路有关设计标准研究成果,完善输电线路有关设计标准的初步技术经济分析。中国电力企业联合会标准化中心于2008年4月1日至2日,在北京主持召开了国家标准《110kV~750kV架空输电线路设计规范》(送审稿)审查会。会上专家们提出了许多建议和意见,并提出了关于直线塔导线断2相、不均匀覆冰的不平衡张力考虑弯、扭和弯扭组合工况下,铁塔指标和构件内力的变化情况测算的要求。据此,我们选取代表性的塔型,分别对直线塔断线张力取值的变化、断线回路数、不均匀覆冰的不平衡张力的取值和组合,分别进行了测算,完成《双回路直线塔按照“国标”报批稿测算的结果汇报》为“国标”报批稿定稿提供参考。本规范编制得到了西南电力设计院、中南电力设计院、浙江省电力设计院、湖南省电力设计院、广东省电力设计院的支持,并协助规范参编单位完成了《110~750kV风、冰的重现期及基准高度取值分析》、《提高导线允许温度增加线路输送容量的研究》、《重要线路及特殊区段加强措施研究》、《对地距离和交叉跨越的研究》、《输电线路不平衡张力和断线张力取值测算分析报告》等相关专题,为规范编制提供了扎实的基础资料。本规范制定过程中,编制组进行了广泛的调查,充分收集了电力行业标准化、信息化研究推广应用的成果,在分析和总结的基础上使好的经验形成规定进行推广。本规范还体现了:1根据国家对环境保护的法律、法规,增设了环境保护章节。2根据国家法规对劳动安全和工业卫生的要求,设置了劳动安全和工业卫生章节。3根据电网建设中新技术、新工艺、新材料的应用,在路径、导线和地线、绝缘子和金具、杆塔结构等章节,增加了相关的内容。4认真研究生产运行提出的问题和经验,在安全、经济、合理的基础上增加了适当的条文规定。本规范的强制性条款是指对直接涉及人民生命财产安全、人身健康、环境保护和其他公众利益等方面的要求,必须严格执行的强制性条款。为便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本规范时能正确理解和执行条文规定,《110kV~750kV架空输电线路设计规范》编制组按章、节、条顺序编制了本规范的条文说明,对条文规定的目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行了说明,但是,本条文说明不具备与标准正文同等的法律效力,仅供使用者作为理解和把握标准规定的参考。 目次1总则..............................................................................................................................................................482术语和符号..................................................................................................................................................493路径选择......................................................................................................................................................504气象条件......................................................................................................................................................515导线和地线..................................................................................................................................................526绝缘子和金具..............................................................................................................................................587绝缘配合、防雷和接地..............................................................................................................................608导线布置......................................................................................................................................................749杆塔型式......................................................................................................................................................7810杆塔荷载及材料........................................................................................................................................7910.1杆塔荷载......................................................................................................................................................7910.2结构材料......................................................................................................................................................8211杆塔结构....................................................................................................................................................8411.1基本计算规定................................................................................................................................................8411.2承载能力和正常使用极限状态计算表达式..............................................................................................................8411.3杆塔结构.....................................................................................................................................................8412基础............................................................................................................................................................8513对地距离及交叉跨越................................................................................................................................8614环境保护....................................................................................................................................................9315劳动安全和工业卫生................................................................................................................................9416附属设施....................................................................................................................................................95附录A典型气象区........................................................................................................................................96附录B高压架空线路污秽分级标准............................................................................................................96附录C各种绝缘子的m1参考值..................................................................................................................98附录E基础上拔土计算土重度和上拔角.....................................................................................................98附录G公路等级............................................................................................................................................98⋅47⋅ 1总则1.0.1明确强调110kV~750kV架空输电线路的要求,本条提出对输电线路设计工作的基本原则,要求协调好各方面的相互关系,如安全与经济、基本建设与生产运行、近期需要和远景规划、线路建设和周围环境等,目的是以合理的投资使设计的输电线路能获得最佳的综合效益。1.0.2本规范适用范围。对于新建交流110kV、220kV、330kV、500kV适用于单回、同塔双回及同塔多回输电线路设计。由于交流750kV同塔双回输电线路设计运行经验较少,因此,本规范仅适用于新建交流750kV单回路输电线路的设计。对已建架空输电线路的改造和扩建项目,可根据具体情况和运行经验参照本规范执行。对临时架空输电线路,视其使用年限可适当降低标准,但应保证人身设备安全。对已有架空输电线路的大修和技术改进工程,应结合本地区具体情况,本着节约精神,逐年改建,有关部分可参照本规范进行。原有架空输电线路的升压和改建,本规范没有作具体规定,应根据本地区线路的运行经验确定。但由于各地升压经验各有不同特点,标准也不一致,暂时还不能作出统一的规定,尚有待进一步积累经验。因此,提出原有架空输电线路升压改建可参考本地区已有线路的运行经验,升压标准由各主管领导部门掌握。1.0.3根据电网建设的发展,本规范还明确了依靠技术进步,合理利用资源,达到降低消耗,提高资源的利用效率的要求。采用新技术、新工艺、新设备、新材料前应当经有关主管部门或受委托的单位鉴定,应有完整的技术文件,经实践检验且行之有效。1.0.4根据2008年初我国南方地区发生的严重冰灾,为确保供电设施的安全可靠,对重要线路和特殊区段线路宜采取适当加强措施。对重要线路:重要性系数取1.1,使其安全等级在原标准上有所提高;对易覆冰区段宜采取覆冰设防加强措施,必要时按照稀有覆冰条件进行机械强度验算。对特殊区段线路:如大跨越线路、跨越主干铁路、高速公路等重要设施的跨越应采用独立耐张段,必要时杆塔结构重要性系数取1.1。独立耐张段应根据地形、地物等条件合理确定跨越方案,可采用“耐—直—直—耐”、“耐—直—耐”、“耐—直—直—直—耐”或“耐—耐”方案,且直线塔不应超过3基。对于运行抢修特别困难的局部区段线路,宜采取适当加强措施,提高安全设防水平。对覆冰地区的重要线路可考虑安装线路覆冰在线监测装置,采取防冰、减冰、融冰等措施。重要线路是指:核心骨干网架、特别重要用户供电线路等线路。1.0.5强调架空输电线路设计,除应符合本规范的规定外,尚应符合国家现行有关标准的规定。⋅48⋅ 2.术语和符号为执行本规范条文规定时正确理解特定的名词术语含义,特列入了一些与本规范相关的名词术语,便于执行条文规定时查找使用。同时,将条文和附录中计算公式采用的符号以及条文附图中的代号也纳入本章集中列出,方便应用。条文和附录中计算公式采用的符号,是按本专业的特点和通用性制定的。对于本规范第2.1.15条,虽然时常有人、有车辆或农业机械到达,但未遇房屋或房屋稀少的地区,亦属非居民区。⋅49⋅ 3路径选择3.0.1针对输电线路路径选择现已大量使用卫片、航片、全数字摄影测量系统等航测新技术,因此条文中对路径选择中提出应用新技术的要求。3.0.2为了使新建工程与地方发展和规划相协调,明确路径选择原则,要求尽量减少对军事设施和地方经济发展的影响。3.0.3根据多年的线路运行经验的总结,选择线路路径应尽量避开不良地质地带、矿场采空区等可能引起杆塔倾斜、沉陷的地段;当无法避让时,应开展塔位稳定性评估,并采取必要的措施。根据运行经验增加了路径选择尽量避开导线易舞动区等内容。东北的鞍山、丹东、锦州一带,湖北的荆门、荆州、武汉一带是全国范围内输电线路发生舞动较多地区,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、烧伤与断线,金具及有关部件的损坏等等,造成重大的经济损失与社会影响,因此对舞动多发区应尽量避让。3.0.4为使新建线路与沿线相关设施的相互协调,以求和谐共存,明确在选择路径时应考虑与临近设施如电台、机场、弱电线路等的相互影响。3.0.5设计应兼顾施工和运行条件,路径选择尽量方便施工和运行。3.0.6规划走廊中的两回路或多回路线路,要根据技术经济比较,确定是否推荐采用同塔架设。当线路路径受到城市规划、工矿区、军事设施、复杂地形等的限制,在线路走廊狭窄地段且第二回路线路的走廊难以预留时,宜采用同杆塔架设。3.0.7耐张段长度由线路的设计、运行、施工条件和施工方法确定,并吸取2008年初雪灾运行经验,单导线线路不宜大于5km,轻、中、重冰区的耐张段长度分别不宜大于10km、5km、3km,当耐张段长度较长时应考虑防串倒措施,例如轻冰区每隔7基~8基(中冰区每隔4基~5基)设置一基纵向强度较大的加强型悬垂型杆塔,防串倒的加强型悬垂型杆塔其设计条件除按常规悬垂型杆塔工况计算外,还应按所有导地线同侧有断线张力(或不平衡张力)计算。根据2008年1月我国南方地区发生冰灾事故的经验,对输电线路与主干铁路、高速公路交叉,宜提高标准,包括采用独立耐张段及考虑结构重要性系数1.1,并按验算冰校核交叉跨越物的间距。对特殊区段线路:如大跨越线路、跨越主干铁路、高速公路等重要设施的跨越应采用独立耐张段,必要时杆塔结构重要性系数取1.1。3.0.8为了预防灾害性事故的发生,山区输电线路选择路径和定位时,应注意控制使用档距和相应的高差,避免出现杆塔两侧大小悬殊的档距,当无法避免时应采取必要的措施,提高安全度。3.0.9大跨越的基建投资大,运行维护复杂,施工工艺要求高,故一般应该尽量减少或避免。因此,选线中遇有大跨越应结合整个路径方案综合考虑。往往有这样的情况,某个方案路径长度虽增加了几公里,但避免了大跨越或减少跨越档距降低了造价,从全局看是合理的,这一点应引起足够重视。此外,在以往跨河基础设计中,个别工程在建成后,由于河床变迁,塔位受冲刷,花了很多投资防护,严重影响线路安全运行。故要求设计跨河基础考虑50年河床变迁情况,以保证杆塔基础不被冲刷。另外要求跨越杆塔宜设置在5年一遇洪水淹没区以外,以确保运行安全。工程中如受条件限制,基础受洪水淹没,应考虑局部冲刷以及漂浮物或流冰等撞击影响,并采取措施。⋅50⋅ 4气象条件4.0.1设计气象条件,应根据沿线气象资料的数理统计结果,参考《建筑结构荷载规范》的风压图以及附近已有线路的运行经验确定。我国建设部颁布的《建筑结构荷载规范》GB50009—2001把风荷载基本值的重现期由30年一遇提高到50年一遇;经对风荷载重现期由30年一遇提高到50年一遇增加值的评估,统计了129个地区,V50/V30在1.0~1.09之间,平均为1.05,说明了重现期由30年一遇提高到50年一遇,风速值提高约5%,风压值提高了11%左右,比原来对杆塔的抗风能力提高了很多,但不会造成工程量较大的增加,因此本规定将500kV~750kV架空输电线路(含大跨越)的重现期与《建筑结构荷载规范》一致取50年,110kV~330kV输电线路(含大跨越)的重现期取30年。附录A表底的注,是吸收了国内覆冰倒塔事故的情况而增添的,使用者可按工程实际情况适当选择。4.0.2统计风速样本的基准高度,统一取离地面(或水面)10m,保持与荷载规范一致,可简化资料换算及便于与其他行业比较。工程设计时应根据导线平均高度将基本风速进行换算,110kV~330kV线路(不含大跨越)下导线平均高一般取15m,500kV~750kV线路(不含大跨越)下导线平均高一般取20m,其他工况的风速不需进行换算。4.0.3架空输电线路经过地区广,地形条件复杂,线路通过山区,除一些狭谷、高峰等处受微地形影响,风速值有所增大外,对于整个山区从宏观上看,山区摩擦阻力大风速值也不一定就较平地大,所以,一般说来如无可靠资料,对于通过山区的线路,采用的设计风速,从安全的角度出发,参考荷载规范的规定,按附近平地风速资料增大10%,至于山区的微地形影响,除个别大跨越为提高其安全度可考虑增大风速以外,在一般地区就不予增加。至于一般山区虽有狭管等效应,考虑到架空输电线路有档距不均匀系数的影响,因此,从总的方面山区风速较平地增大了10%以后,已能反映山区的情况了。4.0.4输电线路设计时,现行设计规程对地20m高的最大设计风速的最小值不能低于30m/s,把这个风速归算到10m基准高时为26.85m/s;本规范基本风速按10m高度换算后:110kV~330kV架空输电线路的基本风速,不应低于23.5m/s;500kV~750kV架空输电线路计算导、地线的张力、荷载以及杆塔荷载时,基本风速不应低于27m/s。基本与原设计规程要求保持一致。4.0.5根据2008年初我国南方地区覆冰灾害情况分析结果,对输电线路基本覆冰划分为轻、中、重三个等级,采用不同的设计参数。4.0.6根据2008年初我国南方地区覆冰灾害情况分析结果,地线设计冰厚应较导线增加不小于5mm。地线设计冰厚增加5mm,仅针对地线支架的机械强度设计。地线覆冰取值较导线增加5mm后,地线的荷载取值对应的冰区(如不均匀覆冰的不平衡张力取值等)应与导线的冰区相同。4.0.7根据我国输电线路的运行经验,强调加强沿线已建线路设计、运行情况的调查,并在初步设计文件中以单独章节对调查结果予以论述(风灾、冰灾、雷害、污闪、地质灾害、鸟害等)。我国输电线路运行经验要求:线路应避开重冰区及易发生导线舞动的地区。路径必须通过重冰区或导线易舞动地区时,应进行相应的防冰害或防舞动设计,适当提高线路的机械强度,局部易舞区段在线路建设时安装防舞装置等措施。输电线路位于河岸、湖岸、山峰以及山谷口等容易产生强风的地带时,其基本风速应较附近一般地区适当增大。对易覆冰、风口、高差大的地段,宜缩短耐张段长度,杆塔使用条件应适当留有裕度。对于相对高耸、山区风道、垭口、抬升气流的迎风坡、较易覆冰等微地形区段,以及相对高差较大、连续上下山等局部地段的线路应加强抗风、冰灾害能力。4.0.8输电线路的大跨越段,一般跨越档距在1000米以上,跨越塔高在100米以上。跨越重要通航河流和海面,若发生事故,影响面广,修复困难。为确保大跨越的安全运行,设计标准应予提高。根据我国几处大跨越的设计运行经验,如当地无可靠资料,设计风速可较附近平地线路气象资料增大10%设计。关于江面和江湖风速的问题,根据我国沿长江几处重大跨越的设计资料,一般认为江面风速比陆地略大一级,取为10%。4.0.9对于大跨越的设计条件规定较高的安全标准还是必要的,考虑到覆冰资料大多数地区比较缺乏,目前气象部门尚提不出覆冰资料及其随高度变化的规律,根据现有的工程的经验,多采用附近线路的设计覆冰增加5毫米作为大跨越的设计覆冰厚度。验算条件,应以历年来稀有或百年一遇的气象条件进行验算,当无可靠资料时,如何确定验算风速和覆冰厚度,可结合各地的情况酌情处理。4.0.10本条文是根据以往设计经验而选定,基本符合输电线路实际情况,运行中未发现问题。4.0.11~4.0.14明确安装、雷电过电压、操作过电压、带电作业等工况的气象条件。⋅51⋅ 5导线和地线5.0.1对不同电压等级输电线路的导线选择,适用的判据不同。但总体上看,都应归结为技术性和经济性两个方面。技术性方面,一般要求所选导线能满足控制线路电压降、导线发热、无线电干扰、电视干扰、可听噪声的要求,并具备适应线路气象和地形条件的机械特性。经济性方面,国内以往一般按照经济电流密度选择导线截面。根据具体线路的输送容量,按合理的经济电流密度,选择几个标准的导线截面进行经济技术比较来确定。经济电流密度应根据各个时期的电线价格、电能成本及线路工程特点等因素分析决定。我国幅员辽阔,西部有丰富的水电资源,而东部则以火电为主,电网送电成本存在明显差异,因此各地区的经济电流密度亦应有所不同,但目前我国尚未制订出合适的数值,现仍将1956年水电部颁发的经济电流密度值列入表1。表1经济电流密度值最大负荷利用小时数铝线经济电流密度(A/mm2)3000以下1.653000~50001.155000以上0.9线路工程建设费用随材料费和人工费而变化。线路运行费用随电力部门人工费用以及销售电价而改变。随着我国国民经济的发展,输电线路各部件(导线、金具、绝缘子、杆塔和基础)等材料价格的提高,输电线路最大负荷利用小时数和销售电价的改变,以及国家节能减耗要求的加强,近年来,经济电流密度的取值有下降的趋势。总之,要根据年费用最小法进行综合技术经济比较后确定导线截面。5.0.2随着电网运行电压不断提高,输电线路的导线、绝缘子及金具零件发生电晕和放电的概率亦相应增加,故对超高压线路电晕损失和对环境的无线电干扰问题应引起重视。导线的最小外径取决于两个条件:1导线表面电场强度E不宜大于全面电晕电场强度Eo的80%~85%,E与Eo的比值如表2。表2导线E/Eo值标称电压(kV)110220330500导线外径(mm)9.621.633.62×21.62×36.243×26.824×21.6E/Eo(%)78.7681.7684.0884.6084.6083.3182.01超高压输电线路每相导线的根数可采用单根,也可采用多根分裂导线,由技术经济比较确定。我国建成投入运行的220kV架空输电线路早期多为单根导线,现多采用2分裂,分裂间距为400mm;330kV架空输电线路采用2分裂,分裂间距为400mm;500kV架空输电线路除个别大跨越外均采用4分裂,分裂间距为450mm,今后工程中宜选用与此相同的分裂根数与分裂间距,有利于施工单位现有施工机具的2使用,且有定型金具零件可供选择。若选用铝部截面500mm以上的大截面导线,要考虑电线厂家的生产设备和施工单位的机械化水平。国外380kV线路多用4分裂导线,500kV架空输电线路每相有用单根导线,更多的是采用2、3、4分裂导线,日本近来采用6分裂导线。2年平均电晕损失不宜大于线路电阻有功损失的20%。按此标准建设的输电线路,既可保证导线的电晕放电不致过分严重,以避免对无线电设施的干扰,同时也尽量降低了能损,提高了电能传输效率。海拔不超过1000m地区,如导线外径不小于本规范表5.0.2所列数值,通常可不验算电晕,线路所经地区海拔超过1000m,不必验算电晕的导线最小外径仍保留SDJ3-76(试行)修订说明中所列数值,见表3。表3高海拔地区不必验算电晕的导线最小外径标称电压(kV)110220330参考1120最小9.121.42×20.0海拔2270外径10.624.82×24.5(m)3440(mm)12.028.52×29.35.0.3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,导线截面选择不是按经济电流密度,而是按允许载流量选择。但此时应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,交叉跨越距离亦应按导线⋅52⋅ 实际能够达到的温度计算最大弧垂。5.0.4根据国家标准《高压交流架空送电线无线电干扰限值》GB15707-1995的第4.2节规定编写。1MHz时限值较0.5MHz减少5dB(μV/m)。美国AEP经验认为,对于765kV线路来说,1MHz的无线电干扰水平在65dB~70dB(对应0.5MHz为60dB~65dB)范围之内。加拿大标准规定在距边相投影距离15m处,400kV~600kV线路无线电干扰限值为60dB;600kV~800kV线路无线电干扰限值为63dB。国家标准《高压交流架空送电线无线电干扰限值》(GB15707-1995)未对750kV线路无线电干扰限值作出规定。5.0.5考虑到可听噪声参数是超高压线路导线选择的主要制约因素,并与环境保护相关,因此本条给出了限值。可听噪声是指导线周围空气电离放电产生的一种人耳能直接听见的噪声。这种噪声可能使线路附近的居民和工作人员感到烦躁不安,严重时可使人难以忍受。可听噪声与无线电干扰一样,随着导线表面电场强度的增加而增加,但可听噪声比无线电干扰沿线路横向衰减要慢。国外研究表明,对750kV及以上线路来说,可听噪声将成为突出的问题,导线的最小截面往往需按此条件确定。美国运行经验表明,在线路走廊边缘,对离线路中心线30m处53dB(A)以下的可听噪声水平基本无抱怨,噪声水平达到53-59dB(A)时,生活在线路附近的人们会提出某些抱怨,当噪声水平超过59dB(A)时,抱怨大量增加。日本的限制最严,将其线路下方的噪声水平换算到走廊边缘(15m),约为45dB(A)。美国和前苏联次之,均为55dB(A)。意大利的限制比较宽松,控制在56-58dB(A)之内。根据《345kV及以上超高压输电线路设计参考手册》所述方法,可听噪声计算首先需确定大雨条件下的数值,然后再推出湿导线下的值。由于大雨出现的概率较低,而且此时背景噪声较高,一般只控制湿导线条件下的噪声值。湿导线条件代表了雾天、小雨和雨后的情况。我国目前对高压输电线路可听噪声尚无限值标准。GB3096—93《城市区域环境噪声标准》中规定的城市五类区域的环境噪声限值(乡村生活区域可参照本标准执行)见表4。表4城市五类区域环境噪声标准值(dB)类别昼间夜间0504015545260503655547055根据我国《城市区域环境噪声标准》和国外提出的一般准则,本条将110kV~750kV线路湿导线噪声水平分别限制为55dB(A),相当于表4中的3类区(工业区)夜间限制标准。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)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5。表554/7钢芯铝绞线强度损失值运行时间(h)工作温度(℃)10001000085-1%-1.4%100-2%-3.0%1980年国际大电网会议第22组原苏联代表等的报告中提出钢芯铝绞线的强度损失见表6。表6钢芯铝绞线强度损失值国家原苏联比利时加拿大导线温度(℃)11015090100150125150时间(h)3324242410001强度变化(%)+15+20+10+12+1500表6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,它们的温度必需不超过70℃。2我国输电线路钢芯铝绞线采用的电力金具,导线截面为240mm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南京南热大跨越南江跨越和湖⋅53⋅ 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℃。工程设计中也可进行单丝热强度损失试验来选择恰当的绞线允许温度。当按允许温度选择导线截面时应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。2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/cm,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):I=√(WR+WF-WS)/Rt′(1)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);Rt′——允许温度时导线的交流电阻(Ω/m)。辐射散热功率WR的算式:44WR=πDE1S1[(θ+θa+273)-(θa+273)](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0.90~0.95;-82S1——斯特凡—包尔茨曼常数,为5.67×10(W/m);θ——导线表面的平均温升(℃);θa——环境温度(℃)。对流散热功率WF的算式:0.485WF=0.57πλfθRe(3)式中:λf——导线表面空气层的传热系数,W/m/℃;Re——雷诺数。-2-5λf=2.42×10+7(θa+θ/2)×10(4)Re=VD/υ(5)式中:V——垂直于导线的风速,m/s;2υ——导线表面空气层的运动粘度,m/s;-5-8υ=1.32×10+9.6(θa+θ/2)×10(6)日照吸热功率Ws的算式:Ws=αsJsD(7)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;22JS——日光对导线的日照强度(W/m);当天晴、日光直射导线时,可采用1000W/m。钢芯铝绞线和钢芯铝合金绞线的允许温度修改为“宜采用+70℃,必要时可采用+80℃”。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),DL/T5092-1999规程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,1000小时强度损失为0.5%,10000小时,强度损失为8%;对硬铝线,加热100℃,20000小时强度不低于标准值。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;原苏联、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⋅54⋅ 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表7各国对钢芯铝绞线规定的允许温度温度(℃)国家90日本、美国85法国80德国、意大利、瑞士、荷兰、瑞典75比利时、印尼70中国、原苏联50英国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200m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,自然应当按提高后的允许温度的弧垂来校验规定要求的安全距离。3)对于按经济电流密度选择导线截面的线路,提高导线允许温度的影响,主要反映在系统规划“N-1”的工况下,在调度转移负荷的短时间内,允许传输容量和导线弧垂的适当增加,导致了适当补偿导线对地面和交叉跨越距离的需要。4)对于按经济电流密度选择导线的线路,在导线允许温度提高到80℃之前,必须按50℃弧垂校验导线对地和交叉跨越间距、做好必要的调整,并检查、恢复导线接头的良好接触传导。5.0.7~5.0.9导、地线安全系数的公式改用张力表达式(根据《圆线同心绞架空导线》GB1179-2008中的计算拉断力,在试验中要求绞线拉断力试验结果应不小于上述计算值的95%。故拉断力实际上仅保证不小于计算拉断力的95%)。导、地线设计安全系数取值与国外一些国家所用数值基本相近,而且经运行考验,无不良反映。对悬挂点张力控制条件,限定其安全系数不应小于2.25,便于有关项目计算。在稀有气象条件,相应的悬挂点最大张力不应超过拉断力的77%。5.0.10~5.0.12根据《镀锌钢绞线》GB1200-88标准,覆冰区,500kV~750kV线路的地线采用镀锌钢2绞线时,标称截面调整为不应小于100mm。地线选用镀锌钢绞线与导线配合以往设计时按表8所示。表8地线选用镀锌钢绞线与导线以往配合表导线型号LGJ-185/30及以下LGJ-185/45~LGJ-400/50LGJ-400/65及以上镀锌钢绞线2355070最小标称截面(mm)根据《镀锌钢绞线》(GB1200-88)标准,500kV~750kV线路的地线采用镀锌钢绞线时,标称截面2不应小于80mm.根据2008年1月~2月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。经计算,按V=30m/s、C=10mm设计的线路。表9导、地线的过载能力(当t=-5°C,V=15m/s时)(mm)代表档距Lp(m)400500600700LGJ-400/3524.5823.2122.4121.9LGJ-400/5026.4024.6723.6422.98GJ-80(1ⅹ7)33.3630.3528.3827.03GJ-80(1ⅹ19)32.7629.8727.9926.71GJ-10036.533.0730.8129.25按本规范第4.0.6条规定,地线覆冰厚度应比导线增加5mm,则:1LGJ-400/35与GJ-80相匹配;2LGJ-400/50与GJ-100相匹配。⋅55⋅ 针对在输电线路上大量使用光纤复合架空地线(简称OPGW),增加了对光纤复合架空地线的选用要求;光纤复合架空地线的设计安全系数,宜大于导线的设计安全系数。光纤复合架空地线应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。5.0.13目前运行线路上的导、地线大多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10。表10运行线路导线型号和相应的铝钢截面比导线型号铝钢截面比LGJQ型8.01~8.07LGJ型5.29~6.00LGJJ型4.29~4.391钢芯铝绞线的铝钢截面比愈小,则铝部的平均运行张力愈大。在本规范表5.0.13中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。如华东电力设计院1960年前后开始在华东地区设计的220kV线路,对LGJQ型导线的平均运行2应力采用66.68MPa(6.8kg/mm),为抗拉强度的28.3%(同时采用护线条与防振锤联合使用的防振措施),可加大杆塔施放档距,一直沿用至今,运行情况良好,在220kV线路中可减少工程投资约2%。本规范表5.0.13中的数据是根据铝钢截面比不小于4.29的钢芯铝绞线和钢绞线的运行经验总结出7来的,现行国家标准中铝钢载面比1.71的LGJ-95/55耐振性能差,在25%拉断张力下不能通过3×10万次振动考核,所以对铝钢载面比小于4.29的钢芯铝绞线规定于第2款。单根导、地线及2分裂导线仍采用以往防振措施。4分裂导线与单根导线比较,分裂导线因自身的特性改变了其周围的气流状况,削弱了振动能量,另一方面间隔棒除了消耗导线的部分振动能量外,还牵制子导线相互的同步振动,使子导线的振动强度和持续时间均大为减小,分裂根数愈多,消振效果愈好,甚至可达到不再需要安装防振锤的效果。国内外有关资料如下:意大利1980年~1981年在威尼斯附近线路上实测悬垂线夹出口处动应变的最大值,单导线为250μ;2分裂导线为200μ;而3分裂导线则小于25μ。IEEE介绍4分裂导线的振幅可比单导线降低83%~90%。西北电力设计院330kV工程的振动实测结果,2分裂水平排列导线的振幅约为单导线的33%~60%。东北电力设计院1978年在电力建设研究所进行500kV元锦辽线消振性能试验,4分裂导线采用单铰式间隔棒,次档距为64m,端次档距为35m,仅有0.1%的时间振动角超过10′,而装有防振锤的单导线则有0.2%的时间振动角超过10′。华东电力设计院1983年在电力建设研究所进行的500kV淮繁线消振性能试验中,4分裂导线采用阻尼间隔棒时,在线夹出口处导线的动弯应变为不装间隔棒时的50%左右。湖北省电力局超高压输变电局实测500kV平武线4分裂导线振动的结论为,装有间隔棒的一般线路,档距小于500m时可以不采取防振措施。日本的500kV线路普遍不装防振锤。原苏联1986年版《电气设备安装规程》提出:在开阔地带,单根钢芯铝绞线年平均运行应力超过40MPa应采取防振措施,而在相同条件下的2分裂钢芯铝绞线当年平均运行应力提高至大于45MPa时才要求采用防振措施。对3分裂和4分裂导线,当安装有间隔棒时,就不要求有防振措施(不包括跨越河流、水库和其他水域时档距大于500m的跨越段)。到1994年年底我国投运的500kV线路已超过10000km,除个别大跨越外,导线均采用4分裂阻尼间隔棒。据有关专家提出档距在500m及以下没采用防振措施的线路,运行中未发现因振动断股而威胁线路的安全运行。根据以上资料和国内线路的运行经验,对4分裂导线安装阻尼间隔棒的线路,当导线平均运行张力满足本条文的规定值,档距在600m及以下可不需要防振措施。如有可靠的运行经验也可适当放宽此项限值。2采用本规范第5.0.13条第1款以外的导、地线,其允许平均运行张力的上限及相应的防振措施,应根据当地的运行经验或通过试验确定,也可采用制造厂家提供的技术资料。华东电力设计院在500kV淮繁线及徐江线中采用LGJT-95钢芯铝绞线(与LGJ-95/55结构相同)作良导体地线,铝钢截面比为1.71,分别于1985年11月和1986年11月竣工;浙江省电力设计院在500kV北绍二回线中采用LGJ-95/55作良导体地线,于1993年7月投入运行。以上三条线路良导体地线的防⋅56⋅ 振设计原则为,按年平均气温时良导体地线的铝部应力不超过当地有运行经验钢芯铝绞线的铝部应力作为控制条件,确定其平均运行张力的上限,运行中未发现问题。3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应根据运行经验或通过实验来确定。4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,大跨越每二年测振一次,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符合表11所列值。表11导线微风振动许用动弯应变表(με)序号导线类型大跨越普通档1钢芯铝绞线、铝包钢芯铝绞线±100±1502铝包钢绞线(导线)±100±1503铝包钢绞线(地线)±150±2004钢芯铝合金绞线±120±1505全铝合金绞线±120±1506镀锌钢绞线±200±3007OPGW(全铝合金线)±120±1508OPGW(铝合金和铝包钢混绞)±120±1509OPGW(全铝包钢线)±150±2005.0.14输电线路通过导线易舞动地区时,应适当提高线路抗舞能力,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等,可能导致重大的经济损失与社会影响。现行的防舞措施,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,采取各种防舞装置与措施,抑制舞动的发生。防舞动装置有集中防振锤、失谐摆、双摆防舞器、终端阻尼器、空气动力阻尼器、扰流防舞器、大电流融冰等,国内目前用得较多的防舞装置为集中防振锤、失谐摆、双摆防舞器等。各个工程的具体防振方案可通过运行经验或试验确定。5.0.15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原电力规程的采用值。原电力规程对钢芯铝绞线塑性伸长采用值如表12表12以往设计规程钢芯铝绞线塑性伸长采用值电线型号铝钢截面比塑性伸长-4-4轻型钢芯铝绞线(LGJQ型)8.01~8.074×10~5×10-4-4钢芯铝绞线(LGJ型)5.29~6.003×10~4×10-4加强型钢芯铝绞线(LGJJ型)4.29~4.393×10对《圆线同心绞架空导线》(GB1179-1999)中铝钢截面比为4.29~7.91者,参考表13,其长期运行后产生的塑性伸长取值如下表。表13钢芯铝绞线塑性伸长采用值铝钢截面比塑性伸长取值-4-47.71~7.914×10~5×10-4-45.05~6.163×10~4×10-44.29~4.383×10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应采用制造厂家提供的塑性伸长值或降温值。-4当无资料时,铝包钢绞线(导电率为14%IACS、20.3%IACS)的塑性伸长可采用1×10,并降低温度10℃补偿,其他导电率的铝包钢绞线应采用制造厂家提供的塑性伸长值或降温值。⋅57⋅ 6绝缘子和金具6.0.1悬式绝缘子机械强度的安全系数参考IEC标准,将原规定的以1小时机电负荷为计算基准改为以额定机电破坏负荷为基准。1小时机电负荷是额定机电破坏负荷的75%,因此安全系数也相应提高,即按原条文规定的安全系数除以0.75向上取一位小数。但是绝缘子的1小时机电负荷拉伸试验,目前,仍然是检验绝缘子质量的一项重要措施。因此,绝缘子技术条件中仍应保留该项要求。绝缘子组合可由几个分支组成,整个组合称为“串”,其中分支称“联”。多联绝缘子串一般用于重要跨越,大垂直档距情况或耐张串。这些场合修复都较困难,且若事故扩大则后果严重。增加此条的目的是为了防止断联后再扩大事故。500kV董王线、江黄线都发生过双联悬垂串断一联,由于另一联的支持作用,避免了导线落地。表14是各国对金具、绝缘子机械强度所规定的安全系数和最大容许荷载的标准。表14各国绝缘子和金具的安全系数强度设安全系数(最大允许荷载)国名标准名称备注计方式绝缘子金具NESC(1977)A2.0~2.5-按加荷性质分别使用美国B.P.AB(100%RUS)-CSA-C223(1970)A2.0-加拿大OntarioHydroB(60~85%RUS)同左按加荷性质分别使用HydroQuebecB(70%RUS)-技术标准(1970)A3.0-法国EdFB(60%RUS)同左覆冰按绝缘子种类、金具材质西德VDE0210(1969)A3.0~3.62.5~5.0不同,分别使用瑞典SEN-3601(1961)A2.0~3.02.0按绝缘子不同分别使用前苏联(1985)A2.72.5电气设备技术标准(1976)A2.5同左日本JEAC6001(1978)A2.5同左JEC-127(1979)B(60%RUS)同左注:强度设计方式:A-对应于最大平均荷载,取适当的安全系数。B-对应于极限荷载,取标称强度适当的百分比。RUS-标称极限强度。常年荷载安全系数主要是针对瓷绝缘子老化率的。东北院和电科院对250万片年瓷绝缘子作了调查统计,得出了耐张串的老化率明显大于悬垂串的结论,而耐张串的常年荷载是绝大多数悬垂串的1.6倍~1.8倍,说明绝缘子老化率与常年荷载有较密切的关系。运行中的耐张串常年荷载相应的安全系数绝大多数大于4.5,但尚有少量的耐张串及悬垂串常年荷载安全系数小于此值,鉴于上述统计结果,绝缘子老化严重者必然较集中于这少量的塔位上。特别是在无冰区段和少冰区段,如果仅仅按最大使用荷载来选择悬垂串的允许垂直档距,则垂直档距可以放得很大,而常年荷载安全系数就可能小于4.0。根据前苏联的统计,常年荷载安全系数小于4.0时,瓷绝缘子老化率将急剧升高,而这种垂直档距较大的塔位,大多位于维修较困难的地段。因此必须对常年荷载予以限制,其相应的安全系数日本限制不小于4.0,因该国绝缘子质量较好,前苏联和东欧各国则不小于5.0。我国瓷绝缘子质量近年来有很大的提高,取4.0对绝大多数耐张串及常用档距下的悬垂串都能满足要求,是较为合适的。玻璃绝缘子经过长期运行后自爆率呈下降趋势。220kV鸡勃线和220kV神原线分别运行30年和15年后机械和电气性能均无下降,说明没有象瓷绝缘子那样的老化现象。而且目前的工艺水平比上述线路所用的产品有较大幅度的提高。但为安全起见,玻璃绝缘子常年荷载安全系数取值与瓷绝缘子一致。国内自80年代末开始批量使用复合绝缘子,荷载设计安全系数大都为3.0,至今运行情况良好,虽出现极个别串脆断,多属产品质量问题。故复合绝缘子最大使用荷载设计安全系数取3.0较为合适。90年代开始使用瓷棒绝缘子,根据德国运行经验最大使用荷载设计安全系数取3.0,运行情况良好。6.0.2热镀锌仍是金具有效的防腐措施。为了给今后采用更有效的措施留有余地,因此语气较以往设计规程更灵活些。6.0.3金具强度安全系数取值与国外一些国家所用数值基本相近,而且经运行考验,无不良反映。双联串也可采用两个单联分别悬挂的方式,但仍应视为双联串;4联也可分为2个双联串分别悬挂的方式,但断联时的机械强度应按各单元承担的荷载分别计算。6.0.4绝缘子串及金具防止发生电晕的措施一般可采用均压环屏蔽环、抬高导线位置及金具自身防晕等办法。防电晕的目的主要是控制无线电干扰,对于减少电能损耗及防止金具腐蚀也有作用。一般认为绝缘子的无线电干扰是一恒定电流源产生,因此可取与试品串联的检测电阻的两端电压来⋅58⋅ 进行度量,所测得的电压称为无线电干扰电压(RIV),通常用dB单位表示,且取1μV为0dB,一般每相绝缘子串干扰电压上限为60dB。测量方法可按《电力金具电晕与无线电电压试验方法》(GB2317.2)或参考美国全国电气制造商协会(NEMA)法、国际无线电干扰特别委员会(CISPR)法及IEC1284“电晕和无线电干扰电压试验”。6.0.5运行经验及机理分析证明:单片绝缘子一旦老化,钢帽与钢脚之间将形成电气通路,通过电流而发热,以致烧熔胶装水泥或绝缘体,导致地线落地。因此,一般宜采用单片双联、两片单联或非击穿型绝缘子。6.0.6当直流系统以大地返回方式运行(特别是大电流运行)时,由于大地电位升高,直流地电流可能通过杆塔和地线从一个杆塔流进,从另一个杆塔流出,从而导致杆塔和基础被腐蚀。根据模拟计算,如距离大于10km,接地极地电流可能导致杆塔及基础的腐蚀量是很轻微的,可以忽略不计。此外,如果输电线路与接地极很近,当直流系统以大地返回方式运行(特别是大电流运行)时,地电流可能通过杆塔和地线返回到换流站(变电站)接地网,再通过接地网、中性点接地的变压器流入到交流系统中,从而导致变压器磁饱和。缓解或消除接地极地电流对杆塔的腐蚀影响,需将靠近接地极的线路地线进行绝缘。6.0.7与横担联接的第一个金具受力较复杂,国内早期运行经验已经证明这一金具不应采用可锻铸铁制造的产品;1988年发生在500kV大房线上的球头断裂事故证明:第一个金具不够灵活,不但本身易受磨损,还将引起相邻的其他金具受到损坏。因此在选择第一个金具时,应从强度、材料、型式三方面考虑。国外对此金具也有特殊考虑的事例,加拿大BC省水电局是采取提高一个强度等级的措施;日本则通过疲劳,磨损等试验对各种金具型式进行选择;意大利设计了一种两个方向的回转轴心基本上在同一个平面上的金具,使得两个方向转动都较灵活。因此,对联塔第一个金具的选择,除了要求结构上灵活外,同时要求强度上提高一个等级。6.0.8在输电线路设计中,为了缩小走廊宽度,减少悬垂串的风偏摇摆,V型串的使用日趋广泛,根据试验和设计研究成果,330kV以上输电线路悬垂V串两肢间夹角之半可比最大风偏角小5º~10º,或通过试验确定。6.0.9在路经选择时应尽量避开易发生舞动地区,无法避让时,要采取措施提高线路的机械强度,并安装抑舞装置。6.0.10根据2008年初我国南方地区覆冰灾害情况的分析,为防止或减少重要线路冰闪事故的发生需采取增加绝缘子串长和采用V型串、八字串等措施。⋅59⋅ 7绝缘配合、防雷和接地7.0.1110kV~750kV线路悬垂型杆塔上悬垂绝缘子串的绝缘子片数选择,一般需满足能耐受长期工频电压的作用和能耐受设计操作过电压,至于雷电过电压除大跨越外一般不作为选择绝缘子片数的决定条件,仅作为校验线路的耐雷水平是否满足要求。这些设计原则的合理性已为我国几十年来的线路运行经验所证实。7.0.2110kV~220kV架空输电线路悬垂型杆塔上悬垂绝缘子串的绝缘子个数的合理性已为运行经验所证实。根据电规送(1997)32号文《110~500kV架空送电线路设计规范报批稿专家讨论会纪要》,将330kV操作和雷电过电压要求的片数改为17片,以与其操作过电压倍数2.2相适应。对500kV线路,按操作过电压选择绝缘子片数时,应考虑到过电压与绝缘子串绝缘放电强度二者均为随机变量,选定的绝缘子片数应保证线路有一可以接受的绝缘子闪络率。按《交流电气装置的过电压保护绝缘配合》(DL/T620-1997)第10.2.1条,线路绝缘子串操作过电压统计配合系数K1不应小于1.25,500kV线路采用25片单片绝缘子高度为155mm的绝缘子组成的悬垂绝缘子串时可以满足此要求,并且绝缘子串在操作过电压作用下闪络率非常之低。运行经验表明,由于耐张绝缘子串受力比悬垂绝缘子串大,容易产生零值绝缘子。为了补偿它对操作过电压放电强度的影响,要求耐张串绝缘子片数在本规范7.0.2表基础上适当增加,对110kV~330kV输电线路加1片,对500kV输电线路增加2片。7.0.3全高超过40m有地线的杆塔,高度每增加10m应增加一片绝缘子。由于高杆塔防雷而增加绝缘子数量时,按照绝缘配合要求,雷电过电压的间隙也要相应增加。750kV线路杆塔较高(据750kV官兰线统计,平均呼高为44.3m,已超过40m),其耐雷水平按现行规程法计算32片结构高度170mm绝缘子耐雷水平已超过150kA要求,而且西北地区(除陕南外),平均雷暴日一般在20及以下,雷电流幅值较小,对其高杆塔,可根据实际情况(雷暴日,接地电阻值),计算确定是否需要增加绝缘子片数。7.0.4根据有关规定新建的110kV~750kV输电线路的绝缘配置应以污区分布图为基础,并综合考虑环境污染变化因素。对于0、I级污区,可提高一级绝缘配置;对于II、III级污区,按照上限进行配置,同时应结合线路附近的污秽和发展情况,绝缘配合应适当留有裕度。对于IV级污区,应在选线阶段尽量避让,如不能避让,应在设计和建设阶段考虑采用大爬距绝缘子或复合绝缘子,同时结合采取防污闪涂料等措施。标准分级见附录B。7.0.5绝缘子型式和片数一般都按网省公司审定的污区分布图,结合现场污秽调查,由工频电压下的单位爬电距离决定线路的绝缘子片数。当采用爬电比距法时,其中的绝缘子爬电距离有效系数Ke,主要由各种绝缘子几何爬电距离在试验和运行中所对应的污耐压来确定;并以XP-70、XP-160型绝缘子为基准,其Ke值取为1。Ke应由试验确定。不同类型的悬式绝缘子的积污性能大不相同。根据实测,普通型、双伞型和钟罩型绝缘子的自然积污量之比约为1:0.3~0.5:1.0~1.4。从发生污闪的500kV东南5263线上取下的南瓷浅钟罩结构LXP型玻璃绝缘子,可以看出其下表面非常脏污,而且其结构也不利于进行有效的清揩。深钟罩结构自贡FC型玻璃绝缘子的脏污程度比之更严重,清揩效果更差。《高压架空线路和发电厂、变电所环境污区分级及外绝缘选择标准》GB/T16434-1996中各污秽等级所对应的参考盐密,均指由普通型绝缘子悬垂串上测得的值,其它类型应按实际积污量加以修正。绝缘子爬电距离有效利用系数Ke值能综合地体现悬式绝缘子的结构造型和自然积污量。Ke值的计算公式为:Ke=EC1/EC2(8)式中:EC1——相同自然条件,相同积污期内被试绝缘子积污盐密值的人工污闪电压梯度;EC2——相同自然条件,相同积污期内基准绝缘子积污盐密值的人工污闪电压梯度。常用绝缘子的Ke值可根据GB/T16434-1996附录D中给出的污闪电压回归方程计算。以深棱型绝缘子XWP5-160为例,以XP-160为基准绝缘子,并假设二者的积污盐密比为1.1:1,则XWP5-160的Ke值在Ⅰ、Ⅱ级污区约为0.90,在Ⅲ、Ⅳ级污区约为0.88。其他类型的绝缘子可根据其积污特性计算。根据附录D中实例,双伞型绝缘子的Ke值可取为1。在GB/T16434-1996标准的附录D中并没有给出大爬距钟罩型绝缘子的污闪电压回归方程。江苏省电力公司和日本NGK绝缘子公司技术研究所开展了国际合作项目,评估钟罩型绝缘子的污耐压特性。试验结果如图1。⋅60⋅ CDBEA三伞型545mm玻璃双伞型450mm玻璃普通型图1各型式绝缘子单位结构高度的污耐压值比较由于上述绝缘子的结构高度相同,上述绝缘子的Ke值可由单位高度污耐压和爬距确定。以XP-160为基准的各绝缘子的Ke值如下所示。双伞型:0.99三伞:1.13小钟罩型:0.77大钟罩型:0.76几种常见绝缘子爬电距离有效系数Ke如下表15所示。表15常见绝缘子爬电距离有效系数Ke盐密绝缘子型号22220.05(mg/cm)0.10(mg/cm)0.20(mg/cm)0.40(mg/cm)浅钟罩型绝缘子0.900.900.800.80双伞型绝缘子(XWP2-160)1.0长棒型瓷绝缘子1.0三伞型绝缘子1.0玻璃绝缘子(普通型LXH-160)1.0深钟罩玻璃绝缘子0.8≤2.5(cm/kV)>2.5(cm/kV)复合绝缘子1.01.3各类绝缘子的造型图及典型型号见表16。表16各类绝缘子的造型图及典型型号造型名称、材质造型图典型绝缘子型号主要生产厂家大连电瓷厂普通型XP-X系列苏州电瓷厂瓷质CA5X系列唐山NGKLXY-X系列玻璃南京电瓷厂LXP-X系列⋅61⋅ FCX系列自贡塞迪维尔大连电瓷厂XHP-X系列苏州电瓷厂钟罩型XWP5-X系列大连电瓷厂深棱型LXHY-X系列南京电瓷厂瓷质FCXP系列自贡塞迪维尔XWP-X系列大连电瓷厂XWP1-X系列苏州电瓷厂双伞型XWP2-X系列CA88X系列唐山NGKXSP-X系列大连电瓷厂三伞型CA87X系列唐山NGK7.0.6水平放置的耐张绝缘子串容易受雨水冲洗,其自洁性较悬垂绝缘子串好,运行经验表明,耐张绝缘子串很少污闪,因此在同一污区内,其爬电距离可较悬垂串减少。7.0.7运行经验表明,在轻、中污区复合绝缘子爬距不宜小于盘型绝缘子。在重污区不应小于盘型绝缘子限值的3/4且不小于2.8cm/kV。新建输电线路棒形悬式复合绝缘子的爬距可按如下原则配置:对2.5cm/kV及以下污区使用的复合绝缘子,其爬电比距选用25mm/kV;对25mm/kV以上的污区,选用2.8cm/kV。由于复合绝缘子两端有均压装置,使复合绝缘子的有效绝缘长度减小,而线路耐雷水平与绝缘长度密切相关,因此强调其有效绝缘长度应满足雷电过电压的要求。⋅62⋅ 7.0.8高海拔地区,随着海拔升高或气压降低,污秽绝缘子的闪络电压随之降低,高海拔所需绝缘子片数按下式修正n=ne0.1215m1(H−1)(9)H式中:n——高海拔地区每串绝缘子所需片数;HH——海拔高度(km);m1——特征指数,它反映气压对于污闪电压的影响程度,由试验确定。根据国家电力公司科学技术项目“西北电网750kV输变电工程关键技术研究”《高海拔区750kV输变电设备外绝缘选取方法及绝缘子选型研究》清华大学研究结果各种绝缘子的m1值见本规范附录C。7.0.9对空气间隙的取值的确定1风偏后导线对杆塔的最小空气间隙,应分别满足工频电压、操作过电压及雷电过电压的要求。2本规范中表7.0.9-1“110kV~500kV带电部分与杆塔构件的最小间隙”采用电力行业标准《110~500kV架空送电线路设计技术规程》DL/T5092—1999第9.0.6条规定数据,并与《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》DL/T620—1997第10.2.4条的规定保持一致。3本规范中表7.0.9-2为“750kV带电部分与杆塔构件的最小间隙”。研究导线对杆塔空气间隙的电气强度时,由于使用的杆塔结构和导线组合是各式各样的,所以已经发表的试验数据有很大的差别。前苏联的研究表明,导线距横担、导线距塔身的距离相同的情况下,这些绝缘间隙的电气强度相同。但是,杆塔结构和导线在杆塔上的布置方式,均对导线与杆塔间隙的电气特性产生影响。门型塔边相导线对塔身间隙的放电电压,比在两根立柱间的中相导线闪络电压高;远离立柱的导线—横担间隙,其放电电压将更高;塔窗中导线对杆塔构件间隙的放电电压最小。随着U50%的降低,放电电压的分散性减少,见表17。表17导线与杆塔间隙的电气特性间隙型式σ1σ∑导线-横担0.0760.079导线-横担和立柱(塔身)0.0660.069导线-横担和双立柱0.0580.061导线处于塔窗内0.0510.055此外放电电压与对应导线位置的塔身宽(W)之间,可以确立下列关系式:U()W=U(1)⋅(1.03−0.03W)(10)50%50%式中:U50%(1)—塔身宽W=1m时的放电电压,0.02m≤W≤5m。《345kV及以上输电线路设计参考手册》中对操作过电压的塔宽修正:图2塔宽-操作冲击放电电压修正因子⋅63⋅ 两种塔宽-操作冲击放电电压修正结果相差约2%,后者略大。建议工频电压按第一种方法进行塔宽修正,操作冲击放电电压按第二种方法进行塔宽修正。1)工频电压间隙确定工频电压下的空气间隙距离选择时考虑以下因素:(1)最大工作电压;(2)最大设计风速;(3)多间隙(m=100)并联对放电电压的影响。要求的单间隙的50%放电电压U50%按下式计算:U/3mU=(11)50%()()1−Zσ1−3σ1m式中:Um——最高运行电压(峰值)(kV);Z——取2.45;σ1——单间隙的变异系数,取0.03;σm——多间隙的变异系数,取0.012。U/3mU==1.12U/3(12)50%()()m1−2.45×0.031−3×0.012图3导线对杆塔间隙的距离与其间隙的工频放电电压(幅值)关系曲线1—分裂导线根数n=2,rp=0.2m;2—n=8,rp=0.6m;3—n=12,rp=1.5m前苏联根据工频试验,U50%按下式计算,与我国试验结果符合。U50%=0.5D(13)式中:U50%——工频放电电压(峰值)(MV);D——间隙距离(m)。⋅64⋅ 图4长间隙和绝缘子的交流闪络特性西安高压电器研究所:导线—杆塔空气间隙工频干放电试验所得经验公式:U=318⋅D+32,0.5m≤D≤2.5m(14)50%(有效值)“西北电网750kV输变电工程关键技术研究”相关课题研究结论,工频50%放电电压与间隙距离的关系见图5。150012501000750U50%(kV)50025001.01.52.02.53.03.5导线对塔柱工频放电间隙(m)图5导线对杆塔立柱的工频放电特性曲线2)操作过电压间隙确定操作过电压下的空气间隙距离选择时考虑以下因素:(1)沿线统计(2%)操作过电压水平Us为1.8p.u.和1.7p.u.;(2)计算风速为0.5倍的最大设计风速;一种方法是考虑多间隙(m=100)并联对放电电压的影响;单空气间隙的操作冲击放电电压U50%按下式计算:UsU=50%()()1−Zσ1−3σ1m(15)式中:Us——操作过电压(kV);Z——取2.45;σ1——单间隙的变异系数,取0.06;σm——多间隙的变异系数,取0.024。UsU==1.263U50%()()s1−2.45×0.061−3×0.024(16)另一种方法是《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》DL/T620—1997中介绍的近似统计法:a.操作过电压变异系数:0.10b.长波头时,单间隙变异系数:0.06-5c.绝缘配合系数k=1.27时对应单间隙的闪络概率:2.341×10d.考虑400km长线路中,20%的线路上统计(2%)操作过电压水平Us为1.8p.u.和1.7p.u.,相-3当于有160个间隙(平均档距为500m),其中一个间隙闪络的概率为3.739×10。两种方法得出的绝缘配合系数相差很小,对操作过电压间隙选择影响不大,计算中取绝缘配合系数k=1.27。⋅65⋅ 图6导线对铁塔空气间隙的放电电压曲线图6导线距铁塔所有构件(横担、立柱、下横梁)的距离相等时,导线对铁塔空气间隙的放电电压曲线曲线1~4、6、7—50%放电电压;1~5—操作过电压冲击;6、7—大气过电压冲击;1~6—正极性;7—负及性曲线1—导线对横担;2、6、7—导线对横担及立柱;3—导线对横担及两立柱;4—导线处于塔窗内;5—导线对上述列举的所有铁塔结构的通用放电电压(0.13%)。根据试验数据,在塔窗内的导线间隙,其50%的放电电压比导线-横担间隙放电电压低8%(σ=7.6%)。而塔窗内导线间隙的σ(5.1%)比导线-横担间隙的偏差小30%。导线周围铁塔构件数量增多时,50%放电电压U50%和偏差σ同时降低。于是当铁塔断面相同时,对铁塔的各类间隙,U50%-3σ的电压水平为U=U(1−3σ)(17)0.13%50%看来实际上是相同的(如图6曲线5)。长度为D(m)间隙的操作冲击50%放电电压U50%还可按下式求得:U=3400K/(1+8/D)(18)50%表18各种结构的间隙系数结构类别K棒—平面1.00导体—平面1.15~1.20导体—塔头1.15~1.20导体—塔腿1.25~1.35垂直棒—棒1.40~1.73水平棒—棒1.36导体在构架上1.15)kV(,50%U临界闪络电压间隙距离,m图7杆塔窗口间隙的操作波闪络强度“西北电网750kV输变电工程关键技术研究”模拟塔操作过电压放电试验(塔身宽度W=1.4m)。⋅66⋅ 250020001500U50%(kV)10005004.55.05.56.06.57.07.5导线对塔柱操作间隙(m)图8边相操作波试验放电特性曲线(导线-塔柱)(波前时间250μs)200015001000U50%(kV)500044.555.566.57酒杯塔中相操作间隙(m)图9中相操作波试验放电特性曲线(导线-塔柱)(波前时间250μs)1)塔宽变化对放电电压的影响杆塔的宽度是影响杆塔操作波闪络强度的一个重要因素,研究认为应进行塔宽修正。国网武汉高压研究院在750kV同塔双回的试验结果。当塔身宽分别为2m和5m时,调整导线与塔腿的最小间隙距离d分别为4m、4.5m、5m和5.5m时,分别施加长波前(720μs),求取50%放电电压,试验结果如图10所示。2400220020001800塔宽2m1600U50(kV)1400塔宽5m120010003.544.555.566.5d(m)图10塔腿宽度对操作冲击放电电压的影响(波前720μs)由试验数据可知,塔宽为5m时的操作冲击50%放电电压比塔宽为2m时的操作冲击50%放电电压平均低约6%。⋅67⋅ 2)操作冲击波头长度对放电电压的影响操作波波形对间隙闪络强度起着重要的作用。对任何一个特定形状的间隙而言,所加的操作波有一个特殊的波头时间,在这个波头下操作波闪络强度将最小。前苏联对电网中操作过电压的研究表明,操作过电压波头长度为600μs到4500μs,线路尚全部过电压中有90%以上的波头长度大于1000μs。我国针对500kV电网的研究表明,操作过电压的波头长度在绝大多数情况下都超过2000μs。对于750kV输电线路,操作过电压的波头长度比500kV输电线还要长,可能达数千微秒。750kV兰-平-乾输电线路工程内过电压的研究表明,线路操作过电压的波头长度一般均在2150μs以上。为此长波头(波头时间>1000μs)的操作冲击试验尤为重要。操作冲击波头长度对放电电压的影响仍然是外绝缘试验中需要研究的课题。为此,在750kV相关课题研究中,当导线至塔腿间隙距离为5m时,施加操作波的波头长度分别为100μs、250μs、435μs、720μs和5000μs操作冲击电压进行了试验。260022001800U50kV1400间隙距离5m100010100100010000波前时间μs图11导线至塔腿间隙50%放电电压与波前时间的关系从图11可以看出,波头长度为120μs~300μs左右时的放电电压最低。通常把出现最低放电电压的波头长度称为临界波头长度。波头长度大于临界波头长度时,50%放电电压又随之升高。这就是通常所说的放电电压与波头长度的“U”形曲线。波头长度(5000μs)的操作冲击50%放电电压比250μs操作冲击50%放电电压高约15.4%左右;比720μs操作冲击50%放电电压高约8.2%左右;波头长度(2000μs)的操作冲击50%放电电压比250μs操作冲击50%放电电压高约11.9%。对塔头操作过电压的空气间隙确定,还应考虑塔宽、操作波波形的影响。考虑750kV线路导线处杆塔塔身宽度(约3.0m)、操作过电压波头长度(大于1000μs)的影响,最小间隙如本规范表7.0.9-2所示。(3)雷电过电压间隙确定如因高海拔而需增加绝缘子数量,则雷电过电压最小间隙也应相应增大。在雷电过电压情况下,其空气间隙的正极性雷电冲击放电电压应与绝缘子串的50%雷电冲击放电电压相匹配。不必按绝缘子串的50%雷电冲击放电电压的100%确定间隙,对750kV线路只需按绝缘子串的50%雷电冲击放电电压的80%确定间隙(污秽区该间隙可仍按0级污秽区配合)。即按下式进行配合。"U=80%⋅U(19)50%50%式中:U50%——绝缘子串的50%雷电冲击放电电压(kV);其数值可根据绝缘子串的雷电冲击试验获得或由绝缘长度求得。边相:U=530⋅l+35(3.5m