110～750kv架空輸電線路設(shè)計規(guī)范新舊規(guī)程對(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 )架設(shè)導(dǎo)、地線。我國電線制造廠家目前不提供塑性伸長曲線，對新國標(biāo)的電線產(chǎn)品又無系統(tǒng)的塑性伸長資料，故導(dǎo)、地線的塑性伸長相應(yīng)的降溫值仍取原規(guī)程的采用值。—1。 —1 原規(guī)程鋼芯鋁絞線塑性伸長采用值電 線 型 號鋁鋼截面比塑 性 伸 長輕型鋼芯鋁絞線(LGJQ型)～4104～5104鋼芯鋁絞線(LGJ型)～3104～4104加強型鋼芯鋁絞線(LGJJ型)～3104 對GB 1179—1999《圓線同心絞架空導(dǎo)線》～，—2，其長期運行后產(chǎn)生的塑性伸長取值如下表。 —2 鋼芯鋁絞線塑性伸長采用值鋁 鋼 截 面 比塑 性 伸 長 取 值～4104～5104～3104～4104～3104 目前，輸電線路輸送容量增大，輸電線路中大量選用大鋁鋼截面比導(dǎo)線，如6720導(dǎo)線，～，并提出對更大鋁鋼截面比的鋼芯鋁絞線或鋼芯鋁合金絞線應(yīng)采用制造廠家提供的塑性伸長值或降溫值。6 絕緣子和金具 絕緣子機械強度的安全系數(shù)。雙聯(lián)及以上的多聯(lián)絕緣子串應(yīng)驗算斷一聯(lián)后的機械強度，其荷載及安全系數(shù)按斷聯(lián)情況考慮。 絕緣子機械強度安全系數(shù)情 況最大使用荷載驗 算斷 線斷 聯(lián)盤型絕緣子棒型絕緣子安全系數(shù) 。 絕緣子機械強度的安全系數(shù)KI應(yīng)按下式計算： () 式中：TR——絕緣子的額定機械破壞負(fù)荷，kN； T——分別取絕緣子承受的最大使用荷載、斷線、斷聯(lián)、驗算荷載或常年荷載，kN。 常年荷載是指年平均氣溫條件下絕緣子所承受的荷載。驗算荷載是驗算條件下絕緣子所承受的荷載。斷線、斷聯(lián)的氣象條件是無風(fēng)、有冰、5oC。設(shè)計懸垂串時導(dǎo)、。 條文說明： 常年荷載安全系數(shù)主要是針對瓷絕緣子老化率的。東北院和電科院對250萬片年瓷絕緣子作了調(diào)查統(tǒng)計，得出了耐張串的老化率明顯大于懸垂串的結(jié)論，～，說明絕緣子老化率與常年荷載有較密切的關(guān)系。，但尚有少量的耐張串及懸垂串常年荷載安全系數(shù)小于此值，鑒于上述統(tǒng)計結(jié)果，絕緣子老化嚴(yán)重者必然較集中于這少量的塔位上。特別是在無冰區(qū)和少冰區(qū)，如果僅僅按最大使用荷載來選擇懸垂串的允許垂直檔距，則垂直檔距可以放得很大。根據(jù)前蘇聯(lián)的統(tǒng)計，瓷絕緣子老化率將急劇升高，而這種垂直檔距較大的塔位，大多位于維修較困難的地段。因此必須對常年荷載予以限制，因該國絕緣子質(zhì)量較好。我國瓷絕緣子質(zhì)量近年來有很大的提高，是較為合適的。 玻璃絕緣子經(jīng)過長期運行后自爆率呈下降趨勢。220kV雞勃線和220kV神原線分別運行30年和15年后機械和電氣性能均無下降，說明沒有象瓷絕緣子那樣的老化現(xiàn)象。而且目前的工藝水平比上述線路所用的產(chǎn)品有較大幅度的提高。因此，玻璃絕緣子不受常年荷載的限制。 棒型合成絕緣子及棒型瓷絕緣子我國尚無成熟的運行經(jīng)驗，對其機械強度安全系數(shù)暫無法明確規(guī)定，使用時可參考本條規(guī)定及國際上的有關(guān)規(guī)定。 為了保證在斷聯(lián)情況下，留有適當(dāng)?shù)陌踩６龋緱l增列了斷聯(lián)時，完好聯(lián)的安全系數(shù)。 各國絕緣子和金具的安全系數(shù)國 名標(biāo)準(zhǔn)名稱強 度設(shè)計方式安全系數(shù)(最大允許荷載)備 注絕緣子金 具美 國NESC(1977)A～—按加荷性質(zhì)分別使用B(100% RUS)—加拿大CSA—C223(1970)A—Ontario HydroB(60～85% RUS)同 左按加荷性質(zhì)分別使用Hydro QuebecB(70% RUS)—法 國技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(1970)A—EdFB(60% RUS)同 左復(fù) 冰西 德VDE0210(1969)A～～按絕緣子種類、金具材質(zhì)不同，分別使用瑞 典SEN—3601(1961)A～按絕緣子不同分別使用前蘇聯(lián)(1985)A日 本電氣設(shè)備技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(1976)A同 左JEAC6001(1978)A同 左JEC—127(1979)B(60% RUS)同 左 注：強度設(shè)計方式：A——對應(yīng)于最大平均荷載，取適當(dāng)?shù)陌踩禂?shù)。 B——對應(yīng)于極限荷載，取標(biāo)稱強度適當(dāng)?shù)陌俜直取? RUS——標(biāo)稱極限強度。 國內(nèi)自80年代末開始批量使用復(fù)合絕緣子，至今運行情況良好，雖出現(xiàn)極個別串脆斷，多屬產(chǎn)品質(zhì)量問題。90年代開始使用瓷棒絕緣子，運行情況良好。 金具強度的安全系數(shù)不應(yīng)小于下列數(shù)值： 最大使用荷載情況 斷線、斷聯(lián)、驗算情況 條文說明： 金具強度安全系數(shù)取值與國外一些國家所用數(shù)值基本相近，而且經(jīng)運行考驗，無不良反映。 雙聯(lián)串也可采用兩個單聯(lián)分別懸掛的方式，但仍應(yīng)視為雙聯(lián)串；4聯(lián)也可分為2個雙聯(lián)串分別懸掛的方式，但斷聯(lián)時的機械強度應(yīng)按各單元承擔(dān)的荷載分別計算。 增加驗算情況 地線絕緣時宜使用雙聯(lián)絕緣子串。 條文說明： 運行經(jīng)驗及機理分析證明：單片絕緣子一旦老化，鋼帽與鋼腳之間將形成電氣通路，通過電流而發(fā)熱，以致燒熔膠裝水泥或絕緣體，導(dǎo)致地線落地。因此，一般宜采用單片雙聯(lián)、兩片單聯(lián)或非擊穿型絕緣子。 與橫擔(dān)連接的第一個金具應(yīng)轉(zhuǎn)動靈活且受力合理，其強度應(yīng)高于串內(nèi)其他金具強度。 條文說明： 與橫擔(dān)聯(lián)接的第一個金具受力較復(fù)雜，國內(nèi)早期運行經(jīng)驗已經(jīng)證明這一金具不應(yīng)采用可鍛鑄鐵制造的產(chǎn)品；1988年發(fā)生在500kV大房線上的球頭斷裂事故證明：第一個金具不夠靈活，不但本身易受磨損，還將引起相鄰的其他金具受到損壞。因此在選擇第一個金具時，應(yīng)從強度、材料、型式三方面考慮。國外對此金具也有特殊考慮的事例，加拿大BC省水電局是采取提高一個強度等級的措施；日本則通過疲勞，磨損等試驗對各種金具型式進(jìn)行選擇；意大利設(shè)計了一種兩個方向的回轉(zhuǎn)軸心基本上在同一個平面上的金具，使得兩個方向轉(zhuǎn)動都較靈活。因此，對聯(lián)塔第一個金具的選擇，除了要求結(jié)構(gòu)上靈活外，同時要求強度上提高一個等級。 輸電線路懸垂V串兩肢之間夾角的一半可比最大風(fēng)偏角小5～10176。，或通過試驗確定。 條文說明： 在輸電線路設(shè)計中，為了縮小走廊寬度，減少懸垂串的風(fēng)偏搖擺，V型串的使用日趨廣泛，根據(jù)試驗和設(shè)計研究成果，330kV以上輸電線路懸垂V串兩肢間夾角之半可比最大風(fēng)偏角小5～10176。，或通過試驗確定。 線路經(jīng)過易舞動區(qū)應(yīng)適當(dāng)提高金具和絕緣子串的機械強度，并宜采取安裝防舞裝置等防舞措施。 條文說明： 在路經(jīng)選擇時應(yīng)盡量避開易發(fā)生舞動地區(qū)，無法避讓時，要采取措施提高線路的機械強度，并安裝抑舞裝置。 在易發(fā)生嚴(yán)重覆冰地區(qū)，宜采取增加絕緣子串長和采用V型串、八字串。 條文說明： 根據(jù)2008年初我國南方地區(qū)覆冰災(zāi)害情況的教訓(xùn)，為防止或減少重要線路冰閃事故的發(fā)生需采取增加絕緣子串長和采用V型串、八字串等措施。7 絕緣配合、防雷和接地 在海拔高度1000m以下地區(qū)，操作過電壓及雷電過電壓要求的懸垂絕緣子串絕緣子片數(shù)。，對110～330kV輸電線路增加1片，對500kV輸電線路增加2片，對750kV輸電線路不需增加片數(shù)。 操作過電壓及雷電過電壓要求懸垂絕緣子串的最少片數(shù)標(biāo)稱電壓(kV)110220330500750單片絕緣子的高度(mm)146146146155170絕緣子片數(shù)(片)713172532 為保持高塔的耐雷性能，全高超過40m有地線的桿塔，高度每增加10m，全高超過100m的桿塔，絕緣子片數(shù)應(yīng)根據(jù)運行經(jīng)驗結(jié)合計算確定。由于高桿塔而增加絕緣子片數(shù)時，雷電過電壓最小間隙也相應(yīng)增大；750kV桿塔全高超過40m時，可根據(jù)實際情況進(jìn)行驗算，確定是否需要增加絕緣子和間隙。 條文說明： 全高超過40m有地線的桿塔，高度每增加10m應(yīng)增加一片絕緣子。由于高桿塔防雷而增加絕緣子數(shù)量時，按照絕緣配合要求，雷電過 電壓的間隙也要相應(yīng)增加。 750kV線路桿塔較高(據(jù)750kV官蘭線統(tǒng)計，已超過40m)，其耐雷水平按現(xiàn)行規(guī)程法計算32片結(jié)構(gòu)高度170mm絕緣子耐雷水平已超過150kA要求，而且西北地區(qū)(除陜南外)，平均雷暴日一般在20及以下，雷電流幅值較小，對其高桿塔，可根據(jù)實際情況(雷暴日，接地電阻值)，計算確定是否需要增加絕緣子片數(shù)。 絕緣配置應(yīng)以審定的污區(qū)分布圖為基礎(chǔ)，結(jié)合線路附近的污穢和發(fā)展情況，綜合考慮環(huán)境污穢變化因素，選擇合適的絕緣子型式和片數(shù)，并適當(dāng)留有裕度。 條文說明： 根據(jù)有關(guān)規(guī)定新建的330～750kV輸電線路的絕緣配置應(yīng)以污區(qū)分布圖為基礎(chǔ)，并綜合考慮環(huán)境污染變化因素。對于0、Ⅰ級污區(qū)，可提高一級絕緣配置；對于Ⅱ、Ⅲ級污區(qū)，按照上限進(jìn)行配置，同時應(yīng)結(jié)合線路附近的污穢和發(fā)展情況，絕緣配合應(yīng)適當(dāng)留有裕度。對于Ⅳ級污區(qū)，應(yīng)在選線階段盡量避讓，如不能避讓，應(yīng)在設(shè)計和建設(shè)階段考慮采用大爬距絕緣子或復(fù)合絕緣子，同時結(jié)合采取防污閃涂料等措施。標(biāo)準(zhǔn)分級見附錄B。 絕緣配合設(shè)計可采用爬電比距法，也可采用污耐壓法選擇合適的絕緣子型式和片數(shù)。 當(dāng)采用爬電比距法時，絕緣子片數(shù)由下式確定： () 式中：n——每串絕緣子所需片數(shù)； λ——爬電比距，cm/kV； Un——系統(tǒng)標(biāo)稱電壓，kV； Lo1——單片懸式絕緣子的幾何爬電距離，cm； Ke——絕緣子爬電距離的有效系數(shù)，主要由各種絕緣子幾何爬電距離在試驗和運行中提高污穢耐壓的有效性來確定；并以XP—70、XP—160型絕緣子為基礎(chǔ)，其Ke值取為1。Ke應(yīng)由試驗確定。 條文說明： 絕緣子型式和片數(shù)一般都按網(wǎng)省公司審定的污區(qū)分布圖，結(jié)合現(xiàn)場污穢調(diào)查，由工頻電壓下的單位爬電距離決定線路的絕緣子片數(shù)。 當(dāng)采用爬電比距法時，其中的絕緣子爬電距離有效系數(shù)Ke，主要由各種絕緣子幾何爬電距離在試驗和運行中所對應(yīng)的污耐壓來確定；并以XP—70、XP—160型絕緣子為基準(zhǔn)，其Ke值取為1。Ke應(yīng)由試驗確定。不同類型的懸式絕緣子的積污性能大不相同。根據(jù)實測，普通型、雙傘型和鐘罩型絕緣子的自然積污量之比約為1:～:～。從發(fā)生污閃的500kV東南5263線上取下的南瓷淺鐘罩結(jié)構(gòu)LXP型玻璃絕緣子，可以看出其下表面非常臟污，而且其結(jié)構(gòu)也不利于進(jìn)行有效的清揩。深鐘罩結(jié)構(gòu)自貢FC型玻璃絕緣子的臟污程度比之更嚴(yán)重，清揩效果更差。 線路及發(fā)變電外絕緣標(biāo)準(zhǔn)GB/T 16434—1996中各污穢等級所對應(yīng)的參考鹽密，均指由普通型絕緣子懸垂串上測得的值，其它類型應(yīng)按實際積污量加以修正。絕緣子爬電距離有效利用系數(shù)Ke 值能綜合地體現(xiàn)懸式絕緣子的結(jié)構(gòu)造型和自然積污量。Ke值的計算公式為： Ke=EC1/EC2 () 式中：EC1 —相同自然條件，相同積污期內(nèi)被試絕緣子積污鹽密值的人工污閃電壓梯度； EC2 —相同自然條件，相同積污期內(nèi)基準(zhǔn)絕緣子積污鹽密值的人工污閃電壓梯度。 常用絕緣子的Ke值可根據(jù)GB/T 16434—1996附錄D中給出的污閃電壓回歸方程計算。以深棱型絕緣子XWP5—160為例，以XP—160為基準(zhǔn)絕緣子，:1，則XWP5—160的K值在Ⅰ、Ⅱ，在Ⅲ、Ⅳ。其他類型的絕緣子可根據(jù)其積污特性計算。根據(jù)附錄D中實例，雙傘型絕緣子的Ke值可取為1。 在上述標(biāo)準(zhǔn)的附錄D中并沒有給出大爬距鐘罩型絕緣子的污閃電壓回歸方程。江蘇省電力公司和日本NCK絕緣子公司技術(shù)研究所開展了國際合作項目，評估鐘罩型絕緣子的污耐壓特性。 C D B E A 三傘型 545mm玻璃 雙傘型 450mm玻璃 普通型 各型式絕緣子單位結(jié)構(gòu)高度的霧耐壓值比較 由于上述絕緣子的結(jié)構(gòu)高度相同，上述絕緣子的Ke值可由單位高度污耐壓和爬距確定。以XP—160為基準(zhǔn)的各絕緣子的Ke值如下所示。 雙傘型： 三傘： 小鐘罩型： 大鐘罩型： —1所示。 —1 常見絕緣子爬電距離有效系數(shù)Ke 絕緣子型號鹽 密(mg/cm2)(mg/cm2)(mg/cm2)(mg/cm2)淺鐘罩型絕緣子雙傘型絕緣子(XWP2—160)長棒型瓷絕緣子三傘型絕緣子玻璃絕緣子(普通型LXH—160)深鐘罩玻璃絕緣子復(fù)合絕緣子≤(cm/kV)＞(cm/kV) —2。 —2 各類絕緣子的造型圖及典型型號造型名稱、材質(zhì)造型圖典型絕緣子型號主要生產(chǎn)廠家普通型瓷 質(zhì)XP—X系列大連電瓷廠蘇州電瓷廠CA5X系列唐山NGK玻 璃LXY—X系列LXP—X系列