对防振锤安装数量建议如表22 ——日光对导线的日照强度(W／m 钢芯铝绞线强度损失值 对于海拔超过1000m的线路 0．5MHz 地面场强 同时避免不必要的增加线路建设的投资 3 无投诉或抱怨 极导线或子导线间的弧垂不平衡等 导线张力增长较慢 即地线上的感应电荷较大 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 2类适用于居住 由此可见 2 a 1)以往设计按经济电流密度选择导线截面 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 若将晴天时的地面最大合成电场控制在30kV／m 扩大了引起导线振动的风速的范围 注 5 雾天高 从机械与电气的角度 50％概率 5 地线在弧垂最低点的设计安全系数不应小于2．5 345kV线路完全无投诉 晴天和雨天 在直流输电线路下可能有人员活动的地方 对大铝钢截面比的钢芯铝绞线或钢芯铝合金绞线 一般线路的计算风速采用0．5m／s 的计算公式 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 旧线或涂黑色防腐剂的线为0．90～0．95 环境气温采用最热月平均最高温度 现行行业标准《高压直流架空送电线路技术导则》DL／T 2 ≤T 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 随着电压的升高和导线分裂根数的增加 765kV线路曾经有36起投诉 表14列出了各国对于直流线路电场强度的限值情况 表11可以看出 阻尼线加防振锤联合防振方案 特高压线路由于电压的升高 前苏联文献指出 钢芯铝包钢绞线(包括铝包钢绞线)的允许温度 据此 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 供设计人员参考 计划采用4×ф40mm的导线 线下离子流密度限值为100nA／m R 并在特定的研究对象和研究时间具有准确性 以1000m为基准 2 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 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 导线舞动对线路安全运行所造成的危害十分重大 端次档距宜控制在25m～35m 表1 80％时间 同时能保证安全可靠地运行 按雨天时导线的起晕场强分析 7 5．0．4 也可根据系统输送容量 重点对短路电流热容量和耐雷击性能进行校验 对于人烟稀少的高海拔地区 环境气温应采用最热月平均最高温度 ——导线表面的吸热系数 过载比值大于1．6甚至在2．0以上 应符合下列要求 地线的拉断力(N) 目前由于冰凌资料缺乏 (4) 对于海拔超过1000m的线路 控制导线允许载流量的主要依据是导线的最高允许温度 普通地线采用LBGJ-180-20AC铝包钢绞线防振锤采用FR-2型 从而造成严重的断线倒塔事故 不应超过导 报告认为仅从导线耐热的角度考虑 到目前为止 如护线条加防振锤 同时 分以下三点进行说明 为标称场强 －5 荆州一带是全国范围内输电线路发生舞动较多的地区 结合不同导线的材料结构进行电气和机械特性等比选 美国直流线路的可听噪音的设计标准为45dB(A) 1 日光直射导线时 T 5．0．1 436-2005规定 在运行规程中也要求一般线路每5年 对于±500kV以上线路 V——垂直于导线的风速(m／s) 由表13可见 东北的鞍山 铝钢截面比不小于4．29的钢芯铝绞线的平均应力 max 钢芯铝包钢绞线(包括铝包钢绞线)可采用80℃ W ——导线表面空气层的传热系数(W／m／℃) 诸如线路频繁跳闸与停电 其噪声限值要进行高海拔修正可适当放宽 导线微风振动许用动弯应变表(με) 加拿大国家标准 地线的微风振动 甚至春夏秋冬季节线路电晕放电都有明显变化 前苏联 表15列出了国内外已建直流线路工程的场强情况 基本上在50dB(A)～58dB(A)之间 综合上述因素 噪声的投诉情况是 式中 规定直流输电线路下最大合成场强为25kV／m 注 t 5 规程规定按允许温度弧垂校验交叉跨越间距 50 ＝(53±2)dB(A) 必须严格执行 此允许温度是通过单丝热强度损失试验确定的 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 高速或一级公路 明显地无线电干扰限值是随电压升高而增大 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) 已建直流输电线路的实际电流密度 (5．0．9) 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 50545-2010规定钢芯铝绞线和钢芯铝合金绞线的允许温度为70℃ 表21 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℃) 运行中尚未发生任何投诉 导 大跨越由于导线平均高度在30m以上 (1)输电线路无线电干扰特性 1 日本试验认为 2 ——导 f S 基础的各种荷载(水平荷载 0．5MHz无线电干扰比相同条件1．0MHz无线电干扰高5dB 因为线路使用的导 关于直流输电线路的无线电干扰限值 云南至广东±800kV特高压直流输电工程的可听噪声控制指标为 金具及铁塔部件损坏等 5 地面合成电场强度和离子流密度限值 对六分裂导线安装间隔棒的线路 λ 其长期运行后产生的塑性伸长取值参考表27 ——导 安全储备系数为1．7 地线拉断力的60％ 允许较大的过载冰重 则导线的强度损失愈大 地线拉断力的66％ 2 S 1 但其实际的电流密度应该在经济电流密度附近 (3)世界各国特高压交流输电线路的电晕噪声情况 美国 地线的振动危险很小时 50545的采用值 为居住 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 T W 主要限于以下三个方面 间隔棒 当导线有电晕时计算非常复杂 以表12的计算结果 由上述资料看 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 由于极导线结构形式的影响 日本特高压输电特别委员会指出覆冰会加剧次档距振荡 ＝0．57πλ 常见的有F型(对称)和FR型(不对称) 50 “随着线路额定电压的提高 雨天时也只有不到35kV／m 如疗养院 5．0．7 我国的标准无线电干扰限值也是随电压升高而增大 《工业企业厂界环境噪声排放标准》GB K 要考虑雨天情况 1类适用于以居住 5．0．11 增加了对光纤复合架空地线(OPGW)的选用要求 对未张拉过的导 分以下五点进行说明 5．0．5 按当地功能区划的声环境标准执行 表1所列的前苏联标准经济电流密度 导线主拉张力高 s D——导线外径(m) A地域为一般的安静地方 表中的导线投影20m处是折算到我国的情况 地线 得出以下结论 平均变化陡度约－0．3dB／m E 以便对比 配套金具的温度不超过67℃ 基本上是参考了前苏联的经验 由于常常处于其允许传输容量的运行状态 地面粗糙度小的地区 要求采取防护措施 经济电流密度只与最大负荷利用小时数有关 风速要相应增加 由计算结果可以得出 阻尼间隔棒宜不等距 相应的环境噪声标准有《声环境质量标准》GB 其无线电干扰限值要进行高海拔修正 有因导线存在防锈油脂而产生噪声引起的投诉 钢芯铝绞线在90℃时强度即使有所损失 ——单位长度导线的辐射散热功率(W／m) 参考我国环境噪声的限制标准为2类地区 电晕放电产生的无线电干扰具有白色频谱特性 分裂导线装设阻尼式间隔棒 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 其所产生的可听噪声较雨 近年来也多次发生过舞动现象 50545-2010规定 虽然经济电流密度已经不是确定导线截面的决定因素 本条款增加了根据年费用最小法进行经济分析的内容 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) 4 中国噪声标准[dB(A)] 防振锤等处导线上的动弯应变宜不大于表25所列值 ——斯特凡-包尔茨曼常数 过去我国±500kV直流线路的无线电干扰允许值一直参照500kV交流线路的标准执行 20000h强度不低于标准值 地线是由弹性线材构成的 特高压线路由于档距较大 此种地域下最大次档距比一般地域缩短5m～10m 以确定最佳截面 纯防振锤防振方案 要采用加高塔等措施进行校验 修正因数为 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 必须严格执行 因此就超高压线路而言 对于特高压直流线路 表5．0．4 虽然过载比值可能在1．7以上 直流线路大跨越的导线截面宜按允许载流量选择 我国无线电干扰限值 无线电干扰和可听噪声干扰等 表3 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) 噪声限值增加1dB 分裂导线采用阻尼间隔棒时 (3)对导线配套金具 迄今国内外输电线路防止微风振动的措施 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 上述工程地线直径取不小于18mm 5．0．3 计算时间和相应的短路电流值应根据系统条件决定 钢芯铝绞线的塑性伸长及降温值可采用表5．0．13所列数值 这二者之间会更加不协调 ＋θ／2)×10 可降低温度10℃补偿 L 5．0．14 FR型防振锤结构示意图见图3 据此 金具温度在80℃以下时 导 3 ／s) θ 即锤头质心上下振动 地线断股 但各国政府环保部门均制定有环境噪声的限制标准 (2)±800kV直流线路电场限值 次档距分裂导线翻转 导线为8×ф31．5mm 输电线路中大量选用大铝钢截面比导线 若换算到好天气50％概率的可听噪声值要减去7dB(A)～10dB(A) 5．0．6 由于特高压线路的重要性 因此 不应超过拉断力的25％ 按国家环保总局批文[2006]199号 所以 即为45dB(A)～50dB(A) 概括起来大约可分为三大类 5 工程设计中也可以进行单丝热强度损失试验 而是按允许载流量选择 ±800kV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 见表8 2 日照吸热功率W 各国对钢芯铝绞线规定的允许温度 经计算分析 由于直流线路的特点是好天气条件下 提出导线对地最小高度为14m (2)对钢芯铝绞线 可能导致重大的经济损失与社会影响 地线振动的相对时间 每种档距情况又对安装不同数量的防振锤进行计算 对流散热功率W 高级别墅区 风速的增大 对多种导线组合的无线电干扰水平值进行估算 故导 对交流线路具有代表性 在地形平坦 3096-2008的相关规定评价 导线和地线 1 4 钢芯铝绞线在90℃～150℃时强度并未损失 坏天气条件下的无线电干扰水平低于好天气 增加分裂导线数是降低噪声的有效方法 从而出现过载性断股 并合理调整次档距距离 加拿大国家标准规定的无线电干扰限值是以0．5MHz为参考频率 直流电场强度职业暴露限值为25kV／m 若设计中考虑了冰重过载系数1．6 表22的成果比我国“设计手册”上规定的防振锤安装数量(见表23)要多 造成防振锤脱落 并避免对称布置 S 换算到年出现概率值为5％的可听噪声值为51dB(A)～56dB(A)(L 导线作为输电线路最主要的部件之一 与晴天时频率0．5MHz时的无线电干扰值几乎一致 因此线路需远离1类居住区 在人口稠密地区按45dB(A)校核 2 线下最大离子流密度限值为100nA／m 当按允许温度选择导线截面时 可听噪声随导线平均高度增加而降低 故取0．6m／s 对新国标的电线产品又无系统的塑性伸长资料 雨天不超过100nA／m 溪浙和哈郑±800kV特高压直流线路地线截面均取150mm 对镀锌钢绞线 目前国内外关于无线电干扰限值要求列表如表5 2 其调查结果见表9 但增大多少尚在研究 云广 1000h强度损失为0．5％ 其可听噪声的限值按当地的环境噪声限制标准 根据居民的要求 海拔高度每增加300m 2 5．0． 根据2008年初我国南方地区大面积冰灾的情况 最大离子流密度限值晴天不超过80nA／m 运行线路导线型号和相应的铝钢截面比 我国输电线路钢芯铝绞线采用的电力金具 邻近民房的地面最大合成场强为25kV／m(晴天) 我国±800kV特高压直流输电工程的导线组合均能满足45dB(A)～50dB(A)的限值要求 交流的55dB(A)是指在小雨 当线路经过重冰区时 规定了导 美国邦维尔电管局(BPA)1978年开始制定噪声限制标准 据此认为 导线平均高度23m 光亮的新线为0．23～0．43 5．0．5 (5)推荐的可听噪声限值 这是直流不同于交流线路的最大特点 地线的表面电场强度不超过12kV／cm(海拔1000m及以下用) 并对导线连接点的发热问题作出相应考虑 致使地线覆冰严重 流过线路导线的直流电流 输入给导 5．0．8 υ——导线表面空气层的运动粘度(m 因为导线常处于电晕状态 输电线路的无线电干扰主要是由导线 地线的最小截面不小于170mm 2 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) 目前只能计算导线无电晕时地线的表面电场强度值 当采用镀锌钢绞线时 4 式中 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 的表面电场强度均满足要求 故国外的直流线路允许RI电平较交流高2dB即58dB 直流线路设计时由于采用4分裂导线 吸合 在连续运行时 抑制舞动的发生 地线的防振在特高压线路设计中是一项重要的内容 因此 使分裂导线组合体不易引起微风振动 从理论上讲不应该出现灾难性的断线事故 由于电晕放电会因天气的变化而强弱变化 运行中曾发生螺栓松动而将跳线烧红的情况 塑性伸长及蠕变伸长均为永久变形(以下简称塑性伸长) 故一般线路地区可听噪声限值取50dB(A) 2 5．0．10 一般在40dB(A)以下 采取加装各种防舞动装置与措施 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 输电线路输送容量增大 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 相应风速应为0．5m／s(大跨越风速应为0．6m／s) 将使线夹滑动 5．0．11 S a 特别是环境保护问题将比超高压线路本体问题更加突出 无人居住时取25kV／m ②标称场强和离子流密度的限值 而数据的来源 即20m处0．5MHz无线电干扰场强在80％时间 当晴天时 流过线路导线的最大过负荷电流可取1．1倍的额定电流 选择恰当的绞线允许温度 无线电干扰计算结果(dB)或(μV／m) 以获得较好的防振效果 表8 1 可听噪声随极间距离的增大逐渐减小 为降低可听噪声 国内外已建直流线路工程的场强 如居住环境 首先需满足输送电能的要求 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 对特高压输电线路还要求满足环境保护的要求 可采取加大极间距离 光纤复合架空地线结构选型应考虑耐雷击性能 极间距22m 0类适用于疗养区 对人口稠密地区 因此 6(θ 上述条件就可能是决定性的因素 弧垂最低点的最大张力 式中 国外试验 )不应超过45dB(A) 的计算公式 噪声水平与人们投诉的情况 表2 和按允许温度选择导线截面的大跨越或跨越电线等 一般地区不超过58dB 国内外对无线电干扰的评判仍着重于调幅广播频带(535kHz～1605kHz)的干扰上 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 该地区俄亥俄州规定 线路金具就能够安全运行 湖北的荆门 对导线制造的各处接点均需要特殊考虑 2 都划分了不同标准以适用于不同的区域 断线事故 钢芯铝合金绞线和钢芯铝包钢绞线(包括铝包钢绞线) 通过年费用最小法进行综合技术经济比较后确定 钢芯铝合金绞线的允许温度采用值与钢芯铝绞线相同 地线架设后的塑性伸长 阻尼线防振方案 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 从而在导线周围产生电磁场 不应超过导 ) 表10 导线的磨损 并应满足可听噪声和无线电干扰等技术条件的要求 且与档距大小有关 瑞典电力局(SSPB)运行有9000km左右的400kV交流线路 由于F型防振锤两端对称 地线的最大验算冰荷载条件下 表6 圣诞树阻尼线防振方案等 2 对地及交叉跨越空气间隙距离减少 1 直流线路线下雨天时的合成电场比晴天时的大 特高压交流输电线路的可听噪声L 当时我国研究人员以晴天时导线的起晕场强计算 ) p 为选定导线截面 对54／7的钢芯铝绞线的强度损失见表16 距直流架空输电线路正极性导线对地投影外20m处 在电场强度超过15kV／m的场合工作 我国±800kV特高压直流输电工程的导线组合均能满足58dB(μV／m)的限值要求 2根地线 S 间隔棒的型式要结合防舞动措施一并考虑 导线平均高度23m 钢芯铝包钢绞线(包括铝包钢绞线)的允许温度可采用80℃(大跨越不得超过100℃) 表11 在特高压直流线路导线选择中 10000h强度损失为8％ 在确定导线对地最小高度时 E λ 护线条加阻尼线加防振锤等 钢绞线的允许温度可采用125℃ 现对±800kV直流特高压线路六分裂导线推荐线路最大次档距为66m 档距在600m以上可采用防振锤(阻尼线)或另加护线条防振 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 ＝2．42×10 工业混杂区 国内外尚未深入研究 c ＝πDE 导线无电晕时地线表面电场强度值为29kV／cm －4 L 54／7钢芯铝绞线强度损失值 对于我国架空输电线路所采用的钢芯铝绞线 光纤复合架空地线(OPGW)的设计安全系数 我国特高压输电线路的建设 在设计±750kV输电线路时规定了不同情况下的地面最大合成场强 可听噪声等因素 (2)现行国家标准《110kV～750kV架空输电线路设计规范》GB 运行时间愈长 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 特高压交流线路的可听噪声设计目标值 由于测量仪器(麦克风)规格不同 这时 c －2 《建筑施工场界环境噪声排放标准》GB 距正极性导线20m处无线电干扰电平 而且在经济上是合理的 W 为考虑塑性伸长对弧垂的影响 修正因数为 ) 间隔棒疲劳等故障发生 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 在无可靠系统资料情况下 限值标准与当地的信号场强有关 众所周知 国内试验 ] (1)根据国外超高压和特高压线路的研究经验 泰西蒙在对葛上直流工程咨询时即按此原则给出的建议 镀锌钢绞线塑性伸长可采用1×10 Re——雷诺数 4类适用于城市中的道路交通干线道路两侧区域 因此 钢芯铝绞线的允许温度可以超过90℃ 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℃ 说明取值是可行的 宜根据系统需要按照经济电流密度选择 S 通过综合技术经济比较后确定 亦会产生电晕损失 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 一般工程宜采用改进斯托克布里奇型防振锤 1)由于冰凌过载 所以它只有2个自振频率 3)由于导线覆冰舞动或脱冰跳跃 满足50dB(A)的可听噪声限值要求 －8 为5．67×10 0．5MHz频率的无线电干扰不应超过58dB(μV／m) 所以它有4个自振频率 5．0．12 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 在我国 从技术性来看 该公司建设有20km长的1050kV交流试验线路 /K 表17中数据说明 参照电力建设研究所企业标准 F ＋7(θ 但是实际运行的线路中 ——环境温度(℃) 应按下式计算 式中 距极导线影外20m处为55dB(μV／m) 对于大跨越导地线防振技术要求 FR型防振锤结构示意 a 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 大跨越段在输电线路中只占较小的一部分 镀锌钢绞线可采用400℃ 另外 以下是一些国家的电晕噪声标准 海拔高度每增加300m E 其频率基本上在30MHz以内 上述导线事故 到目前也没有国际标准 或者在档距中将单导线上套上ф101．6mm的管(档内有个别民房时) 采用美国BPA公司推荐的电晕可听噪声计算公式 ) R 在长期加热至100℃ 导线截面不是按经济电流密度选择 地面合成场强限值为30kV／m 间隔棒采用不等距安装 林地或农业耕作地区等非居住环境地区 5．0．12 提高线路系统抵抗舞动的能力 本条为强制性条文 表15 L 720 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 对输电技术经济指标的影响越来越大 以防止子导线鞭击 ——单位长度导线的日照吸热功率(W／m) 600m及以下档距可不另加防振措施 国内以往一般要求导线截面按照经济电流密度选择 地线悬挂点较高 微风振动及防锤安装数量 5 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％ 这与我国±500kV直流输电线路基本相同 已被国家环保总局认可 15707-1995以及计算可知 在世界上处于中等水平 平均次档距为50m～55m 导 B地域为一般性地区 验算短路热稳定时 另一种是转动振型 F 5．0．6 无线电干扰 从改变与调整导线系统的参数出发 并应与陆上线路允许的最大输送电流相配合 断线张力)较小 日本环境噪声标准 对经过可能发生舞动的地区 主要是采用防振锤或阻尼线的方式 (W／m 对现行国家标准《圆线同心绞架空导线》GB 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) 旧线或涂黑色防腐剂的线为0．9～0．95 高空层流风较稳定 图2是国外研究中心随机抽样的统计反应 一般重冰线路档距都相对偏小 验算导线载流量时 镀锌钢绞线或铝包钢绞线地线平均运行张力的上限和相应的防振措施 导 5．0．10 并沿导线向注入点两边流动 导线无电晕时 现行国家标准《高压交流架空送电线无线电干扰限值》GB 表24 它们的温度不得超过70℃ 我国对输电线路的可听噪声也未制定有相关标准 钢芯铝绞线在80℃时导线强度不低于计算拉断力 θ——导线表面的平均温升(℃) 早在选择330kV线路上的相导线最佳结构时 其最外层单线直径不应小于3．0mm 加拿大标准还规定 在路权边上噪声标准 此外尚有高海拔的影响 受灾线路的地线由于不通电 按18kV／cm作为地线表面电场强度控制条件 根据实验研究数据 从20世纪50年代至今 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 其路径主要通过荒山 图2 地线设计的最小安全系数 城市区域环境噪声和工业企业厂界噪声这两个标准 (2) 在500kV交 极间距22m 设计经验 (3) 随着线路电压的提高 电晕损耗和限制导线电晕无线电干扰水平的要求 注 限值的参考距离是距边相导线投影20m(图1) 3类适用于工业区 ＋9. 有噪声的投诉 容易引起导 f ” 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 因此 相应的悬挂点最大张力不应超过拉断力的66％ 由电晕产生的可听噪声(L W 对整个输电线路损耗所占比例很小 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 一般不要求对允许温度弧垂校验安全距离 各国的情况各不相同 ——单位长度导线的对流散热功率(W／m) 就经济性而言 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 直流输电线路电场强度的限值通常用两种方式表示 8 υ＝1．32×10 导线电晕而引起的各种问题 以加强对次档距振荡的防护 无线电干扰限值增加1dB 表5．0．13 电晕可听噪声可按照附录C的公式计算 表16 钢芯铝绞线和钢芯铝合金绞线的允许温度为70℃ 向上和锦苏±800kV特高压直流线路计算导线的起始电晕电场强度采用15kV／cm 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 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 如戴绝缘手套等 考虑到长线路的连接点多 悬挂点的最大张力 其三 在稀有气象条件时 地线事故 对于导线的机械特性 以求对环境影响控制在允许范围内 表19 事实上直流线路的RI生理干扰要小于交流的 导线弧垂增加 目前 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 钢(铝包钢)芯铝绞线和钢(铝包钢)芯铝合金绞线可采用200℃ 应按制造厂提供的数据或通过试验确定 a D 导线选择主要考虑要有较高的机械强度以及对杆塔 ＝α 1 光纤复合架空地线(OPGW)的设计安全系数不应小于导线的设计安全系数 输电线路的电晕可听噪声问题越显突出 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 并以最高气温弧垂来校验对地和交叉跨越的安全间距 有人居住时取10kV／m 增大了导 端次档距为25m～35m(在导线的分裂间距取450mm情况下) 在稀有风速或稀有覆冰气象条件时 其噪声限值要进行高海拔修正 导线截面为240mm 2 例如500kV中山口 其选择判据是不相同的 取多年平均值 超过了线夹握着力 地面磁场强度等多项要求 大截面导线间距比与次档距之间的关系 R 目前运行线路上的导 由表10 要求导线具有优良的机械性能和一定的安全度 且微风振动幅度比较大 OPGW要满足电气和机械使用条件的要求 文教机关为主的区域 表5．0．12 重冰区导线的设计安全系数采用2．5是合理的 防止或减小特高压线路导 地线受力后除产生弹性伸长和塑性伸长外 但日本的标准稍严 (4)世界各国对钢芯铝绞线规定的允许温度(见表18) 且表面最大场强不宜大于18kV／cm T 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 提出各种导线的微风振动许用动弯应变值 地线在弧垂最低点的最大张力(N) 是总结了大量的输电线路设计经验而得出的 采用国际无线电干扰特别委员会CISPR推荐的无线电干扰场强计算公式 具体取值如表4 目前 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 可使线路既满足生物效应的要求 根据报道 2 中国 线路经过易舞动地区时应采取防舞动措施 都要归结为技术性和经济性两个方面 考虑其合成效应 国内试验证明 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) 对硬铝线 现行的防舞动措施 实际情况往往是设计冰厚偏小 2 地线防振锤安装数量 AA地域为特别需要安静的地方 根据原国网北京电力建设研究院《±800kV级直流多分裂间隔棒及挂线金具研究》的结论 5 输电线路通过导线易舞动地区时 目前 并应考虑太阳辐射的影响 注 并通过总结分析国内外的研究成果 要使特高压输电线路能安全可靠的运行 地线表面电场强度与地线直径的关系进行了分析计算 －(θ 还随着受力的累积效应产生蠕变伸长 (3)推荐的无线电干扰限值 注 对钢芯铝绞线塑性伸长采用值见表26 太阳辐射功率密度采用0．1W／cm 伊泰普工程输电线路地面最大合成场强取40kV／m 即无线电干扰场 对直流线路尚缺乏统计数据 一般要求所选导线要满足线路电压降 一般分为两步 距直流架空输电线路正极性导线对地投影外20m晴天时0．5MHz无线电干扰场强双80％值 1 则铝材部分的平均运行张力愈大 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 6 阻尼线加防振锤 a (2)对国外情况的调查 我国环境噪声标准的划分与日本基本类似 输电线路属于整个环境中的一部分 钢芯铝绞线塑性伸长采用值 导致导 金口大跨越地线在1981年至1988年期间多次发生振动故障 在海拔1000m及以下地区 50 英国中央电力局(CEGB)400kV线路采用2分裂导线 平均次档距为50m～60m 2 如630 能够反映数据提出当时的导线选用经济性 相对解决措施等几方面的情况 温度不超过80℃时 合成场强及离子流密度均表示最大值 如好天气平均值或50％概率 导线型号和相应的铝钢截面比列入表20 表10是日本的环境噪声标准 2 按国家环保总局批文[2006]199号 与安全系数密切相关的主要是过载断线事故 R＇ 图3 地线截面不小于150mm 必须严格执行 距直流架空输电线路正极性导线对地投影外20m处 镀锌钢绞线仍取125℃ 在不同时期是不同的 5．0．3 地线材料的疲劳 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 大跨越每2年测振1次 可不受规范规定值的限制 使六分裂导线的微风振动强度较单导线或双分裂导线低 线路工程建设费用 带*的项目为实测值 电晕无线电干扰场强可按照附录B的公式计算 其二 750kV交流线路无线电干扰限值为55dB～58dB 表14 4 商业 如果信号电平比干扰电平大到20dB以上 地线在弧垂最低点的最大张力 ±800kV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 被交叉跨越物的安全间距减少 结果列于表19 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 将影响线路对地及交叉跨越的安全裕度 α 表22 将可听噪声限制到56dB(A) 钢芯铝绞线的铝钢截面比愈小 这将给安全运行带采很多隐患 地线断股断线事故的发生 5．0．9 12348 50545-2010钢芯铝绞线塑性伸长采用值 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 由电晕产生的可听噪声应控制在50dB(A)以下 前苏联标准经济电流密度(A／mm 世界各国特高压交流线路的可听噪声的设计限值 在该线路上测量的电晕可听噪声L 金具磨损 分裂导线防振锤安装数量 “设计手册”规定的地线防振锤安装数量 2)由于冰凌荷载大 取100℃ 导线发热 当超过起始电晕电场强度时 这是可以接受的 50 因此 距离线路中心38m外噪声的设计控制值 要求不大于45dB(A) 锦州一带 给予搬迁或赔偿 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 各导线组合方案在不同噪声限值下的海拔高程(m) 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 (5)由于温度提高 这种方法可以简化工作 引起地线拉断及地线支架折断 (4)有关环境噪声标准 输电线路的导线截面和分裂形式 ——允许温度时导线的直流电阻(Ω／m) 悬垂线夹 5．0．4 但我国导线微风振动许用动弯应变没有统一标准 在500kV荆门斗笠变附近 但此时要注意电网的总体配合 导 2 本条为强制性条文 －5 只要导线温度不超过200℃ 应由制造厂家提供塑性伸长值或降温值 我国电线制造厂家目前不提供塑性伸长曲线 并预留导线防舞动措施安装孔位 绝缘子或线路金具等的电晕放电产生 然而 地线(包括光纤复合架空地线)应满足短路电流热容量要求 地线大多数采用我国老国标电线产品 在此情况下处理掉油脂 安装1个FR-4防振锤 表7 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 无线电干扰限值允许放宽 以致造成导线与导线之间 有一条±400kV线路 地线 表面场强 宜大于导线的设计安全系数 把档距从100m到1000m按每增加50m作为一种档距情况 当档距大于600m时 0.485 地线除了满足机械强度要求外 光纤复合架空地线的允许温度应采用产品试验保证值 进入城区的输电线路 穿越城区的内河航道两侧区域 因此 悬挂点的设计安全系数不应小于2．25 注 对于不同电压等级 重覆冰线路出现的导线事故 表13 电晕可听噪声计算结果[dB(A)] ＝53dB(A) 地线表面电场强度与地线直径关系表 12523 J 电晕形成的电流脉冲注入导线 计算时未考虑覆冰的影响 2 5 表5 规定要求导 直流输电线路无线电干扰双80％值与50％值的差3dB ＋θ／2)×10 1979年)电线电缆第26篇提出当工作温度愈高 结合国内外情况 合成电场及粒子电流密度 比利时和加拿大的试验表明 结合能量平衡法的数值计算结果 ±800kv特高压直流输电工程对3种主要导线组合方案情况下 并对此进行说明和解释 《电机工程手册》(试用本)(机械工业出版社 也能满足工程的要求 线路理想的施工工艺是按塑性伸长曲线(蠕变曲线)架设导 即导线所覆冰重接近甚至超过导线本身最大抗冰能力 应预留防舞动措施 1179-1999中铝钢截面比为4．29～7．91的 平均次档距和端次档距都要适当减小 从气象条件考虑 铝包钢绞线的降温值可较镀锌钢绞线适当提高 巴西 意大利电力公司(ENEL)目前的最高电压等级为400kV输电线路 远在拉断之前会因超越弹性限度而出现显著的塑性伸长 钢芯强度能更好利用的结果 2 3 垂直荷载 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 其随材料费和人工费的变化而变化 短时间受热强度反而提高 低于交流线路 地线平均运行张力的上限和相应的防振措施 跳线多用并沟线夹联接 S 档距在600m及以下可不再采用其他防振措施 它有两种振型 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 3 年出现概率值为5％的可听噪声值 当导线平均运行张力不大于拉断力的25％时 平均次档距和端次档距都要适当减小 还要考虑地线电晕问题 3 在最后的特高压工程的应用中 表20 因为城市的电台信号会增强 2 然后从电气性能上考虑导线表面电位梯度 如果在导线悬垂线夹处再施加一个很大的不平衡张力 美国政府工业协会1995年推荐 针对在输电线路上大量使用光纤复合架空地线(OPGW) 导线最大次档距不大于66m 为合成电场 表25 ——导 可听噪声 2 导线温度80℃时 因其两端不对称 注 辐射散热功率W 需要注意的是 －8 (1)从已有的运行情况来看 max W 建议地线的表面电场强度不超过18kV／cm 5．0．1 导线引起的发热损耗(电阻损耗) 其平均运行张力上限仍可取以往设计规程规定值 注 就可以决定允许的干扰电平 即导线允许最大使用张力为拉断力的40％ I——允许载流量(A) 5．0．2 注 由于各地发生导线微风振动事故很多 为52dB(A)～53dB(A) 平均变化陡度约－0．2dB／m ±500kV直流输电线路下地面的合成场强限值取为30kV／m 危害也很大 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 无线电干扰 地线的允许温度宜按下列规定取值 而相导线截面及其参数的选择 无线电干扰限值的参考距离(x＝20m) S 在海拔高度大于1000m且线路经过人烟稀少地区时 金具损坏 现行国家标准《110kV～750kV架空输电线路设计规范》GB 塑性伸长对弧垂的影响宜采用降温法补偿 使输电线路的造价控制在合理的水平 商业和少量工业混合区 一般还要满足短路电流热容量的要求 据此 ＋6) 5．0．13 图1 可听噪声水平很低 f 即带大小锤头的覆盖4频率的FR型防振锤 表18 架空输电线路的导线 国内有多种防振锤 表9 规划建设交流800kV输电线路 对照钢芯铝绞线一般线路的允许温度较大跨越低20℃ 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 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 可采用1000W／m 无功能区划的地区按现行国家标准《声环境质量标准》GB 不对称布置 J 4 本条为强制性条文 (5) 防振锤的安装数量见表21 IEEE资料《钢芯铝绞线金具的高温试验》的结论 S 直流线路下地面合成电场强度和离子流密度限值不应超过表5．0．4的规定 因电晕可听噪声的投诉或抱怨 5．0． 对导线最低点处允许的弹性限度70％来讲 务必要求提高线路各部件的安全储备 ＝56dB(A) 距直流架空输电线路正极性导线对地投影外20m处晴天时0．5MHz无线电干扰场强双80％值 同时满足80％测量值不超过15kV／m为控制指标 关于经济电流密度的概念实际上已不采用 处理的措施是将ф63．5mm的单导线更换为3×ф30.5mm的3分裂导线(民房多的地区) 《110kV～750kV架空输电线路设计规范》GB 800导线 对于次档距振荡 (2)国内外标准情况 可认为干扰电平对此信号接收并无多少影响 但为了避免接头氧化而损坏 对特高压直流线路的导线 潮湿导线情况下 对于葛上±500kV直流输电线路 当线路经过重冰区时 应取换流站整流阀在冷却设备投运时可允许的最大过负荷电流 以1000m为基准 由于F型防振锤是对称布置的 W 在下雨时存在因电晕噪声引起的投诉 国内外几个大型直流输电线路的电流密度参见表3 BPA公司电晕噪声设计值 地线的设计安全系数 5．0．13 e 但鉴于导线张力增长与过载荷重增长是非线性的 从国内外的实验研究和工程实践情况看 目前国内大跨越导地防振措施有 走廊边沿的标称电场不超过2kV／m 如无资料 已经架设的输电线路的电晕可听噪声的调查 建议采用 其一 的计算公式 见表11 在电气特性方面 因此 导线中形成了一种脉冲重复率很高的“稳态”电流 从表2数据可以看出 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 3096 钢芯铝绞线和钢芯铝合金绞线的允许温度可采用70℃(大跨越不得超过90℃) 铝包钢绞线可采用300℃ 运行中未发现问题 5．0．14 表中为好天气 输电线路上常用的导线为钢芯铝绞线 美国纽约州电力局(PASNY)对于765kV输电线路的电晕噪声 要对交叉跨越距离和对地距离进行相应的验算 地线悬挂点张力可较弧垂最低点张力提高10％) 在海拔1000m及以下地区 在正常输送功率条件下 优化布置阻尼间隔棒 ±800kV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 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 50 不宜超过55dB(A) 处理对策是将2分裂导线更换为4分裂导线以降低噪声 [(θ＋θ 15707-1995规定的限值(0．5MHz)如表6所列 断线与否也不能作为安全运行的分界点 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 断线 应符合表5．0．12的要求 借鉴以往500kV输电线路的运行经验及科研单位的研究成果 其抗拉强度不低于标准值 温升难以控制 (1)对组成导线的线材 加热100℃ ＋273) 烧伤 ①在一定数量空间电荷下合成场强的限值 轻冰区导线安全系数取2. ＝L 指最热月每日最高温度的月平均值 一直没有变化 其基本原理是一样的 推荐直流输电线路下方地面最大合成电场强度为30kV／m 但总体上看 实际运行经验表明 各导线组合方案在45dB(A)和50dB(A)限值下的海拔高程见表13 确定导线对地最小距离为12．5m 无线电干扰限值 交叉阻尼线加防振锤联合防振方案 一种是平动振型 当天晴 制定合理的场强标准 经济电流密度仍然可以作为初步选取导线截面的参考 要充分考虑导线的电气和机械特性 则要根据不同方案的技术经济比较来确定 其中导线表面最大电位梯度的计算方法可按照附录A的公式计算 1 其弧垂最低点的最大张力不宜超过拉断力的60％(导 距边相导线投影15m为参考距离的 表4 (1)各国电场和离子流密度的限值 会有约3dB(A)的差别 导线和地线 80％置信度 加拿大 表26 表27 提高导线平均高度等措施 要适当提高线路抗舞动能力 钢芯铝绞线塑性伸长及降温值 要满足45dB(A)的可听噪声限值要求 表23 乡村居住环境可参照执行该类标准 钢芯铝绞线可采用150℃ p 前苏联 日本在进行1000kV特高压交流线路设计时 式中 ——导线表面的辐射散热系数 对经过热处理的铝合金线 2)对于按发热条件选择导线截面的线路 及以下的耐张线夹用螺栓型 早期的500kV线路采用ф63．5mm的单导线 导地线防振措施应按下列条件设计 推荐±800kV特高压直流输电线路的无线电干扰限值为 需要接触不接地的物体时 1 θRe ＋273) 表17 分裂导线安装间隔棒后具有一定的消振作用 地线的能量增大 不起控制作用 如对地 表12 5．0．2 光亮的新线为0．35～0．46 Re＝VD／υ 各国直流线路电场强度限值情况 注 避开易于形成舞动的覆冰区域与线路走向 太阳辐射功率密度应采用0．1W／cm 针对输电线路的可听噪声 一旦知道了电信接受设备处的信号电平 丹东 可选用钢绞线或复合型绞线 地线的塑性伸长相应的降温值仍取现行国家标准《110kV～750kV架空输电线路设计规范》GB 要予以限制 具有80％置信度(双80％)值不超过55dB(μV／m) 各导线组合方案和不同海拔下的电晕可听噪声值见表12 F 1 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 为防止这类事故的重复出现 对于特定的交叉跨越如200m以上档距跨越铁路 我国规定的经济电流密度(A／mm 多年运行下来无电晕噪声问题的投诉或抱怨