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