国标重覆冰架空输电线路设计技术规程.doc

lcs 2924020备案号：j9382009 口lk 20中华人民共和国电力行业标准pdlt 54402009重覆冰架空输电线路设计技术规程technical code for designing of overhead transmissionline in medium&heavy icing area中华人民共和困i圄家能源局发布dlt 54402009目次前言l范围 -2规范性引用文件3总则 - -4术语和符号路径 - 覆冰气象条件 导线、地线 绝缘子和金具-绝缘配合和防雷 0屯一1喝mn1 o导线布置- - h11杆塔型式-12杆塔荷载13杆塔定位及交叉跨越附录a(规范性附录)规程的用词说明条文说明- m”幻m筋dlt 54402009刖舌本标准根据国家发展改革委办公厅关于印发2008年行业标 准计划的通知(发改办工业20081 1242号)的安排制定。本标准附录a为规范性附录。 本标准由中国电力企业联合会提出。 本标准由电力行业电力规划设计标准化技术委员会归口并解释。本标准主要起草单位：中国电力工程顾问集团公司、西南电力设计院。 本标准参加起草单位：中南电力设计院。 本标准主要起草人：于刚、梁政平、王永刚、李喜来、王强、李勇伟、郭跃明、肖洪伟、梁明、王劲、李力、徐晓东、龚永光、 李永双、刘仲全、胡红春、段松涛、王勇、韩颖、孙波、张红志。 本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化中心(北京市白广路二条一号，100761)。iidl，t 544020091范围本标准针对重覆冰线路特点，规定了线路路径选择、导地线选择和布置、杆塔型式、杆塔荷载及交叉跨越等的技术要求。 本标准适用于110kv750kv重覆冰架空输电线路设计，其他电压等级的交直流重覆冰架空输电线路设计可参照执行。dl，t 544020092规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。 凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内 容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协 议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的 引用文件，其最新版本适用于本标准。gb 505451 10kv750kv架空输电线路设计规范dlt 51582002 电力工程气象勘测技术规程dlt 544020093总则3 0 1 重覆冰线路包括位于中冰区和重冰区的输电线路。3 0 2重覆冰线路设计除执行本标准外，还应符合110kv750kv架空输电线路设计规范的要求。3 0 3重覆冰线路设计应首先采用避冰及抗冰措施，有条件的地 区经技术经济比较后可采用融冰及防冰等措施。对设计采用融冰 及防冰等措施的线路应合理选择设计冰厚，以便具有一定的抗冰 能力。304结合重覆冰线路设计，有条件时应设置观冰站(点)和开 展输电线路覆冰在线监测，加强对冰凌站资料的积累和设计、运 行经验总结。3-05本标准根据电压等级将线路分为三类。一类：750kv，500kv，重要330kv； 二类：330kv，重要220kv； 三类：220kv及110kv。dl，t 544020094术语和符号41术语下列术语适用于本标准。411雨凇glaze粒径较大的过冷却水滴，碰撞在物体上，先散开成水膜然后 冻结成冰凌，呈湿增长方式。冰体透明坚固，比重大，黏附力强，常伴有冰柱。4 12雾凇soft rime粒径较小的过冷却水滴，随气流浮动，在碰击物瞬间即冻结 成冰凌，呈干增长方式。冰体白色疏松，比重小，黏附力较弱， 通常在物体的迎风面冻结。413混合凇hard rime当不同粒径的过冷却水滴，随气流浮动，在碰撞物体瞬间， 部分呈干增氏，部分呈湿增长。冰体呈半透明状，比重中等，常 在物体的迎风面冻结，有一定的黏附力。4 14湿雪wet snow冻结的雪片，在降落过程中，通过一段温暖层后，雪片趋于 潮湿、融化，然后冻结在物体上，冰体呈白色堆积状，比重和附 着力均较小。41 5冻雨覆冰precipitation icing4dl，t 54402009具有较大粒径的过冷却水滴，在重力作用下，沉积在物体上， 冻结成雨凇或混合凇。4 1 6冻雾覆冰in-cloud idng具有较小粒径的过冷却水滴，随气流浮动，冻结在物体上形成雾凇或混合凇。4 1 7覆冰气流air flow in icing即含有一定数量过冷却水滴的气团，能构成线路有较大的覆冰。4 1 8中冰区medium icing area设计覆冰厚度大于10mm小于20mm的地区。419重冰区heavy icing arae设计覆冰厚度20mm及以上的地区。4 1 10设计冰厚design ice thickness按设计规定的重现期、折算为冰密度099cm3的冰厚。4 1 11验算冰厚check ice thickness按低概率选择的稀有冰厚(冰密度099cm3)。4 1 12设计冰荷载design ice load设计冰厚下的荷载。4 1 13验算冰荷载check ice load按稀有覆冰确定的荷载。4114凝冻高度condensauon level5dlt 54402009冬季覆冰时期，地面气温在0。c及以下地区的地面高程值。4 2符号 本标准所用的符号：a。构件承受风压的投影面积计算值，m2；4-绝缘子串承受风压面积计算值，m2； 占，导线、地线及绝缘子覆冰后风荷载增大系数； 口2构件覆冰后风荷载增大系数； d一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；墨绝缘子机械强度的安全系数；。杆塔的水平档距，m；，绝缘子承受的最大使用荷载、断线、断联验算覆冰荷载，kn； 玮绝缘子的额定机械破坏负荷，kn； wo基准风压标准值，knm2； 聪杆塔风荷载标准值，kn； 暇垂直于导线及地线方向的水平风荷载标准值，kn；绝缘子串风荷载标准值，kn； 口风压不均匀系数： 厦导线及地线风荷载调整系数： 屈杆塔风荷载调整系数： 疗风向与导线或地线方向之间的夹角，。： 熊构件的体型系数； 风。导线或地线的体型系数； 鸽风压高度变化系数：p一可变荷载组合系数。6dlt 544020095路径50 1路径方案选择在保证安全的前提下，应通过技术经济比较 确定，并力求避开严重覆冰地段。5 0 2路径选择应尽量做到：1避开调查确定的覆冰严重地段和污秽较重地区；2沿起伏不大的地形走线；3避免横跨垭口、风道和通过湖泊、水库等容易覆冰的地带；4避免大档距、大高差：5通过山岭地带，宜沿覆冰时背风坡或山体阳坡走线；6耐张段不宜太长，中冰区不宜超过5km，重冰区不宜超过3krm7转角角度不宜过大。7dl，t 544020096覆冰气象条件60 1架空输电线路设计冰厚按以下重现期确定：750kv、500kv输电线路及其大跨越50年；1 lokv330kv输电线路及其大跨越30年。60 2在有足够的覆冰观测资料，并确认资料有效性的情况下， 应采用概率统计法确定线路设计冰厚，其概率模型宜采用极值i 型分布：甚少或无覆冰观测资料可用时，应通过对附近已有线路 的覆冰调查分析确定设计冰厚。6 03应收集沿线气象站、观冰站、电力线、弱电线、微波塔等 冰凌资料，并进行现场调查，掌握沿线历年覆冰情况、冰凌性质、冻结高度、大冰凌出现年份和重现次数。60 4在收集资料的基础上，结合线路所经地段及周围的地形、 地物、相对高差、路径走向、架设高度和覆冰时的风速、风向、 湿度等气象要素及附近已有线路的运行情况综合分析。注意微地 形、微气候对覆冰增大的影响，合理确定设计冰厚和划分冰区。605覆冰气象条件一般可参照表605i、表6052中所列数值。表6 0 5-1中冰区线路的冰区冰区iii设计冰厚15 20同时风速10同时气温 冰的密度0 9tilldlt 54402009表6 0 5-2重冰区线路的冰区冰区vvi设计冰厚2040同时风速同时气温5冰的密度 注：如有实测资料，覆冰同时风速应接实测资料选取。6 06地线覆冰厚度应较导线增加不小于5mm。607严重覆冰地段如调查中出现概率极小的重冰，宜按稀有的覆冰厚度进行验算。9dl，t 544020097导线、地线7 0 1 重覆冰线路的导线及分裂根数选择，在满足安全运行的情况下应根据技术经济比较和运行经验确定。7 02导、地线(含opgw)在弧垂最低点的设计安全系数不应 小于25，在悬挂点的设计安全系数不应小于225。地线的设计安 全系数，应大于导线的设计安全系数。70 3在验算覆冰条件下，导地线弧垂最低点的最大张力，不应 超过其拉断力的70。导地线悬挂点的最大张力，不应超过其拉 断力的77。7 0 4 500kv及以上线路的地线采用镀锌钢绞线时，标称截面不宜小于100mm2。7 05采用opgw时应满足脱冰跳跃及过载对其机械强度的要求。10dlt 544020098绝缘子和金具80 1 绝缘子机械强度的安全系数，不应小于表801所列数值。 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8 0 1绝缘于机械强度安全系数卜 最大使用荷载断线断联验算盘型棒型i 安全系数 2 7 3 o 1 8 j绝缘子机械强度的安全系数蝎应按照下式计算局=列r (801)式中：靠绝缘子的额定机械破坏负荷，kn；，分别取绝缘子承受的最大使用荷载、断线、断联荷载或验算荷载，kn。 断线、验算的气象条件是无风、有冰、一5。c，断联的气象条件是无风、无冰、一5。c。断线覆冰率及断线张力见第1205条。8 0 2金具机械强度的安全系数不应小于下列数值： 最大使用荷载情况25； 断线、断联、验算情况15。8 03 为减轻或防止不平衡张力、脱冰跳跃和舞动对导线的损 害，宜采用预绞丝护线条保护。不得使用非固定型线夹。 导线使用重锤应采用固定型。dl，t 544020098 04导线间隔棒应充分考虑重冰区线路的运行特点，减小次档距，增加抗扭强度。12dl，t 544020099绝缘配合和防雷901输电线路的绝缘配合应使线路能在工频电压、操作过电 压、雷电过电压等各种条件下安全可靠运行。重覆冰线路还应按 绝缘子串覆冰后的工频污湿耐压强度进行校核。902重冰区耐张型杆塔应加跳线绝缘子串。90 3重冰区单回路杆塔上地线对边导线的保护角，750kv、500kv输电线路宜不大于15。，330kv输电线路及双地线的220kv 输电线路宜采用20。左右，山区l 10kv单地线输电线路宜采用25。左右。中冰区同塔双回或多回路220kv及以上线路的保护角 均不大于0。，110kv线路不大于10。，中冰区单回路杆塔上地线 对边导线的保护角750kv、500kv输电线路宜不大于lo。，330kv 输电线路及双地线的220kv输电线路宜采用15。左右，山区l 10kv单地线输电线路宜采用20。左右。9 0，4 110kv线路为了减少导线与地线间闪络事故，可将重冰地 段地线按运行相电压绝缘。冰期过后，应恢复地线直接接地方式。905 220kv及以上的重冰区线路，地线不宜绝缘。dlt 5440200910导线布置10 01为了减少或避免导线间的闪络事故，如采用非水平排列 方式，杆塔上应有足够的垂直线距和水平位移，以满足导线与地 线或导线之间在不同期脱冰时静态和动态接近的电气间隙要求。 静态接近距离不应小于操作过电压的间隙值：动态接近距离不应 小于工频电压的间隙值。10，0 2重覆冰导线的水平线间距离应根据线路的运行经验确 定，当缺乏运行经验时，可较110kv750kv架空输电线路设 计规范导线水平线间距离要求值加大515。100 3导线与地线水平偏移值如无运行经验，不宜小于表10031、表10032中所列的数值。表100 31中冰区上下层相邻导线间或地线与 相邻导线问的水平偏移志弋巡水平偏移 电压“022033050075010 75l 25l 752 0 2 251i i 52 02 25 2 5表10 032重冰区导线与地线间的水平偏移志弋巡水平偏移电压220330500i2 02 53 03 52m 2 53 o3 5v按1001计算方式决定4dl，t 5440200910 0 4重覆冰线路导线和地线在档距中央的距离除满足过电压 保护要求外，还要校验导线和地线不同期脱冰时的静态接近距离， 此距离不应小于线路操作过电压的间隙值。校验条件：按连续档中间一档导线脱冰，其余档导线和地线 不脱冰计算。中间档的脱冰率，宜根据运行经验确定，当缺乏资 料时，对110kv220kv重冰区线路可选不小于设计冰重的60，110kv220kv中冰区线路可选不小于设计冰重的50，330kv及以上重冰区线路可选不小于设计冰重的80，330kv及以上中冰区线路可选不小于设计冰重的70。10 0 5 110kv线路当地线按运行相电压绝缘以防止导线与地线 问闪络事故时，可不校验导线和地线不同期脱冰时的静态接近距 离。水平偏移可根据运行经验适当减少。1006线路不宜在重冰区换位。dl，t 5440一：900911杆塔型式”01 重覆冰线路不宜采用下列型式的杆塔：1导线非对称排列的杆塔；2塔身断面非正方形铁塔。11 02杆塔结构应根据重覆冰线路的特点进行设计：1拉线杆塔的根部结构宜为铰结支承；2不应采用转动横担或变形横担；31 lokv线路30。以上转角杆塔和220kv及以上线路耐张 型杆塔宜采用自立式铁塔；4钢筋混凝土杆应有便于冰期登杆的设施。16dl，t 5440200912杆塔荷载120 1导线、地线覆冰时风荷载标准值，按下式计算：wx=甜【f“4沁1班口sin20(12011)wo=1600(1201-2) 式中： 矾垂直于导线及地线方向的水平风荷载标准值，kn；口风压不均匀系数，应根据设计基本风速确定：屈500kv和750kv线路导线及地线风荷载调整系数； 风。导线或地线体型系数；此风压高度变化系数；d导线或地线覆冰(密度o99em3)的计算外径，分裂导线取所有子导线外径的总和，m；三。杆塔的水平档距，1ti；b-导线、地线及绝缘子覆冰后风荷载增大系数(15mm冰区取13，20mm及以上冰区取1520)；o风向与导线或地线方向之间的夹角，。；基准风压标准值，knm2；v基准高度为10m的风速，ms。1202绝缘子串风荷载的标准值，应按下式计算：wl：wol如b1ai(120 2)式中：缈r绝缘子串风荷载标准值，kn；a。绝缘子串承受风压面积计算值，m2。12 03杆塔自身(包括立体横担及支架)覆冰时风荷载标准值，17dl，t 54402009按下式计算：暇=螂c屈b24。(12 0 3)式中： 瞰杆塔风荷载标准值，kn； 压杆塔风荷载调整系数； 熊构件的体型系数：4，构件承受风压的投影面积计算值，m2； 毋构件覆冰后风荷载增大系数(15mm冰区取16，20mm取18，20mm以上冰区取2o2 5)。120 4各类杆塔均应按线路的正常运行情况(包括基本风速、 设计冰厚、最低气温及其组合)、断线情况、不均匀冰荷载情况和 安装情况的荷载进行计算。必要时，还需按稀有的覆冰荷载情况 进行验算。120 5断线情况按断线、一5c、有冰、无风荷载计算。 单回路悬垂型杆塔： 中冰区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。 重冰区断任意一相导线，地线未断；断任意一根地线，导线未断。 单回路耐张型杆塔： 中冰区同档内，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)。重冰区同一档内，断任意两相导线、地线末断；同一档内， 断任意一根地线和任意一相导线。中冰区多回路杆塔的断线工况组合可参照1lokv750kv架空输电线路设计规范。中冰区线路导线、地线的断线张力应满足表12051取值要求。18dlt54402009表120 51中冰区断线张力取值表断线张力(最大使用张力的百分数)冰压悬垂型杆塔 耐张型杆塔 取分裂 双分裂 双分裂及单导线 地线单导线 地线导线以上导线 以上导线i5040 3510010070100ii5050100100 70ioo重冰区断线张力可按表120 52覆冰率计算。表120 52重冰区导线、地线断线时覆冰率悬垂型杆塔 耐张型杆塔 冰区覆冰率 覆冰率一类 二类三类 一类二类三类 70 60 5070 60 80 60 loo 70重冰区v9080709080loo9080100loo90注：垂直冰荷载按100覆冰计算。重冰区线路导线、地线的断线张力除应按表12052的覆冰 率进行计算外，断线张力取值应不低于下表12053的值。表12 0 53重冰区断线张力取值表断线张力l最大使用张力的百分数) 冰区悬垂型杆塔 耐张型杆塔双分裂及导线 地线 单导线 以上导线 地线111100 100 10010010080100v100 100 loo7010010019dl，t 544020091206产生不平衡张力的不均匀冰荷载情况按未断线、一5。c、有不均匀冰、同时风速10ms计算。不平衡张力覆冰率计算条件如表12061所示。表120 61不平衡张力覆冰率计算条件表悬垂型杆塔 耐张型杆塔 线路等级 覆冰率 覆冰率一侧另一侧 侧另侧 类loo 20二类 100 15三类 100注：垂直冰荷载按75覆冰计算。中冰区线路导线、地线的不平衡张力除应按表120 61的覆 冰率进行计算外，取值应不低于表12062的值。表12062中冰区不平衡张力取值表不平衡张力(最大使用张力的百分数)冰区悬垂型杆塔 耐张型杆塔导线 地线 导线地线i15 35 451i20304050注：垂直冰荷载按75覆冰计算。重冰区线路导线、地线的不平衡张力除应按表12061的覆冰率进行计算外，取值应不低于表12063的值。dl，t 54402009表12063重冰区不平衡张力取值表不平衡张力(最大使用张力的百分数)冰区悬垂型杆塔 耐张型杆塔导线地线 导线 地线1ii2554294658v3350633858注：垂直冰荷载按75覆冰计算。各类杆塔不均匀覆冰的不平衡张力应计算下列荷载组合：1所有导、地线同时同向有不平衡张力，使杆塔承受最大弯矩。2所有导、地线同时不同向有不平衡张力，使杆塔承受最大 扭矩。120 7验算覆冰荷载情况，按验算冰厚、一5、10ms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情况。12 08垂直档距系数(垂直档距与水平档距之比)小于08的杆 塔，应按导线、地线脱冰跳跃和不均匀覆冰时产生的上拔力校验 导线横担和地线支架，导线上拔力取最大使用张力的510， 地线上拔力可取最大使用张力的5。相邻塔位高差较大时，还应校验耐张型杆塔横担受扭情况。1209当加大导线、地线安全系数提高抗冰能力时，杆塔、基 础、绝缘子和金具应相应加强。12 010各类杆塔在有冰工况下，均应计入构件覆冰对杆塔构件的影响。120 1 1 计算各类杆塔所用的荷载，应乘以表12 0 11中相应的 可变荷载组合系数(p)。21dlt 54402009表120 11计算各类杆塔用的可变荷载组合系数ri正常运行断线情况 不均匀冰荷载情况l情况 安装情况 验算情况悬垂型杆塔 耐张型杆塔 中冰区 重冰区l1 oo 90 o 90o 9o 9o 75dl，t 544020091 3杆塔定位及交叉跨越1301霞覆冰线路应适当缩短档距和耐张段长度，并使档距较 为均匀。对中冰区耐张段较长时，每隔4基5基悬垂型杆塔， 应设置1基加强型悬垂型杆塔以防串倒。线路翻越分水岭及横跨峡谷、湖泊、河流、风道、垭口，发生事故修复比较困难等处的杆塔定位应留有裕度。1302两侧覆冰相差较大，或垂直档距系数小于06的杆塔，应使用耐张型。1 3 0 3 重冰区线路跨越标准轨距铁路，高速公路及一级公路、 一级弱电线、特殊管道时，宜采用孤立档或采用独立耐张段。中 冰区线路跨越主干铁路、高速公路时，采用独立耐张段。跨越档的导线绝缘子串应为双联串。1304连续档的一般交叉跨越，以及通过覆冰期间人员经常活 动的场所，应按不均匀冰荷载情况校验弧垂增大。不均匀冰荷载 条件：跨越档有50设计冰荷载，其余不覆冰、一5。c、无风。采用孤立档的重要交叉跨越，应按验算冰情况校验与被跨越物的最小垂直距离。 采用非孤立档的重要交叉跨越，应按邻档断线情况校验与被跨越物的最小垂直距离。1305重冰区线路不应跨越房屋，无法避让时应予拆迁。dl，t 54402009附录a (规范性附录) 规程的用词说明a01为便于在执行本标准条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如f：1表示很严格，非这样做不可的用词：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用词：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用词：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用词：采用“可”。 a 0 2条文中指定按其他有关标准、规范执行时，写法为“应符 合 的规定”或“应按 执行”。非必须按指定的标准、规范 或其他规定执行时，写法为“可参照”。重覆冰架空输电线路 设计技术规程条文说明dl，t 54402009目次范围 273总则 284 术语和符号335 路径 346 覆冰气象条件387 导线、地线468 绝缘子和金具 539 绝缘配合和防雷 -57 导线布置70 杆塔型式 80 杆塔荷载- - 81m他杆塔定位及交叉跨越100dl，t 544020091范 围本标准适用于单回重冰区110kv750kv架空输电线路设计 和单、双回110kv750kv架空输电中冰区线路设计，其他电压 等级的交直流架空输电线路可参照执行。本标准是作为110kv750kv架空输电线路设计规范的 补充而编制的，也是在电力规划设计总院“重冰区架空送电线路 设计技术规定(试行)”(以下简称重冰规定)的基础上扩充而成 的。20世纪70年代我国设计并建设了第一条刘家峡一陕西关中 线路330kv重冰线路(简称刘关线)。1992年建成了第一条天生 桥一贵阳500kv高海拔重冰线路(简称天贵线)。而早在1982年， 为了二滩电站的安全送出，西南电力设计院在黄茅埂地区建立了 大型覆冰观测塔，并架设一段0574km具有二、三、四分裂导线 的试验性线路进行同步观测，连续观测14年，为500kv高海拔、 重冰区的二滩送出工程设计提供了可靠基础资料，随着这些线路 的设计和运行，较好地丰富了超高压重覆冰线路建设的实践经验， 也为编制本标准创造了条件。750kv线路，在我国因投运时间不 长，尚缺乏运行经验。然而，重覆冰线路的力学特性具有普遍性 和相似性，一些基本规定，对其他电压等级的交直流架空输电线 路仍可参照执行。2005年华中地区冰害事故以后，一批按提高抗冰能力改造的 各级输电线路的运行经验为重覆冰线路的设计提供了宝贵的经 验。2008年南方的大范围冰害事故中，该地区重冰区线路的运行 情况也为本标准的制订和完善提供了充分的依据。dl，t 544020093总则3 01重冰规定第11条的修改条文。 重覆冰线路是输电线路的一部分，但具有较多的特殊性。一是冰凌荷载大，成为设计中主要控制条件。在大冰凌年，还存在 因过载冰荷重而造成断线、倒塔等巨大威胁；二是具有较明显的 静、动态运行特性。如不均匀冰荷载、覆冰绝缘子串闪络、脱冰跳跃等：三是运行维护特别困难，常常需要在冰天雪地中巡查、 抢修，劳动强度大且条件恶劣。所以，世界各国都慎重对待重覆 冰线路的设计和建设，国际问建立了多个研究、交流的机构，如：建筑物大气覆冰国际研讨会(即iwais)为促进各国间对冰雪问题的研究、总结与交流，从20世纪80年代开始，每2年3 年召开一次。研讨建筑物(包括输电线路、电视塔、飞机等)覆 冰机理、参数、荷载特性、检测技术、事故情况和防护措施等。国际电工委员会第11技术委员会(iec tcll)，从20世纪70年代开始对冰凌荷载进行国际间广泛研讨，1991年提出了“架 空输电线路荷载与强度”标准供试行，2003年在总结实践经验的基 础上，进一步修订，提出了“design criteria ofoverhead transmission lines”(架空输电线路的设计标准)，即iec 60826，2003一10(以 下简称iec规范)，其中的63节和64节专门论述覆冰及冰载取 值，供各国参考。我国在经历了1954年湖南大冰凌年之后，对冰凌的危害性有 了一定的认识。20世纪60年代，随着“三线”建设的发展，云、 贵、川三省建设了多条重冰区线路，在1968年、1971年等大冰 凌年，出现不少冰害事故。1976年水电部规划设计院组织召开了 全国第一次重冰区线路设计及运行经验交流会，提出了“避、抗、 融、防、改”五字建设方针，并着手编制“重冰区架空送电线路28dl，t 54402009设计技术规定”，以指导和规范全国220kv及以下重冰区线路的 设计。在我国，从东北经中原到西南，线路冰害事故不断，2005年2月华中地区出现罕见的冰凌，造成220kv500kv线路大量倒 塔和断线引发大面积停电。中国电力工程顾问集团公司要求在认 真总结事故经验教训的基础上，将重冰规定扩展到500kv和750kv线路，并提高重冰区线路的设计水平。在1976年全国重冰会议上，根据重冰区线路的特性明确提 出：电线设计冰厚20mm及以上的地区，称为重冰区，位于重冰 区的线路即为重冰区线路。2008年1月2月我国南方的冰害事故中，按10mm覆冰设 计的线路事故(断线、倒塔)占90以上，造成220kv500kv 交、直流线路大量倒塔和断线引发大面积停电。为提高线路的抗 冰能力，减少此类事故，提高各级输电线路的可靠性，特提出： 电线设计冰厚大于lomm小于20mm的地区，称为中冰区，位于 中冰区的线路即为中冰区线路。重覆冰线路包括位于中冰区和重 冰区的输电线路，对于重覆冰须制定专门的设计技术规程，以规 范其设计。302新增条文。1lokv750kv架空输电线路设计规范是全国输电线路设 计的指导性文件，对轻、中、重冰区线路均能适用。但鉴于重覆 冰线路本身所具有的一些特殊性以及一些设计要求，在该规范中 却难以一一概括，所以，需要专门编制“重覆冰架空输电线路设 计技术规程”予以补充和完善。本标准是在总结国内外实践经验和科研成果的基础上编制而成的，亦将随着广泛实践、深化认识而不断改进和提高。303重冰规定第13条的保留条文。鉴于重覆冰线路运行复杂、事故率高、维护困难，所以通过 中、重冰地区的线路应结合工程的具体情况，采取有效的避冰、29dlt 54402009抗冰、融冰或防冰措施，以保证线路的安全运行。l避冰：即是避开严重冰区或者在严重覆冰区内做到“避重 就轻”的目的。这是重覆冰线路设计中有效措施之 ，很值得在 路径大方案选择中和现场确定路径走向时认真执行。根据经验，线路覆冰与所处地形、高程、周围的地形地物、 覆冰时风速风向等因素密切相关。在可能的情况下，线路应尽量 避开暴露的山顶、横跨垭口、风道等容易形成严重覆冰的微形地 段。2抗冰；对于无法避开的严重覆冰地区，则应根据地区历年 覆冰情况，合理地确定冰区，采用相应的设计条件，增强线路抗 冰能力，减少冰害事故，提高安全运行水平。3融冰：目前已实施的仅有宝鸡一风阳i、ii回线(简称宝 凤线)带自耦变压器不停电融冰方案和湖南在220kv电压及以下 实施的停电短路融冰方案两种。有条件的重覆冰线路也可试用。4防冰：世界各国虽进行了很多研究，如导线外表涂料防冰 及热力防冰等技术，但目前取得的新进展很少，难以保证重覆冰 线路安全运行。根据以l情况认为，在目前的条件下，重覆冰线路设计宜首 先考虑采用避冰和抗冰措施，只有在条件合适时，才可考虑融冰 或防冰措施。3 04重冰规定第14条的修改条文。 鉴于目前对重覆冰线路有关规律尚认识不足，亟需积极开展设计、运行经验总结和科学试验工作。这里，着重提出以下三方面工作：1冰凌资料的积累。切实掌握本地区冰凌的大小、特性和出现的规律是合理确定 设计条件、减少冰害事故、提高线路运行可靠性的重要前提。20 世纪60年代以来，随着线路建设的需要。有些单位搞过一些冰凌0dl，t 54402009观测工作。比较长期的有：330kv工程的关山观测站，陕西省的820观测站、湖南郴州地区的欧盐线观冰站，宝鸡局的秦岭观冰 站，云南省内的东川海子头、昆明太华山和昭通大山包观冰站， 四川雷波黄茅埂观冰站。近年建设的有三峡中低海拔(1100m1800m)地区站，=郎山(2987m)、蓑衣岭(2760m)、拖乌山 (2600m)、雪峰山(1443m)、娄山关(1780m)观冰站等，都取 得很好的资料。其中黄茅埂观冰站比较正规，除架设观测线和观 测塔外，还架设一段具有二、三、四分裂导线的试验线路，两档 三塔共584m，同时在沿线附近增设了许多临时观冰点配合进行同 步观测，从1982年1996年连续观测了14年，为二滩一自贡500kv重冰线路(简称二自线)建设提供了宝贵冰凌资料。但从全国范围来看，这项工作尚不能满足电网建设日益发展的要求，今后还需要进一步普及和加强。2设计运行经验总结。 运行是检验设计和施工质量的唯一标准，也是衡量抗冰措施选择是否恰当，分析事故原因的重要实践场所。因此，应特别重视重覆冰线路的回访、调查和总结，不断加深对冰凌情况和冰害事故的认识。3开展科学试验研究工作，主要方面有：1)建立有效的线路覆冰计算模型，逐步做到应用气象参数、线路特性和地形因素等推断线路的覆冰情况：2)研究绝缘子串覆冰闪络的有效防护措施；3)探讨新的防冰、除冰和融冰方法；4)开展输电线路覆冰在线监测。305新增条文。 根据110kv750kv架空输电线路设计规范的规定，110kv750kv线路按设计荷载区分为两类等级，即330kv及以下等级线路设计冰厚按30年一遇标准冰厚选取，750kv和500kv 按50年一遇选取。考虑到重覆冰线路事故率高，如果为提高其 可靠性，加大设计荷载，则又会使线路的投资和材料消耗显著31dl，t 54402009增大。兹将西南地区部分重冰区线路各冰区耗钢指标(tkm) 对比见表1。表1 西南地区部分重冰区线路各冰区耗钢指标对比设计冰厚工程名称 电压备注kvio 2030南桠河一九里线”962710 导线i x400ram2天贵线 500 27 40 50 90 71 70丑导线4300ram2白i回 500 44 00 77 30 160 90 导线4400mm2二自ii回500 43 8480 40 导线4400mm2自i回 50041 42 87 82163 70导线4400ram2a实际设计条件为：20ram设计，40him验算。考虑到110kv330kv线路在系统中的重要性存在一定的差 别，为了合理配置国家资源，在重覆冰线路设计中应根据各工程 实际安全需要，对其运行可靠性相应地予以区别对待。为此，本 标准在上述分类的基础上，再进一步将线路工程细分为三类，即 适当地提高了系统中部分重要的220kv、330kv线路荷载水平， 以便在合理投资的基础上，把重要线路冰害事故的损失降到最小， 以取得较好的经济效益。具体分类如下：一类：750kv、500kv，重要330kv； 二类：一般330kv，重要220kv； 三类：220kv及110kv。从定性方面衡量，三类不同等级的重覆冰线路在遭遇如2008 年1月2月南方地区类似的大冰凌情况时，各类线路的安全运 行水平，原则上应是：一类线路基本上仍能安全运行； 二类线路仅在个别地段出现少量过载性事故： 三类线路容许有一定程度破坏性事故。32dlt 544020094术语和符号41术 语 按照标准编撰要求，补充与重覆冰相关的术语及相关解释并附以英文译名。42符号 根据正文中使用情况，增加本节，将文中多处引用的符号列入本节。dl，t 544020095路径5 0 1 保留重冰规定第21条精神，略作文字修改。重覆冰线路路径方案的选择，原则上应综合各方案的覆冰情 况、地形、交通维护条件、路径长度、投资费用和材料消耗，以及事故后果等因素进行技术经济比较，然后予以确定。但鉴于目前各地区对冰凌资料的掌握和对冰害特性的认识还不够，尚难以 可靠地保证重覆冰线路的安全运行，在这种情况下，为了避免对 重覆冰线路的“事故多发性”、“抢修困难”、“事故损失大”等难 以量化，而又会长期困扰运行部门等不利因素能予以重视，因此， 强调在路径大方案选择中应偏于安全，故在条文中特别提出应在 保证运行安全的情况下进行技术经济比较与选择。在现场确定路径走向时，仍然应把“避开严重覆冰地段”作 为一个重要条件来考虑，也是因为严重覆冰地区线路的冰害事故， 目前尚无可靠的防止措施，而一些采用避冰和改道的重冰线路运 行情况却有了显著改善。如：湖南110kv柘溪电厂一湘乡线(简称柘湘线)，1964年2月在219号220号杆发生冰害事故，于1965年改道避冰后，运行情况良好。 云南110kv阳昆二回线于1962年2月将老鹰山长约8km”。段进行改道，避开重冰区后，运行良好。滇东北地区110kv宣威电厂一以礼河线(简称宣以线)于1964年将大竹山长约6km一段改道，避开严重覆冰区，取得良 好效果。从上述资料可以看到：线路的安全运行与否，与路径关系很 密切，而一般重覆冰线路通常都存在有“避冰方案”可供比较选 择。如果在现场确定路径走向时能重视避冰方案的选择工作，是34dl，t 64402009能够选出较合理路径的。5 02保留重冰规定第22条精神，略作文字修改。 这些都是在已有重冰区线路运行实践中总结出来的可贵经验，要求在现场确定路径走向时，应尽量做到的一些事项。1已有的重冰区线路运行经验表明，严重覆冰地段线路不 但造价高，而且往往由于冰凌资料缺乏，设计所估算的冰厚条件， 很难符合现场的实际情况，以致不时出现破坏性冰害事故，给运 行带来巨大的损失和长期隐患。所以，在现场确定路径走向时， 对于通过调查，访问或将现场判断所确定的严重覆冰地段应尽量 予以避开。污秽较重地区线路，除常温条件下会出现污闪事故外，在覆 冰季节更会因覆冰绝缘子串绝缘强度下降而出现冰闪事故。而且， 在目前的条件下，防止冰闪的有效措施还限于增加绝缘串长度， 即降低工作电压下沿冰面闪络时的电位梯度。这将直接影响塔头 尺寸，而且随着电压等级升高而愈益显著，所以，在设计中对这 类地区也应尽量避开。2要求线路尽量沿起伏不大的地形走线是因为：重覆冰线路 定位档距不宜太大，同时要求各档距间尽量均匀，以减少不平衡 张力；其次，各相邻档的高低差也要求小一些，以避免脱冰跳跃 和不均覆冰时引起悬垂绝缘子串上翻，碰坏绝缘子和出现永久性 接地故障。3根据已有工程的运行经验，凡属垭口、风道等处，受气流抬升和速度增大的影响，覆冰比其他地段显著增大，常常引起冰害事故。如湖南1lokv柘