kV～500kV交流输电线路装备技术导则

35kV～500kV交流输电线路装备技术导则

2015年07月

目录术语与定义一架空线路通用技术原则二架空线路元件选型要求三电缆线路通用技术原则四电缆线路元件选型要求五节能环保要求六一、术语与定义重要输电线路importanttransmissionline核心骨干网架、重要用户供电线路等，包括西电东送主干线路、核电主要联络线路、港澳联网线路、500kV同塔三回及以上线路等。Ⅰ类风区classⅠwindspeedarea根据南方电网风区分布图30年一遇基本风速V≥35m/s、50年一遇基本风速V≥37m/s的地区。

Ⅱ类风区classⅡwindspeedarea根据南方电网风区分布图30年一遇基本风速V≥33m/s且V＜35m/s、50年一遇基本风速V≥35m/s且V＜37m/s的地区。重要交叉跨越

importantcrossing输电线路跨越主干铁路、高速公路等重要设施，以及经校核跨越线路单极/单回与被跨域线路同时故障会导致较大及以上电力安全事故的500kV及以上电压等级输电线路之间的交叉跨越点。

目录术语与定义一架空线路通用技术原则二架空线路元件选型要求三电缆线路通用技术原则四电缆线路元件选型要求五节能环保要求六二、架空线路通用技术原则1）一般规定架空线路通用技术原则2）路径选择3）气象条件4）绝缘配合、防雷和接地5）对地距离及交叉跨越二、架空线路通用技术原则1）一般规定（1）重要输电线路和重要交叉跨越，杆塔结构重要性系数取1.1～1.2。GB50545第11.2.1条要求重要输电线路结构重要性系数为1.1倍，本条提出重要输电线路和重要交叉跨越杆塔结构重要性系数取1.1～1.2。特殊区段输电线路，若发生断线、倒塔等事故，往往会危及其他线路或公共设施，而对于运行抢修特别困难的局部区段线路，必要时杆塔结构重要性系数取1.1。重要输电线路、重要交叉跨越和特殊区段输电线路的界定，以及结构重要性系数的取值，应在可研阶段进行明确。二、架空线路通用技术原则1）一般规定（2）原则上500kV线路不宜采用三回及以上同塔架设方案。目前，500kV线路主要的架设方式为单回或双回同塔架设，但随着社会经济的发展，线路走廊日趋紧张，部分线路亦采用多回路同塔架设方案，如500kV狮洋～五邑线路，采用两条同塔四回架设，线路长度分别为为27.5km和20km，跨越西江采用四回路同塔大跨越方案；500kV鲲鹏~宝安线路，采用同塔三回架设。500kV线路原则上不宜采用三回及以上同塔架设方案，以避免同塔线路故障同时跳闸导致电网稳定破坏、一般及以上电力安全事故。二、架空线路通用技术原则2）路径选择（1）线路应避开原始森林、自然保护区、军事设施、重污染强腐蚀企业、炸药库和风景名胜区等敏感设施，并应考虑与邻近设施如电台、测震台、机场、弱电线路等的相互影响。宜避开强雷区、重冰区、重污区以及不良地质地带和采动影响区，当无法避开时，宜采取必要的加强措施。线路路径选择，应充分考虑当地的风俗习惯，避免从村庄中心穿过和学校围墙水平往外100m的区域穿过，远离古树、风水树、山神庙、龙脉等。对于成片甘蔗地及农场，应考虑机械化耕作及自动浇灌系统的需要，适当提高对地距离。路径选择时宜结合南方电网雷电地闪密度分布图、污区分布图、冰区分布图、风速分布图，避开强雷区、重冰区、重污区、强风区，当无法避开时，应采取必要的加强措施。二、架空线路通用技术原则2）路径选择（2）输电线路边导线与可能威胁线路安全运行的露天爆破作业矿场、采石场（含规划区域）等的水平距离应满足《电力设施保护条例》和《GB67222爆破安全规程》要求。部分线路工程由于条件所限，线路对采石场、矿场的水平距离只有300m，不符合《电力设施保护条例》水平距离500m的要求。线路与采石场、矿场的水平距离不满足《电力设施保护条例》水平距离500m的要求，可研阶段设计单位要进行调研和专题论证，建设阶段建设单位需与采石场签订协议，对采石场爆破方式、开采方向等条件进行限制，并将协议报政府有关管理部门备案，运行阶段加强对矿场、采石场爆破方式、开采方向等监控。二、架空线路通用技术原则3）气象条件（1）设计单位应以南方电网风速分布图为基础，加强对沿线已建线路设计、运行情况及风灾调查，合理确定设计基本风速。位于海岸线10km内无屏蔽地形区域的110kV及220kV铁塔，近年曾数次发生过在台风路径上倾倒的事故，因此除海边电源点送出线路外，线路应尽量避开海岸线10km内无屏蔽地形的强风区域。对易受台风侵袭的离海岸10km范围内未受山体阻挡的重要交叉跨越和重要线路，可考虑在南方电网风速分布图基础上将设计基本风速提高5%，或采用折减杆塔水平档距的方式适当留有裕度。二、架空线路通用技术原则3）气象条件（2）设计单位应以南方电网冰区分布图为基础，全面搜集气象台站及附近线路运行资料，深入现场调查访问，掌握沿线历史覆冰数据，合理确定设计冰厚，必要时宜按稀有覆冰条件进行验算。线路途径覆冰区段应充分考虑特殊地形、局部极端气候影响，在路径选择和定位时，应尽量避免大高差和杆塔两侧悬殊的档距，当无法避免时，应采取提高杆塔和金具强度等必要的安全措施，提高线路抗冰能力。覆冰区段微地形微气象区的直线杆塔，导地线纵向不平衡张力取值应计算确定，且不低于规程相应冰区规定值，必要时增加稀有覆冰验算工况。二、架空线路通用技术原则3）气象条件（3）覆冰区线路导线对地距离超过50m且通道下方有房屋时，应考虑导地线风偏并按照相应风速校核脱冰对房屋造成的损坏。近年500kV施黎甲乙线等线路曾数次发生线路融冰或自然脱冰时掉冰导致拆迁范围外房屋受损、农民上访等事件。导地线脱冰时，其影响范围随导线对地距离的增加而扩大，甚至危及线路常规拆迁范围以外的房屋。故冰区线路应对导线对地距离较大的线路段开展评估，必要时适当扩大拆迁范围或改变线路路径。球体半径（cm）5.05.05.05.05.05.0冰重量（N）4.624.624.624.624.624.62脱冰风速（m/s）101010101010导、地线对地高度（m）5060708090100风速高度折算（m/s）12.9413.3213.6513.9514.2114.45风压（N/m2）104.60110.89116.50121.58126.25130.58风压力（N）0.820.870.910.950.991.03掉冰范围（m）8.8911.3213.8716.5419.3222.21二、架空线路通用技术原则4）绝缘配合、防雷和接地（1）绝缘配置应以南方电网污区分布图为基础，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。a、b级污区新建线路绝缘子应按照c级污区等级的统一爬电比距来配置；c级、d级污区新建线路绝缘子应按照所在污区等级的统一爬电比距的上限来配置，特殊污秽地段按照提高一个污秽等级来配置；e级污区新建线路绝缘子应按照所在污区等级的统一爬电比距的中限或上限来配置。导线型号2联串型4联串型4×JL/G1A-400/352×300kN/4×JL/G1A-630/452×400kN/4×JL/G1A-720/502×400kN（盘型）/4×JL/G1A-900/752×550kN4×300kN6×JL/G-630/452×550kN（盘型）4×300kN二、架空线路通用技术原则4）绝缘配合、防雷和接地（2）220kV、500kV线路宜全线架设双地线，110kV线路宜全线架设地线；无冰区500kV、220kV和110kV单回线路的地线保护角分别不宜大于5°、10°、10°。位于少雷区、中雷区，且为3000m以上高海拔的重冰区线路区段，可不架设地线。相对于GB50545第7.0.14条，对无冰区500kV单回线路和220kV单回线路的保护角提出了更高要求。地线保护角的减小可有效减少线路雷击绕跳的概率，提高线路运行可靠性。位于少雷区、中雷区的3000m以上高海拔且为重冰区的线路，严重覆冰时易对地线造成破坏，影响线路运行。本条为南网公司反措要求。对于重冰区线路，经综合研究评估及技术经济比较，可考虑取消架空避雷线，采用线路避雷器防雷。二、架空线路通用技术原则4）绝缘配合、防雷和接地（3）110kV～220kV同塔三回及以上的输电线路，应对塔头尺寸、各回路相序布置、塔头不同位置的绝缘配置等进行优化设计。在以往的工程中，因各回路的相序布置不合理，曾出现四回路中两回正常送电另外两回无法送电、两回正常送电另外两回电流不平衡度严重超标、变电站隔离刀闸额定电流不满足要求等情况，为此本文对110kV～220kV同塔三回及以上的输电线路，要求设计时需开展专题研究，优选导线排列方式，避免同出现不平衡度超标、感应电压、感应电流、潜供电流及恢复电压过大等情况。（4）单一供电的110kV、220kV及以上同塔双（多）回线路宜采用差异化防雷设计，降低雷击导致双回或多回同时故障的概率。差异化防雷设计指同塔架设的双（多）回线路采用不同的绝缘水平，或对部分回路采取加装绝缘子并联间隙、加装避雷器等措施，降低雷击导致双回或多回同时故障的概率。二、架空线路通用技术原则5）对地距离及交叉跨越（1）经系统论证和技术经济比较后，长期允许运行温度需按70℃（80℃）考虑的线路，导线弧垂对地及交叉跨越安全距离应按70℃（80℃）弧垂进行校验，当采用耐热导线或其它特殊导线时，应按其实际可能出现的最高运行温度进行校验。按照现行国标《110kV～750kV架空输电线路设计规范》（GB50545-2010）设计的线路，导线运行温度为50℃，并按50℃高温弧垂定位。考虑线路按照导线允许温度（80℃）排位，势必抬高标准，增加工程本体投资，经初步技术经济分析，500kV、220kV和110kV线路按照80℃弧垂排位，铁塔平均呼高增加约1.5～1.6m。是否需要按照导线长期允许运行温度或实际可能出现的最高运行温度进行排位，在可研阶段由计划部门会同系统运行部门确定。二、架空线路通用技术原则5）对地距离及交叉跨越（2）输电线路经过经济作物和集中林区时，重冰区外的线路应采取加高杆塔跨越不砍通道的设计方案，树高宜按主要树种的自然生长高度考虑，重冰区线路可采用砍跨结合设计。线路施工图应明确树木砍伐范围和数量，树木砍伐不应采取修剪方式。线路施工图与线路验收时的树木砍伐范围和数量不一致时，设计应进行现场确认。塔号塔型塔位砍伐档中砍伐树木种类生长高度（m）面积（m2）棵数（棵）砍伐里程(m)树木种类生长高度（m）面积宽度棵数1J1-36松树1540020//////160-210桉树2060040m802Z1-45桉树1540020300-350松树1540020303J2-39松树1540020600-650竹1080030604Z2-51二、架空线路通用技术原则5）对地距离及交叉跨越（3）新建500kV输电线路应尽量避免与其它的500kV及以上电压等级输电线路交叉跨越，如因受制于线路走廊等因素必须进行交叉跨越的，原则上按跨越线路单回/单极与被跨越线路同时故障不发生较大及以上电力安全事故的要求确定最终跨越方案。根据《关于南方电网公司500kV及以上电压等级输电线路交叉跨越专项反事故措施的通知》（南方电网设备[2014]11号文），编制专题报告进行安全评估，并由相关部门组织评审。确实无法避免发生较大及以上电力安全事故，则需按如下的原则进行设计：a)交叉跨越点原则上不宜处于重冰区、Ⅰ类风区；b)对于新建跨越线路，其跨越档宜采取不超过3基直线塔的独立耐张段，条件限制无法采用独立耐张段的，要求所在耐张段长度不超过3km；，且跨越档所在其所在耐张段的直线塔正常工况下结构重要性系数取1.1；c)对于存在山火隐患的跨越区段，应在新建跨越（钻越）线路杆塔上安装山火在线监测装置；d)跨越线路跨越档所在耐张段直线塔的绝缘子、金具、地线的安全系数应提高到规程要求的1.2倍以上；e)跨越线路跨越档导、地线不得有接头，且导、地线均应采用双联串,条件允许情况下宜采用双挂点；f)被跨越线路在被跨越档的地线应采用双联串,条件允许情况下宜采用双挂点，且被跨越档直线塔的地线、金具的安全系数应提高到规程要求的1.2倍以上，并不得有接头。

目录术语与定义一架空线路通用技术原则二架空线路元件选型要求三电缆线路通用技术原则四电缆线路元件选型要求五节能环保要求六三、架空线路元件选型要求1）导线和地线架空线路元件选型要求2）绝缘子和金具3）杆塔5）线路避雷器6）辅助设施4）基础三、架空线路元件选型要求1）导线和地线（1）导线选用节能型导线，对重冰区、大跨越、增容改造等特殊线路，可选用高强度导线、耐热导线或其他特殊导线。宜优化各种电压等级的导线截面，满足系统规划、标准设计及物资品类优化要求。节能导线泛指在等外径（等总截面）条件下，与铝线导电率为61%IACS的传统钢芯铝绞线相比，直流电阻（20℃）更小的导线。目前生产工艺成熟、具备推广应用条件的节能导线包括：钢芯高导电率铝绞线、铝包钢芯高导电率铝绞线、铝合金芯高导电率铝绞线（包括圆线和型线）、中强度铝合金绞线等。500kV导线宜选择4×300mm2、4×400mm2、4×500mm2、4×630mm2、4×720mm2、6×300mm2、6×400mm2、6×630mm2；220kV导线宜选择2×240mm2、2×300mm2、2×400mm2、2×500mm2、2×630mm2、2×720mm2、4×300mm2。三、架空线路元件选型要求1）导线和地线（2）光纤复合架空地线（OPGW）的最外层单丝应采用铝包钢线，最外层单丝直径应不小于3.0mm，雷击试验指标应不低于150库仑。为提高光纤复合架空地线的耐雷击性能，其最外层单线的材料应采用铝包钢线。铝包钢线的直径不宜太小，否则雷击时容易出现断股，影响线路安全运行。110kV及以上电压等级新建架空线路应采用OPGW，110kV以下可采用ADSS光缆。为防止光纤复合架空地线（OPGW）运行中出现雷击断股，提出新建线路光纤复合架空地线雷击试验指标，应不低于150库仑。OPGW光缆型号截面积（mm2）对应铝包钢绞线雷击试验指标（库仑）OPGW-10097.83、97.44JLB20A-100、JLB27-100、JLB30-100、JLB40-100150OPGW-120128.21、121.14JLB20A-120、JLB27-120、JLB30-120、JLB40-120150OPGW-150154.48、145.93JLB20A-150、JLB27-150、JLB30-150、JLB40-150200三、架空线路元件选型要求1）导线和地线（3）中、重冰区500kV、220kV线路原则上应具备融冰功能且两侧均应配置融冰刀闸，110kV线路可根据实际情况配置融冰刀闸。固定式直流融冰装置所在变电站原则上应配置覆盖所有110kV及以上线路的融冰母线。（4）单回紧凑型耐张塔不应采用加装地线分支线的方案，其防雷保护角应满足规程的要求。上述两条均为2015版反措要求。三、架空线路元件选型要求2）绝缘子和金具（1）a、b、c级污区线路悬垂串可根据运行经验选用玻璃、复合绝缘子；d、e级污区线路悬垂串宜选用复合绝缘子（重冰区除外），或通过技术经济论证，选用外伞型绝缘子、长棒型瓷绝缘子；耐张串宜选用玻璃绝缘子。一般情况下，悬垂串选用复合绝缘子（除重冰区外），耐张串选用玻璃绝缘子。三、架空线路元件选型要求2）绝缘子和金具相对于软跳线，刚性跳线美观、整体自重大、弧垂小，风偏摆动范围小，可基本解决软跳线中常常出现的风偏闪络问题。超高压公司近期新建的多条超高压或特高压直流线路的跳线串采用了刚性跳线，测算结果表明，大风工况下刚性跳线的风偏角较单串跳线串可减少20°～30°。因此，建议在沿海Ⅰ、Ⅱ类风区新建的220kV～500kV输电线路均采用刚性跳线。（2）沿海Ⅰ、Ⅱ类风区的220kV～500kV输电线路，耐张塔的跳线宜采用刚性跳线。三、架空线路元件选型要求2）绝缘子和金具绝缘子串结冰后形成贯穿整串的冰柱，当气温回升到摄氏零度以上时冰柱开始融化，融化的冰水顺着悬垂绝缘子串边缘下淌，形成连续的冰水溜，冰水溜的形成就可能造成绝缘子短路跳闸发生停电事故。（3）10mm及以上冰区且为c级及以上污区的线路，悬垂串宜采用V型、八字型、大小伞插花I型绝缘子串、防覆冰复合绝缘子等措施防止冰闪。三、架空线路元件选型要求2）绝缘子和金具（4）悬垂串的导、地线悬挂点应采用预绞式护线条的保护方式，不应使用铝包带。（5）当跨越110kV及以上线路、铁路、高速公路、一级等级公路、一级和二级通航河流及特殊管道，110kV及以上线路导线悬垂绝缘子串应采用双联串或两个单联串，其中220kV及以上线路导线悬垂绝缘子串条件允许情况下宜采用双挂点。对连续上下山或前后侧垂直档距相差悬殊的情况（如单侧垂直档距很小甚至为负值的），若采用双联串双挂点或两个独立单联串型式则可能会出现上坡侧绝缘子串受压、下坡侧绝缘子串强度不够的情况，此种情况下改用单挂点双联串或单线夹双联串受力更为合理。三、架空线路元件选型要求3）杆塔（1）沿海Ⅰ、Ⅱ类风区的110kV、220kV输电线路，计算导、地线大风工况水平荷载时风荷载调整系数βc应取1.3；Ⅰ、Ⅱ类风区的110kV及以上输电线路，计算跳线风偏时风压不均匀系数α应取1.4；沿海Ⅰ类风区耐张段长度不宜超过3km，Ⅱ类风区耐张段长度不宜超过5km。（5）当跨越110kV及以上线路、铁路、高速公路、一级等级公路、一级和二级通航河流及特殊管道，110kV及以上线路导线悬垂绝缘子串应采用双联串或两个单联串，其中220kV及以上线路导线悬垂绝缘子串条件允许情况下宜采用双挂点。中国及日本输电线路设计规范的对比表明，500kV线路杆塔接近，但是110、220kV线路与日本同电压等级的杆塔相比，仍存在一定差距。因此，针对近海地区台风风力大、脉动性强的特点，故要求Ⅰ、Ⅱ类风区110kV～220kV线路的导、地线大风工况水平荷载时应考虑风荷载调整系数βc，其取值与500kV线路相同。现行规程对跳线风偏风压不均匀系数取1.0对台风的瞬时风特性缺乏针对性。采用10min平均风速、风压不均匀系数取1.4与采用瞬时风速、风压不均匀系数取1.0进行计算的结果对比显示，后者的风偏角较前者大6°左右。（1）沿海Ⅰ、Ⅱ类风区的110kV、220kV输电线路，计算导、地线大风工况水平荷载时风荷载调整系数βc应取1.3；Ⅰ、Ⅱ类风区的110kV及以上输电线路，计算跳线风偏时风压不均匀系数α应取1.4。三、架空线路元件选型要求4）基础在统计的多数杆塔冰灾和风灾事故中，杆塔损害的概率远大于基础，建议铁塔与基础连接采用地脚螺栓形式替代插入角钢形式，杆塔受损后基础可继续利用，缩短抢修复电时间。（1）20mm及以上冰区、沿海Ⅰ类和Ⅱ类风区线路应采用地脚螺栓型式，不应使用角钢插入式基础。三、架空线路元件选型要求5）线路避雷器多雷区、强雷区线路杆塔宜预留线路避雷器安装孔，方便后期根据运行情况加装避雷器，避免临时开孔影响杆塔强度。目前，线路避雷器主要通过标准金具或螺栓与铁塔连接，在110kV及以上各电压等级线路避雷器技术规范书将统一连接形式和连接尺寸，便于设计、采购和安装。（1）多雷区、强雷区110kV及以上新建线路杆塔宜预留线路避雷器安装孔。

目录术语与定义一架空线路通用技术原则二架空线路元件选型要求三电缆线路通用技术原则四电缆线路元件选型要求五节能环保要求六二、架空线路通用技术原则电缆线路通用技术原则1）路径选择2）电缆敷设方式四、电缆线路通用技术原则1）路径选择架空和电缆的混合线路一般会设重合闸装置，由于系统过电压或操作过电压形成的冲击波多次反射将对电缆主绝缘造成叠加影响，造成不可逆的损害、降低电缆运行使用寿命；如果不设重合闸，架空线路发生瞬时性故障也无法重合。另外，混合线路故障在线测距技术尚未取得突破性进展，电缆发生故障部位隐蔽，需解开混合线路接线、借助高压设备进行故障定位。（1）110kV及以上线路不宜采用电缆与架空线路的混合接线方式，如需采用，电缆线路段宜至少一端直接接入变电站。四、电缆线路通用技术原则2）电缆敷设方式为避免终端塔塔基不均匀沉降导致电缆受拉，进而使电缆终端头和终端平台受纵向力，影响电缆终端使用寿命，应采取诸如预留电缆余长等措施防止电缆拉伸。考虑到运行维护便利，提出同一回路电缆终端宜布置在同一平台上的要求。电缆塔上终端宜设置检修平台，以便于检修预试工作的开展。双回路及以上电缆附件接地系统宜分别接地。（1）110kV和220kV电缆与架空线相连宜采用电缆终端场方式，终端场应设有围墙或围网，场内地面应全部固化；在地质易下沉区域，应采取防止电缆拉伸的措施。当采用电缆终端塔时，平台高度不应高于10m，同一回路电缆终端宜布置在同一平台上。与电缆终端相连的架空引下线超过10m时，宜加装支撑绝缘子进行固定和支撑。（1）110kV和220kV电缆与架空线相连宜采用电缆终端场方式，终端场应设有围墙或围网，场内地面应全部固化；在地质易下沉区域，应采取防止电缆拉伸的措施。当采用电缆终端塔时，平台高度不应高于10m，同一回路电缆终端宜布置在同一平台上。与电缆终端相连的架空引下线超过10m时，宜加装支撑绝缘子进行固定和支撑。

目录术语与定义一架空线路通用技术原则二架空线路元件选型要求三电缆线