國標(biāo)重覆冰架空輸電線路設(shè)計技術(shù)規(guī)程

lCSlCS29．240．20備案號：J938 2009 口LK20中華人民共和國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)P DL／T 5440—2009重覆冰架空輸電線路設(shè)計技術(shù)規(guī)程Technicalcodefordesigningofoverheadtransmissionlineinmedium&heavyicingarea中華人民共和困I圄家能源局發(fā)布DL／TDL／T5440—2009目 次前言l范圍 ·-2規(guī)范性引用文件3總則 - ．-4術(shù)語和符號路徑 ．-覆冰氣象條件導(dǎo)線、地線絕緣子和金具．-絕緣配合和防雷 Ⅱ0屯●一1喝m¨n1o導(dǎo)線布置 - · - H11桿塔型式 -·12桿塔荷載13桿塔定位及交叉跨越·附錄A(規(guī)范性附錄)規(guī)程的用詞說明條文說明 - · M”幻M筋DL／TDL／T5440～2009刖 舌本標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)《國家發(fā)展改革委辦公廳關(guān)于印發(fā)2008年行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)計劃的通知》(發(fā)改辦工業(yè)[200811242號)的安排制定。本標(biāo)準(zhǔn)附錄A為規(guī)范性附錄。本標(biāo)準(zhǔn)由中國電力企業(yè)聯(lián)合會提出。本標(biāo)準(zhǔn)由電力行業(yè)電力規(guī)劃設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會歸口并解釋。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草單位：中國電力工程顧問集團公司、西南電力設(shè)計院。本標(biāo)準(zhǔn)參加起草單位：中南電力設(shè)計院。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：于剛、梁政平、王永剛、李喜來、王強、李勇偉、郭躍明、肖洪偉、梁明、王勁、李力、徐曉東、龔永光、李永雙、劉仲全、胡紅春、段松濤、王勇、韓穎、孫波、張紅志。本標(biāo)準(zhǔn)在執(zhí)行過程中的意見或建議反饋至中國電力企業(yè)聯(lián)合會標(biāo)準(zhǔn)化中心(北京市白廣路二條一號，100761)。IIDL，TDL，T5440—20091 范 圍本標(biāo)準(zhǔn)針對重覆冰線路特點，規(guī)定了線路路徑選擇、導(dǎo)地線選擇和布置、桿塔型式、桿塔荷載及交叉跨越等的技術(shù)要求。本標(biāo)準(zhǔn)適用于110kv～750kv重覆冰架空輸電線路設(shè)計，其他電壓等級的交直流重覆冰架空輸電線路設(shè)計可參照執(zhí)行。DL，TDL，T5440—20092規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內(nèi)容)或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然而，鼓勵根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。GB50545 110kV～750kV架空輸電線路設(shè)計規(guī)范DL／T5158—2002 電力工程氣象勘測技術(shù)規(guī)程DL／TDL／T5440—20093總 則301重覆冰線路包括位于中冰區(qū)和重冰區(qū)的輸電線路。302重覆冰線路設(shè)計除執(zhí)行本標(biāo)準(zhǔn)外，還應(yīng)符合《110kV～750kV架空輸電線路設(shè)計規(guī)范》的要求。303重覆冰線路設(shè)計應(yīng)首先采用避冰及抗冰措施，有條件的地區(qū)經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后可采用融冰及防冰等措施。對設(shè)計采用融冰及防冰等措施的線路應(yīng)合理選擇設(shè)計冰厚，以便具有一定的抗冰能力。3．0．4結(jié)合重覆冰線路設(shè)計，有條件時應(yīng)設(shè)置觀冰站(點)和開展輸電線路覆冰在線監(jiān)測，加強對冰凌站資料的積累和設(shè)計、運行經(jīng)驗總結(jié)。3-05本標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)電壓等級將線路分為三類。一類：750kV，500kv，重要330kV；二類：330kV，重要220kV；三類：220kV及110kV。DL，TDL，T5440—20094術(shù)語和符號4．1術(shù) 語下列術(shù)語適用于本標(biāo)準(zhǔn)。4．1．1雨凇glaze粒徑較大的過冷卻水滴，碰撞在物體上，先散開成水膜然后凍結(jié)成冰凌，呈濕增長方式。冰體透明堅固，比重大，黏附力強，常伴有冰柱。41．2霧凇softrime粒徑較小的過冷卻水滴，隨氣流浮動，在碰擊物瞬間即凍結(jié)成冰凌，呈干增長方式。冰體白色疏松，比重小，黏附力較弱，通常在物體的迎風(fēng)面凍結(jié)。4．1．3混合凇hardrime當(dāng)不同粒徑的過冷卻水滴，隨氣流浮動，在碰撞物體瞬間，部分呈干增氏，部分呈濕增長。冰體呈半透明狀，比重中等，常在物體的迎風(fēng)面凍結(jié)，有一定的黏附力。41．4濕雪wetsnow凍結(jié)的雪片，在降落過程中，通過一段溫暖層后，雪片趨于潮濕、融化，然后凍結(jié)在物體上，冰體呈白色堆積狀，比重和附著力均較小。4．15凍雨覆冰precipitationicing4DL，TDL，T5440—2009具有較大粒徑的過冷卻水滴，在重力作用下，沉積在物體上，凍結(jié)成雨凇或混合凇。416凍霧覆冰in-cloudidng具有較小粒徑的過冷卻水滴，隨氣流浮動，凍結(jié)在物體上形成霧凇或混合凇。417覆冰氣流airflowinicing即含有一定數(shù)量過冷卻水滴的氣團，能構(gòu)成線路有較大的覆冰。418中冰區(qū)mediumicingarea設(shè)計覆冰厚度大于10mm小于20mm的地區(qū)。4．1．9重冰區(qū)heavyicingarae設(shè)計覆冰厚度20mm及以上的地區(qū)。4110設(shè)計冰厚designicethickness按設(shè)計規(guī)定的重現(xiàn)期、折算為冰密度0．99／cm3的冰厚。4111驗算冰厚checkicethickness按低概率選擇的稀有冰厚(冰密度0．99／cm3)。4112設(shè)計冰荷載designiceload設(shè)計冰厚下的荷載。4113驗算冰荷載checkiceload按稀有覆冰確定的荷載。4．1．14凝凍高度condensaUonlevel5DL／TDL／T5440—2009冬季覆冰時期，地面氣溫在0。C及以下地區(qū)的地面高程值。42符 號本標(biāo)準(zhǔn)所用的符號：A?！獦?gòu)件承受風(fēng)壓的投影面積計算值，m2；4-——絕緣子串承受風(fēng)壓面積計算值，m2；占，——導(dǎo)線、地線及絕緣子覆冰后風(fēng)荷載增大系數(shù)；口2——構(gòu)件覆冰后風(fēng)荷載增大系數(shù)；d一～導(dǎo)線或地線的外徑或覆冰時的計算外徑，分裂導(dǎo)線取所有子導(dǎo)線外徑的總和，m；墨——絕緣子機械強度的安全系數(shù)；￡?！獥U塔的水平檔距，m；，——絕緣子承受的最大使用荷載、斷線、斷聯(lián)驗算覆冰荷載，kN；瑋——絕緣子的額定機械破壞負荷，kN；Wo——基準(zhǔn)風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值，kN／m2；聰——桿塔風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，kN；暇——垂直于導(dǎo)線及地線方向的水平風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，kN；％——絕緣子串風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，kN；口——風(fēng)壓不均勻系數(shù)：廈——導(dǎo)線及地線風(fēng)荷載調(diào)整系數(shù)：屈——桿塔風(fēng)荷載調(diào)整系數(shù)：療—～風(fēng)向與導(dǎo)線或地線方向之間的夾角，。：熊——構(gòu)件的體型系數(shù)；風(fēng)?！獙?dǎo)線或地線的體型系數(shù)；鴿—～風(fēng)壓高度變化系數(shù)：P一—可變荷載組合系數(shù)。6DL／TDL／T5440—20095路 徑5．01 路徑方案選擇在保證安全的前提下，應(yīng)通過技術(shù)經(jīng)濟比較確定，并力求避開嚴(yán)重覆冰地段。502路徑選擇應(yīng)盡量做到：1避開調(diào)查確定的覆冰嚴(yán)重地段和污穢較重地區(qū)；2沿起伏不大的地形走線；3避免橫跨埡口、風(fēng)道和通過湖泊、水庫等容易覆冰的地帶；4避免大檔距、大高差：5通過山嶺地帶，宜沿覆冰時背風(fēng)坡或山體陽坡走線；6耐張段不宜太長，中冰區(qū)不宜超過5km，重冰區(qū)不宜超過3krm7轉(zhuǎn)角角度不宜過大。7DL，TDL，T5440—20096覆冰氣象條件6．01 架空輸電線路設(shè)計冰厚按以下重現(xiàn)期確定：750kV、500kV輸電線路及其大跨越50年；1lOkV～330kV輸電線路及其大跨越30年。6．02在有足夠的覆冰觀測資料，并確認資料有效性的情況下，應(yīng)采用概率統(tǒng)計法確定線路設(shè)計冰厚，其概率模型宜采用極值I型分布：甚少或無覆冰觀測資料可用時，應(yīng)通過對附近已有線路的覆冰調(diào)查分析確定設(shè)計冰厚。60．3應(yīng)收集沿線氣象站、觀冰站、電力線、弱電線、微波塔等冰凌資料，并進行現(xiàn)場調(diào)查，掌握沿線歷年覆冰情況、冰凌性質(zhì)、凍結(jié)高度、大冰凌出現(xiàn)年份和重現(xiàn)次數(shù)。6．04在收集資料的基礎(chǔ)上，結(jié)合線路所經(jīng)地段及周圍的地形、地物、相對高差、路徑走向、架設(shè)高度和覆冰時的風(fēng)速、風(fēng)向、濕度等氣象要素及附近已有線路的運行情況綜合分析。注意微地形、微氣候?qū)Ω脖龃蟮挠绊?，合理確定設(shè)計冰厚和劃分冰區(qū)。6．0．5覆冰氣象條件一般可參照表6．0．5．I、表6．0．5．2中所列數(shù)值。表605-1中冰區(qū)線路的冰區(qū)冰 區(qū) I II設(shè)計冰厚15 20同時風(fēng)速10同時氣溫冰的密度09∥till’DL／TDL／T5440—2009表605-2重冰區(qū)線路的冰區(qū)冰 區(qū) Ⅲ Ⅳ V VI設(shè)計冰厚20 40同時風(fēng)速同時氣溫5℃冰的密度注：如有實測資料，覆冰同時風(fēng)速應(yīng)接實測資料選取。60．6地線覆冰厚度應(yīng)較導(dǎo)線增加不小于5mm。6．0．7嚴(yán)重覆冰地段如調(diào)查中出現(xiàn)概率極小的重冰，宜按稀有的覆冰厚度進行驗算。9DL，TDL，T5440—20097導(dǎo)線、地線701重覆冰線路的導(dǎo)線及分裂根數(shù)選擇，在滿足安全運行的情況下應(yīng)根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟比較和運行經(jīng)驗確定。70．2導(dǎo)、地線(含OPGW)在弧垂最低點的設(shè)計安全系數(shù)不應(yīng)小于2．5，在懸掛點的設(shè)計安全系數(shù)不應(yīng)小于2．25。地線的設(shè)計安全系數(shù)，應(yīng)大于導(dǎo)線的設(shè)計安全系數(shù)。7．03在驗算覆冰條件下，導(dǎo)地線弧垂最低點的最大張力，不應(yīng)超過其拉斷力的70％。導(dǎo)地線懸掛點的最大張力，不應(yīng)超過其拉斷力的77％。704500kV及以上線路的地線采用鍍鋅鋼絞線時，標(biāo)稱截面不宜小于100mm2。70．5采用OPGW時應(yīng)滿足脫冰跳躍及過載對其機械強度的要求。10DL／TDL／T5440—20098絕緣子和金具8．01絕緣子機械強度的安全系數(shù)，不應(yīng)小于表8．0．1所列數(shù)值。雙聯(lián)及多聯(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。表801絕緣于機械強度安全系數(shù)卜最大使用荷載斷線 斷聯(lián) 驗算盤型 棒型I安全系數(shù)273O18¨J絕緣子機械強度的安全系數(shù)蝎應(yīng)按照下式計算局=列r (8．01)式中：靠——絕緣子的額定機械破壞負荷，kN；，——分別取絕緣子承受的最大使用荷載、斷線、斷聯(lián)荷載或驗算荷載，kN。斷線、驗算的氣象條件是無風(fēng)、有冰、一5。C，斷聯(lián)的氣象條件是無風(fēng)、無冰、一5。C。斷線覆冰率及斷線張力見第12．0．5條。802金具機械強度的安全系數(shù)不應(yīng)小于下列數(shù)值：最大使用荷載情況2．5；斷線、斷聯(lián)、驗算情況1．5。80．3為減輕或防止不平衡張力、脫冰跳躍和舞動對導(dǎo)線的損害，宜采用預(yù)絞絲護線條保護。不得使用非固定型線夾。導(dǎo)線使用重錘應(yīng)采用固定型。DL，TDL，T5440—200980．4導(dǎo)線間隔棒應(yīng)充分考慮重冰區(qū)線路的運行特點，減小次檔距，增加抗扭強度。12DL，TDL，T5440—20099絕緣配合和防雷9．0．1 輸電線路的絕緣配合應(yīng)使線路能在工頻電壓、操作過電壓、雷電過電壓等各種條件下安全可靠運行。重覆冰線路還應(yīng)按絕緣子串覆冰后的工頻污濕耐壓強度進行校核。9．0．2重冰區(qū)耐張型桿塔應(yīng)加跳線絕緣子串。9．03重冰區(qū)單回路桿塔上地線對邊導(dǎo)線的保護角，750kV、500kV輸電線路宜不大于15。，330kV輸電線路及雙地線的220kV輸電線路宜采用20。左右，山區(qū)l10kV單地線輸電線路宜采用25。左右。中冰區(qū)同塔雙回或多回路220kV及以上線路的保護角均不大于0。，110kV線路不大于10。，中冰區(qū)單回路桿塔上地線對邊導(dǎo)線的保護角750kV、500kV輸電線路宜不大于lO。，330kV輸電線路及雙地線的220kV輸電線路宜采用15。左右，山區(qū)l10kV單地線輸電線路宜采用20。左右。90，4110kV線路為了減少導(dǎo)線與地線間閃絡(luò)事故，可將重冰地段地線按運行相電壓絕緣。冰期過后，應(yīng)恢復(fù)地線直接接地方式。9．0．5220kV及以上的重冰區(qū)線路，地線不宜絕緣。DL／TDL／T5440—200910導(dǎo)線布置100．1 為了減少或避免導(dǎo)線間的閃絡(luò)事故，如采用非水平排列方式，桿塔上應(yīng)有足夠的垂直線距和水平位移，以滿足導(dǎo)線與地線或?qū)Ь€之間在不同期脫冰時靜態(tài)和動態(tài)接近的電氣間隙要求。靜態(tài)接近距離不應(yīng)小于操作過電壓的間隙值：動態(tài)接近距離不應(yīng)小于工頻電壓的間隙值。10，02重覆冰導(dǎo)線的水平線間距離應(yīng)根據(jù)線路的運行經(jīng)驗確定，當(dāng)缺乏運行經(jīng)驗時，可較《110kV～750kV架空輸電線路設(shè)計規(guī)范》導(dǎo)線水平線間距離要求值加大5％～15％。10．03 導(dǎo)線與地線水平偏移值如無運行經(jīng)驗，不宜小于表10．0．3．1、表10．0．3．2中所列的數(shù)值。表10．03—1 中冰區(qū)上下層相鄰導(dǎo)線間或地線與相鄰導(dǎo)線問的水平偏移志弋水平偏移＼電壓“0 220 330 500 7501 075 l25 l75 20 2251I I5 20 225 25表100．3—2重冰區(qū)導(dǎo)線與地線間的水平偏移志弋水平偏移＼ 電壓220 330 500ⅡI 20 25 30 35Ⅳ 2m 25 3O 35V按10．01計算方式?jīng)Q定Ⅵ4DL，TDL，T5440—20091004重覆冰線路導(dǎo)線和地線在檔距中央的距離除滿足過電壓保護要求外，還要校驗導(dǎo)線和地線不同期脫冰時的靜態(tài)接近距離，此距離不應(yīng)小于線路操作過電壓的間隙值。校驗條件：按連續(xù)檔中間一檔導(dǎo)線脫冰，其余檔導(dǎo)線和地線不脫冰計算。中間檔的脫冰率，宜根據(jù)運行經(jīng)驗確定，當(dāng)缺乏資料時，對110kv～220kv重冰區(qū)線路可選不小于設(shè)計冰重的60％，110kV～220kV中冰區(qū)線路可選不小于設(shè)計冰重的50％，330kV及以上重冰區(qū)線路可選不小于設(shè)計冰重的80％，330kv及以上中冰區(qū)線路可選不小于設(shè)計冰重的70％。1005110kV線路當(dāng)?shù)鼐€按運行相電壓絕緣以防止導(dǎo)線與地線問閃絡(luò)事故時，可不校驗導(dǎo)線和地線不同期脫冰時的靜態(tài)接近距離。水平偏移可根據(jù)運行經(jīng)驗適當(dāng)減少。10．0．6線路不宜在重冰區(qū)換位。DL，TDL，T5440一：900911桿塔型式”0．1 重覆冰線路不宜采用下列型式的桿塔：1導(dǎo)線非對稱排列的桿塔；2塔身斷面非正方形鐵塔。110．2桿塔結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)重覆冰線路的特點進行設(shè)計：1 拉線桿塔的根部結(jié)構(gòu)宜為鉸結(jié)支承；‘2不應(yīng)采用轉(zhuǎn)動橫擔(dān)或變形橫擔(dān)；3 1lOkV線路30。以上轉(zhuǎn)角桿塔和220kV及以上線路耐張型桿塔宜采用自立式鐵塔；4鋼筋混凝土桿應(yīng)有便于冰期登桿的設(shè)施。16DL，TDL，T5440—200912桿塔荷載12．01 導(dǎo)線、地線覆冰時風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，按下式計算：Wx=甜％【f“4沁1班口sin20 (12．0．1—1)Wo=∥／1600 (12．0．1-2)式中：礬——垂直于導(dǎo)線及地線方向的水平風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，kN；口——風(fēng)壓不均勻系數(shù)，應(yīng)根據(jù)設(shè)計基本風(fēng)速確定：屈——500kv和750kV線路導(dǎo)線及地線風(fēng)荷載調(diào)整系數(shù)；風(fēng)?！獙?dǎo)線或地線體型系數(shù)；此——風(fēng)壓高度變化系數(shù)；d——導(dǎo)線或地線覆冰(密度O．99／em3)的計算外徑，分裂導(dǎo)線取所有子導(dǎo)線外徑的總和，m；三。——桿塔的水平檔距，1TI；B-——導(dǎo)線、地線及絕緣子覆冰后風(fēng)荷載增大系數(shù)(15mm冰區(qū)取1．3，20mm及以上冰區(qū)取1．5～2．0)；O——風(fēng)向與導(dǎo)線或地線方向之間的夾角，。；％——基準(zhǔn)風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值，kN／m2；v～基準(zhǔn)高度為10m的風(fēng)速，m／s。12．0．2絕緣子串風(fēng)荷載的標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)按下式計算：Wl：Wol如B1AI (12．02)式中：緲r絕緣子串風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，kN；A。——絕緣子串承受風(fēng)壓面積計算值，m2。120．3桿塔自身(包括立體橫擔(dān)及支架)覆冰時風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，17DL，TDL，T5440—2009按下式計算：暇=％螂c屈B24。 (1203)式中：瞰——桿塔風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，kN；壓——桿塔風(fēng)荷載調(diào)整系數(shù)；熊——構(gòu)件的體型系數(shù)：』4，——構(gòu)件承受風(fēng)壓的投影面積計算值，m2；毋——構(gòu)件覆冰后風(fēng)荷載增大系數(shù)(15mm冰區(qū)取1．6，20mm取1．8，20mm以上冰區(qū)取2．O～25)。12．04各類桿塔均應(yīng)按線路的正常運行情況(包括基本風(fēng)速、設(shè)計冰厚、最低氣溫及其組合)、斷線情況、不均勻冰荷載情況和安裝情況的荷載進行計算。必要時，還需按稀有的覆冰荷載情況進行驗算。12．05斷線情況按斷線、一5"C、有冰、無風(fēng)荷載計算。單回路懸垂型桿塔：中冰區(qū)單導(dǎo)線斷任意一相導(dǎo)線(分裂導(dǎo)線任意一相導(dǎo)線有縱向不平衡張力)，地線未斷；斷任意一根地線，導(dǎo)線未斷。重冰區(qū)斷任意一相導(dǎo)線，地線未斷；斷任意一根地線，導(dǎo)線未斷。單回路耐張型桿塔：中冰區(qū)同‘檔內(nèi)，單導(dǎo)線斷任意兩相導(dǎo)線(分裂導(dǎo)線任意兩相導(dǎo)線有縱向不平衡張力)，地線未斷；同一檔內(nèi)，斷任意一根地線，單導(dǎo)線斷任意一相導(dǎo)線(分裂導(dǎo)線任意一相導(dǎo)線有縱向不平衡張力)。重冰區(qū)同一檔內(nèi)，斷任意兩相導(dǎo)線、地線末斷；同一檔內(nèi)，斷任意一根地線和任意一相導(dǎo)線。中冰區(qū)多回路桿塔的斷線工況組合可參照《1lOkV～750kV架空輸電線路設(shè)計規(guī)范》。中冰區(qū)線路導(dǎo)線、地線的斷線張力應(yīng)滿足表12．0．5．1取值要求。18DL／T5440—2009表12．0DL／T5440—2009表12．05—1 中冰區(qū)斷線張力取值表斷線張力(最大使用張力的百分數(shù))冰壓 懸垂型桿塔 耐張型桿塔取分裂 雙分裂 雙分裂及單導(dǎo)線 地線 單導(dǎo)線 地線導(dǎo)線 以上導(dǎo)線 以上導(dǎo)線I 50 40 35 100 100 70 100II 50 50 100 100 70 Ioo重冰區(qū)斷線張力可按表12．05—2覆冰率計算。表12．05—2重冰區(qū)導(dǎo)線、地線斷線時覆冰率懸垂型桿塔 耐張型桿塔冰區(qū) 覆冰率 覆冰率％ ％一類 二類 三類 一類 二類 三類Ⅲ 70 60 50 70 60Ⅳ 80 60 loo 70重冰區(qū)V 90 80 70 90 80Ⅵ loo 90 80 100 loo 90注：垂直冰荷載按100％覆冰計算。重冰區(qū)線路導(dǎo)線、地線的斷線張力除應(yīng)按表12．0．5．2的覆冰率進行計算外，斷線張力取值應(yīng)不低于下表12．0．5．3的值。表1205—3重冰區(qū)斷線張力取值表斷線張力L最大使用張力的百分數(shù))冰區(qū) 懸垂型桿塔 耐張型桿塔雙分裂及導(dǎo)線 地線 單導(dǎo)線 以上導(dǎo)線 地線111 100 100 100Ⅳ 100 100 80 100V 100 100 looⅥ 70 100 10019DL，TDL，T5440～200912．0．6產(chǎn)生不平衡張力的不均勻冰荷載情況按未斷線、一5。C、有不均勻冰、同時風(fēng)速10m／s計算。不平衡張力覆冰率計算條件如表12．0．6—1所示。表12．06—1 不平衡張力覆冰率計算條件表懸垂型桿塔 耐張型桿塔線路等級 覆冰率 覆冰率％ ％一側(cè) 另一側(cè) 側(cè) 另側(cè)類 loo 20二類 100 15三類 100注：垂直冰荷載按75％覆冰計算。中冰區(qū)線路導(dǎo)線、地線的不平衡張力除應(yīng)按表12．06．1的覆冰率進行計算外，取值應(yīng)不低于表12．0．6．2的值。表12．06—2中冰區(qū)不平衡張力取值表不平衡張力(最大使用張力的百分數(shù))冰區(qū) 懸垂型桿塔 耐張型桿塔導(dǎo)線 地線 導(dǎo)線 地線I 15 35 451I 20 30 40 50注：垂直冰荷載按75％覆冰計算。重冰區(qū)線路導(dǎo)線、地線的不平衡張力除應(yīng)按表12．0．6．1的覆冰率進行計算外，取值應(yīng)不低于表12．0．6．3的值。DL，TDL，T5440～2009表12．0．6—3重冰區(qū)不平衡張力取值表不平衡張力(最大使用張力的百分數(shù))冰區(qū) 懸垂型桿塔 耐張型桿塔導(dǎo)線 地線 導(dǎo)線 地線1II 25 54Ⅳ 29 46 58V 33 50 63Ⅵ 38 58注：垂直冰荷載按75％覆冰計算。各類桿塔不均勻覆冰的不平衡張力應(yīng)計算下列荷載組合：1所有導(dǎo)、地線同時同向有不平衡張力，使桿塔承受最大彎矩。2所有導(dǎo)、地線同時不同向有不平衡張力，使桿塔承受最大扭矩。12．07驗算覆冰荷載情況，按驗算冰厚、一5℃、10m／s風(fēng)速，所有導(dǎo)、地線同時同向有不平衡張力，使桿塔承受最大彎矩情況。120．8垂直檔距系數(shù)(垂直檔距與水平檔距之比)小于0．8的桿塔，應(yīng)按導(dǎo)線、地線脫冰跳躍和不均勻覆冰時產(chǎn)生的上拔力校驗導(dǎo)線橫擔(dān)和地線支架，導(dǎo)線上拔力取最大使用張力的5％～10％，地線上拔力可取最大使用張力的5％。相鄰塔位高差較大時，還應(yīng)校驗?zāi)蛷埿蜅U塔橫擔(dān)受扭情況。12．0．9當(dāng)加大導(dǎo)線、地線安全系數(shù)提高抗冰能力時，桿塔、基礎(chǔ)、絕緣子和金具應(yīng)相應(yīng)加強。120．10各類桿塔在有冰工況下，均應(yīng)計入構(gòu)件覆冰對桿塔構(gòu)件的影響。12．011計算各類桿塔所用的荷載，應(yīng)乘以表12011中相應(yīng)的可變荷載組合系數(shù)(P)。21DL／TDL／T5440—2009表12．011計算各類桿塔用的可變荷載組合系數(shù)rI正常運行 斷線情況 不均勻冰荷載情況l 情況 安裝情況 驗算情況懸垂型桿塔 耐張型桿塔 中冰區(qū) 重冰區(qū)l 1o o90 o90 O9 O9 o75DL，TDL，T5440—200913桿塔定位及交叉跨越13．0．1 霞覆冰線路應(yīng)適當(dāng)縮短檔距和耐張段長度，并使檔距較為均勻。對中冰區(qū)耐張段較長時，每隔4基～5基懸垂型桿塔，應(yīng)設(shè)置1基加強型懸垂型桿塔以防串倒。線路翻越分水嶺及橫跨峽谷、湖泊、河流、風(fēng)道、埡口，發(fā)生事故修復(fù)比較困難等處的桿塔定位應(yīng)留有裕度。13．0．2兩側(cè)覆冰相差較大，或垂直檔距系數(shù)小于0．6的桿塔，應(yīng)使用耐張型。1303重冰區(qū)線路跨越標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路，高速公路及一級公路、一級弱電線、特殊管道時，宜采用孤立檔或采用獨立耐張段。中冰區(qū)線路跨越主干鐵路、高速公路時，采用獨立耐張段?？缭綑n的導(dǎo)線絕緣子串應(yīng)為雙聯(lián)串。13．0．4連續(xù)檔的一般交叉跨越，以及通過覆冰期間人員經(jīng)?；顒拥膱鏊?，應(yīng)按不均勻冰荷載情況校驗弧垂增大。不均勻冰荷載條件：跨越檔有50％設(shè)計冰荷載，其余不覆冰、一5。C、無風(fēng)。采用孤立檔的重要交叉跨越，應(yīng)按驗算冰情況校驗與被跨越物的最小垂直距離。采用非孤立檔的重要交叉跨越，應(yīng)按鄰檔斷線情況校驗與被跨越物的最小垂直距離。13．0．5重冰區(qū)線路不應(yīng)跨越房屋，無法避讓時應(yīng)予拆遷。DL，TDL，T5440—2009附錄A(規(guī)范性附錄)規(guī)程的用詞說明A．0．1 為便于在執(zhí)行本標(biāo)準(zhǔn)條文時區(qū)別對待，對要求嚴(yán)格程度不同的用詞說明如F：1表示很嚴(yán)格，非這樣做不可的用詞：正面詞采用“必須”；反面詞采用“嚴(yán)禁”。2表示嚴(yán)格，在正常情況下均應(yīng)這樣做的用詞：正面詞采用“應(yīng)”；反面詞采用“不應(yīng)”或“不得”。3表示允許稍有選擇，在條件許可時首先應(yīng)這樣做的用詞：正面詞采用“宜”；反面詞采用“不宜”。4表示有選擇，在一定條件下可以這樣做的用詞：采用“可”。A02條文中指定按其他有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范執(zhí)行時，寫法為“應(yīng)符合的規(guī)定”或“應(yīng)按執(zhí)行”。非必須按指定的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范或其他規(guī)定執(zhí)行時，寫法為“可參照”。重覆冰架空輸電線路設(shè)計技術(shù)規(guī)程重覆冰架空輸電線路設(shè)計技術(shù)規(guī)程條文說明DL，TDL，T5440—2009目 次范圍 · 27●3 總則 · ·284 術(shù)語和符號 ·335 路徑 ·346 覆冰氣象條件 ·387 導(dǎo)線、地線 ·468 絕緣子和金具 · 539 絕緣配合和防雷·-57導(dǎo)線布置 ·70桿塔型式 80桿塔荷載- -··81m¨他" 桿塔定位及交叉跨越 100DL，TDL，T5440—20091 范 圍本標(biāo)準(zhǔn)適用于單回重冰區(qū)110kV～750kV架空輸電線路設(shè)計和單、雙回110kv～750kv架空輸電中冰區(qū)線路設(shè)計，其他電壓等級的交直流架空輸電線路可參照執(zhí)行。本標(biāo)準(zhǔn)是作為《110kV～750kV架空輸電線路設(shè)計規(guī)范》的補充而編制的，也是在電力規(guī)劃設(shè)計總院“重冰區(qū)架空送電線路設(shè)計技術(shù)規(guī)定(試行)”(以下簡稱重冰規(guī)定)的基礎(chǔ)上擴充而成的。20世紀(jì)70年代我國設(shè)計并建設(shè)了第一條劉家峽一陜西關(guān)中線路330kV重冰線路(簡稱劉關(guān)線)。1992年建成了第一條天生橋一貴陽500kV高海拔重冰線路(簡稱天貴線)。而早在1982年，為了二灘電站的安全送出，西南電力設(shè)計院在黃茅埂地區(qū)建立了大型覆冰觀測塔，并架設(shè)一段0．574km具有二、三、四分裂導(dǎo)線的試驗性線路進行同步觀測，連續(xù)觀測14年，為500kV高海拔、重冰區(qū)的二灘送出工程設(shè)計提供了可靠基礎(chǔ)資料，隨著這些線路的設(shè)計和運行，較好地豐富了超高壓重覆冰線路建設(shè)的實踐經(jīng)驗，也為編制本標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)造了條件。750kV線路，在我國因投運時間不長，尚缺乏運行經(jīng)驗。然而，重覆冰線路的力學(xué)特性具有普遍性和相似性，一些基本規(guī)定，對其他電壓等級的交直流架空輸電線路仍可參照執(zhí)行。2005年華中地區(qū)冰害事故以后，一批按提高抗冰能力改造的各級輸電線路的運行經(jīng)驗為重覆冰線路的設(shè)計提供了寶貴的經(jīng)驗。2008年南方的大范圍冰害事故中，該地區(qū)重冰區(qū)線路的運行情況也為本標(biāo)準(zhǔn)的制訂和完善提供了充分的依據(jù)。DL，TDL，T5440—20093總 則30．1重冰規(guī)定第1．1條的修改條文。重覆冰線路是輸電線路的一部分，但具有較多的特殊性。一是冰凌荷載大，成為設(shè)計中主要控制條件。在大冰凌年，還存在因過載冰荷重而造成斷線、倒塔等巨大威脅；二是具有較明顯的靜、動態(tài)運行特性。如不均勻冰荷載、覆冰絕緣子串閃絡(luò)、脫冰跳躍等：三是運行維護特別困難，常常需要在冰天雪地中巡查、搶修，勞動強度大且條件惡劣。所以，世界各國都慎重對待重覆冰線路的設(shè)計和建設(shè)，國際問建立了多個研究、交流的機構(gòu)，如：建筑物大氣覆冰國際研討會(即IWAIS)為促進各國間對冰雪問題的研究、總結(jié)與交流，從20世紀(jì)80年代開始，每2年～3年召開一次。研討建筑物(包括輸電線路、電視塔、飛機等)覆冰機理、參數(shù)、荷載特性、檢測技術(shù)、事故情況和防護措施等。國際電工委員會第11技術(shù)委員會(IECTCll)，從20世紀(jì)70年代開始對冰凌荷載進行國際間廣泛研討，1991年提出了“架空輸電線路荷載與強度”標(biāo)準(zhǔn)供試行，2003年在總結(jié)實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，進一步修訂，提出了“Designcriteriaofoverheadtransmissionlines”(架空輸電線路的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn))，即IEC60826，2003一10(以下簡稱IEC規(guī)范)，其中的6．3節(jié)和6．4節(jié)專門論述覆冰及冰載取值，供各國參考。我國在經(jīng)歷了1954年湖南大冰凌年之后，對冰凌的危害性有了一定的認識。20世紀(jì)60年代，隨著“三線”建設(shè)的發(fā)展，云、貴、川三省建設(shè)了多條重冰區(qū)線路，在1968年、1971年等大冰凌年，出現(xiàn)不少冰害事故。1976年水電部規(guī)劃設(shè)計院組織召開了全國第一次重冰區(qū)線路設(shè)計及運行經(jīng)驗交流會，提出了“避、抗、融、防、改”五字建設(shè)方針，并著手編制“重冰區(qū)架空送電線路28DL，TDL，T5440—2009設(shè)計技術(shù)規(guī)定”，以指導(dǎo)和規(guī)范全國220kV及以下重冰區(qū)線路的設(shè)計。在我國，從東北經(jīng)中原到西南，線路冰害事故不斷，2005年2月華中地區(qū)出現(xiàn)罕見的冰凌，造成220kv～500kv線路大量倒塔和斷線引發(fā)大面積停電。中國電力工程顧問集團公司要求在認真總結(jié)事故經(jīng)驗教訓(xùn)的基礎(chǔ)上，將重冰規(guī)定擴展到500kV和750kV線路，并提高重冰區(qū)線路的設(shè)計水平。在1976年全國重冰會議上，根據(jù)重冰區(qū)線路的特性明確提出：電線設(shè)計冰厚20mm及以上的地區(qū)，稱為重冰區(qū)，位于重冰區(qū)的線路即為重冰區(qū)線路。2008年1月～2月我國南方的冰害事故中，按10mm覆冰設(shè)計的線路事故(斷線、倒塔)占90％以上，造成220kV～500kV交、直流線路大量倒塔和斷線引發(fā)大面積停電。為提高線路的抗冰能力，減少此類事故，提高各級輸電線路的可靠性，特提出：電線設(shè)計冰厚大于lOmm小于20mm的地區(qū)，稱為中冰區(qū)，位于中冰區(qū)的線路即為中冰區(qū)線路。重覆冰線路包括位于中冰區(qū)和重冰區(qū)的輸電線路，對于重覆冰須制定專門的設(shè)計技術(shù)規(guī)程，以規(guī)范其設(shè)計。3．0．2新增條文?！?lOkV～750kV架空輸電線路設(shè)計規(guī)范》是全國輸電線路設(shè)計的指導(dǎo)性文件，對輕、中、重冰區(qū)線路均能適用。但鑒于重覆冰線路本身所具有的一些特殊性以及一些設(shè)計要求，在該規(guī)范中卻難以一一概括，所以，需要專門編制“重覆冰架空輸電線路設(shè)計技術(shù)規(guī)程”予以補充和完善。本標(biāo)準(zhǔn)是在總結(jié)國內(nèi)外實踐經(jīng)驗和科研成果的基礎(chǔ)上編制而成的，亦將隨著廣泛實踐、深化認識而不斷改進和提高。3．0．3重冰規(guī)定第1．3條的保留條文。鑒于重覆冰線路運行復(fù)雜、事故率高、維護困難，所以通過中、重冰地區(qū)的線路應(yīng)結(jié)合工程的具體情況，采取有效的避冰、29DL／TDL／T5440—2009抗冰、融冰或防冰措施，以保證線路的安全運行。l避冰：即是避開嚴(yán)重冰區(qū)或者在嚴(yán)重覆冰區(qū)內(nèi)做到“避重就輕”的目的。這是重覆冰線路設(shè)計中有效措施之，很值得在路徑大方案選擇中和現(xiàn)場確定路徑走向時認真執(zhí)行。根據(jù)經(jīng)驗，線路覆冰與所處地形、高程、周圍的地形地物、覆冰時風(fēng)速風(fēng)向等因素密切相關(guān)。在可能的情況下，線路應(yīng)盡量避開暴露的山頂、橫跨埡口、風(fēng)道等容易形成嚴(yán)重覆冰的微形地段。2抗冰；對于無法避開的嚴(yán)重覆冰地區(qū)，則應(yīng)根據(jù)地區(qū)歷年覆冰情況，合理地確定冰區(qū)，采用相應(yīng)的設(shè)計條件，增強線路抗冰能力，減少冰害事故，提高安全運行水平。3融冰：目前已實施的僅有寶雞一風(fēng)陽I、II回線(簡稱寶鳳線)帶自耦變壓器不停電融冰方案和湖南在220kV電壓及以下實施的停電短路融冰方案兩種。有條件的重覆冰線路也可試用。4防冰：世界各國雖進行了很多研究，如導(dǎo)線外表涂料防冰及熱力防冰等技術(shù)，但目前取得的新進展很少，難以保證重覆冰線路安全運行。根據(jù)以L情況認為，在目前的條件下，重覆冰線路設(shè)計宜首先考慮采用避冰和抗冰措施，只有在條件合適時，才可考慮融冰或防冰措施。30．4重冰規(guī)定第1．4條的修改條文。鑒于目前對重覆冰線路有關(guān)規(guī)律尚認識不足，亟需積極開展設(shè)計、運行經(jīng)驗總結(jié)和科學(xué)試驗工作。這里，著重提出以下三方面工作：1冰凌資料的積累。切實掌握本地區(qū)冰凌的大小、特性和出現(xiàn)的規(guī)律是合理確定設(shè)計條件、減少冰害事故、提高線路運行可靠性的重要前提。20世紀(jì)60年代以來，隨著線路建設(shè)的需要。有些單位搞過一些冰凌’0DL，TDL，T5440—2009觀測工作。比較長期的有：330kV工程的關(guān)山觀測站，陜西省的820觀測站、湖南郴州地區(qū)的歐鹽線觀冰站，寶雞局的秦嶺觀冰站，云南省內(nèi)的東川海子頭、昆明太華山和昭通大山包觀冰站，四川雷波黃茅埂觀冰站。近年建設(shè)的有三峽中低海拔(1100m～1800m)地區(qū)站，=郎山(2987m)、蓑衣嶺(2760m)、拖烏山(2600m)、雪峰山(1443m)、婁山關(guān)(1780m)觀冰站等，都取得很好的資料。其中黃茅埂觀冰站比較正規(guī)，除架設(shè)觀測線和觀測塔外，還架設(shè)一段具有二、三、四分裂導(dǎo)線的試驗線路，兩檔三塔共584m，同時在沿線附近增設(shè)了許多臨時觀冰點配合進行同步觀測，從1982年～1996年連續(xù)觀測了14年，為二灘一自貢500kV重冰線路(簡稱二自線)建設(shè)提供了寶貴冰凌資料。但從全國范圍來看，這項工作尚不能滿足電網(wǎng)建設(shè)日益發(fā)展的要求，今后還需要進一步普及和加強。2設(shè)計運行經(jīng)驗總結(jié)。運行是檢驗設(shè)計和施工質(zhì)量的唯一標(biāo)準(zhǔn)，也是衡量抗冰措施選擇是否恰當(dāng)，分析事故原因的重要實踐場所。因此，應(yīng)特別重視重覆冰線路的回訪、調(diào)查和總結(jié)，不斷加深對冰凌情況和冰害事故的認識。3開展科學(xué)試驗研究工作，主要方面有：1)建立有效的線路覆冰計算模型，逐步做到應(yīng)用氣象參數(shù)、線路特性和地形因素等推斷線路的覆冰情況：2)研究絕緣子串覆冰閃絡(luò)的有效防護措施；3)探討新的防冰、除冰和融冰方法；4)開展輸電線路覆冰在線監(jiān)測。3．0．5新增條文。根據(jù)《110kV～750kV架空輸電線路設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定，110kV～750kV線路按設(shè)計荷載區(qū)分為兩類等級，即330kV及以下等級線路設(shè)計冰厚按30年一遇標(biāo)準(zhǔn)冰厚選取，750kV和500kV按50年一遇選取?？紤]到重覆冰線路事故率高，如果為提高其可靠性，加大設(shè)計荷載，則又會使線路的投資和材料消耗顯著31DL，TDL，T5440—2009增大。茲將西南地區(qū)部分重冰區(qū)線路各冰區(qū)耗鋼指標(biāo)(t／km)對比見表1。表1 西南地區(qū)部分重冰區(qū)線路各冰區(qū)耗鋼指標(biāo)對比設(shè)計冰厚工程名稱 電壓 備注kVIO 20 30南椏河一九里線 ”96 2710 導(dǎo)線Ix400ram2天貴線 500 2740 5090 7170丑 導(dǎo)線4×300ram2■白I回 500 4400 7730 16090 導(dǎo)線4×400mm2二自II回 500 4384 8040 導(dǎo)線4×400mm2■自ⅡI回 500 4142 8782 16370 導(dǎo)線4×400ram2a實際設(shè)計條件為：20ram設(shè)計，40him驗算?？紤]到110kv～330kv線路在系統(tǒng)中的重要性存在一定的差別，為了合理配置國家資源，在重覆冰線路設(shè)計中應(yīng)根據(jù)各工程實際安全需要，對其運行可靠性相應(yīng)地予以區(qū)別對待。為此，本標(biāo)準(zhǔn)在上述分類的基礎(chǔ)上，再進一步將線路工程細分為三類，即適當(dāng)?shù)靥岣吡讼到y(tǒng)中部分重要的220kV、330kV線路荷載水平，以便在合理投資的基礎(chǔ)上，把重要線路冰害事故的損失降到最小，以取得較好的經(jīng)濟效益。具體分類如下：一類：750kV、500kV，重要330kV；二類：一般330kV，重要220kV；三類：220kV及110kv。從定性方面衡量，三類不同等級的重覆冰線路在遭遇如2008年1月～2月南方地區(qū)類似的大冰凌情況時，各類線路的安全運行水平，原則上應(yīng)是：一類線路基本上仍能安全運行；二類線路僅在個別地段出現(xiàn)少量過載性事故：三類線路容許有一定程度破壞性事故。32DL／TDL／T5440—20094術(shù)語和符號4．1術(shù) 語按照標(biāo)準(zhǔn)編撰要求，補充與重覆冰相關(guān)的術(shù)語及相關(guān)解釋并附以英文譯名。4．2符 號根據(jù)正文中使用情況，增加本節(jié)，將文中多處引用的符號列入本節(jié)。DL，TDL，T5440—20095路 徑501保留重冰規(guī)定第2．1條精神，略作文字修改。重覆冰線路路徑方案的選擇，原則上應(yīng)綜合各方案的覆冰情況、地形、交通維護條件、路徑長度、投資費用和材料消耗，以及事故后果等因素進行技術(shù)經(jīng)濟比較，然后予以確定。但鑒于目前各地區(qū)對冰凌資料的掌握和對冰害特性的認識還不夠，尚難以可靠地保證重覆冰線路的安全運行，在這種情況下，為了避免對重覆冰線路的“事故多發(fā)性”、“搶修困難”、“事故損失大”等難以量化，而又會長期困擾運行部門等不利因素能予以重視，因此，強調(diào)在路徑大方案選擇中應(yīng)偏于安全，故在條文中特別提出應(yīng)在保證運行安全的情況下進行技術(shù)經(jīng)濟比較與選擇。在現(xiàn)場確定路徑走向時，仍然應(yīng)把“避開嚴(yán)重覆冰地段”作為一個重要條件來考慮，也是因為嚴(yán)重覆冰地區(qū)線路的冰害事故，目前尚無可靠的防止措施，而一些采用避冰和改道的重冰線路運行情況卻有了顯著改善。如：湖南110kV柘溪電廠一湘鄉(xiāng)線(簡稱柘湘線)，1964年2月在219號～220號桿發(fā)生冰害事故，于1965年改道避冰后，運行情況良好。云南110kV陽昆二回線于1962年2月將老鷹山長約8km”。段進行改道，避開重冰區(qū)后，運行良好。滇東北地區(qū)110kV宣威電廠一以禮河線(簡稱宣以線)于1964年將大竹山長約6km一段改道，避開嚴(yán)重覆冰區(qū)，取得良好效果。從上述資料可以看到：線路的安全運行與否，與路徑關(guān)系很密切，而一般重覆冰線路通常都存在有“避冰方案”可供比較選擇。如果在現(xiàn)場確定路徑走向時能重視避冰方案的選擇工作，是34DL，TDL，T6440—2009能夠選出較合理路徑的。50．2保留重冰規(guī)定第2．2條精神，略作文字修改。這些都是在已有重冰區(qū)線路運行實踐中總結(jié)出來的可貴經(jīng)驗，要求在現(xiàn)場確定路徑走向時，應(yīng)盡量做到的一些事項。1 已有的重冰區(qū)線路運行經(jīng)驗表明，嚴(yán)重覆冰地段線路．不但造價高，而且往往由于冰凌資料缺乏，設(shè)計所估算的冰厚條件，很難符合現(xiàn)場的實際情況，以致不時出現(xiàn)破壞性冰害事故，給運行帶來巨大的損失和長期隱患。所以，在現(xiàn)場確定路徑走向時，對于通過調(diào)查，訪問或?qū)F(xiàn)場判斷所確定的嚴(yán)重覆冰地段應(yīng)盡量予以避開。污穢較重地區(qū)線路，除常溫條件下會出現(xiàn)污閃事故外，在覆冰季節(jié)更會因覆冰絕緣子串絕緣強度下降而出現(xiàn)冰閃事故。而且，在目前的條件下，防止冰閃的有效措施還限于增加絕緣串長度，即降低工作電壓下沿冰面閃絡(luò)時的電位梯度。這將直接影響塔頭尺寸，而且隨著電壓等級升高而愈益顯著，所以，在設(shè)計中對這類地區(qū)也應(yīng)盡量避開。2要求線路盡量沿起伏不大的地形走線是因為：重覆冰線路定位檔距不宜太大，同時要求各檔距間盡量均勻，以減少不平衡張力；其次，各相鄰檔的高低差也要求小一些，以避免脫冰跳躍和不均覆冰時引起懸垂絕緣子串上翻，碰壞絕緣子和出現(xiàn)永久性接地故障。3根據(jù)已有工程的運行經(jīng)驗，凡屬埡口、風(fēng)道等處，受氣流抬升和速度增大的影響，覆冰比其他地段顯著增大，常常引起冰害事故。如湖南1lOkv柘湘線219號～220號檔橫跨埡口，檔距309m，距219號桿60m～180m一段剛好處在埡口所形成的風(fēng)道中，1964年2月覆冰時，處于風(fēng)道中的導(dǎo)線上冰凌荷載達115N／m，而在風(fēng)道兩側(cè)的導(dǎo)線上僅有薄冰。貴州110kV六枝一水城線(簡稱六水線)N63～N“，檔距339m，橫跨在’+迎風(fēng)坡的風(fēng)口處。雖已按20mm重冰設(shè)計，但由35DL，TDL，T5440—2009于覆冰比相鄰地段顯著增大，致使1966年～1967年和1976年～1977年兩個大冰凌年，均在該檔導(dǎo)線耐張線夾處，造成過載性斷線事故，第一次導(dǎo)線鋁股全斷，鋼芯從線夾中抽出；第二次導(dǎo)線鋁股和鋼芯同時被拉斷，而附近各段線路卻運行良好。此外，還可從現(xiàn)有觀冰資料中看到，在山區(qū)，在同一大氣覆冰條件下，各點因地形因素影響，而使覆冰量差別很大。如四川黃茅埂觀冰站、點。1985年～1986年冬大冰凌時期，各站、點的實測資料見表2。表2 1985年～1986年冬大冰凌時期各站、點的實測資料站點名稱 黃茅埂站 老林口點 五指llJ點 七里壩點相對位置 主站 主站東偏南23kin 主站東偏北71Okm 主站西南95Okm高程2100 1500 3100m覆冰量3Il 2460 ll4N／m又如二郎山觀冰站資料見表3，覆冰量與冬季主要覆冰氣流的相對關(guān)系非常密切。所謂地形因素影響，大多數(shù)情況下可歸于對主要覆冰氣流的影響?！軳心／m 迎風(fēng)坡站2860m， 背風(fēng)坡站2830m．表3二郎山觀冰站資料覆冰量＼站點情況 =：_=郎山埡口站2987m，始終處于 埡口西l4km處，處冬季主覆冰氣流埡口東17km處．處_l二主覆冰氣流下降于主覆冰氣流邊緣途中2002 l5480 55202003 320 56002004 12800 1040 63602005 12040 440 93202006 13200 680 86004重覆冰線路中的大檔距和大高差檔，懸點應(yīng)力高，不平衡DL，TDL，T5440—2009張力大，容易出現(xiàn)過載性斷股、斷線事故，選擇路徑和定位時，應(yīng)注意限制使用檔距和相應(yīng)的高差。5通過山嶺地帶宜沿覆冰時背風(fēng)坡走線，是因為在凍霧型覆冰中，地形對覆冰有很大影響，運行經(jīng)驗表明，嚴(yán)重覆冰多出現(xiàn)在凍結(jié)高度(覆冰時期云霧底部)以上，并處于抬升氣流的迎風(fēng)坡地帶，在山的背風(fēng)坡，對過冷卻水滴和覆冰風(fēng)速均有明顯屏蔽減小作用。6重覆冰線路耐張段不宜太長，一是減小耐張段內(nèi)因覆冰或不同期脫冰所產(chǎn)生的不平衡張力；二是限制冰害事故的影響范圍。IEC規(guī)范曾明確規(guī)定，在嚴(yán)重覆冰的重要線路上，應(yīng)每隔若干基設(shè)置～基抗串倒的桿塔；三是便于運行維護和搶修。7鑒于重覆冰線路荷載大，在運行中還會出現(xiàn)較嚴(yán)重的冰凌過載情況，這樣將使桿塔角度荷載隨轉(zhuǎn)角增加而顯著增大，容易導(dǎo)致大轉(zhuǎn)角桿塔的損壞。據(jù)貴州110kV水城一盤縣線路(簡稱水盤線)統(tǒng)計，1968年大冰凌年，使該線路8基大轉(zhuǎn)角(0>30。)拉線鋼筋混凝土桿，向內(nèi)角方向嚴(yán)重彎曲、裂紋，其中一基(O-36。207)主桿因彎曲受壓出現(xiàn)水泥脫塊。云南110kV以禮河一東川線路(簡稱以東線)，1963年覆冰時，使37號桿(0-53。357)分角拉線上把滑脫，造成倒桿事故。貴州500kV貴陽福泉線(簡稱貴福線)，2008年1月42月覆冰時，多基JGz2t30。～60。)20mm重冰區(qū)轉(zhuǎn)角塔(線路轉(zhuǎn)角40。左右)因覆冰過重，發(fā)生鐵塔嚴(yán)重損壞或倒塔事故。據(jù)此，要求重覆冰線路轉(zhuǎn)角度數(shù)不宜過大以增加耐張轉(zhuǎn)角桿塔抗過載的能力。DL，TDL，T5440—20096覆冰氣象條件6．01重冰規(guī)定第3．1條修改條文。本條引自《110kv～750kV架空輸電線路設(shè)計規(guī)范》第4．0．1條有關(guān)規(guī)定，內(nèi)容解釋請詳見該標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)說明。602新增條文。1電線覆冰與天氣條件、地形因素和線路特性等三者密切相關(guān)。我國現(xiàn)有氣象臺站，大都位于城鎮(zhèn)附近，即使處在同一凝凍天氣條件下，由于地形因素和線路特性不同，所觀測到的冰凌數(shù)值往往偏小，不能代表線路覆冰的實際情況。早年湖南省設(shè)計院曾對此有統(tǒng)計分析資料，湘中地區(qū)覆冰概率統(tǒng)計表見表4。表4湘中地區(qū)覆冰概率統(tǒng)計表弋≤～竺項目＼期長潭株地區(qū) 郴州I地區(qū)10 15 10 15＼冰厚 氣象臺站的統(tǒng)計資料 65 97 ll2 35 58mm 現(xiàn)有電力線的統(tǒng)計資料 ll2 145 16l 1386從表4中氣象臺站與現(xiàn)場電力線統(tǒng)計資料對比，值差在10mm以內(nèi)。但必須注意，表4差值所代表的應(yīng)是兩者覆冰速度的差異，即現(xiàn)場電力線覆冰將比臺站覆冰厚度大1．5倍～24倍才是，當(dāng)大冰凌年時，兩者數(shù)值差異將顯著增大。這就充分說明，對于所搜集到的冰凌觀測資料，首先，應(yīng)結(jié)合線路現(xiàn)場實際情況進行有關(guān)參數(shù)換算和訂正工作，提高其有效性，然后再進行頻率分析和設(shè)計冰厚選擇。2根據(jù)IEC規(guī)范，冰凌荷載與風(fēng)荷載一樣，如果按年最大1RDL／TDL／T5440—2009值統(tǒng)計，其分布規(guī)律與理論的極值I型分布能較好地吻合，為此，推薦在冰凌荷載的統(tǒng)計分析和冰厚選擇中采用極值I型分布。在上述規(guī)范中，對設(shè)計冰荷載的選擇也提出一套較完整的方法可供參考使用。即提出三種不同情況下選擇設(shè)計冰荷載的模式見表5。表5三種不同情況下選擇設(shè)計冰荷載的模式序弓 觀冰年數(shù)Ⅳ 平均值g 標(biāo)偏瞻一≥20 og<O7910≤n<20 05g≤嘻≤07g3 不定，只有個最大值g。nⅡ 0．45‰ q}2059注：g為歷年最大冰荷載的平均值：og為計算或估計的標(biāo)準(zhǔn)偏差。導(dǎo)線直徑d和離地高度z的影響，可按下式近似考慮。對于凍雨覆冰凰≈O35d／30+0．65 (1)Kh=0．075Z／10如．925 (2)對于凍霧覆冰島≈0．15d／30+0．85 (3)式中：凰——覆冰線徑訂正系數(shù)；凰——覆冰高度訂正系數(shù)?；耸艿匦渭皻庀髼l件的影響甚大，尚待研究。可根據(jù)上述方法，計算出所需的設(shè)計基準(zhǔn)冰荷重。利用氣象參數(shù)模型，推算年最大冰荷重值。然后按上述方法，計算出所需的設(shè)計基準(zhǔn)冰荷重。3鑒于目前各地冰凌觀測資料很少，不但不能應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計方1qDL／r]rDL／r]r5440—2009法選取設(shè)計冰厚，而且往往連一個較確切的歷年最大冰凌數(shù)據(jù)也難以獲得。在這種情況下，就只能通過對地區(qū)氣象臺站資料的分析和沿線覆冰情況的調(diào)查來解決，具體做法詳見第6．0．3和6．0．4條所示。603重冰規(guī)定第3．2條保留條文。電線覆冰既受大范圍的天氣形勢和凝凍條件控制，又與線路實際所處現(xiàn)場位置、高程、周圍地形、地物、覆冰期的風(fēng)速、風(fēng)向、水汽供給等地形因素，以及輸電線路本身電場、架設(shè)高度、導(dǎo)(地)線扭轉(zhuǎn)性能等線路特性密切相關(guān)。所以，設(shè)計冰厚的選擇，首先必須做好如下兩方面的工作：一是充分收集地區(qū)已有氣象站、觀冰站、電力線、通信線等歷年的冰凌資料，以供參考使用。此外，還需要通過氣象站長期氣象記錄資料，了解該地區(qū)歷次大冰凌年的天氣形勢和相應(yīng)的氣象要素，如氣溫、濕度、降水量、風(fēng)速風(fēng)向以及凝凍持續(xù)時間等，從而，可初步掌握該地區(qū)凝凍天氣出現(xiàn)的規(guī)律和可能達到的嚴(yán)重程度。二是進行線路沿線的調(diào)查訪問。鑒于各地大冰凌年出現(xiàn)次數(shù)不多，給予人們的印象較深，一般通過訪問都能了解到該地區(qū)通信線和各種植被上覆冰情況、持續(xù)時間、出現(xiàn)次數(shù)以及凍結(jié)高度等方面資料。如果進一步與氣象臺站資料印證分析，即可確認該地區(qū)大冰凌年覆冰的嚴(yán)重程度和重現(xiàn)的次數(shù)。604重冰規(guī)定第3．3條保留條文。這里強調(diào)指出的是在掌握地區(qū)冰凌資料之后，還需進‘步做更細致、更重要的工作，即結(jié)合線路沿線所經(jīng)地段的地形、地物等情況，充分計入地形對覆冰的影響因素后，才能較合理地選擇設(shè)計冰厚和劃分冰區(qū)。線路中有利于覆冰加重發(fā)展的局部地形，如：1) 高于地區(qū)凝凍高度的地段；2)促使覆冰氣流增速的埡口、風(fēng)道地段；3)迫使覆冰氣流抬升，過冷卻水滴增多的長緩坡地段：4)使覆冰增長期加長的地段；40DL，TDL，T5440—20095)冬季水汽充足的河流、湖泊等潮濕地區(qū)；6) 在封閉低洼的盆形地區(qū)，可能形成局部沉積型覆冰小氣候區(qū)。對于個別可能出現(xiàn)嚴(yán)重覆冰的微地形、微氣候地段(如山埡口、風(fēng)道、對覆冰氣流中明顯處于暴露的突出地帶等)設(shè)計時可劃為嚴(yán)重覆冰區(qū)。也可采取在同一冰區(qū)內(nèi)，作為特別加強地段處理，即額外加強該段桿塔、基礎(chǔ)、導(dǎo)地線等。這里，茲將部分地形對覆冰影響的事例列出如下，以供參考。1 1966年～1967年冰凍時期，110kV貴六線巖腳寨附近169號～170號。一檔高差150m，至埡口180m巡線時在山腳下169號桿附近見到導(dǎo)線上覆冰僅幾毫米，但隨著高度增加，覆冰逐漸增大，在埡口17l號～172號導(dǎo)線上實測冰厚達52．7mm。2湖南郴州歐鹽線觀冰站，1977年2月3日在海拔523m且位于風(fēng)口的主站測得觀測線上冰凌重72．0N／m，而海拔400m，且北面有山峰屏蔽的南分站同期測得冰重僅11．0N／m，差值達65倍。3 500kv葛洲壩一雙河I、II回線(簡稱葛雙I、II回)平行架設(shè)，相距僅500m～600m，設(shè)計覆冰10mm，驗算覆冰15mm，其中Ⅱ回系1988年建成，在羅集鎮(zhèn)附近，因條件限制，有2．7kin線路走入高山地段，相對高差達300m(地面高程578m)。因深入該地區(qū)冬季覆冰凍結(jié)高度以上而未予加強，以致1994年、1995年連續(xù)兩年均在該地段造成多基倒塔事故。而山下I回線路卻運行良好。4 500kv五強溪一民豐線路(簡稱五民線)，1995年建成，全線分別按15mm、20mm兩種冰區(qū)設(shè)計。線路在寧鄉(xiāng)巷子口附近翻越山脊，相對高差1101n(地面高程達609．5m)形成12km長的突出地段。設(shè)計時雖考慮覆冰增大因素，將設(shè)計冰厚提高到20mm。但由于增加不足，2005年2月，湖南地區(qū)出現(xiàn)大冰凌時，因?qū)嶋H覆冰達到7．0kg／m～8．0kg／m(折合冰厚39mm～42mm)，而造成該段連續(xù)倒塔3基(同期該線路兩段15mm冰區(qū)在類似地形條件下倒塔7基)。41DL，TDL，T5440—20095 330kV龍黃、龍花I、II回共三回線，設(shè)計冰厚均為10mm。在湟源縣與湟中縣交界的垴山地區(qū)，同跨一條大溝，檔距較大。1992年10月，因該地區(qū)出現(xiàn)罕見的嚴(yán)重覆冰現(xiàn)象，致使該跨越檔覆冰嚴(yán)重超載(折算冰厚達20mm～35mm)以致造成三回線路同在該處共倒塔8基。龍羊峽水電站因此全廠停機25天，少送電量6271萬kWh。西北地區(qū)一般比較干旱，冬季很難出現(xiàn)大的覆冰現(xiàn)象。但在某種大氣環(huán)流引導(dǎo)下，南方潮濕氣流仍有機會侵入，如果地面溫度在零度以下，即可能構(gòu)成重的覆冰現(xiàn)象。為此，對于重要的一類線路，這種罕見的低幾率荷載，設(shè)計中仍以計入為宜。605重冰規(guī)定第3．4條修改條文。為了便于今后重冰區(qū)線路標(biāo)準(zhǔn)化工作的開展，綜合現(xiàn)有的各地重冰區(qū)線路的設(shè)計氣象條件，提出了重冰區(qū)線路設(shè)計用典型氣象區(qū)，以供參考和采用。1設(shè)計冰厚。比原規(guī)定增加一個50ram冰區(qū)。這是因為我國電力網(wǎng)隨著邊遠地區(qū)大型電站的開發(fā)而日益擴大，所遇到的冰凌越來越重。如500kV二自線，從二灘電站出來后就必須翻越大小涼山重冰區(qū)，根據(jù)對該地區(qū)黃茅埂觀冰站長期觀測資料的分析，全線選取了10mm、20mm、30mm、50ram四種冰區(qū)設(shè)計。2覆冰同時風(fēng)速。即當(dāng)冰凌在導(dǎo)線上增長和持續(xù)的整個時期內(nèi)出現(xiàn)的同時風(fēng)速。1)根據(jù)IEC規(guī)范，在冰凌增長期各類冰凌的主要氣象要素見表6。表6冰凌增長期各類冰凌的主要氣象要素l冰凌類別氣溫平均風(fēng)速水滴大小含水量典型的持續(xù)l℃時間l雨凇一10<，<0不限大中等幾小時I濕雪0<f<3不限薄片很高幾小時42DL，TDL，T5440—2009表6(續(xù))氣溫 平均風(fēng)速 典型的持續(xù)ll冰凌類別 ℃ 水滴大小 含水量 時間 l混合凇 一10<r<l >10 中等 中等到高 幾天 l霧凇 -20<f<1 <10 小 低 幾天 l2) 四川雷波縣黃茅埂觀冰站(高程2880m)，在1982年～1996年中，所測得的覆冰氣象要素如表7所示。表7覆冰氣象要素冰凌類別 氣溫 相對濕度 風(fēng)速℃ ％ m／s雨凇-36～_o396～1000O～50霧凇90％1000O～57混合凇-88～一2492～1003)據(jù)云南氣象資料分析“冬季昆明準(zhǔn)靜止鋒或寒潮過境之后，大量的電線覆冰尚未融化”。而高空西風(fēng)大槽向云南發(fā)展，由于槽后氣壓梯度較大，因此，冷空氣退潮時行移較為迅速，這時在局部地形影響下，在高寒山區(qū)可能出現(xiàn)6級～7級(即103m／s～17．1m／s)的較大風(fēng)速。4)據(jù)1972年河南覆冰事故時有關(guān)氣象方面記錄：“覆冰前后氣溫的變化為+2℃～-4℃，開始是風(fēng)雨交加，后轉(zhuǎn)蒙蒙小雨，風(fēng)力由4級(5．5m／s～7．9m／s)一直增至7級～8級(13．9m／s 17．7m／s～20．7m／s)，最大甚至達到11級(285m／s～30．6m／s)，以致出現(xiàn)大面積倒桿斷線事故?！?)1980年10月25日～27日東北黑龍江合江電網(wǎng)出43DL／TDL／T5440—2009現(xiàn)大面積覆冰事故，導(dǎo)線覆冰直徑120mm～200mm，據(jù)當(dāng)時佳木斯市氣象站資料：“26日4時風(fēng)速達15m／s，5時達18rrds，陣風(fēng)可達22m／s?！备浇鼒鲈h氣象站資料：“26日6時～7時，正常風(fēng)速16m／s，陣風(fēng)可達20m／s?！?)2005年2月6日～17日，在湖南、湖北、黔東及贛西北等地區(qū)大面積冰害事故期間，據(jù)各地氣象臺站資料歸納，其同期風(fēng)速都比較小，在3m／s～8m／s之間。綜上，可以看出，各地由于覆冰天氣形勢不同，覆冰同時風(fēng)速差異很大。為了從安全和經(jīng)濟合理方面考慮，將重冰區(qū)覆冰同時風(fēng)速仍規(guī)定為15m／s。但為了合理起見，特注釋，當(dāng)有實測資料時，覆冰同時風(fēng)速可按實測值選取。3其他。覆冰同時氣溫采用一5℃。冰的密度一一律采用O．99／era3。關(guān)于基本風(fēng)速、最低氣溫、最高氣溫、安裝條件等，對重冰區(qū)線路基本上不起重要控制作用，故未另行規(guī)定。4參照重冰區(qū)設(shè)計氣象條件給出了中冰區(qū)線路的氣象條件。6．0．6新增條文。這是由重覆冰線路的特點決定的。地線的懸掛高度高于導(dǎo)線，地線直徑通常小于導(dǎo)線，正常運行時，地線溫度遠低于導(dǎo)線，這些特征決定了在同一覆冰天氣條件下，地線結(jié)冰的厚度要大于導(dǎo)線。這在國內(nèi)多次覆冰及冰害事故中已證實。6．0．7重冰規(guī)定第3．5條保留條文。我國高壓架空線路的設(shè)計風(fēng)速是按30年或50年重現(xiàn)期定下的。而重覆冰線路往往由于缺乏應(yīng)有的冰凌觀測資料而無法做到。通過冰凍時期氣象要素分析和沿線冰凌資料調(diào)查，也只能定性地了解沿線各地段冰凌的輕重程度，無法較準(zhǔn)確地選取應(yīng)有的設(shè)計冰厚。在這種情況下，一般選擇一個較適中的數(shù)值作為設(shè)計冰厚，“DL，TDL，T5440—2009以此作為正常條件下，線路通常應(yīng)該具有的安全水平。另外，根據(jù)調(diào)查情況，搜集到或推斷出一個較大值作為驗算冰厚，并以此作為線路各部件應(yīng)達到的抗冰強度。1960年～1970年，我國早期設(shè)計的部分110kV重冰區(qū)線路，如貴卅『久遵線、水盤線、云南海因線、海落線、以東一回線、以東改線和四川灌映線等都曾在設(shè)計冰厚之外，另加一個驗算冰厚。據(jù)此，以提高線路的抗冰能力。挪威在規(guī)范中規(guī)定，在驗算覆冰時，容許導(dǎo)線的拉應(yīng)力達到額定破壞強度的80％。日本重冰區(qū)線路設(shè)計，除采用常年出現(xiàn)冰荷載(約3年～5年一遇數(shù)值)作為設(shè)計荷載外，另選用異常冰荷載(約30年～50年一遇數(shù)值)作為驗算荷載，以校驗線路的抗冰能力。此時，線路各部件材料允許達到彈性限度。IEC規(guī)范中規(guī)定，三種等級線路分別在50年、150年、500年一遇的基準(zhǔn)冰荷載條件下，線路各部件的材料允許達到彈性限度。對于處于嚴(yán)重覆冰地段的線路，宜盡可能搜集到或者較確切地推測出該地段可能出現(xiàn)的稀有冰凌荷載，并以此作為驗算條件，以提高該線段的安全運行水平。45DL，TDL，T5440I20097導(dǎo)線、地線7．O．1保留重冰規(guī)定第4l條原則，略作文字修改。1 2005年2月大冰凍時期，除導(dǎo)致大量倒塔事故外，導(dǎo)地線損壞也很嚴(yán)鶯，較典型的有：1)500kv咸寧一昌西線路，在通化地區(qū)的201號塔，因過載而倒塌，現(xiàn)場檢查時發(fā)現(xiàn)12根子導(dǎo)線(LGJ一400／35)斷裂了9根，其中左相導(dǎo)線、中相導(dǎo)線全部斷線，右相導(dǎo)線斷1根，且同金具一起墜落，地線(G卜一80)兩根全部斷裂。據(jù)從導(dǎo)線上脫落的冰柱推算，實際覆冰度超過50mm(約合109N／m)，系嚴(yán)重超載所導(dǎo)致的斷線，并使鐵塔扭曲傾覆。2)貴州220kV玉屏一黎平線(簡稱玉黎線)處湘黔邊境地區(qū)，在這次大冰凌時期也出現(xiàn)類似倒塔斷線事故。其中N2088～N2102段20mm冰區(qū)，長4．014km，鐵塔未出現(xiàn)事故，但在13個檔線中，有8檔發(fā)生了導(dǎo)地線斷線、斷股事故，其中導(dǎo)線(2xLGJ～240／40)斷線6根，鋁股全斷，僅剩鋼芯者9處，地線(G卜一100)斷線1根。據(jù)現(xiàn)場冰樣測試，實際冰重為79N／m～113N／m(約合45mm～54mm)，亦系冰凌嚴(yán)重超載導(dǎo)致斷線、斷股事故。從以上事例中可以看出，重覆冰線路的導(dǎo)線必須具備足夠的抗冰強度，以備過載時不致出現(xiàn)頻繁的斷線事故。2早期重冰區(qū)線路多采用鋼芯鋁絞線，運行中，除因設(shè)計冰厚不足而出現(xiàn)斷線事故外，另一個事故就是斷股問題，即在導(dǎo)線懸垂線夾處出現(xiàn)多股，甚至全部鋁股被拉斷僅剩鋼芯的現(xiàn)象。初步分析，產(chǎn)生這種事故的原因是：在大冰凌時期，導(dǎo)線懸46DL，TDL，T5440～2009垂線夾兩側(cè)由于覆冰或脫冰／1i均勻，在懸垂線夾處產(chǎn)生很大的，=fi平衡張力。又因為線夾不能很好地握緊導(dǎo)線，在不平衡張力作用下，線夾將帶著夾緊的部分或全部鋁股在鋼芯上滑動，從而造成這部分鋁股被伸長而拉斷。這種情況，在早期的llOkv六水、水盤、羊窳等重冰區(qū)線路上多次出現(xiàn)過。上述玉黎線重冰區(qū)的9處斷股事故也是這樣產(chǎn)生的。為了避免普通鋼芯絞線在重冰區(qū)使用的缺陷，從20世紀(jì)70年代開始，國內(nèi)部分工程已作了改進，如：1970年，330kv劉關(guān)線，在關(guān)山重冰地段采用非熱處理的加強型鋼芯鋁合金線LHGJJ--300，鋁鋼比K=4．12，未見有不良情況報道。1972年，蕪湖供電局在6510工程重冰區(qū)線路改造中，將原LGJ—120導(dǎo)線改為僅一層鋁股的特強型鋼芯鋁絞線，鋁鋼比K=2．348，破壞拉斷力達到495MPa。為配合這種導(dǎo)線使用，又特制了環(huán)形耐張線夾。1977年大冰時，導(dǎo)線運行情況良好，以后的運行情況，尚待總結(jié)。1981年四川220kV南九線，在30mm冰區(qū)采用LH4GJ一400鋁鎂硅加稀土的鋼芯鋁合金線，經(jīng)歷幾次大冰凌經(jīng)驗，運行情況良好。云南110kV洛昭線，在海拔2519m--2730m的30mm冰區(qū)，原設(shè)計LGJ—150導(dǎo)線，投運后，在大冰凌年發(fā)現(xiàn)斷鋁股8處。1993年改造中將導(dǎo)線更換為JLBGJ--150鋁包鋼絞線，運行至今良好。根據(jù)目前的設(shè)計情況來看，一般重覆冰(20ram)通常仍采用普通鋼芯鋁絞線，鋁鋼比6左右。30mm及以上冰區(qū)則改用鋼芯鋁合金絞線，既提高導(dǎo)線的抗冰能力，也可避免斷股事故的發(fā)生。3關(guān)于重冰區(qū)線路導(dǎo)線分裂根數(shù)的選擇提供如下情況供參考。1) 從荷載方面來看，分裂根數(shù)越少，導(dǎo)線抗冰能力越強，桿塔荷載也隨之較顯著地減少。正是利用了這47DL，TDL，T5440—2009個有利條件，在330kv龍花II回冰害事故后的改造方案中，將原有2×LGJo一400兩分裂導(dǎo)線，改為單根zBLH55GJ～500／70高強度耐熱鋁合金鋼芯絞線，利用原有鐵塔不變而有效地提高了線路的抗冰能力，節(jié)省了改造費用。2)從運行情況看，分裂導(dǎo)線覆冰，尤其是在凍霧覆冰條件下，冰凌主要結(jié)集在導(dǎo)線的迎風(fēng)側(cè)，對導(dǎo)線束會產(chǎn)生一定的扭轉(zhuǎn)力矩。而在某種條件下，如果前側(cè)導(dǎo)線冰凌先行～起脫落時，又會產(chǎn)生導(dǎo)線束很大的翻轉(zhuǎn)力矩。在這種情況下，二分裂間隔抵抗上述兩種力矩都不如三、四分裂間隔棒有利。在黃茅埂觀冰站試驗線路的長期觀測中，曾記錄N--分裂導(dǎo)線在檔距中央一處間隔棒因翻轉(zhuǎn)成死絞而不能自行恢復(fù)的現(xiàn)象。3)從施工維護條件來看，二分裂導(dǎo)線截面大，施工機具需改造統(tǒng)查，而運行維護檢修也不如三、四分裂導(dǎo)線方便。70．2、703重冰規(guī)定第4．2條修改條文。1從已有的運行情況來看，重覆冰線路出現(xiàn)的導(dǎo)線事故，主要限于如下三個方面。1) 由于冰凌過載，即導(dǎo)線所覆冰重接近甚至超過導(dǎo)線本身最大抗冰能力，從而出現(xiàn)過載性斷股、斷線事故。2) 由于冰凌荷載大，導(dǎo)線主拉張力高，這時，如果在導(dǎo)線懸垂線夾處再施加一個很大的不平衡張力，超過了線夾握著力，將使線夾滑動，從而使部分或全部鋁股因隨線平滑動伸長而出現(xiàn)非過載性斷股事故。3) 由于導(dǎo)線覆冰舞動或脫冰跳躍，以致造成導(dǎo)線與導(dǎo)48DL，TDL，T5440—2009線之間，或者導(dǎo)線與地線甚至桿塔結(jié)構(gòu)之問出現(xiàn)閃絡(luò)跳閘和燒傷導(dǎo)、地線事故。上述導(dǎo)線事故，與安全系數(shù)密切相關(guān)的主要是過載斷線事故。以線路使用壽命50年計算，過載出現(xiàn)的概率和過載冰重比值見表8。表8過載出現(xiàn)的概率和過載冰重比值荷載重現(xiàn)期50 t00 15050年內(nèi)至少出現(xiàn)次的概率64 40 29 lO％按30年遇設(shè)計 109～1l 122～126 130～135 l52～l6I過載比值按50年-遇設(shè)計 l0 112～114 119～l21 139～145從表8可以看出，若設(shè)計中考慮了冰重過載系數(shù)1．6，從理論卜講不應(yīng)該出現(xiàn)災(zāi)難性的斷線事故。其次，斷線與否也不能作為安全運行的分界點，因為線路使用的導(dǎo)地線是由彈性線材構(gòu)成的，遠在拉斷之前會因超越彈性限度而出現(xiàn)顯著的塑性伸長，這將給安全運行帶來很多隱患。如對地、被交叉跨越物的安全間距減少，三相導(dǎo)線或子導(dǎo)線間的弧垂不平衡等。故一般情況下應(yīng)滿足導(dǎo)線弧垂最低點的最大張力不超過其拉斷力的60％。然而，目前由于冰凌資料缺乏，實際情況往往是設(shè)計冰厚偏小，過載比值往往大于16，但經(jīng)過試驗證明，一般情況下，導(dǎo)地線在過載能力達到80％仍能保持其彈性性能。所以，規(guī)定要求導(dǎo)地線在最大驗算冰荷載條件下，其弧垂最低點的最大張力不宜超過拉斷力的70％(導(dǎo)地線懸掛點張力可較弧垂最低點張力提高10％)。2《110kV～750kV架空輸電線路設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，輕冰區(qū)導(dǎo)線安全系數(shù)取2．5，即導(dǎo)線允許最大使用張力為拉斷力的40％，對導(dǎo)線最低點處允許的彈性限度70％來講，安全儲備系數(shù)為1．7。雖然過載比值可能在17以上，但鑒于導(dǎo)線張力增長與過載荷重4qDL，TDL，T5440—2009增長是非線性的，導(dǎo)線張力增長較慢，且與檔距大小有關(guān)。 一般重冰區(qū)線路檔距都相對偏小，允許較大的過載冰重。據(jù)此認為，重冰區(qū)導(dǎo)線的設(shè)計安全系數(shù)采用2．5是合理的。3、在2005年2月大冰凌時期，架空地線主要事故情況如表9所示。表9 2005年2月大冰凌時期架空地線主要事故情況工程名稱 電壓 設(shè)計冰厚 地線型號 斷線情況kV咸寧昌西 10 GJ～80 201號塔處兩根地線因冰重被拉斷j江一回 500 LHAG卜150／25 46號～47號檔1根地線因冰重被拉斷玉黎線 Gh50 173號～174號檔2根地線因冰重被拉斷玉黎線 220 lO o卜一50 176號～177號檔2根地線困冰重被拉斷玉黎線 220 20 GP50 211號～212號檔1根地線因冰重被拉斷在2008年1月～2月大冰凌時期，貴州、湖南、廣東、廣西及云南多條110kV500kV交、直流線路因冰凌過載發(fā)生地線拉斷，地線支架拉垮或壓塌事故。從上述情況可以看到，架空地線過載斷線情況確實是存在的。所以，重覆冰線路的架空地線首先必須具有足夠的過載能力，以免因斷線而影響線路的可靠運行。其次，又要在不過多增大地線支架高度的情況下，滿足導(dǎo)地線在檔距中央的安全間距，以免在不均勻覆冰或不同期脫冰時，導(dǎo)地線在檔距中的相互接近，造成碰線閃絡(luò)甚至燒傷(斷)地線事故。最后，還需滿足在接地短路時，短路電流流過架空地線的熱穩(wěn)定要求。架空地線過去單純用于防雷，現(xiàn)在大多數(shù)工程中兼?zhèn)溆型ㄐ殴δ?，重要性在增加，所以，為提高地線的運行可靠性，故規(guī)定地線設(shè)計安全系數(shù)應(yīng)比導(dǎo)線大；其次，從抗冰要求地線的過載抗冰能力也應(yīng)比導(dǎo)線大。從線路各部件強度配合的要求來看，這些DL，TDL，T5440—2009規(guī)定也是合理的。7．0．4重冰規(guī)定第4．3條修改條文。為提高地線的過載能力，減少導(dǎo)地線動態(tài)接近引起的閃絡(luò)事故及由于過載引起的斷線事故，考慮到鍍鋅鋼絞線在運行中的強度衰減。500kV及以上線路的地線采用鍍鋅鋼絞線時，標(biāo)稱截面不宜小于100tiLth2。70．5新增條文。復(fù)合型光纖地線(OPGW)目前已成為利用輸電線路地線通信的主要形式，新近重覆冰線路也在逐步推廣使用，這里要根據(jù)重覆冰線路的運行特性，提請設(shè)計時考慮。1 抗冰過載能力要求。因為重覆冰線路過載始終是存在的。雖然按照理論計算，當(dāng)設(shè)計冰厚取30年或50年一遇值時，即使出現(xiàn)500年一遇值，其過載冰荷比值僅在1．6倍范圍內(nèi)，即可保持過載張力在彈性范圍內(nèi)。然而，目前由于冰凌資料缺乏這種情況很難做到。實際情況往往是設(shè)計冰厚偏小，過載比值在2．0甚至2．5以上，從而造成嚴(yán)重的斷線和倒塔事故。為防止這類事故的重復(fù)出現(xiàn)，務(wù)必要求提高線路各部件的安全儲備。譬如對重要的一級線路就宜按該地區(qū)搜集到的最大冰凌荷載進行驗算，以策安全。而作為架空地線系統(tǒng)中的OPGW，其過載能力也應(yīng)與其他地線。樣大于導(dǎo)線過載能力。2重覆冰線路的脫冰跳躍特性。這種特性不一定具有廣泛的危害性。因為對于以雨凇為主的覆冰地區(qū)，由于冰凌黏附力大，在自然融化過程中，一檔內(nèi)冰凌往往僅一‘段一段脫掉，跳動振動不大。然而，對于以霧凇為主的覆冰地區(qū)，由于冰凌黏附力弱，在覆冰融化起始階段，有時會因風(fēng)力或者局部冰凌脫落振動力影響，使該檔一相冰凌會同時一起脫落，從而引起該相導(dǎo)線(或地線)大幅值上下跳躍和不規(guī)則性的左右搖擺。這不但可能造成導(dǎo)、地線在檔距中接近閃絡(luò)，而且會在導(dǎo)、地線兩端懸掛點處產(chǎn)生激烈的上下彎曲跳動。DL，TDL，T5440—20093OPGW從防振需要出發(fā)要求其最大平均運行張力不應(yīng)大于拉斷力20％。對于重覆冰線路來講，這一點常常是容易做到的。對個別將設(shè)計安全系數(shù)降低使用的工程，應(yīng)校驗其最大平均運行張力是否大于拉斷力20％。ADSS光纜是由玻璃、塑料復(fù)合材料和芳綸組成，不含金屬，支撐和加強元件都由芳綸承擔(dān)。由于高彈性模量的芳綸材料其溫度膨脹率為負值。所以ADSS光纜在工