【正文】 中重冰區(qū)架空輸電線路設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定條文說明 77 / 79目 次1 范圍2 引用標(biāo)準(zhǔn)3 總則4 術(shù)語和符號(hào)5 路徑6 覆冰氣象條件7 導(dǎo)線、地線8 絕緣子和金具9 絕緣配合和防雷10 導(dǎo)線布置11 桿塔型式12 桿塔荷載13 桿塔定位及交叉跨越1 范圍 本規(guī)定適用于單回110～750kV架空輸電重冰區(qū)線路設(shè)計(jì)和單、雙回110～750kV架空輸電中冰區(qū)線路設(shè)計(jì)，其它電壓等級(jí)的高壓交直流架空輸電線路可參照執(zhí)行。 本規(guī)定是作為《110～750kV架空輸電線路設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》的補(bǔ)充而編制的。也是在原“重冰區(qū)架空送電線路設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定”（以下簡稱：原重冰規(guī)定）的基礎(chǔ)上擴(kuò)充而成的。70年代我國設(shè)計(jì)并建設(shè)了第一條劉關(guān)330kV重冰線路。1992年建成了第一條天貴500kV高海拔重冰線路。而早在1982年，為了二灘電站的安全送出，西南電力設(shè)計(jì)院在黃茅埂地區(qū)建立了大型覆冰觀測塔，、三、四分裂導(dǎo)線的試驗(yàn)性線路進(jìn)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(jì)提供了可靠基礎(chǔ)資料，隨著這些線路的設(shè)計(jì)和運(yùn)行，較好地豐富了超高壓重冰線路建設(shè)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，也為編制本規(guī)定創(chuàng)造了條件。750kV線路，在我國因投運(yùn)時(shí)間不長，尚缺乏運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。然而，重冰線路的力學(xué)特性具有普遍性和相似性，一些基本規(guī)定，對其它電壓等級(jí)的高壓交直流架空輸電線路仍可參照執(zhí)行。2005年我國華中地區(qū)冰害事故以后，一批按提高抗冰能力改造的各級(jí)輸電線路的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)也為中、重冰區(qū)線路的設(shè)計(jì)提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。3 總則 。 中、重冰線路是輸電線路的一部份，但具有較多的特殊性。一是冰凌荷載大，成為設(shè)計(jì)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(dòng)態(tài)運(yùn)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(yùn)行維護(hù)特別困難，常常需要在冰天雪地中巡查、搶修，勞動(dòng)強(qiáng)度大且條件惡劣。所以，世界各國都慎重對待中、重冰線路的設(shè)計(jì)和建設(shè)。國際間建立了多個(gè)研究、交流的機(jī)構(gòu)。如： 建筑物大氣覆冰國際研討會(huì)，即：IWAIS。為促進(jìn)各國間對冰雪問題的研究、總結(jié)與交流，從80年代開始，每2～3年召開一次。研討建筑物（包括輸電線路、電視塔、飛機(jī)等）覆冰機(jī)理、參數(shù)、荷載特性、檢測技術(shù)、事故情況和防護(hù)措施等。 國際電工委員會(huì)第11技術(shù)委員會(huì)（IEC TC11），從70年代開始對冰凌荷載進(jìn)行國際間廣泛研討，1991年提出了“架空輸電線路荷載與強(qiáng)度”標(biāo)準(zhǔn)供試行，2003年在總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步修訂，提出了“Design criteria of overhead transmission lines”（架空輸電線路的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)），即IEC 60826，2003－10（以下簡稱IEC規(guī)范），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(rèn)識(shí)。60年代，隨著三線建設(shè)的發(fā)展，云、貴、川三省建設(shè)了多條重冰線路，在1961971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(jì)院組織召開了全國第一次重冰線路設(shè)計(jì)及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)，提出了“避、抗、融、防、改”五字建設(shè)方針，并著手編制“重冰區(qū)架空送電線路設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定”，以指導(dǎo)和規(guī)范全國220kV及以下重冰線路的設(shè)計(jì)。 在我國，從東北經(jīng)中原到西南，線路冰害事故不斷，尤以2005年2月華中地區(qū)出現(xiàn)罕見的冰凌，造成220～500kV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(tuán)公司要求在認(rèn)真總結(jié)事故經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的基礎(chǔ)，將重冰規(guī)定擴(kuò)展到500kV和750kV線路，并提高重冰線路的設(shè)計(jì)水平。在76年全國重冰會(huì)議上，根據(jù)重冰線路的特性明確提出：電線設(shè)計(jì)冰厚20mm及以上的地區(qū)，稱為重冰區(qū)，位于重冰區(qū)的線路即為重冰線路。2008年1～2月我國南方的冰害事故中，按10mm覆冰設(shè)計(jì)的線路事故（斷線、倒塔）占90％以上，造成220～500kV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(jí)輸電線路的可靠性，特提出：電線設(shè)計(jì)冰厚大于10mm小于20mm的地區(qū)，稱為中冰區(qū)，位于中冰區(qū)的線路即為中冰線路。對于中、重冰區(qū)須制定專門的設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定，以規(guī)范其設(shè)計(jì)。 新增條文。 《110～750kV架空輸電線路設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》是全國輸電線路設(shè)計(jì)的指導(dǎo)性文件，對輕、重冰區(qū)線路均能適用。但鑒于中、重冰線路本身所具有的一些特殊性以及一些設(shè)計(jì)要求，在該規(guī)定中卻難以一一概括，所以，需要專門編制“架空輸電線路中、重冰區(qū)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定”予以補(bǔ)充和完善。 本規(guī)定是在總結(jié)國內(nèi)外實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和科研成果的基礎(chǔ)上編制而成的，亦將隨著廣泛實(shí)踐、深化認(rèn)識(shí)而不斷改進(jìn)和提高。 。 鑒于中、重冰線路運(yùn)行復(fù)雜、事故率高、維護(hù)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、抗冰、融冰或防冰措施，以保證線路的安全運(yùn)行。 一、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。這是中、重冰線路設(shè)計(jì)中有效措施之一，很值得在路徑大方案選擇中和現(xiàn)場確定路經(jīng)走向時(shí)認(rèn)真執(zhí)行。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，線路覆冰與所處地形、高程、周圍的地形地物、覆冰時(shí)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。 二、抗冰：對于無法避開的中、重冰地區(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(jì)條件，增強(qiáng)線路抗冰能力，減少冰害事故，提高安全運(yùn)行水平。 三、融冰：目前已實(shí)施的僅有寶鳳Ⅰ、Ⅱ回帶自耦變壓器不停電融冰方案和湖南在220kV電壓及以下實(shí)施的停電短路融冰方案兩種。 有條件的中、重冰線路也可試用。 四、防冰：世界各國雖進(jìn)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(jìn)展很少，難以保證重冰線路安全運(yùn)行。 根據(jù)以上情況認(rèn)為，在目前的條件下，中、重冰線路設(shè)計(jì)宜首先考慮采用避冰和抗冰措施，只有在條件合適時(shí)，才可考慮融冰、或防冰措施。 。 鑒于目前對中、重冰線路有關(guān)規(guī)律尚認(rèn)識(shí)不足，亟需積極開展設(shè)計(jì)、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)和科學(xué)試驗(yàn)工作。這里，著重提出以下三方面工作： 冰凌資料的積累：切實(shí)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(jì)條件、減少冰害事故、提高線路運(yùn)行可靠性的重要前提。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觀測工作。比較長期的計(jì)有：330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（1100～1800）地區(qū)站，二郎山（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(yàn)線路，兩檔三塔共584m，同時(shí)在沿線附近增設(shè)了許多臨時(shí)觀冰點(diǎn)配合進(jìn)行同步觀測，從82年至96年連續(xù)觀測了14年，為二灘～自貢500kV重冰線路建設(shè)提供了寶貴冰凌資料。但從全國范圍來看，這項(xiàng)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(jìn)一步普及和加強(qiáng)?！　≡O(shè)計(jì)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)：運(yùn)行是檢驗(yàn)設(shè)計(jì)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(shí)踐場所。因此，應(yīng)特別重視中、重冰線路的回訪、調(diào)查和總結(jié)，不斷加深對冰凌情況和冰害事故的認(rèn)識(shí)?！　￠_展科學(xué)試驗(yàn)研究工作，主要方面有：　?。?）建立有效的線路覆冰計(jì)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(hù)措施；　　（3）探討新的防冰、除冰和融冰方法。 新增條文　　根據(jù)“110～750kV架空輸電線路設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定”的規(guī)定，110～750kV線路按設(shè)計(jì)荷載區(qū)分為兩類等級(jí)，即330kV及以下等級(jí)線路設(shè)計(jì)冰厚按10m高30年一遇標(biāo)準(zhǔn)冰厚選取，750kV和500kV按10m高50年一遇選取?？紤]到中、重冰線路事故率高，如果為提高其可靠性，加大設(shè)計(jì)荷載，則又會(huì)使線路的投資和材料消耗顯著增大。茲將西南地區(qū)部份重冰線路各冰區(qū)耗鋼指標(biāo)（t/km）對比列出如下：表3－1 　 工程名稱電 壓（千伏）設(shè)計(jì)冰厚（mm）備 注102030南九線220導(dǎo)線1400mm2天貴線500＊導(dǎo)線4300mm2二自Ⅰ回500導(dǎo)線4400mm2二自Ⅱ回500導(dǎo)線4400mm2二自Ⅲ回500導(dǎo)線4400mm2 ＊實(shí)際設(shè)計(jì)條件為：20mm設(shè)計(jì)，40mm驗(yàn)算?！　】紤]到110～330kV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，在中、重冰線路設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)各工程實(shí)際安全需要，對其運(yùn)行可靠性相應(yīng)地予以區(qū)別對待。為此，本規(guī)定在上述分類的基礎(chǔ)上，再進(jìn)一步將線路工程細(xì)分為三類，即適當(dāng)?shù)靥岣吡讼到y(tǒng)中部份重要的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(jì)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(jí)的中、重冰線路在遭遇如2008年1～2月南方地區(qū)類似的大冰凌情況時(shí)，各類線路的安全運(yùn)行水平，原則上應(yīng)是：　　一類線路基本上仍能安全運(yùn)行；　　二類線路僅在個(gè)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。4 術(shù)語及符號(hào)4．1 術(shù)語 按照規(guī)程編撰要求，補(bǔ)充與中、重冰區(qū)相關(guān)的術(shù)語及相關(guān)解釋并附以英文譯名。4．2 符號(hào) 根據(jù)正文中使用情況， 增加本章節(jié)。5 路徑 ，略作文字修改。 中、重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(hù)條件、路徑長度、投資費(fèi)用和材料消耗，以及事故后果等因素進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)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(rèn)識(shí)還不夠，尚難以可靠地保證中、重冰線路的安全運(yùn)行，在這種情況下，為了避免對中、重冰線路的“事故多發(fā)性”、“搶修困難”、“事故損失大”等難以量化，而又會(huì)長期困擾運(yùn)行部門等不利因素能予以重視，因此，強(qiáng)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(yùn)行安全的情況下進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較與選擇。 在現(xiàn)場確定路徑走向時(shí)，仍然應(yīng)把“避開嚴(yán)重覆冰地段”作為一個(gè)重要條件來考慮，也是因?yàn)閲?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(yùn)行情況卻有了顯著改善。如： 湖南110kV柘湘線，1964年2月在＃219～＃220桿發(fā)生冰害事故，于1965年改道避冰后，運(yùn)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一段進(jìn)行改道，避開重冰區(qū)后，運(yùn)行良好。 滇東北地區(qū)110kV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(yùn)行與否，與路徑關(guān)系很密切，而一般中、重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(shí)能重視避冰方案的選擇工作，是能夠選出較合理路徑的。 ，略作文字修改。 這些都是在已有重冰線路運(yùn)行實(shí)踐中總結(jié)出來的可貴經(jīng)驗(yàn)，要求在現(xiàn)場確定路徑走向時(shí)，應(yīng)盡量做到的一些事項(xiàng)。 已有的重冰線路運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，嚴(yán)重覆冰地段線路，不但造價(jià)高，而且往往由于冰凌資料缺乏，設(shè)計(jì)所估算的冰厚條件，很難符合現(xiàn)場的實(shí)際情況，以致不時(shí)出現(xiàn)破壞性冰害事故，給運(yùn)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(shí)，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。 覆冰污穢地區(qū)線路，除常溫條件下會(huì)出現(xiàn)污閃事故外，在覆冰季節(jié)更會(huì)因覆冰絕緣子串絕緣強(qiáng)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(shí)的電位梯度。這將直接影響塔頭尺寸，而且隨著電壓等級(jí)升高而愈益顯著，所以，在設(shè)計(jì)中對這類地區(qū)也應(yīng)盡量避開。 要求線路盡量沿起伏不大的地形走線是因?yàn)椋褐小⒅乇€路定位檔距不宜太大，同時(shí)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(shí)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。 根據(jù)已有工程的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，凡屬埡口、風(fēng)道等處，受氣流抬升和速度增大的影響，覆冰比其它地段顯著增大，常常引起冰害事故。如湖南110kV拓湘線＃219～＃220檔橫跨埡口，檔距309m，距＃219桿60～180m一段剛好處在埡口所形成的風(fēng)道中，1964年2月覆冰時(shí)，處于風(fēng)道中的導(dǎo)線上冰凌荷載達(dá)115N/m，而在風(fēng)道兩側(cè)的導(dǎo)線上僅有簿冰。 貴州110kV六水線N63～N64，檔距339m，橫跨在一迎風(fēng)坡的風(fēng)口處。雖已按20mm重冰設(shè)計(jì)，但由于覆冰比相鄰地段顯著增大，致使66～67年和76～77年兩個(gè)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(shí)被拉斷。而附近各段線路卻運(yùn)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(diǎn)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(diǎn)。1985～1986年冬大冰凌時(shí)期，各站、點(diǎn)的實(shí)測資料如表5－1：表5－1站點(diǎn)名稱黃茅埂站老林口點(diǎn)五指山點(diǎn)七里壩點(diǎn)相對位置主站主站東偏南23km高程（m）28