1、 ICS 29.240 Q/GDW 国 家 电 网 公 司 企 业 标 准 Q/GDW 10181 2017 代替 Q/GDW 181 2008 500kV、 660kV 直流 架空输电线路设计技术规定 Technical code for design of 500kV and 660kV HVDC overhead transmission line 2018 - 02 - 12 发布 2018 - 02 - 12 实施 国家电网公司 发布 Q/GDW 101812017 I 目 次 前 言 II 1 范围 1 2 规范性引用文件 1 3 术语和定义 1 4 符号 3 5 总则 4 6 路
2、径 4 7 气象条件 5 8 导线和地线 6 9 绝缘子和金具 8 10 绝缘配合、防雷和接地 . 9 11 导线布置 11 12 杆塔型式 12 13 杆塔荷载及材料 12 14 杆塔结构设计基本规定 18 15 基础设计 20 16 对地距离及交叉跨越 20 17 环境保护 23 18 劳动安全和工业卫生 24 19 附属设施 24 附录 A（资料性附录） 典型气象区 25 附录 B（资料性附录） 导线表面最大电位梯度计算 26 附录 C（资料性附录） 电晕无线电干扰场强计算 27 附录 D（资料性附录） 电 晕可听噪声计算 28 附录 E（资料性附录） 导线允许载流量计算 29 附录 F
3、（资料性附录） 地面标称场强、合成场强和离子流密度计算 30 附录 G（资料性附录） 地线热稳定计算 32 附录 H（资料性附录） 弱电线路等级 33 附录 I（资料性附录） 公路等级 34 编制说明 . 35 Q/GDW 101812017 II 前 言 为 规范设计，统一 500kV、 660kV直流 架空 输电线路的主要设计技术原则，制定本 标准 。 本 标准 代替 Q/GDW 181 2008， 与 Q/GDW 181 2008相比 ， 主要技术性差异 如下： 修改了本规定的名称，将“ 500kV直流架空输电线路 设计 技术规定 ”修改为“ 500kV、 660kV直流架空输电线路设计
4、技术规定 ” ； 全面 修订了 术语 和符号， 使 之与电力行业标准 DL 5497 2015协调 一致； 增加 了 500kV同 塔 双回及 660kV单回 高压 直流 架空输电线路 设计的 相关技术要求 ； 补充了杆塔结构 设计基本规定及杆塔材料、基础 设计 、 劳动 安全和工业卫生及附属设施等 内容； 增加了“三跨”重大反事故措施的相关要求； 增加了 导线表面最大电位梯度、电晕无线电干扰场强、 电晕 可听噪声、导线允许载流量、地 地面标称场强、合成场强、离子流密度 、地线热稳定 等 计算方法 和 相关公式 ，以及 弱电 线路 等级等附录 。 本 标准由国家电网 公司基 建部提出并 解释
5、。 本 标准由国家电网 公司科技 部归口。 本 标准起草单位 ： 国网经济技术研究院 有限公司， 中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司、中国电力工程顾问集团东北电力设计院有限公司、中国电力工程顾问集团华东电力设计院有限公司、国网四川省电力公司经济技术研究院、河北省电力勘测设计研究院。 本 标准 主要起草人： 田雷、 黄彭 、 李晋、李本良、刘 利林 、 程述一 、刘学军、 李健、黄欲成、刘文勋 、鲁俊、 高汝涛、赵伟 、 刘泉、 薛春林 、袁志磊、胡楚芸、 邹斌、 李宗财、 杨楠 、 李志强、张立光 。 本 标准 2008年 3月 首次发布， 2017年 8月 第一次修订。 本 标准 在
6、执行过程中的意见或建议反馈至国家电网公司科技部 。 Q/GDW 101812017 1 500kV、 660kV 直流 架空输电线路设计技术规定 1 范围 本 标准 规定了高压直流架空输电线路设计的主要技术原则，并提供了必要的数据。 本 标准适用于新建或改建 500kV 单回、同塔双回及 660kV 单回高压直流架空输电线路 (以下简称高压直流线路 )的设计， 500kV 以下 电压等级的直流线路可参照使用。 2 规范 性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/
7、T 700 碳素结构钢 GB/T 1179 圆线同心绞架空导线 GB/T 1591 低合金高强度结构钢 GB/T 3098.1 紧固件机械性能 螺栓 螺钉 和螺柱 GB/T 3098.2 紧固件机械性能 螺母 粗牙螺纹 GB 50009-2012 建筑结构荷载规范 DL/T 5219 2014 架空 输电线路基础设计技术规程 DL/T 5440 2009 重覆冰架空 输电线路设计技术规程 DL/T 5501 2015 冻土地区架空输电线路基础设计技术规程 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 高压直流架 空输电线路 HVDC overhead transmission line
8、 用绝缘子和杆塔将导线架设于地面上的高压直流电力线路。 3.2 三跨 crossing high-speed railway, highway and important transmission lines 线路跨越高速铁路、高速公路和重要输电通道。 3.3 重要输电 通道 important transmission lines 由若干重要输电线路组成，分为 国网公司 级和省公司级 。国网公司 级 重要 输电通道包括：特高压交直流输电线路组成的 通道 ；两回及 以上中心距离一般不超过 600m的 重要输电线路组成的通道，通道内线路同时故障 时 ，构成三级及以上区域或省级电网 事件 。 省
9、公司级重要输电通道由两回及以上中心距离一般不超过 600m的 重要输电线路组成，通道内线路同时故障 时 ，构成 四 级区域或省级电网 事件 。 3.4 重要输电线路 important transmission lines 由构成核心骨干网架的架空输电线路和战略性 架空 输电线路组成。核心骨干网架 ， 包括交直流特高压电网； 500kV、 750kV每座 变电站至少有 1条 出线组成的电网最小骨干网架；向二级及以上负荷供电的330kV、 220kV变电站 至少 1条 连接主网的线路。战略 性 输电线路，包括：大型水电、煤电、核电送出架空线路 ；跨国 联网架空输电线路；跨区联网架空输电线路。 Q
10、/GDW 101812017 2 3.5 标称场强 nominal electric field strength 直流线路导线上电荷形成的电场强度 (不包括空间电荷形成的电场 )。 3.6 离子流密度 ion current density 在电场的作用下，空间电荷不断移动，地面单位面积所接收到的电流。 3.7 弱电线路 telecommunication line 泛指各种电信号通信线路。 3.8 轻、中、重冰区 light/medium/heavy icing area 设计覆冰厚度为 10mm及以下地区为轻冰区，设计覆冰厚度大于 10mm且不超过 20mm地区为中冰区，设计覆冰厚度为
11、20mm及以上地区为重冰区。 3.9 基本风速 reference wind speed 按当地空旷平坦地面上 10m高度处 10min时距，平均的年最大风速观测数据，经概率统计得出 50年一遇最大值后确定的风速。 3.10 稀有风速，稀有覆冰 rare wind speed， rare ice thickness 根据历史上记录存在，并显著地超过历年记录频率曲线的严 重大风、覆冰。 3.11 耐张段 section 两耐张杆塔间的线路部分。 3.12 平均运行张力 everyday tension 年平均气温情况下，弧垂最低点的导线或地线张力。 3.13 冰水电导率 ice water co
12、nductivity 绝缘子表面冰融化后的电导率。 3.14 居民区 residential area 工业企业地区、港口、码头、火车站、城镇等人口密集区。 3.15 非居民区 non-residential area 上述居民区以外地区，均属非居民区。虽然时常有人、有车辆或农业机械到达，但未建房屋或房屋稀少的地区，亦属非居 民区。 3.16 交通困难地区 difficult transport area 车辆、农业机械不能到达的地区。 Q/GDW 101812017 3 3.17 间隙 electrical clearance 线路任何带电部分与接地部分的最小距离。 3.18 对地距离 gr
13、ound clearance 在规定条件下，任何带电部分与地之间的最小距离。 3.19 保护角 shielding angle 通过地线的垂直平面与地线和被保护受雷击导线的平面之间的夹角。 3.20 采动影响区 mining affected area 受矿产开采扰动影响的区域。 4 符号 下列符号适用于本文件。 4.1 作用 与作用效应 C:结构或构件的裂缝宽度或变形的规定限值； SEhk :水平地震作用标准值的效应； SEQK :导、地线张力可变荷载的代表值效应； SEVK :竖向地震作用标准值的效应； SGE :永久荷载代表值的效应； SGK :永久荷载标准值的效应； SQiK :第 i
14、项可变荷载标准值的效应； Swk: 风荷载标准值的效应； T:绝缘子承受的最大使用荷载、验算荷载、断线荷载、断联荷载或常年荷载； Tmax :导、地线在弧垂最低点的最大张力； Tp:导、地线的拉断力； TR :绝缘子的额定机械破坏负荷； WI :绝缘子串风荷载标准值； Wo :基准风压标准值； Ws :杆塔风荷载标准值； Wx:垂直于导线及地线方向的水平风荷载标准值； 4.2 电工 n:海拔 1000m时每联绝缘子所需片； nH:高海拔下每串绝缘子所需片数； U :系统标称电压； :爬电比距； VW :工作电压下覆冰绝缘子串单位高度的耐受电压； S :冰水电导率。 4.3 计算系数 B1:导线
15、 、地线及绝缘子覆冰后风荷载增大系数； B2:构件 覆冰后风荷载增大系数； Q/GDW 101812017 4 K1 :绝缘子机械强度的安全系数； Ka:放电电压海拔修正系数； Kc:导、地线的设计安全系数； ki :悬垂绝缘子串系数； Ks:单片绝缘子的爬电距离有效系数； m :海拔修正因子； m1 :特征指数； :风压不均匀系数； c:导线及地线风荷载调整系数； z:杆塔风荷载调整系数； s:构件的体型系数； SC :导线或地线的体型系数； Z :风压高度变化系数； o :结构重要性系数； Eh :水平地震作用分项系数； EV:竖向地震作用分项系数； EQ :导、地线张力可变荷载的分项综合
16、系数； :可变荷载组合系数； wE:抗震基本组合中的风荷载组合系数。 G :永久荷载分项系数； Qi :第 i项可变荷载的分项系数； RE :承载力抗震调整系数； 4.4 几何参数 AI :绝缘子串承受风压面积计算值； As :构件承受风压面积计算值 ； D:导线水平线间距离； d :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； fc:导线最大弧垂； H:海拔高度； L:档距； Lk :悬垂绝缘子串长度； L01 :单片绝缘子的几何爬电距离； Lp:杆塔的水平档距； LS :单片绝缘子的有效爬电距离； S : 导线与地线间的距离； :风向与导线或地线方向之间的夹角。 5
17、 总则 5.1 高压直流 架 空 输电线路的设计必须贯彻国家的基本建设方针和技术经济政策，做到安全可靠、先进适用、经济合理、资源节约、环境友好。 5.2 高压直流 架空 输电线路设计，应从实际出发，结合地区特点，积极采用新技术、新工艺、新设备、新材料，推广采用节能、降耗、环保的先进技术和产品。 5.3 对重要 区段 和特殊区段线路宜采取适当加强措施，提高线路安全水平。 5.4 高压直流架空输电线路设计，除应符合本规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。 6 路径 Q/GDW 101812017 5 6.1 路径选择宜采用卫片、航片、全数字摄影测量系统和红外测量等新技术；在滑坡、泥石流、崩塌等不
18、良地质发育地区，路径选择 宜采用地质遥感技术；路径选择应综合考虑线路长度、地形地貌、地质、冰区、交通、施工、运行及地方规划等因素，进行多方案技术经济比较，做到安全可靠、环境友好、经济合理。 6.2 路径选择应避开军事设施、大型工矿企业及重要设施等，符合城镇规划。当无法避开时应取得相关协议，必要时采取适当措施。 6.3 路径选择宜避开不良地质地带和采动影响区，当无法避让时，应采取必要的措施；宜避开重冰区、导线易舞动区及影响安全运行的其他地区；宜避开原始森林、自然保护区和风景名胜区 等 环境敏感区。“ 三跨 ” 跨越 点宜避开重冰区、 2级 及 3级 舞动区。 当 无法避让时 ，应采取必要的措施。
19、 6.4 路径选择应考虑地磁台站、电台、机场、油气管线等邻近设施的相互影响。 6.5 路径选择宜靠近现有国道、省道、县道及乡镇公路，充分使用现有的交通条件，方便施工和运行。 6.6 路径走廊拥挤地段可采用同杆塔架设。 6.7 轻、中、重冰区的耐张段长度分别不宜大于 10km、 5km、 3km。当耐张段长度较长时应采取防串倒措施。在高差或档距相差悬殊的山区或重冰区等运行条件较差的地段，耐张段长度应适当缩短。输电线路与主干铁路、 高速 铁路、高速公路及重要输电通道交叉，应采用独立耐张段。 6.8 山区线路在选择路径和定位时，应注意控制使用 档距和相应的高差，避免出现杆塔两侧大小悬殊的档距，当无法
20、避免时应采取必要的措施，提高安全度。 “三跨”应尽量避免出现大档距和大高差的情况，跨越塔两侧档距之比不宜超过 2:1。 6.9 重冰区线路在选择路径和定位时，宜避开重污秽区、横跨垭口、风道、湖泊、水库等容易覆冰的地带及山体阴坡走线，且转角角度不宜过大。 6.10 有大跨越的输电线路，路径方案应结合大跨越情况，通过综合技术经济比较确定。 6.11 线路路径选择时，应尽量减少“三跨”数量，不宜连续跨越，且不宜在一档中跨越 3条及以上重要 输电 线路；跨越重要输电通道时不宜在杆塔顶部跨越。 7 气象 条件 7.1 设计气象条件，应根据沿线气象资料的数理统计结果及附近已有线路的运行经验确定，当沿线的气
21、象附录 A典型气象区接近时，宜采用典型气象区所列数值。基本风速、设计冰厚按照 50年重现期确定。 7.2 统计计算基本风速时，应按当地气象台 (站 )10min时距平均的年最大风速作样本，并宜采用极值 I型分布作为概率模型。统计风速的高度如下： a) 一般线路为离地面 10m； b) 大跨越为离历年大风季节年均最低水位 10m。 7.3 山区输电线路，宜采用统计分析和对比观测等方法，由邻近地区气象台、站的气象资料推算山区的基本风速，并应结合实际运行经验 确定。当无可靠资料时，宜将附近平原地区的统计值提高 10%。 7.4 基本风速应根据沿线气象资料的数理 统计 结果，并结合当地基本风压值以及参
22、考附近已有 线路 运行经验等综合考虑确定，一般不应低于当地基本风压值。 直流线路基本风速不宜低于 27m/s。必要时，宜按稀有风速条件进行验算。 7.5 大跨越基本风速，当无可靠资料时，宜将附近陆上输电线路的风速统计值换算到跨越处历年大风季节平均最低水位以上 10m 处，并增加 10%，考虑水面影响再增加 10%后选用。大跨越基本风速不应低于相连接的陆上输电线路的基本风速，必要时还宜按稀有风速条件进行验算 。 7.6 在有足够的覆冰观测资料情况下，宜采用极值型分布概率模型确定线路设计冰厚；甚少或无覆冰观测资料时，在搜集冰凌资料的基础上，结合线路周围地形、地物、相对高差、路径走向、覆冰气象要素及
23、附近已建线路运行情况综合分析确定设计覆冰厚度。 7.7 设计基本冰厚一般划分为轻冰区、中冰区和重冰区。轻冰区宜按无冰、 5mm或 10mm覆冰厚度设计，中冰区宜按 15mm或 20mm覆冰厚度设计，重冰区宜按 20mm、 30mm、 40mm或 50mm 覆冰厚度等设计，必要时还宜按稀有覆冰条件进行验算。 7.8 大跨越设计冰厚，除无冰区外，宜较附近输电线路基 本覆冰厚度增加 5 mm。必要时宜按稀有覆冰条件进行验算。 Q/GDW 101812017 6 7.9 地线设计冰厚，除无冰区段外，应较导线冰厚增加 5mm。 7.10 设计时应加强对沿线已建线路设计、运行情况的调查，并应考虑微地形、微
24、气象条件以及导线易舞动地区的影响。 7.11 直流线路设计采用的年平均计算气温，应按以下方法确定： a) 如地区年平均气温在 3 17 C之内，取与年平均气温值邻近的 5的倍数值； b) 地区年平均气温小于 3 C和大于 17 C时，分别按年平均气温减少 3 C 和 5 C后，取与此数邻近的 5的倍数值。 7.12 安装工况风速应采用 10m/s，覆冰厚度应采用无冰 ，同时气温应按下列规定取值： a) 最低气温为 -40和 -30的地区，宜采用 -15； b) 最低气温为 -20的地区，宜采用 -10； c) 最低气温为 -10的地区，宜采用 -5； d) 最低气温为 -5的地区，宜采用 0。
25、 7.13 雷电过电压工况的气温宜采用 15，当基本风速折算到导线平均高度处其值大于等于 35m/s时雷电过电压工况的风速宜取 15m/s，否则取 10m/s；校验导线与地线之间的距离时，应采用无风、无冰工况。 7.14 操作过电压工况的气温可采用年平均气温，风速宜取基本风速折算到导线平均高度处的风速的50%，但不宜低于 15m/s，且应无冰。 7.15 带电作业工况的风速可采用 10m/s，气温可采用 15，覆冰厚度应采用无冰。 7.16 覆冰同时风速轻冰区、中冰区可采用 10m/s，重冰区可采用 15m/s，如有实测资料，覆冰同时风速可按实测资料选取。 7.17 对 覆冰区 “ 三跨 ”
26、，导线最大设计验算覆冰厚度应比同区域常规线路增加 10mm，地线设计验算覆冰厚度增加 15mm；对历史上曾出现过超设计覆冰的地区，还应按稀有覆冰条件进行验算。 8 导线 和地线 8.1 输电线路的导线截面和分裂型式，宜根据系统需要按照经济电流密度选择，也可根据系统输送容量，结合不同导线的材料结构进行电 气和机械特性等比选，并应满足可听噪声和无线电干扰等技术条件的要求，通过年费用最小法进行综合技术经济比较后确定。对重覆冰线路还应在满足安全运行的条件下结合运行经验确定。其中导线表面最大电位梯度的计算方法可按照附录 B的公式计算。电晕无线电干扰场强可按照附录 C的公式计算。电晕可听噪声可按照附录 D
27、的公式计算。导线允许载流量可按照附录 E的公式计算。地面标称场强、合成场强和离子流密度可按照附录 F的公式计算。 8.2 在海拔 1000m及以下地区，距直流架空输电线路正极性导线对地投影外 20m处， 80%时间， 80%置信度， 0.5MHz频率的无线电干扰不应超过 58 dB(V/m)。 8.3 在海拔 1000m及以下地区，距直流架空输电线路正极性导线对地投影外 20m处，由电晕产生的可听噪声 (L50)不应超过 45dB(A)；在海拔高度大于 1000m 且线路经过非居民区时，由电晕产生的可听噪声应控制在 50dB(A)以下。 8.4 当晴天时，直流线路下地面合成电场强度和离子流密度
28、限值不应超过表 1的规定。 表 1 地面合成电场强度和离子流密度限值 项目 合成电场强度 （ kV/m） 离子流密度 （ nA/m2） 居民区 25 80 一般非居民区 (如跨越农田 ) 30 100 8.5 输电线路的导线截面和分裂型式应满足电磁环境限值等要求。当选用 GB/T 1179 中的钢芯铝绞线时，海拔不超过 1000m导线外径和分裂根数应不小于表 2所列数值。 表 2 导线最小外径和分裂根数 标称电压 （ kV） 500 660 分裂根数 导线外径 （ mm） 244.5 330.5 423.72 436.2 533.6 630.0 Q/GDW 101812017 7 8.6 直流
29、线路大跨越的导线截面宜按允许载流量选择，并应与陆上线路允许的最大输送电流相配合，通过综合技术经济比较后确定。 8.7 验算导线载流量时 需 满足下列要求： a) 流过导 线的直流电流，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。在无可靠系统资料情况下，流过一般线路及大跨越导线的最大过负荷电流可取 1.1倍的额定电流 ； b) 钢芯铝绞线和钢芯铝合金绞线的允许温度可采用 + 70C(大跨越 不得 超过 +90C)，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 +100C)，或经试验确定；钢绞线的允许温度可采用 +125C ； c) 环境气温应采用
30、历年最高气温月的最高平均气温，并考虑太阳辐射的影响。太阳辐射功率密度应采用 0.1W/cm2 ,相应风速为 0.5m/s(大跨越风速为 0.6m/s)。 8.8 导线和地线在弧垂最低点的设计安全系数不应小于 2.5，悬挂点的设计安全系数不应小于 2.25。地线的设计安全系数，不应小于导线的设计安全系数。架设在滑轮上的导、地线，还应计算悬挂点局部弯曲引起的附加张力 。 在稀有风速或稀有覆冰气象条件时，弧垂最低点的最大张力，不应超过拉断力的70%。悬挂点的最大张力，不应超过拉断力的 77%。 8.9 导、地线在弧垂最低点的最大张力，应满足式 （ 1） 要求。 max pcTT K （ 1） 式中：
31、 Tmax 导、地线在弧垂最低点的最大张力， 单位 为牛（ N）； Tp 导、地线的拉断力， 单位 为牛（ N）； Kc 导、地线的设计安全系数。 8.10 地线应满足电气和机械使用条件要求，可选用 铝包 钢绞线或复合型绞线，按通信要求，也可选用光纤复合 架空地线 (OPGW)。地线采用 铝包 钢绞线时，在无冰区段和覆冰区段标称截面分别不应小于 80mm2和 100mm2。地线应满足短路电流热容量要求，且表面最大场强不宜大于 18kV/cm。 注： 验算短路热稳定时，地线的允许温度：钢 （铝包钢） 芯 铝绞线和钢 （铝包钢） 芯铝合金绞线可采用 + 200 C；铝包钢绞线可采用 + 300 C
32、； 光纤复合 架空地线 (OPGW)的允许温度应采用产品试验保证值。计算时间和相应的短路电流值应根据系统情况决定。地线热稳定可按附录 G的公式计算。 8.11 导、地线防振措施 应 符合下列规定： a) 铝钢截面比不小于 4.29 的钢芯铝绞线或 铝包 钢绞线，其平均运行张力的上限和相应的防振措施，应符合表 3的要求。 表 3 导、地线平均运行张力的上限和防振措施 情 况 平均运行张力的上限 (拉断力的百分数， ) 防振措施 钢芯铝绞线 铝包 钢绞线 档距不超过 500m 的开阔地带 16 12 不需要 档距不超过 500m 的非开阔地带 18 18 不需要 档距不超过 120m 18 18
33、不需要 不论档距大小 22 护线条 不论档距大小 25 25 防振锤 (阻尼线 )或另加护线条 注： 4 分裂导线采用阻尼间隔棒时，档距在 500m 及以下可不再采用其它防振措施。 b) 阻尼间隔棒宜不等距、不对称布置，导线最大次档距不宜大于 66m，端次档距宜控制在 28m 35m。 c) 对 8.10.a)以外的导、地线，其允许平均运行张力的上限及相应的防振措施，应根据当地的运行 经验确定，也可采用制造厂提供的技术资料。必要时通过试验确定。 d) 大跨越导、地线的防振措施宜采用防振锤、阻尼线或阻尼线加防振锤，同时分裂导线应采用阻尼间隔棒。具体设计方案可参考运行经验或通过试验选定。 Q/GD
34、W 101812017 8 8.12 直流线路经过导线易发生舞动地区时应采取或预留防舞动措施，具体方案可通过运行经验或试验选定。 8.13 导、地线架设后的塑性伸长应按制造厂提供的数据或通过试验确定。如无资料， 镀锌钢 绞线 或 铝包钢绞线可采用 110 -4；钢芯铝绞线可采用表 4所列数值。塑性伸长对弧垂的影响宜采用降温法补偿，镀锌钢 绞线 或 铝包钢绞线可采用降低温度 10 ；钢芯铝绞线可采用表 4所列数值。 表 4 钢芯铝绞线塑性伸长及降温补偿值 铝钢截面比 塑性伸长 降温值 4.29 4.38 310 -4 15 5.05 6.16 310 -4 410 -4 15 20 7.71 7
35、.91 410 -4 510 -4 20 25 11.34 14.46 及以上 510 -4 610 -4 25(或根据实验数据确定 ) 注：对铝包钢绞线、大铝钢截面比的钢芯铝绞线或钢芯铝合金绞线应由制造厂家提供塑性伸长值或降温值。 9 绝缘子和 金具 9.1 绝缘子机械强度的安全系数应符合表 5的规定。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 5 绝缘子机械强度安全系数 情 况 最大使用荷载 常年荷载 验算 断 线 断 联 盘型绝缘子 棒型复合绝缘子 安全系数 2.7 3 4 1.5 1.8 1.5 9.2 绝缘子机械 强度的安全系数 KI应按式 （
36、2）计算 ： RI TK T （ 2） 式中： TR 绝缘子的额定机械破坏负荷 ， 单位为千牛 (kN)； T 分别取绝缘子承受的最大使用荷载、验算荷载、断线荷载、断联荷载或常年荷载 ， 单位为千牛 (kN)； KI绝缘子机械强度安全系数。 注 1： 常年荷载是指年平均气温条件下绝缘子所承受的荷载 ， 验算荷载是验算条件下绝缘子所承受的荷载 。 注 2： 断线的气象条件是无风、有冰、 -5 ；断 联 的气象条件是无风、 无 冰、 -5 。 注 3： 设计悬垂串时导、地线张力可按第 12.7 条 的规定取值 。 9.3 采用黑色金属制造的金具表面应热镀锌或采取其他相应的防腐措施。 9.4 金具强
37、度的安全系数应符合下列规定： a) 最大使用荷载情况不应小于 2.5； b) 断线、断联、验算情况不应小于 1.5。 9.5 绝缘子串及金具应考虑均压和防电晕措施。有特殊要求需要另行研制或采用非标准金具时，应经试验合格后方可使用。 9.6 当线路与直流输电工程接地极距离小于 5km时，地线（含光纤复合架空地线）应绝缘，大于或等于 5km时需通过计算确定地线（含光纤复合架空地线）是否绝缘。地线绝缘时宜使用双联绝缘子串。 9.7 与横担连接的第一个金具应回转灵活且受力合理，其强度应高于串内其他金具强度。 9.8 悬垂 V型绝缘子串两肢之间夹角的一半可比最大风偏角小 5 10，或通过试验确定。 9.
38、9 线路经过易舞动区应 适当提高金具和绝缘子串的机械强度。 9.10 在易发生严重覆冰地区，宜增加绝缘子串长或采用 V型串、八字串。 9.11 重冰区导线 宜采用预绞丝护线条保护 ， 耐张型杆塔应加跳线绝缘子串。 Q/GDW 101812017 9 9.12 对于 500kV、 660kV高压 直流架空 输电线路三跨 ， 导线悬垂绝缘子 串应采用独立双串设计，耐张绝缘子 串 应采用双联及以上结构形式 ；地线 悬垂串 宜 采用双联串，地线耐张串可采用单串 且 其 机械强度应和挂点金具一致。 9.13 大风频繁发生区、 风振严重区域的 “三跨”段金具设计宜适当加强。 9.14 耐张塔跳线宜采用笼式
39、刚性跳线。 10 绝缘配合 、防雷和接地 10.1 直流线路的绝缘配合，应使线 路能在工作电压、操作过电压和雷电过电压等各种条件下安全可靠地运行。 10.2 直流线路的绝缘水平，一般应按污秽条件下的最高运行电压选择绝缘子片数，并按操作过电压和雷电过电压进行校核。对重覆冰线路还应按绝缘子串覆冰后的覆冰耐压强度进行校核。 10.3 直流线路的防污绝缘设计，应根据绝缘子的污耐压特性，参照审定的污区分布图和直交流积污比，结合现场实际污秽调查并考虑污秽发展情况，选择合适的绝缘子型式和片数。对无可靠污耐压特性参数的绝缘子，也可按照污秽等级按爬电比距法选择合适的绝缘子型式和片数。对重冰区绝缘子宜选用盘型绝缘
40、子。 对于“三 跨”区段 ， D级 及以上污区不宜采用钟罩型绝缘子。 10.4 覆冰绝缘子的耐压值一般应根据试验确定。若无试验资料，在海拔 1000m及以下地区，当冰水电导率小于 150s/cm时，可按式 （ 3） 计算： VW 155S 0.18 （ 3） 式中： VW 工作电压下覆冰绝缘子的耐压梯度 ，单位 为千伏每米 （ kV/m） ； S 冰水电导率 ，单位 为微秒每厘米 （ s/cm） 。 10.5 在海拔高度 1000m 以下地区，工作电压要求的 “I” 型及 “V” 型悬垂绝缘子串绝缘子片数，不宜少 于表 6的数值。在重冰区海拔高度 1000m以下清洁地区，采用 160kN和 2
41、10kN钟罩型直流绝缘子 “I”型串时， 500kV 线路绝缘子片数不宜小于 42 片 ， 660kV 线路绝缘子片数不宜小于 55 片 。 表 6 轻污区要求的钟罩型悬垂绝缘子串片数 标称电压 /kV 500 660 串型 “I” 型 “V” 型 “I” 型 “V” 型 单片绝缘子的高度 /mm 170 170 170(195) 170(195) 爬距 /mm 545 545 545(635) 545(635) 绝缘子片数 /片 40 38 53(46) 51(44) 10.6 耐张绝缘子串的绝缘子片数可取悬垂串同样的数值。在中、重污区，爬电比距可根据运行经验较悬垂绝缘子串适当减少。 10.
42、7 复合绝缘子在轻、中、重污区其爬电比距不宜小于盘型绝缘子最小要求值的 3/4，重污区可根据污耐压试验结果爬电比距还可适当减小。复合绝缘子两端均应加装均压环，其有效绝缘长度应满足雷电过电压和操作过电压的要求。 10.8 在海拔高度超过 1000m 的地区，绝缘子的片数应进行修正，修正方法可按式（ 4）确定 ： 1 1000 / 8150mHHn ne （ 4） 式中： n 海拔 1000m时每联绝缘子所需片数； nH 高海拔地区每联绝缘子所需片数； H 海拔高度 ，单位 为米 （ m） ； m1 特征指数，它反映气压对于污闪电压的影响程度，由试验确定。 10.9 海拔高度不超过 1000 m的
43、地区，在相应风偏条件下，直流线路带电部分与杆塔构件（包括拉线、脚钉等）的最小间隙，应符合表 7、表 8的规定。 Q/GDW 101812017 10 表 7 单回路带电部分与杆塔构件的最小间隙 (m) 标称电压 /kV 500 660 海拔高度 /m 500 1000 500 1000 工作电压 1.30 1.40 1.70 1.85 操作过电压 1.7p.u. 2.45 2.65 3.90 4.10 表 8 双回路带电部分与杆塔构件的最小间隙 (m) 标称电压 /kV 500 海拔高度 /m 500 1000 工作电压 1.30 1.40 操作过电压 1.8 p.u. 2.75 2.95 雷
44、电过电压 4.2 10.10 空气放电电压海拔修正系数 Ka，可按式（ 5）计算： 8150mHa eK （ 5） 式中： H海拔高度， 单位 为米（ m）； (H2000m) m海拔修正因子，工作电压、雷电过电压修正因子 m=1.0；操作过电压修正因子见图 1 中的曲线 a（极对地绝缘）。 a 相对地绝缘； b 纵向绝缘； c 相间绝缘； d 棒 -板间隙 。 图 1 海拔修正因子 m 与电压的关系 10.11 海拔高度 1000m以下单回路带电作业时带电部分对杆塔接地部分的校验间隙应符合表 9的规定。 表 9 单回路带电部分与杆塔构件的最小间隙 (m) 标称电压 /kV 500 660 带
45、电作业 2.9 4.6 注 1：对操作人员需要停留工作的部位，还应考虑 0.5m 的人体活动范围。 注 2：校验带电作业间隙时，应采用下列计算条件：气温 +15，风速 10m/s。 Q/GDW 101812017 11 10.12 直流线路的防雷设计，应根据线路电压、负荷性质和系统运行方式，结合当地已有线路的运行经验、地区雷电活动的强弱特点、地形地貌特点及土壤电阻率高低等因素，在计算耐雷水平后，通过技术经济比较，采用合理的防雷方式。 10.13 高压直流架空输电线路应沿全线架设双地线。杆塔上地线对导线的保护角，不宜大于表 10所列值 。 表 10 杆塔上地线对导线的保护角 标称电压 /kV 5
46、00 660 地形 平丘 山区 平丘 山区 单回路 10 0 -10 双回路 0 / 注：上表 中的数据 为 轻冰区的要求，对于 中 、重冰区 线路应 符合 DL/T 5440 2009 的 规定 。 10.14 在一般档距的档距中央，导线与地线的距离，应按式（ 6）校验： S0.012L +1.5 （ 6） 式中： S 导线与地线间的距离 ， 单位为米（ m）； L 档距 ， 单位为米（ m）。 注： 计算条件为：气温 +15 ，无风 ， 无冰 。 10.15 在雷季干燥时，每基杆塔不连地线的工频接地电阻，不宜大于表 11 所列数值。 表 11 雷季干燥时每基杆塔不连地线的工频接地电阻 土壤
47、电阻率 /m 100 及以下 100 以上 500 500 以上 1000 1000 以上 2000 2000 工频接地电阻 / 10 15 20 25 30a a 如土壤电阻率超过 2000 m，接地电阻很难降到 30时，可采用 6 8 根总长不超过 500m 的放射形接地体或连续伸长接地体，其接地电阻不受限制。 10.16 通过耕地的输电线路，其接地体应埋设在耕作深度以下，位于居民区和水田的接地体应敷设成环形。 11 导线布置 11.1 单回路直流线路导线一般宜采用水平排列布 置，在线路走廊特别拥挤地区，也可采用垂直排列布置；同塔双回路直流线路导线宜采用上、下双层横担布置。极导线极性排列需
48、结合电磁环境指标、防雷性能、综合经济性能以及运行检修要求等综合考虑。 11.2 导线的线间距离应按下列要求确定： a) 水平线间距离宜按式 （ 7） 计算： if c2110 kUD k L f A（ 7） 式中： D 导线水平极间距离 ， 单位为米（ m）； ki 悬垂绝缘子串系数，可按表 12 的规定确定； Lk 悬垂绝缘子串长度 ， 单位为米（ m）； U 系统标称电压 ， 单位为千伏（ kV）； fc 导线最大弧垂 ， 单位为米（ m）； Kf 1000m以下档距取 0.65， 1000m 2000m取 0.8 1.0； A 增大系数，单位为米（ m）；对于 15mm及以下覆冰， A 0； 20mm 30mm覆冰， A 0.5m； 40mm及以上覆冰， A 1.0m。 Q/GDW 101812017 12 表 12 ki 系数 悬垂串形式 I-I 串 I-V 串 V-V 串 ki 0.4 0.4 0 b) 导线垂直排列的垂直线间距离，宜采用公式 （ 7） 计算结果的 75%。 11.3 双回路不同回路的不同极导线间 的水
