1、2 009 Q / GDW 550 2010ICS29.240国家电网公司企业标准Q/ GDW 550 2010输电线路降低可听噪声设计和建设导则Designandconstructonguideforreducing audiblenoiseoftransmissionlines2010-12-14发布 2010-12-14实施国家电网公司 发 布Q /G D W2 009 Q / GDW 550 2010I目 次前言 II1 范围 12 规范性引用文件 13 总则 14 基本规定 15 导线、 地线和跳线 16 金具 37 架线施工 68 验收 7附录 A 可听噪声计算方法 9附录 B 均
2、压环、 屏蔽环电位梯度计算公式 10附录 C 金具表面场强海拔修正公式 11附录 D 330kV 输电线路间隔棒案例分析 13附录 E 500kV 紧凑型线路均压环仿真计算案例分析 16附录 F 500kV 紧凑型线路均压环电晕试验案例分析 18附录 G 常规 500kV 线路均压屏蔽环结构优化案例分析 21附录 H 750kV 耐张塔绕跳结构优化案例分析 24附录 I 750kV 耐张塔绕跳防晕球案例分析 27附录 J 线路金具电晕的紫外成像仪测试 30附录 K 线路可听噪声测试 32编制说明 35Q / GDW 550 2010II前 言本标准依据 关于下达 2010 年度国家电网公司技术
3、标准制（修）定计划的通知 （国家电网科 2010320 号）编制。本标准在 GB 50545 110kV 750kV 架空输电线路设计规范 及制造、 施工、 验收等标准关于控制导地线电晕可听噪声要求的基础上，结合国家电网公司 降低输变电工程可听噪声技术研究和应用 研究成果编制。本标准对 330kV 750kV 架空输电线路控制电晕可听噪声提出相应的技术要求，并就检验规则做出了规定。本标准中的附录 A、 B、 C、 J、 K 属于规范性附录，附录 D、 E、 F、 G、 H、 I 属于资料性附录。本标准由国家电网公司基建部提出并负责解释。本标准由国家电网公司科技部归口。本标准主要起草单位：中国电
4、力科学研究院、 国网北京经济技术研究院本标准参与起草单位：中国电力工程顾问集团公司、 中国电力工程顾问集团华北电力设计院工程有限公司、 西安交通大学、 河南送变电建设公司、 国网电力科学研究院、 清华大学、 湖南景明电力器材有限责任公司本标准主要起草人：李晋、 李勇伟、 莫娟、 刘稳坚、 齐立忠、 周纬、 孟华伟、 彭宗仁、 谷莉莉、 黄廷政、 胡治国、 王景朝、 袁建生、 李长春、 田雷、 卢飞2 009 Q / GDW 550 20101输电线路降低可听噪声设计和建设导则1 范围本标准规定了国家电网公司输电线路降低电晕可听噪声的设计技术原则和工程建设要求。本标准适用于 330kV 750k
5、V 电压等级新建交流架空输电线路的建设，其它线路工程可参考执行。2 规范性引用文件下列文件对于本标准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标准。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本标准。GB 50545 110kV 750kV 架空输电线路设计规范GB 700 普通碳素结构钢GB 2314 电力金具通用技术条件GB 3096 声环境质量标准GB 50233 110 500kV 架空送电线路施工及验收规范GB 50389 750kV 架空送电线路施工及验收规范GB/T1179 圆线同心绞架空导线GB/T2317.2 电力金具试验方法 第 2
6、部分：电晕和无线电干扰试验GB/T2317.4 电力金具 验收规则、 标志与包装GB/T3428 架空绞线用镀锌钢线3 总则3.1 在输电线路的设计中，应遵守国家有关法规的规定，采取切实有效的控制电晕噪声措施。 低噪声输电线路的建设除应执行本标准的规定外，尚应符合现行的有关国家标准和电力行业标准。3.2 在输电线路降低电晕可听噪声的设计中应认真执行国家的建设方针和技术经济政策，符合安全可靠、 技术先进、 经济合理的要求；应结合地区特点积极慎重地采用成熟的新技术、 新材料、 新工艺，从实际出发开展设计和建设工作。4 基本规定4.1 在满足设计条件的前提下，应根据工程环评批复要求进行可听噪声控制，
7、以达到 GB3096 的要求。4.2 路径选择时应重点关注自然保护区、 风景区和疗养区等特殊区域对可听噪声的要求。4.3 观测电晕可用裸眼，或者望远镜和紫外成像仪等设备；记录电晕可用照相机、 紫外成像仪或映像增强器等设备，推荐采用紫外成像仪。 用裸眼、 望远镜观察可见电晕，应在黑暗条件下进行，观测者需在黑暗条件下停留 15min 以上，以适应黑暗条件下的观测；紫外成像仪可用于白天非黑条件下进行可见电晕电压试验，观察电晕应维持 5min 以上。5 导线、 地线和跳线5.1 导线5.1.1 海拔不超过 1000m 地区，距输电线路边相导线投影外 20m 处，湿导线条件下的可听噪声限值为55dB（
8、A），计算方法见附录 A。Q / GDW 550 201025.1.2 输电线路的导线截面和分裂型式应满足电晕、 无线电干扰和可听噪声等要求。 导线的最小外径取决于两个条件：a） 导线表面工作电场强度 E 不宜大于起晕场强 Eo 的 85%。b） 年平均电晕损失不宜大于线路电阻有功损失的 20%。5.1.3 海拔不超过 1000m 地区，采用现行国标中钢芯铝绞线外径不小于表 5.1 所列数值时，可不必验算电晕。表 5.1 可不必验算电晕的导线最小外径 （ 海拔不超过 1000m）标称电压（ kV） 330 500 750导线外径（ mm） 33.62 21.63 17.12 36.24 3 2
9、6.82 4 21.6 4 36.9 5 30.20 6 25.505.2 地线5.2.1 进行防电晕设计时，镀锌钢绞线与导线配合的最小截面不宜小于表 5.2 的规定。表 5.2 地线采用镀锌钢绞线时与导线配合表导线型号 LGJ-185/30 及以下 LGJ-185/45 LGJ-400/35 LGJ-400/50 及以上镀锌钢绞线最小标称截面（ mm2） 35 50 70注： 500kV 及以上输电线路采用镀锌钢绞线时最小标称截面不小于 70mm2。5.3 跳线设计要求5.3.1 输电线路的跳线方式宜通过技术经济比较确定， 500kV 及以下电压等级的输电线路常规耐张塔宜采用软跳线， 750
10、kV 电压等级的输电线路宜采用刚性跳线。5.3.2 跳线的电气连接部件不应降低跳线的导电能力，通过金具的连续额定载流量，在允许的温度下应不小于回路的额定电流值。5.3.3 跳线设计时可通过适当缩小分裂间距，降低跳线表面场强。5.3.4 铝管式和鼠笼式刚性跳线均适用于输电线路。 鼠笼式跳线宜与软跳线同分裂间距；铝管式跳线端部设备线夹宜采用与软跳线等分裂间距设计。 当 750kV 线路采用铝管式跳线时，铝管端部宜加装屏蔽环。5.3.5 应确保跳线外形流畅，曲率半径合理，严禁出现折点或突起，避免造成场强畸变。5.4 制造要求5.4.1 绞制设备应配有良好的预成型装置。5.4.2 钢芯或者经部分绞合的
11、半成品和待绞合的线股应处于相同温度，且整个绞合过程中也应保持相同温度。5.4.3 应严格控制导线制造质量，其表面应光洁、 无划痕、 毛刺及其他不良缺陷，且表面粗糙系数 m值宜大于 0.9。5.5 包装要求5.5.1 所有对导、 地线的包装应避免导、 地线在运输、 储存、 装卸以及在现场放线操作过程中产生损伤。5.5.2 交货盘外层包装应有能防止导、 地线磨损、 碰撞等的措施。 使用的包装材料应具有化学稳定性，在任何时候均不应损伤导、 地线。5.5.3 在每个交货盘的外侧轮缘上，均应有标记，以标明在装运期间交货盘滚动方向，防止交货盘上的导、 地线松散。5.6 运输要求2 009 Q / GDW
12、550 201035.6.1 交货盘吊装应采取措施使交货盘不变形，不碰撞。 采用专用导线交货盘，需采用专用吊具。5.6.2 运送交货盘前，应对道路状况进行调查，必要时进行修整，路况不良不得强行通过。5.6.3 交货盘运输时，交货盘应立放并且支垫牢固，支垫物不能接触导、 地线。6 金具6.1 基本要求6.1.1 金具串及金具设计应满足以下要求：a） 线路金具应具备高可靠性。b） 线路金具应联接紧密并防止松动。c） 金具联接应在所需的平面内保证充分的转动灵活性。d） 应减少线路金具及绝缘子串的电能损失。e） 金具应比导线更不易起晕，应考虑金具表面场强海拔修正。6.1.2 330kV 及以上电压等级
13、线路的金具应进行均压和防晕设计，方案应经过整串电气试验验证。6.1.3 金具表面工作场强不宜大于金具表面起晕场强的 85%。6.1.4 海拔 1000m 及以下，线路金具表面工作场强理论计算控制峰值不应超过 26kV/cm。6.1.5 金具表面起晕场强海拔修正：Eh=E0/（ K1 K2） （式 6-1）式中：Eh 对应海拔高度 h（ km）时的金具表面起晕场强（ kV/cm）E0 零海拔高度时的金具表面起晕场强（ kV/cm）K1 海拔修正系数表 6.1 海 拔 修 正 系 数海拔（ km） 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0修正系数 1.05 1
14、.11 1.17 1.24 1.31 1.38 1.46 1.54 1.63 1.72K2 安全裕度系数， 1.26.1.6 高海拔地区均压环、 均压屏蔽环管径修正。 =0 K1（式 6-2）式中： 海拔修正后均压环、 均压屏蔽环管径（ mm）0 零海拔条件下均压环、 均压屏蔽环管径（ mm）K1 海拔修正系数，见表 6.16.2 金具设计要求6.2.1 均压屏蔽6.2.1.1 均压环的安装位置应有效改善绝缘子串的电位分布，电晕熄灭电压均应不低于各电压等级线路要求。6.2.1.2 均压屏蔽环设计应综合考虑电压等级、 回路数、 导线布置型式、 与塔窗相对位置、 自身结构型式等因素。6.2.1.3
15、 均压环应根据电压等级、 海拔高度、 绝缘子串型及导线上扛情况确定，悬垂串一般采用均压环和防晕线夹的组合设计，耐张串可采用均压环和屏蔽环组合或均压屏蔽一体方式设计。6.2.1.4 当均压环采用开口圆环时，应在开口处管端设计半球形圆面，控制起晕场强，避免尖端放电，开口距离宜控制在 100mm，以便于安装；采用双环时其开口方向相对安装。 具体设计方案可参见附录 E、F 案例分析。Q / GDW 550 201046.2.1.5 不同海拔、 电压等级条件下，工程用均压环安装位置、 管径和环体半径见表 6.2。表 6.2 均压环设计最小尺寸要求电压等级 海拔高度（ m） 1500 3000 3500
16、4000 5000安装位置 绝缘子高压端 1 2 片之间环体半径（ mm） 300330管径（ mm） 32 40 46安装位置 绝缘子高压端 1 2 片之间环体半径（ mm） 300500管径（ mm） 50 60 安装位置 绝缘子高压端 2 3 片之间环体半径（ mm） 400750管径（ mm） 80 注 1：环体半径指绝缘子串轴心至环体管中心距离。注 2：表中所列最小尺寸为根据研究成果，综合考虑工程应用情况确定的数值。6.2.1.6 不同海拔、 电压等级条件下，工程用均压屏蔽环管径和环体半径等尺寸见表 6.3。表 6.3 均压屏蔽环设计最小尺寸要求海拔高度（ m） 1500 3000
17、3500 4000 5000电压等级主要尺寸（ mm）h 100R1 120R2 170330 32 40 46h 300R1 300R2 300500 50 60 h 400R1 370R2 370750 80 注 1：表中所列最小尺寸为根据研究成果，综合考虑工程应用情况确定的数值。2 009 Q / GDW 550 20105图 6.1 均压屏蔽环尺寸示意图6.2.2 防振锤6.2.2.1 防振锤设计时应在满足其防振基本要求的前提下有效控制起晕场强。 若因电晕问题增大锤头尺寸时，应严格控制防振锤的整体质量，以保证其防振性能。6.2.2.2 导线防振锤锤头宜采用音叉式或狗骨式。6.2.2.3
18、 应根据电压等级、 海拔高度确定防振锤锤头各部分的曲率半径。6.2.3 间隔棒6.2.3.1 输电线路宜采用阻尼型间隔棒，线夹开口处设置在间隔棒内侧。6.2.3.2 间隔棒应依靠自身造型防止电晕而不需另行安装屏蔽环。6.2.3.3 暴露在导线分裂圆外的间隔棒线夹，可以通过适当加大线夹表面的曲率半径，避免产生电晕，具体设计方案可参见附录 D 案例分析。6.2.4 刚性跳线6.2.4.1 刚性跳线设计时，应选用经电气试验验证或成熟的型式。6.2.4.2 应合理设计刚性跳线配重，避免造成刚性支撑装置发生形变。6.2.4.3 刚性跳线支撑装置的长度应根据铁塔尺寸和耐张串长度分级设计，控制软跳线与刚性支
19、撑装置的角度，软跳线部分应为光滑曲面过渡，避免出现直线过渡，可参见附录 H 案例分析。6.2.4.4 刚性跳线的刚性与柔性连接过渡段曲率半径较小时，可根据工程情况在过渡间隔棒线夹采用防晕球抑制电晕，可参见附录 I 案例分析。6.2.5 导线悬垂线夹6.2.5.1 对于 330kV 及以上电压等级线路，导线悬垂线夹应采用防晕型。6.2.5.2 防晕悬垂线夹主体边缘部及角部应呈圆滑流线型，连接件应被包容在主体内。6.2.6 其它6.2.6.1 金具串设计时螺钉穿向朝里。6.2.6.2 预绞丝设计应考虑将其端部安装在分裂导线内侧，宜采用鸭嘴型。6.3 金具制造要求6.3.1 金具粗糙度6.3.1.1
20、 金具表面的粗糙度应进行必要控制。6.3.1.2 导线悬垂线夹：表面光洁，粗糙度 Ra 值不大于 6.3。6.3.1.3 导线耐张线夹导流铝管本体、 引流线夹、 接续管铝管本体：表面光洁，粗糙度 Ra 值不大于3.2。6.3.1.4 导线防振锤线夹、 间隔棒：表面光洁，粗糙度 Ra 值不大于 6.3。6.3.1.5 均压屏蔽环：表面光洁，粗糙度 Ra 值不大于 3.2。6.3.2 均压屏蔽环6.3.2.1 均压屏蔽环材质采用 L3 型纯铝，铝管采用挤压管，铝棒采用挤压棒。Q / GDW 550 201066.3.2.2 支撑架与环体焊接宜采用直接对焊，不宜采用焊脚形式，不允许焊脚偏向环体外侧。
21、 均压环和屏蔽环的支架与环体采用氩弧焊联接。6.3.2.3 在弯制过程中应避免管体开裂、 严重变形、 内皱、 管壁拉伤等缺陷，管径的径向变形量控制在 3.6mm 以内；环体弯曲半径公差为环体半径的 1；均压环环体对焊时，其中心线允许偏差应不大于 2mm；均压环外形尺寸偏差应不大于 5mm。6.3.2.4 均压环开口处的防晕球体表面光洁度应与铝管一致。6.3.3 防振锤6.3.3.1 防振锤线夹及压板应采用铝合金材料制造。6.3.3.2 防振锤的锤头宜采用铸钢铸造，并进行热镀锌处理，当锤头采用其它材质时应采取相应的表面处理工艺。6.3.3.3 防振锤的钢绞线单线抗拉强度应不低于 1520MPa，
22、绞合节径比应不大于 11，并且钢绞线与锤头的连接方式不允许采用焊接的方式，端部应进行封卯处理。6.3.3.4 浇冒口清除后允许有个别针孔存在，其面积应不大于浇冒口面积的 5%，深度应不大于 1mm；合模错模应不大于 0.5mm；线夹及压板孔不允许冲孔，应采用钻孔工艺。6.3.4 间隔棒6.3.4.1 导线间隔棒本体框架和线夹材料应为 ZL102，或其他优质高强铝合金材料；线夹绞轴锁紧压盖处的销轴和双板间隔棒限位销均应为不锈钢材料。6.3.4.2 间隔棒的本体框架和线夹均宜采用压力铸造工艺生产，表面应进行喷丸处理。6.3.4.3 浇冒口清除后高度不应超过铸件表面 2mm，且应平整；由清除浇冒口所
23、造成的缺陷深度，不应超过铸件该处厚度的 10%。6.3.5 导线线夹及接续管6.3.5.1 导线耐张线夹和接续管的本体材料不允许铸造，应选用铝纯度不低于 99.5%的热压成型铝管，其布式硬度 HB 应不大于 25，超过 25 时应进行退火处理；也可选用铝合金管。6.3.5.2 引流线夹应选用铝纯度不低于 99.5%的热压成型铝管。6.3.5.3 导线耐张线夹钢锚和接续管应采用 10#钢或 Q235A，含碳量应不超过 0.15%，成品硬度 HB 应不大于 156。6.3.5.4 耐张线夹钢锚应采用整体锻造工艺加工，非加工表面钢印深度应不大于 1mm，宽度应不大于3mm，不允许有裂纹、 剥层及氧化
24、皮存在；钢管中心同轴度公差应小于 0.5mm，钢管出口端应去刺、 倒圆角。6.4 金具运输要求6.4.1 均压环、 屏蔽环在吊装时，宜采用人工搬卸或布带吊装，且应轻拿轻放；运载时环体之间应有垫板或隔板，以防在运输过程中损伤管壁。6.4.2 钢制件与铝制件不宜混装运输。6.5 金具储藏要求6.5.1 所有金具产品的存储应注意堆放方式，不能堆放过高，防止产品被压坏、 压伤、 变形。6.5.2 对于管状铜、 铝类金具应将管口封堵，以防在储藏过程中受到损伤或被污秽。6.5.3 应在导电金具的电气接触表面涂中性防腐油，并加套保护。6.5.4 对于均压环等产品的存储，应注意防止铝管、 铝棒碰伤、 变形等。
25、6.5.5 钢制件与铝制件不宜混装存储。7 架线施工7.1 导地线展放7.1.1 应采取有效措施避免导、 地线在现场储藏、 施工放线、 紧线阶段受损伤。2 009 Q / GDW 550 201077.1.2 应根据施工区段合理布线，减少接续管数量。7.1.3 选择合适的放线张力，防止导地线损伤，张力调整应连续、 平稳。7.1.4 与牵引板相连的连接网套内的导线应切除。7.1.5 临锚绳与导线接触部分应包胶。7.1.6 导线的连接部分不应有线股绞制不良、 断股、 缺股等质量问题，与管口距 15m 以内应不存在必须处理的缺陷。 液压的导线端部 2.0m 以内在割线前应先将线掰直，导线切割时切口应
26、整齐。7.1.7 耐张线夹及接续管压接后，压接管口附近不应有明显的松股现象，外观飞边、 毛刺及表面未超过允许的损伤应锉平并用不粗于 0#细砂纸磨光。7.1.8 耐张线夹及接续管压接后，压接管不应有裸眼可看出的扭曲及弯曲现象，有明显弯曲时应校直，校直后不应出现裂缝。7.1.9 紧线完毕后，应尽快进行附件安装，避免导线因在滑车中受振和在档距中的相互鞭击而损伤。7.1.10 附件及间隔棒安装时间不应超过 5 天，档距大于 800m 时应优先安装。7.1.11 大跨越防振装置不能立即安装时，应会同设计单位采用临时防振措施。7.2 附件安装7.2.1 基本规定7.2.1.1 附件安装时不应损伤导线、 绝
27、缘子及金具。7.2.1.2 除线夹、 防振锤、 间隔棒使用预绞丝护线条及设计另有规定外，线夹安装时应在铝股外缠绕铝包带，缠绕时应符合下列规定：a） 铝包带应缠绕紧密，其缠绕方向应与外层铝股的绞制方向一致；b） 所缠铝包带可露出线夹口，但不应超过 10mm，其端头应回缠绕于线夹内压住。7.2.2 直线塔、 耐张塔附件安装7.2.2.1 均压环和屏蔽环的安装应符合设计、 GB50233 和 GB50389 的要求，螺栓应紧固。7.2.2.2 各种金具的螺栓、 穿钉及弹簧销安装方向应符合 GB50233 和设计要求。7.2.3 跳线制作、 安装7.2.3.1 刚性跳线器材运输和装卸要防止碰撞变形，运
28、到安装现场安装前方可拆除包装。7.2.3.2 跳线的柔性部分应使用未经牵引的原状导线制作。8 验收8.1 送至现场产品的质量控制8.1.1 一般规定8.1.1.1 厂家提供的产品应附有该批次的出厂质量检验报告及各项质量检验资料。8.1.1.2 导线及金具进行工地运输及安装时，应采取必要措施，防止破损或损伤。8.1.2 金具8.1.2.1 金具与导线接触部位不应有妨碍连接及损坏导线的涨砂、 结疤、 毛剌、 凸瘤等缺陷。8.1.2.2 铸件表面应光洁、 平整，不应有裂纹、 缩松等缺陷。8.1.2.3 铝制件表面应光洁，不应存在可见裂纹，电气接触面不应有碰伤、 划伤、 凹坑、 压痕等缺陷。8.1.2
29、.4 紧固件表面不应有锌瘤、 锌渣、 锌灰存在。8.1.2.5 焊接件表面不应有裂纹、 气孔、 夹渣等缺陷。8.1.2.6 镀锌层不应有局部碰损剥落或缺锌。8.1.2.7 均压环和屏蔽环外观应无变形、 毛刺、 碰撞痕迹等可能引起尖端放电的缺陷。8.2 工程竣工后的验收要求8.2.1 导线8.2.1.1 导线补修处理及线股损伤情况应符合 GB50233 和 GB50389 的要求。Q / GDW 550 201088.2.1.2 导线上的各种标志物、 保护物及其它异物应清理完毕。8.2.1.3 接续管、 耐张线夹、 引流管与导线的接口及连接应符合 GB50233 和 GB50389 要求。8.2
30、.2 金具8.2.2.1 金具螺栓或销钉的规格、 穿向应符合 GB50233 和设计要求。8.2.2.2 跳线安装应符合 GB50233、 GB50389 和设计要求。8.2.2.3 均压环和屏蔽环外观应无磨损、 变形、 碰撞痕迹等缺陷。8.2.3 电晕和可听噪声检测8.2.3.1 输电线路电晕检测优先采用紫外成像观测方法。8.2.3.2 输电线路可听噪声测量采用等效连续 A 声级，同时测量噪声频谱。2 009 Q / GDW 550 20109附 录 A可听噪声计算方法美国 BPA 推荐的可听噪声预估公式（湿导线 L50值）：11( ) 11.4 lg( ) 5.810 lg lg10ZiP
31、WL i RiSLA （ A-1）其中： SLA-A 计权声级PWL（ i） -i 相导线的声功率级Ri-测点至被测 i 相导线的距离（ m）Z-相数（ A-1）式中的 PWL 按下式计算PWL= 164.4+120lgE+55lgdeq （ A-2）（ A-2）式中 E 为导线的表面梯度（ kV/cm）Deq 为等效直径， deq=0.58 n0.48 d（ n 4）其中： n-分裂根数d-次导线直径（ mm）这个预测公式对于分裂间距为 30 50cm，导线表面梯度为 10 25kV/cm 的常规对称分裂导线均是有效的。Q / GDW 550 201010附 录 B均压环、 屏蔽环电位梯度计
32、算公式圆管型单圆环的电位梯度计算公式为：max81 ln28lnr RUR rERrr （ B-1）式中：Emax 最大表面电位梯度， kV/cm（峰值）U 相电压， kV（有效值）R 圆环外廓半径， cm可见电晕的临界电位梯度（峰值）的计算公式：0.330.3 1E mr （ B-1）式中：m 表面粗糙系数取 0.82 或以上上述公式适用于单个均压环、 屏蔽环或均压屏蔽环的设计估算，工程使用产品应满足本标准中推荐的尺寸要求，并通过型式试验验证。2 009 Q / GDW 550 201011附 录 C金具表面场强海拔修正公式C.1 金具表面场强海拔修正公式为研究金具表面场强随海拔的变化规律，
33、针对直径为 56mm、 77mm 的球和外径为 200mm、 管径分别为 15mm 和 20mm 的环，进行了多种气压下的电晕试验。 试验结果表明，在 45kPa 100kPa 的气压范围内，各电极的起晕电压和熄灭电压与气压近似呈线性关系，如图 1 和图 2 所示。图 1 变气压时球的起晕电压及熄灭电压图 2 变气压时环的起晕电压及熄灭电压海拔修正系数可由零海拔下的起晕电压与高海拔下的起晕电压之比得到，不同的电极形式其比值有一定的差异，通过对其进行回归分析得到了各电极的系数公式及曲线，如图 3 所示。 综合分析所有曲线，为了避免裕度过大或偏小，选取了处于中间位置的曲线，即外径为 200mm 管
34、径为 20mm 环的修正曲线，其系数公式为0.108610.9982Hk e （ H 为海拔高度， km）。Q / GDW 550 201012图 3 各电极零海拔起晕电压与高海拔起晕电压比值高海拔控制场强修正法即：控制场强 =起晕场强 /（海拔修正系数 安全裕度系数）根据球、 环、 防振锤及均压屏蔽环的计算结果可知，在零海拔条件下，金具表面场强达到 40kV/cm左右时，会发生电晕放电，因此以该值作为场强修正法的基准起晕场强。 依据西安交通大学、 国网电力科学研究院的试验结果及国内外海拔修正的相关经验，海拔修正系数可采用表 1 所示的数值。 安全裕度系数应不小于 1.2。表 1 海 拔 修
35、正 系 数海拔（ km） 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0修正系数 1.05 1.11 1.17 1.24 1.31 1.38 1.46 1.54 1.63 1.72C.2 金具表面场强海拔修正算例以电压等级 330kV，所处海拔高度 1000m 的输电线路均压环为例，零海拔高度条件下金具表面起晕场强为 40kV/cm，其金具表面起晕场强修正如下：E=40/（ 1.11 1.2） =30.03（ kV/cm）金具表面工作控制场强为起晕场强的 85%，即对应金具表面工作控制场强 =30.03 0.85=25.52（ kV/cm），小于本标准海拔 10
36、00m 以下金具表面工作场强理论计算控制峰值 26kV/cm。零海拔高度金具不起晕条件下均压环的管径为 28mm，当使用至海拔 1000m 时，其管径修正为 =28 1.11=31.08mm，工程制造取整为 32mm，与本标准规定一致。通过大量已建工程和试验验证，均压环管径 =32mm 满足海拔高度 1000m 以下金具不起晕要求。2 009 Q / GDW 550 201013附 录 D330kV 输电线路间隔棒案例分析通过紫外成像仪对某地处海拔高度 2425m 的 330kV 输电线路金具进行电晕观测，发现导线间隔棒线夹头部存在可见电晕，故对其进行了优化设计。 应用有限元法建立三维计算模型
37、如图 1 所示，电位、电场分布计算结果如图 2 图 4 所示。图 1 间隔棒模型 图 2 间隔棒整体电场分布 （ 正视 ）图 3 间隔棒整体电场分布 （ 俯视 ） 图 4 间隔棒头部电场分布由图 2 图 4 可知，间隔棒线夹表面场强较高，最高场强超过 4000V/mm，因此，需要适当增大高场强区的曲率半径。 第一种优化模型如图 5 所示，电场分布如图 6 图 8 所示，可以看出线夹咬口和线夹尾部场强依然较高；第二种优化模型在线夹处安装防晕球，如图 9 所示，电场分布如图 10 图 12 所示，可以看出线夹表面场强降至 2359V/mm。 由于现有的 FJZ240 间隔棒与该优化模型较为类似，考
38、虑到实际工程应用方便，可直接采用该间隔棒。 其计算模型如图 13 所示，经计算，线夹头部最高场强为2125V/mm，如图 14 所示，满足场强控制要求。Q / GDW 550 201014图 5 间隔棒优化后模型 图 6 间隔棒整体电场分布 （ 正视 ）图 7 间隔棒线夹口处电场分布 图 8 间隔棒线夹尾端电场分布图 9 间隔棒装防晕球模型 图 10 间隔棒整体电场分布 （ 正视 ）2 009 Q / GDW 550 201015图 11 间隔棒电场分布 （ 俯视 ） 图 12 防晕球电场分布图 13 FJZ240 间隔棒模型 图 14 FJZ240 间隔棒电场分布根据以上优化方案研制了试品，
39、并挂网运行，通过紫外成像观测，在额定运行电压下，新间隔棒线夹无可见电晕，防晕效果显著。Q / GDW 550 201016附 录 E500kV 紧凑型线路均压环仿真计算案例分析通过紫外成像仪对某 500kV 紧凑型直线塔金具进行电晕观测（海拔高度 300m 以下），发现下相双 I串导线侧均压环的环体和开口处球头存在可见电晕，故对其进行了优化设计。 应用有限元法建立三维计算模型如图 1 和图 2 所示。图 1 500kV 紧凑型直线塔整体计算模型图 2 500kV 紧凑型线路下相导线侧计算模型经计算，环 1 开口处两球头表面场强较高，最高处达到了 3868V/mm，而环 2 的两球头与环 1 的
40、尾部相互屏蔽，该处场强较低，其值在 2500V/mm 以下。 由于环体为半管型式，导致环的棱边处曲率半径较小，环 1 靠近球头侧和环 2 的尾部场强较高，均超过了 3000V/mm。由以上计算结果分析可知，均压环结构和安装方式不合理，导致环表面场强较高。 针对此问题，提出了以下优化方案：环 1环 22 009 Q / GDW 550 201017（ 1）将均压环型式由半管改为整管；（ 2）将环的管径和开口处球的直径由 50mm 增大至 60mm；（ 3）将环 1 的开口方向旋转 180 ，即与环 2 的开口相对。采用以上优化方案后，下相导线双 I 串均压环计算模型如图 3 所示。 经计算，均压环表面电场分布有了较大改善，两环的球头相互屏蔽，电场已降至 2000V/mm 以下。 环体上电场值相对较高，但最大场强值较优化前已有大幅度的降低，仅为 2475V/mm，降低了约 36.0%。图 3 优化后双 II 串均压环计算模型根据以上优化方案，研制试品，用新均压环替换旧均压环，挂网运行。 挂网后通过紫外成像观测可知，在额定运行电压下，新均压环球头和环体均无可见电晕，防晕效果显著。经计算分析，发现均压环、 屏蔽环及金
