国内外架空输电线路电气间隙设计对比

汪晶毅，朱映洁，潘春平

(中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司，广东 广州 510663)

国内外架空输电线路电气间隙设计对比

汪晶毅，朱映洁，潘春平

(中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司，广东 广州 510663)

通过选取中国、IEC、欧洲、CIGRE的设计标准和研究成果，总结了各标准在工频电压、暂时过电压、操作过电压、雷电过电压和带电作业工况下的耐受电压确定方法和电气间隙计算方法。按照各国设计标准分别计算了110～750 kV各电压等级线路在工频、操作、雷电和带电作业下的相地、相间电气间隙值，并结合算例对各标准下的500 kV线路塔头间隙圆图进行对比，分析了电气间隙计算值和塔头尺寸上存在较大差异的主要原因。根据研究成果和国外标准的设计、运行经验，对我国在电气间隙计算和外绝缘设计上的标准改进完善提出了建议。

架空输电线路；放电电压；电气间隙；相地；相间

输电线路的电气间隙取值是塔头尺寸大小的重要影响因素，同时也决定了交叉跨越距离，是线路设计的重要一环，影响工程投资的高低。近年来随着国际业务的开拓，国内企业已开始广泛承接海外架空输电线路设计工作，但海外项目采用的线路设计标准多样，国内外标准在电气间隙取值上存在较大差异，有的工程项目在电气间隙上取值不合理，直接影响了国内企业参与海外工程的竞争力。因此有必要开展电气间隙的对比工作，指导海外工程的设计，同时也有助于我国相关标准的改进和完善。

目前国内外线路设计标准的对标工作已较为深入和全面，文献[1-5]分别选取我国标准GB 50545—2010、DL/T 5154—2002和美国标准ASCE 74-2009、国际电工委员会标准IEC 60826:2003、欧洲标准BS EN 50341:2001、英国标准BS 8100以及日本标准JEC 127—1979，对线路的风荷载设计包括线条风荷载和铁塔风荷载进行研究，比较了基本风速、体型系数、高度变化系数等参数选取的差异，并结合算例对输电线路的风荷载进行计算和对比。上述文献的对比工作均侧重于铁塔设计时的风荷载设计方法和参数选取，对电气间隙计算方法及取值差异未有研究，也未见相关文献报道。

本文选取中国标准[6-10](以下简称“国标”)，International Electrical Commission标准[11-14](以下简称“IEC”)，欧洲标准[15-16](以下简称“欧标”)、International Conference on Large High Voltage Electric System研究报告[17-19](以下简称“CIGRE”)等主要的标准规范和资料，对工频电压、雷电过电压、操作过电压、带电作业等工况下的电气间隙计算方法进行了总结，对各工况下的相地、相间电气间隙要求值进行了对比，并分析了对塔头尺寸的影响。根据标准对比情况，对我国线路电气间隙设计方法的改进和完善进行了探讨。研究成果将有助于深入理解国外架空线路电气间隙设计的方法，分析国内外设计标准的异同，从而提高设计水平，提升海外工程的竞争力。

1 电气间隙计算方法

各标准确定电气间隙的计算思路相近，首先确定各工况下间隙的放电电压Upf、Usf、Uff、Ulw(分别代表工频放电电压、操作冲击放电电压、雷电冲击放电电压、带电作业工况下的放电电压)，然后根据实验曲线或经验公式求得电气间隙值。IEC[11]推荐的操作和雷电过电压下的间隙计算方法首先根据线路间隙的年闪络概率、降低因子、过电压次数、过电压累计时间和线路全年运行时间计算出放电统计概率，据此确定统计因子，进而确定90%放电电压；对操作过电压分别考虑开关操作过电压和重合闸过电压；文献[11]还给出了暂时过电压下的间隙计算方法，但未涉及工频电压下的计算。欧标在计算操作过电压时统计配合因子Kcs直接采用1.05，对应线路故障的概率为10-3量级，雷电和工频未考虑统计配合因子；CIGRE在计算工频、操作和雷电时均未考虑统计配合因子。在带电作业间隙计算时，各标准均考虑了统计因子。以下分别从间隙放电电压、海拔修正和电气间隙计算分别对各标准进行对比。

1.1 间隙放电电压

除IEC外，其他标准均考虑了工频电压下的间隙放电电压，但未考虑暂时过电压下的间隙放电电压，IEC恰恰相反。

1.1.1 各标准对各工况下相地的间隙放电电压计算

上述各式中：Um为系统最高运行电压(峰值)；Usf为沿线2%统计操作过电压；U50%,is,ff为绝缘子串50%雷电冲击放电电压；k为配合系数，GB50545对750kV线路k取0.8，GB/T50064对110～500kV线路k取0.85；ks为统计安全因子，可取1.1；ke为相地2%统计过电压倍数；Us为系统最高运行电压(有效值)；UT为暂时过电压(峰值)；spf为暂时过电压下的变异系数，典型值为0.03～0.04；(1+4spf)为偏离因子，根据IEC61865算例给出；U2,sf为操作过电压下沿线2%统计过电压；ssf为操作过电压下的变异系数，典型值为0.05；Ks,sf为操作过电压下的统计因子，与线路放电概率相关，可按IEC61865查表或IEC60071-2查图取值；U2,ff为雷电过电压下沿线2%统计过电压；sff为雷电过电压下的变异系数，典型值为0.03；Ks,ff为雷电过电压下的统计因子，与线路放电概率相关，可按IEC61865查表或IEC60071-2查图取值；DLT为间隙距离；Kg,ff,is为雷电过电压下的间隙因子；Ks为统计安全因子，取1.0～1.1；ue2为相地2%统计过电压(标幺值)；Ue2%,sf为沿线相地2%统计操作过电压，一般由设备在操作过电压下的标准绝缘耐受水平直接确定；Kcs为统计配合因子，取1.05；dis为绝缘子串的间隙距离；Kz,ff为偏离因子；Kg,ff,is为绝缘子串在雷电过电压下的间隙因子；U90%,is,ff也可由设备在雷电过电压下的标准绝缘耐受水平直接确定；K′cs为统计安全因子取1.1；u′e2为带电作业时的相地操作过电压倍数；σ为标偏，假定为6%。

1.1.2 各标准各工况下相间的间隙放电电压计算

表1 基于90%放电电压下的大气修正因子(IEC)

海拔高度/m不同放电电压的大气修正因子<199kV200～399kV400～599kV600～799kV800～999kV1000～1199kV>1200kV010001000100010001000100010001000990099209930995099609980999300097009750980098409880992099550009500958096609730980098509911000090109160931094409550966097615000853087508940912092809430956200008070833085708790899091709332500076307920820084508680888090830000720075207820810083508580880

表2 基于配合耐受电压下的大气修正因子(欧标)

海拔高度/m不同耐受电压下的大气修正因子≤200kV201～400kV401～700kV701～1100kV>1100kV010001000100010001000100099409950997099809993000982098509900993099650009700975098209870992100009380946095909700978150009040915093409480960200008700883090609230938250008340849087508960913300007980815084408670885

1.2 海拔修正

当线路位于高海拔地区时，由于气象条件发生变化，空气间隙放电电压会降低，各标准均提出间隙计算时需考虑海拔修正。

国标提出按式(1)考虑海拔修正系数Ka[6]：

(1)

式中：H为海拔高度，m；m为海拔修正因子，工频、雷电电压海拔修正因子m=1，操作过电压海拔修正因子可按图1中的曲线a(相对地绝缘)、c(相间绝缘)取值。

图1 海拔修正因子与放电电压的关系

IEC提出海拔修正系数基于90%放电电压和海拔高度进行取值[14]，见表1。

欧标提出大气修正因子同样根据海拔高度和配合耐受电压取值，其数值与IEC推荐值略有差异，见表2[15]。

CIGRE提出海拔修正按式2计算[19]。

(2)

式中，m取0.7～1.0。

1.3 电气间隙计算

1.3.1 各标准各工况下相地的间隙要求值计算

IEC：暂时过电压Dpe,pf=1.65[exp(U50%,pf/(750kaKg,pf))-1]；操作过电压Dpe,sf=2.71[exp(U50%,sf/(1 080 kaKg,sf))-1]；雷电过电压Dpe,ff=U50%,ff/(530kaKg,ff)；带电作业Dpe,lw=2.17[exp(U90%,lw/(1 080Kt))-1]+F。

GIGRE：工频电压Dpe,pf=(Us/(350kαkaKg,pf))N；操作过电压Dpe,sf=2.17[exp(Umax,sf/(918kaKg,sf))-1]；雷电过电压Dpe,ff=U50%,ff/(490Kg,ff)；带电作业Dpe,lw=2.17[exp(U50%,lw/(1 080KCdCwCa))-1]+F。

上述各式中：ka为海拔修正因子；Kz,pf、Kz,sf、Kz,ff分别为工频电压(暂时过电压)、操作过电压和雷电过电压下的偏离因子，欧标分别取0.910、0.922、0.961；Kg,pf、Kg,sf、Kg,ff分别为相地工频电压、操作过电压和雷电过电压下的间隙因子，导线对塔窗时，欧标分别取1.14、1.25、1.07，导线对塔身时分别取1.22、1.45、1.12，CIGRE取值与欧标相同，对Kg,pf，CIGRE也可取默认值1.25，IEC的Kg,sf在缺少资料的情况下可取1.2，相应的Kg,pf、Kg,ff分别为1.12、1.05；K为间隙系数，取值详见GB50545；kt为国标中带电作业工况下的综合因子，kt= kdkgka，其中kd为标准偏差因子，一般取0.936，kg为间隙因子，对相地一般取1.0～1.2，ka可参考表3取值；Kt为IEC中带电作业工况下的综合因子，Kt=kskgkakfki，其中ks为标准偏差因子，一般取0.936，kf为中间电位导体影响系数，ki为损坏的绝缘子因子，对无需更换绝缘子的带电作业工况可取1.0；F为作业间隙中处于中间电位的导体在间隙轴线上的投影长度；kα为预期保证率，在90%保证率和9%变异系数下可取0.88；N为常数，Us≤400kV时N=1，Us>400kV时N=1.67；K为间隙因子，相地间隙常用值1.2；Cd为损坏的绝缘子因子；Cw为中间电位导体影响系数；Ca为GIGRE中的大气因子，按式2计算。

1.3.2 各标准各工况下相间的间隙要求值计算

国标：暂时过电压和操作过电压均由试验曲线确定；带电作业Dpp,lw=2.17[exp(U90%,lw/(1 080 kt))-1]。

IEC：带电作业Dpp,lw=2.17[exp(U90%,lw/(1 080 kt))-1]+F。

操作过电压Dpp,sf=2.174[exp(1.4U90%,sf/(1 080kaKz,sfKg,sf))-1]；雷电过电压Dpp,ff=1.2U90%,ff,is/(530kaKz,ffKg,ff)；带电作业同IEC计算方法。

GIGRE：工频电压Dpp,pf=(Us/(350kαkaKg,pf))N；操作过电压Dpp,sf=2.17[exp(1.4Um ax,sf/(918kaKg,sf))-1]；雷电过电压Dpp,ff=1.2U50%,ff/(490Kg,ff)；带电作业Dpp,lw=2.17[exp(U50%,lw/(1 080KCdCwCa))-1]+F。

表3 各标准下的相地电气间隙值对比①m

Ur/kVUs/kV国标工频操作雷电带电IEC②工频操作③雷电带电欧标②工频操作雷电带电CIGRE②工频操作雷电带电1101260250701010039—099083024—085083037—0860992202520551451918074—208220044—181212074—181249330363090195232210632825822506122621122310626922326250055013027033321684623402660903032792942223712953547508001904004240267759461378134471377386415591399506

①IEC、欧标和CIGRE间隙因子均按导线对塔身间隙考虑，国标的间隙值为边相I串的间隙要求值；计算时取中间电位导体占位长度为0.5 m，但为与国标规定值作对比，IEC、欧标和CIGRE的带电作业间隙值均不含中间电位导体占位长度和人体活动范围；②IEC 61865未给出工频电压下电气间隙的计算公式，本列采用该标准中计算暂时过电压下间隙的方法计算工频电压下的电气间隙，以作对比；另外IEC、欧标和CIGRE对最高运行电压Us≤245 kV(额定运行电压Ur≤230 kV)线路可不考虑操作过电压下的绝缘要求，未指定相应的标准绝缘水平，因此未给出相关计算结果；③统计因子取1.04，对应的操作过电压下线路放电概率为10-3量级。

表4 各标准下的相间电气间隙值对比①m

Ur/kVUs/kV国标工频②操作③雷电带电④IEC⑤工频操作雷电带电欧标工频操作雷电带电CIGRE工频操作雷电带电1101260512/11—091———109037—098118048—0991302202520924/21—212———253071—206256097—2092863303631634/30—250———2841003152452751403862593105005502252/46—407———3861554413233793505513424647508002877/54—666———684241721438591653933463776

①带电作业相间电气间隙值计算时，IEC、欧标、CIGRE取相间2%统计过电压(标幺值)up2=1.35ue2+0.45，国标取up2=1.33ue2+0.4，式中ue2为相地2%统计过电压(标幺值)；②根据GB 50545的条文解释，对工频相间间隙国标计算的为工频过电压下的间隙值；③“/”前的数据适用于塔头，“/”后的数据适用于档中；④根据GB/T 19185计算得到；⑤I EC 61865未给出暂时过电压、操作和雷电过电压下相间电气间隙计算方法和参数。

上述各式中：Kz,pf、Kz,sf、Kz,ff欧标分别取0.961、0.922、0.910；Kg,pf、Kg,sf、Kg,ff欧标分别取1.26、1.6、1.16；CIGRE取值与欧标相同，对Kg,pf也可取默认值1.65；kg对相间一般取1.45；K对于相间间隙常用值为1.6。

2 电气间隙对比

基于上述总结分析，分别采用IEC、欧标和CIGRE方法对国内常规的110～750 kV电压等级各设计工况下的相地、相间电气间隙进行计算，结果见表3、表4。为便于对比，表中也列出国标GB 50545对上述电压等级线路间隙的取值要求。计算时，海拔高度取1 000 m；操作过电压和雷电过电压下取文献[8]和[12]推荐的标准绝缘水平，330～750 kV相地2%统计操作标准耐受电压分别为950 kV、1 175 kV、1 550 kV(根据文献[8]和[12]，系统最高运行电压Us≤245 kV(相应的额定电压Ur≤230 kV)时绝缘配合可不考虑操作过电压)；雷电过电压下110～750 kV雷电标准耐受电压分别为450 kV、950 kV、1 175 kV、1 550 kV、2 100 kV；110～750 kV在各标准下的带电作业相地操作过电压倍数分别为3、3、2.2、2、1.8[7,10]。

对比表3各标准下的相地电气间隙计算结果，工频间隙方面欧标最小，国标略大，IEC由于偏离因子取值较大、海拔修正因子较小，故工频间隙值较大；CIGRE的工频电气间隙计算公式与IEC和欧标有较大差异，在330 kV及以下电压等级时其计算结果与IEC计算值相近，但对500 kV和750 kV，CIGRE方法计算的电气间隙值明显偏大；操作间隙方面，国标值最小，由于海拔修正因子和间隙因子取值较小，故IEC操作间隙值较欧标值偏大，而CIGRE的海拔修正因子与IEC接近，间隙因子取值与欧标相同，其计算值位于欧标值和IEC值之间；雷电间隙方面，CIGRE不考虑海拔修正，IEC海拔修正因子和间隙因子偏小，雷电间隙值从小到大为欧标值

对比表4各标准下的相间电气间隙计算结果，与相地间隙对比结果类似，CIGRE在较高电压等级如500 kV、750 kV下的工频、操作电压值均明显偏大，各电压下的带电作业间隙均是CIGRE最大，工频间隙欧标值最小，欧标和CIGRE的雷电间隙值较为接近，国标在110～330 kV下的带电作业间隙最小，欧标在500～750 kV下的带电作业间隙最小。

导致各标准在电气间隙计算值上的较大差异，主要有以下三方面原因：一是作为计算输入条件的放电电压的差异；其次，放电电压与间隙距离函数关系的不同，如国标的工频、操作、雷电和CIGRE的工频间隙计算表达式与其他标准不同，故计算结果上会有一定差异；第三，系数取值上的差异，如4个标准在计算带电作业间隙时，其函数形式上是一致的，但是由于间隙因子、海拔修正因子、统计安全因子、综合因子等变量的涵义和取值不同，导致了计算结果上的较大差异。另外需要说明的是，IEC在电气间隙计算时是根据线路不同放电统计概率要求下对应的统计因子，确定90%放电电压；而欧标和CIGER则根据设备的标准绝缘水平选择线路的90%放电电压，由此造成90%放电电压值上二者会有较大差异。本文为了便于各标准间的横向对比，在90%放电电压的选择上对IEC、欧标和CIGRE均统一采用文献[12]推荐的标准绝缘水平，由此计算操作和雷电下的电气间隙值。

3 对塔头尺寸的影响

塔头间隙圆设计时，各标准考虑的风偏工况不完全一致，但总的来说不外乎考虑绝缘子串在大风、雷电、操作或带电作业工况下的摇摆角度。相应地各工况下线路带电部分对铁塔接地构件的电气间隙要分别满足工频间隙、雷电间隙、操作间隙、带电作业间隙。由于风偏工况及电气间隙值的差异，对塔头尺寸就有了显著的影响。

3.1 风偏工况

表5给出了各标准在间隙圆设计时需要考虑的风偏工况。虽然有的标准在塔头设计时并未考虑所有工况，但仍给出了各工况下的电气间隙计算方法，以便进行档中线间距、邻近障碍物或交叉跨越时的电气间隙校验。

表5 各标准塔头设计时的风偏工况①

标准类别大风工况操作工况雷电工况带电作业国标√√√√IEC√②√②√②×欧标√√③√③×CIGRE√√④√④×

①“√”表示风偏设计时考虑该工况，“×”表示风偏设计时不考虑该工况；除国标外，其他标准在塔头设计时均未考虑带电作业工况，带电作业间隙值仅用于带电作业时的间隙校验；②IEC对Us≤245 kV(Ur≤230 kV)的线路绝缘配合时考虑暂时过电压和雷电过电压，Us>245 kV(Ur>230 kV)线路考虑雷电过电压和操作过电压；③欧标在校验塔头间隙时，操作和雷电合为同一种工况，风速相同，取两个工况下的最大间隙值；④CIGRE在校验间隙时，对Us≤245 kV(Ur≤230 kV)的线路绝缘配合时考虑工频电压和雷电过电压，Us>245 kV(Ur>230 kV)线路考虑工频电压和操作过电压。

3.2 塔头间隙圆对比

根据表3的计算结果，结合国内外标准中塔头风偏设计的对比研究成果和绝缘子串风偏摇摆角的计算，不考虑塔身坡度和间隙裕度，给出了500 kV线路各标准下的塔头间隙圆尺寸，如图2所示。

注：绝缘子串摇摆角计算时取导线型号4×JL/G2A-720/50，单根子导线直径0.036 23 m，单重2.397 7 kg/m，子导线分裂间距0.5 m；线路50年重现期10 m高的基本风速为32.7 m/s；水平档距、垂直档距均取600 m；导线平均高度取20 m；绝缘子串重300 kg，绝缘子串受风面积1.5 m2，绝缘子串平均高取30 m，串长6 m；国标雷电间隙按GB 50545中规定的3.3 m取值，未考虑雷电过电压下对单回路加强绝缘及双回路的平衡高绝缘；欧标雷电/操作下间隙校验时，电气间隙值考虑间隙折减系数k1取0.75；IEC对电气间隙主要用于校验工况，在杆塔设计时的绝缘子串风偏摇摆角计算尚未见到相关文献报道，为便于比较，IEC的绝缘子串摇摆角与CIGRE相同取值；图中间隙值及塔头尺寸单位均为m。图2 各标准下的塔头间隙圆图

从图2各标准下的间隙圆和塔头尺寸对比来看，各国电气间隙值差异较大，但是对塔头横担长度和层间距的影响并非与电气间隙值呈正相关关系，还需要结合绝缘子串的风偏摇摆角综合比较。如欧标的大风间隙小于国标(0.9 m<1.3 m)，操作/雷电间隙在考虑间隙折减系数后也小于国标(2.27 m<2.7 m)，但是各工况下的绝缘子串摇摆角比国标明显偏大，导致按欧标绘制的塔头横担长度要明显长于国标(6.27 m>5.71 m)；而国标由于考虑了带电作业间隙和人体活动范围，故层间距尺寸则明显大于欧标。对IEC和CIGRE的间隙圆图，由于工频电压和操作过电压下的电气间隙值明显较国标大，在风偏校验时又未考虑间隙折减，故塔头尺寸均较国标和欧标偏大，IEC要求的层间距最大，而CIGRE要求的横担最长。基于相同输入条件的间隙圆图对比，在本算例中国标和欧标的塔头尺寸是较小的，而IEC和CIGRE的塔头尺寸偏大。

除国标外，其他标准在塔头间隙圆绘制时均不考虑带电作业工况，带电作业间隙仅作为校验用，带电作业的方式应根据塔头尺寸灵活选择。国内的特高压线路设计和±500 kV直流线路设计时，均要求带电作业不控制塔头尺寸，而按照现行GB 50545要求，对较低电压等级的线路，带电作业会控制塔头尺寸，因此可参考特高压线路和国外线路设计经验，建议对塔头间隙圆不考虑带电作业工况。

总的来说，IEC、欧标和CIGRE在计算线路电气间隙时，其依据的函数表达式单一，计算结果横向对比较为简单直接，也便于设计执行和工程应用。而国内为满足超、特高压线路设计和建设的需要，多年来已开展了深入的线路外绝缘实验，积累了大量的数据。但是另一方面也给线路设计带来了困扰。放电电压与间隙距离的函数表达式不唯一，同时也有大量的试验曲线可供选择，而根据不同的函数关系和试验曲线得到的计算结果差异较大，对设计指导性不强。另外，国内不同的标准如GB 50545、GB 311.2和GB/T 50064，对电气间隙计算方法和要求值也不一致。因此有必要对国内已有的线路外绝缘数据和成果进行总结归纳，提出实用性好的权威成果，统一线路设计标准。

4 结论

通过总结中国、IEC、欧洲、CIGRE等国内外标准在工频电压、暂时过电压、操作过电压、雷电过电压和带电作业工况下的耐受电压和电气间隙计算方法，对各标准、各工况下的相地、相间电气间隙计算及数值进行了较为全面的对比。并结合算例绘制了各标准下500 kV线路的塔头间隙圆，分析了电气间隙计算值和塔头尺寸上存在较大差异的主要原因，结论如下。

a) 各标准确定电气间隙的计算思路相近，首先确定各工况下间隙的放电电压值，然后根据试验曲线或经验公式求得电气间隙值。

b) 导致各标准在电气间隙计算值上较大差异的原因主要有间隙放电电压的差异，间隙放电电压与间隙距离函数关系的不同，即使函数形式一致，但由于所包含变量的含义和取值不同，也带来了计算结果上的较大差异。

c) 基于给定的输入条件，按各标准绘制了500 kV线路的塔头间隙圆，在本算例中，国标和欧标的塔头尺寸较小，而IEC和CIGRE的塔头尺寸偏大。

d) 参考国内特高压线路和国外线路设计经验，塔头间隙圆可不考虑带电作业工况，带电作业方式根据塔头尺寸进行灵活选择。

需要指出的是，为满足超、特高压线路设计和建设的需要，国内多年来已开展了深入的线路外绝缘实验，积累了大量的数据，有必要对已有的数据和成果进行总结归纳，提出权威的各工况下放电电压与间隙距离的函数表达式或试验曲线，便于指导线路外绝缘设计，统一设计标准，从而提高我国设计标准的权威性和实用性。

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[4] 廖宗高，傅鹏程.IEC、ASCE、GB 50545规范风荷载计算对比与分析[J]. 电力勘测设计，2011(3)：59-63.

LIAO Zonggao, FU Pengcheng. Contrast Analysis of Wind Loading Calculation of IEC, ASCE and GB 50545 Criterion[J]. Electric Power Survey & Design,2011(3): 59-63.

[5] 徐彬，冯衡，曾德森.国内外输电线路设计规范风荷载比较[J]. 华中电力，2012，25(2)：76-81，86.

XU Bin, FENG Heng, ZENG Desen. Comparison on Design Codes of Transmission Line for Wind Load at Home and Abroad[J]. Central China Electric Power, 2012,25(2):76-81,86.

[6] GB 50045—2010，110 kV～750 kV架空输电线路设计规范[S].

[7] GB/T 19185—2008，交流线路带电作业安全距离计算方法[S].

[8] GB 311.1—2012，绝缘配合 第1部分：定义、原则和规则[S].

[9] GB 311.2—2012，绝缘配合 第2部分：使用导则[S].

[10] GB/T 50064—2014,交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范[S].

[11] IEC 61865：2001,Overhead Lines—Calculation of the Electrical Component of Distance Between Live Parts and Obstacles—Method of Calculation[S].

[12] IEC 60071H：2006,Insulation Coordination—Part 1： Definitions, Principles and Rules[S].

[13] IEC 60071-2：1996,Insulation Coordination—Part 2： Application Guide[S].

[14] IEC 61472：2013,Live Working-minimum Approach Distances for AC Systems in the Voltage Range 72.5 kV to 800 KV:A Method of Calculation[S].

[15] BS EN 50341-1：2012,Overhead Electrical Lines Exceeding AC 1 kV—Part1：General Requirements :Common Specifications[S].

[16] BS EN 61472：2013,Live Working—Minimum Approach Distances for AC Systems in the Voltage Range 72.5 kV to 800 kV :A Method of Calculation[S].

[17] CIGRE Working Group B2.06.Tower Top Geometry and Mid Span Clearances [M]. CIGRE Technical Brochure No.348,2008.

[18] Working Group 07 of Study Committee 33.Guidelines for the Evaluation of the Dielectric Strength of the External Insulation [M]. CIGRE Technical Brochure No.72,1992.

[19] Working Group 33.07.Guidelines for Insulation Coordination in Live Working[M]. CIGRE Technical Brochure No.151,2000.

(编辑 查黎)

Designs Comparison for Electric Clearance of Overhead Transmission Lines Between Domestic and Abroad Criteria

WANG Jingyi, ZHU Yingjie, PAN Chunping

(Guangdong Electric Power Design Institute of China Energy Group, Guangzhou, Guangdong 510663, China)

According to design criteria of China, IEC, Europe and GIGRE and corresponding research reports, determination methods for withstand voltage in each criterion under different working conditions including power frequency voltage, transient overvoltage, switching overvoltage, lightning overvoltage and live working are summarized, and calculation methods for electric clearance under different working conditions are studied as well. Based on design criterion of each country, it respectively calculates phase-to-earth and phase-to-phase electric clearance values of 110～750 kV lines under different working conditions of power frequency voltage, switching overvoltage, lightning overvoltage and live working. Combining examples, it compares circle diagrams of tower head clearance of 500 kV line under each criterion and analyzes main reasons for large differences between calculation values of electric clearance and tower sizes. According to research achievements, design and operational experiences in domestic and at abroad, suggestions are presented for China’s criterion in improving calculation on electric clearance and designing external insulation.

overhead transmission line; discharge voltage; electric clearance; phase-to-earth; phase-to-phase

2016-05-12

2016-08-15

10.3969/j.issn.1007-290X.2016.12.023

TM726.3

A

1007-290X(2016)12-0127-08

汪晶毅(1981)，男，安徽舒城人。高级工程师，工学博士，从事输电线路的设计研究工作。

朱映洁(1981)，女，湖南邵阳人。工程师，工学硕士，从事输电线路的设计研究工作。

潘春平(1960)，男，广东潮阳人。高级工程师，工学学士，从事输电线路的设计研究工作。