关于国内外输电线路电气间隙设计标准的比较研究

巫伟中广东电网有限责任公司东莞供电局

关于国内外输电线路电气间隙设计标准的比较研究

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输电线路的投资成本受到电气间隙设计取值的直接影响，合理的电气间隙设计值，不仅可以保证输电线路安全运行，也能够增加一定的经济收入，因此，越来越多的从业人员开始关注电气间隙设计标准。基于此，本文研究了国内外输电线路电气间隙设计标准的差异，为完善我国电气间隙的计算提出了建议。

电气间隙；输电线路；电网工程

前言

输电线路电气间隙设计取值可以影响到塔头的尺寸大小，而塔头的尺寸大小又会对线路的设计环节造成影响，决定输电线路的交叉跨越距离，进而影响到工程投资的高低。近年来，随着社会经济的不断发展，我国许多企业开始承包国外的输电线路设计工作，但由于国内外的电气间隙设计值存在差异，给国内企业对国外输电线路进行电气间隙设计取值时，造成了不小的压力，因此，我国应该对比国内外的间隙设计差异，改善我国的相关标准。

1.中国标准和欧盟标准的差异对比

1.1 气隙取值对比

在输电线路的电气间隙这方面，我国设置了明确的标准规定，但是欧盟国家对此却没有相应的规定，他们会根据现实生活中的实际情况，决定输电线路的电气间隙值。欧盟国家在设置电气空隙的取值时，主要受四大环境因素的影响，分别为：输电线路可承受的最高温度、输电线路的覆冰量、设计风速以及覆冰同时的风速这四个主要因素。而中国制定的输电线路电气间隙标准，常常根据当地的最大风速、输电线路的最大覆冰面、操作过程中的电压以及带电作业情况等因素，通过综合的分析与研究，制定适应范围比较广的电气间隙标准。

1.2 海拔差异对比

通常情况下，在海拔小于1000m高度的地区，杆塔结构与带电部分的最小间隙之间存在着一定的对应关系。在标称电压值110kv情况下，且海拔低于1000m时，工频电压间隙值为0.25m，操作过电压间隙值为0.70m，雷电过电压间隙值为1.00m。在标称电压值为220kv，且海拔高度小于1000m的情况下，工频电压间隙值为0.55m，操纵过电压间隙值为1.45，雷电过电压间隙值为1.90m。在标称电压值为330kv，且海拔高度小于1000m时，工频电压间隙值为0.90m,操作过电压间隙值为1.95m，雷电过电压间隙值为2.30m。在标称电压在标准电压值为500kv时，带电部分与杆塔结构的最小间隙由于海拔的不同，可分为两种对应关系，在海拔高度小于500m时，工频电压间隙值为1.20m，操作过电压间隙值为2.50m，雷电过电压间隙值为3.30m；当海拔高度处于500m～1000m范围内时，工频电压间隙值提高了0.1m，为1.30m，操作过电压间隙提高了0.2m，变为2.70m，雷电过电压保持不变，还是3.30m[1]。

2.中国标准和美国标准的对比

NESC条文与235E规定了输电线路与塔杆结构的任一部分的最小安全距离，同时，也对GB0545中的相关条款重新进行规范，规定了在不同标称电压值且风力情况不同的情况下，导线与杆塔解雇的最小间隙距离。在标称电压值为230kv，无风情况下，导线与杆塔结构的最小间隙距离为1.24m，在最大偏风情况下，导线与杆塔结构的最小间隙距离为1.22m；在标称电压为345kv时，无风情况导线与杆塔结构的最小间隙距离为1.84m，最大偏风情况下电气间隙为1.59m；在标称电压为500kv时，无风情况下的电气间隙最小值为2.78m，最大偏风情况下，电气间隙最小值为2.57m；在标称电压为765kv时，无风情况下的电气间隙最小值为2.57m，最大偏风情况下的电气间隙最小值为4.10m。

3.中国标准与IEC标准之间的差异对比

在IEC标准中，带电体与接地体间的电气距离的计算方法，通常只用来计算导体与可移动物体间的电气距离，带电作业过程中的电气间隙计算和杆塔的电气间隙计算不适合用该方法，该方法常常用来审查电气之间的距离，我国对该方法没有明确的规定。带电作业IEC与我国带电作业的计算方法相同，差异主要体现在参数的选取方面，导致国内计算的带电作业安全距离远大于国际标准计算处的结果。

4.基于差异化对比下的电气间隙的计算方法

在计算电气压力间隙时，首先需要明确在标称电压值大小不同的情况下，电气间隙的放电电压，根据工频电压、雷电过电压、带电作业下的电压大小，计算出电气间隙计算的经验公式。除此之外，也可利用IEC的计算方法计算电气之间的间隙，但这种方法需要对过电压次数、过电压累计时间以及输电线路全年运行的时间进行记录，然后依据这些记录下来的数据，计算输电线路的间隙放电统计概率。在计算暂时过电压的大小时，可以先对开关操作过电压与重合闸过电压进行计算，由此可以得出暂时过电压的值，得出的数值与工频电压下的计算无关。

由于放电电压受海拔的影响较大，海拔越高，放电电压在空气中的间隙就会越小，因此，需要使用国际上通用的海拔修正系数公式Ka=exp（mH/8150）来进行电气间隙的计算。式中m代表海拔修正因子，H代表海拔高度，m=1是工频电压、与雷电电压的海拔修正因子。IEC的计算方法，是当海拔系数为90%时，对海拔高度与放电电压的计算。欧洲标准曾提出大气修正因子会受海拔高度的影响，使输电线路的耐受电压不同，但此种方法与ICE计算的结果依然存在差异。因此，GIGRE提出了海拔修正的计算公式：Ka= exp（mH/8264），其中，m的取值范围在0.7～1.0之间[2]。

总结

综上所述，我国与美国以及欧盟等国家在计算输电线路电气间隙方法上存在差异。通过上述对国内外电气间隙的对比，可以得知电气间隙与海拔高度、操作过电压和雷电过电压等因素密切相关，且放电电压的差异是导致电气间隙计算值不同的主要原因。因此，我国在未来设计输电线路时，应不断总结和分析数据结果，得出间隙距离计算的标准表达式，提高我国输电线路电气间隙设计的权威性。

[1]黄满长,李生泽,孙鹏,卞华永.国内外输电线路电气间隙设计标准对比分析[J].湖南电力,2016,03：50-53.

[2]王羽.长间隙放电特性试验研究及在防雷中的应用[D].武汉大学,2014.

巫伟中（1976-），男，本科，输电线路助理技能专家，主要从事110～500KV高压输电线路运维工作。