国内外输电线路电气间隙设计标准对比分析

文/吴煌 李春 王奇，中国能源建设集团湖南省电力设计院有限公司

引言

当今世界正发生复杂深刻的变化，国际投资贸易格局和多边投资贸易规则酝酿深刻调整，国家制定“一带一路”政策，鼓励国内企业走出去。掌握国内外输电线路工程设计标准的差异，对于控制电网工程造价、质量和进度显得尤为重要。

1 国内外输电线路电气设计标准简介

我国架空输电线路设计电气设计标准主要有：GB 50545-2010《110kV～750kV架空输电线路设计标准》、GB/T 50064-2014《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》、GB/T 19185-2008 《交流线路带电作业安全距离计算方法》等；国际电工委员会（IEC）标准主要有：IEC 60826:2003《架空输电线路设计准则》、IEC 61865:2 002《架空线-带电部分和障碍物间距离的电气元件的计算-计算方法》、IEC 61774-1997《架空线-评价气候荷载的气象数据》等；美国标准主要为：IEEE C2-2007：National Electrical Safety Code（国家电气安全规范）；欧盟标准主要为：EN 50341-2001《交流电压超过45kV的架空电线》。

2 电气间隙的差异对比

各国标准对电气间隙的规定均不相同，电气间隙的取值直接影响线路杆塔的塔头尺寸，从而影响线路工程投资。

2.1 中国标准与欧盟标准差异对比

欧盟标准未明确空气间隙值，而应针对具体工程和业主习惯来确定，中国标准有明确规定。欧盟标准设计过程需考虑导线最高温度、导线覆冰、设计风速（无风；三年一遇大风；50年一遇大风）和覆冰同时风速等工况下的空气间隙，国内标准需考虑“最大风速”、“最大覆冰”、“操作过电压”、“雷电过电压”、“带电作业”等工况。

中国标准GB50545-2010规定：在海拔高度不超过1000m地区，相应风偏条件下，带电部分与杆塔结构的最小间隙，应符合下表1的规定。

表1 GB50545-2010表7.0.9-1 110～500kV带电部分与杆塔结构的最小间隙（m）

在塔头结构布置时，相间操作过电压相间最小间隙和档距中考虑导线风偏工频电压和操作过电压相间最小间隙，宜符合下表2的规定。

表2 GB50545-2010表7.0.11 工频电压和操作过电压相间最小间隙（m）

按数据统计法，欧盟标准的空气间隙是直接根据系统最高电压给出的，如系统电压为220kV（最高电压为245kV），过电压条件下相对地距离为1.7m、相间距离为2m，工频电压条件下相对地距离为0.43m、相间距离为0.69m；而我国标准对应的值分别为：1.9m、 2.4m（档中2.1m）、0.55m、0.90m。总体来说，我国标准规定值大于欧盟标准。

2.2 中国标准与美国标准差异对比

NESC条文235E中规定了导线与其支撑物体（杆塔）任意部分的最小安全距离要求（见下表5），我们可以将此对比GB0545中条文7.0.9：带电部分与杆塔构件的最小间隙。

表5 导线与杆塔结构最小间隙距离（m）

NESC中最大风偏条件的电气间隙可对应于GB50545中的工频电压下的间隙，NESC中对此电气间隙的要求更为严格，但是NESC中对其他工况下的间隙未做要求。

2.3 中国标准与IEC标准差异对比

中国标准和IEC标准关于最小电气安全距离的计算公式和参数取值比较见表6。

表6 最小电气安全距离计算公式和参数取值对比

IEC 61865-2001提出在带电体和接地体之间电气距离的方法，主要适用于导体和移动物体之间电气距离，如：车辆、船只、人、野生动物等。不适用杆塔的电气间隙计算，也不适用于带电作业电气间隙计算，主要使用在审查或修订电气距离时使用(例如：增加一个电压等级)，我国无对应标准。

带电作业IEC标准IEC61472，与我国带电作业计算方法一致，仅在部分参数选取上略有差异，我国规定的带电作业安全距离与国际标准计算结果非常接近（略偏大）。

3 结论

3.1 欧盟标准未明确空气间隙值，而应针对具体工程和业主习惯来确定，中国标准有明确规定，总体来说，我国标准规定值大于欧盟标准。

3.2 美国标准NESC中最大风偏条件的电气间隙可对应于GB505 45中的工频电压下的间隙， NESC中对此电气间隙的要求更为严格，但是NESC中对其他工况下的间隙未做要求。

3.3 IEC 61865-2001提出在带电体和接地体之间电气距离的方法，主要适用于导体和移动物体之间电气距离。带电作业与国内标准计算方法一致，仅在部分参数选取上略有差异，国内规定的带电作业安全距离与国际标准计算结果非常接近（略偏大）。

[1]中国电力企业联合会．GB50545-2010 110～750kV架空输电线路设计规范[S]．北京：中国计划出版社，2010

[2]中国电力企业联合会．GB/T 50064-201交流电气装置的过电压保护和绝缘配合[S]．北京：中国计划出版社，2014