对安全间距的选择,首先要分析一下现行线路设计标准是否合理。现行标准规定导线与地面的距离是根据最高气温情况或覆冰无风情况求得的最大弧垂,不考虑由于电流、太阳辐射引起的弧垂增大,华东地区设计导线与地面的距离是根据最高气温(+40℃)来校核的。标准只要求送电线路与标准铁路、高速公路及一级公路交叉时,如交叉档距超过200m,最大弧垂按导线+70℃计算。
研究人员选择了21种导线,在4种气象条件下,以传统的计算方法计算了40、70、80℃导线弧垂,见表4。由表4可知:对于按40℃弧垂定位的500kV线路,在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ气象类,当l=lp时,70℃弧垂都能满足规程要求,除对山岩和百年洪水位外,80、90℃弧垂也都能满足要求。l=l1时,除lp=300m情况之外,70℃弧垂均能满足规程要求,80、90℃弧垂不能满足规程要求。l=l2时,70、80、90℃弧垂均不能满足规程要求。在Ⅸ气象区中,高温弧垂增大比Ⅰ、Ⅱ、Ⅵ气象分类小。当lp=300m,l=l1时,70℃弧垂已不能满足规程要求;在任何档距下,当l=l2时,70℃均不能满足规程要求。
表4 4种气象条件下40、70、80℃导线弧垂
代表档距 导线 类 lp/m
100 200 185~240
300 400 500
240/30 185/10 气象区
l=lp/m
Ⅱ
l>lp/m
l2
Δf1/m Δf2/m Δf3/m
Ⅰ Δf1×3 Δf2×3 Δf3×3 l1 l=l1 l=l2 l=l1 l=l2 l=l1 l=l2
0.60 0.95
0.80 1.25
1.00 1.50
250 400 3.80 9.75 5.00 12.80 6.10 15.65 350 500 2.85 5.85 3.75 7.70
4.65 9.45
1.15 1.50 1.85 450 600 2.60 4.60 3.40 6.05 4.20 7.50
1.30 1.75 2.15 550 700 2.50 4.05 3.30 5.35 4.10 6.60
1.45 1.50
1.90 2.00
2.35 2.50
650 800 2.45 3.70 3.25 4.90 750 900 2.40 3.45 3.15 4.55
4.00 6.05 3.90 5.65
600
300 300/15 400
500 300~ 800 600 &720
700 800
300/25
1.20 1.55 1.90 500 1.35 1.75 2.20 600
700 800
3.30 6.45 4.35 8.50 5.35 10.45 3.05 5.40 4.00 7.10 4.95 8.80
1.45 1.95 2.40 700 900 2.85 4.75 3.80 6.30 4.70 7.80
1.55 2.05 2.55 800 1000 2.75 4.32 3.65 5.70 4.55 7.10
1.60 2.15 2.65 900 1100 2.65 4.00 3.55 5.30 4.40 6.55
300/25 1.65 2.20 2.75 1000 1200 2.60 3.70 3.45 4.95 4.25 6.15 H-720 1.25 1.65 2.05 500
1.50 2.00 2.50 600
700 800
3.45 6.75 4.60 9.00 5.70 11.20 3.40 6.05 4.50 8.00 5.60 9.95
300 400
500
H-720
1.75 2.30 2.85 700 900 3.40 5.60 4.50 7.40 5.55 9.20
H - 720 600
700 800
1.90 2.50 3.15 800 1000 3.40 5.30 4.50 7.00 5.55 8.70
2.05 2.70 3.35 900 1100 3.40 5.05 4.50 6.70 5.55 8.30
2.15 2.85 3.55 1000 1200 3.35 4.85 4.45 6.45 5.55 8.00
续表
代表档距 气象区
l=lp/m l>lp/m Δf1/m Δf2/m Δf3/m
导线类
J - (185~
240)×2
J - (300) ×2
lp/m
100
200
300
400
500
600 300
400
500
600
700
Ⅸ Δf1×3 240/40 0.55 240/55
0.75
0.85 0.90 0.90 0.90 300/70
0.90
0.95
1.00 1.00 1.00 Δf2×3 Δf3×3 l1 l2 l=l1 l=l2 l=l1 l=l2 l=l1 l=l2
0.70 0.90 250 400 3.40 8.70 4.50 11.50 5.55 14.20 1.00
1.25
350 500 2.35 4.85 3.10 6.35 3.85 7.85
1.10 1.40 450 600 1.90 3.40 2.50 4.50 3.10 5.55
1.15 1.45 550 700 1.65 2.70 2.20 3.55 2.75 4.40
1.20 1.45 650 800 1.50 2.30 2.00 3.00 2.50 3.75
1.20 1.50 750 900 1.40 2.00 1.85 2.70 2.30 3.35 1.20 1.50 500 700 2.55 4.95 3.35 6.55 4.15 8.10 1.25
1.50
600 800 2.15 3.80 2.85 5.05 3.55 6.30
1.30 1.60 700 900 1.90 3.15 2.55 4.20 3.15 5.20
1.30 1.65 800 1000 1.75 2.75 2.35 3.65 2.90 4.55
1.35 1.65 900 1100 1.65 2.45 2.20 3.25 2.75 4.10
800 300
400
J - (400) ×2
500
600
700
800
400/95
1.00 1.00 1.05
1.35 1.30 1.40
1.65 1000 1200 1.55 2.25 2.10 3.00 2.60 3.75 1.60 1.75
500 700 2.75 5.40 3.65 7.10 4.50 8.80 600 800 2.40 4.25 3.15 5.65 3.95 7.00
1.10 1.45 1.80 700 900 2.15 3.60 2.85 4.75 3.55 5.90
1.15 1.50 1.85 800 1000 2.00 3.10 2.65 4.15 3.30 5.15
1.15 1.50 1.90 900 1100 1.90 2.80 2.50 3.75 3.10 4.65
1.15 1.55 1.90 1000 1200 1.80 2.60 2.40 3.45 3.00 4.30
注: 表中的Δf1、Δf2、Δf3分别表示70、80、90℃弧垂与40℃弧垂之间的差值。
因此若按+70℃来校核对地距离,现行运行线路对地距离在设计时有很多地方已不满足要求。若按+40℃来校核是合理的,现行标准要求的对地距离就有很大的裕度。
因此我们根据现行线路的设计标准,且考虑的是在一回线路故障的情况下,提高另一回线路的短时载流量,确定了导线温度在+80℃弧垂时交叉跨越和对地距离的确定原则:若将现行线路设计标准对活动目的物距离考虑操作过电压间隙,对相对固定的目的物考虑雷电过电压间隙;对电杆距离增加2.5m是针对可能上杆的维修人员的活动空间,考虑农器具高度一般不超过4.2m和公路限高一般不超过4.5m,大气过电压距离为3.2m,带电作业距离为3.3m,根据车辆多少,确定安全裕度分别为1、2、3m。确定在+80℃弧垂下交叉跨越和对地距离,如表5所示。
表5 +80℃下导线内控距离
内控距离+80℃/m 交 跨 物 电力线 通信线 对杆顶(塔顶) 对地 3.8(3.3+0.5) 规程要求 +40℃/m 6 规程要求 +70℃/m 2.5 3.8(3.3+0.5) 8.5 2.5 5.5(2.5+2.5+0.5) 8.5 2.5 8.0(4.5+2.5+1) 10.5/11
内控距离+80℃/m 交 跨 物 土公路 等级公路 9.0(4.5+2.5+2) 规程要求 +40℃/m 10.5/11 规程要求 +70℃/m 10.0(4.5+2.5+3) 7.5 14 7