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DLT1481-2015 架空输电线路故障风险计算导则

DL/T14812015

表4风偏计算结果分级和防风偏措施

.6根据该区域线路风险决定因素及防风偏措施特点、运行经验及管理要求，选择有针对性的防 施。 .7对防风偏配置方案的技术经济性进行评价，根据防风偏改造目标与经费预算，对防风偏配置 行调整和优化。

HJ 发布稿824-2017 水质 硫化物的测定 流动注射-亚甲基蓝分光光度法5.4冰害故障风险计算步驱

5.4.1冰害故障可分电气类冰害故障和机械类冰害故障。有关电气类冰害故障风险计算的研究尚未形成 较为统一的结论，相关研究工作仍在进行，本标准中关于冰害故障风险计算特指机械类冰害故障。 5.4.2利用有限元仿真等计算方法，结合所需线路的参数特点，建立输电线路覆冰模型。 5.4.3输入相应的初始计算参数，包括线路特征参数、覆冰厚度等内容，参见附录D 5.4.4调用相应计算程序模块，计算分析在不同条件下输电线路导线、地线、金具、绝缘子所承受的荷 载W。 5.4.5将计算结果与相应的设计机械强度Wz比较，将冰害风险级别分为A级、B级、C级、D级，并 给出该区域线路的防冰害措施。 54.6根据冰害风险分析结果，给出该区域线路的防冰害措施、贝表5

冰害计算结果分级和防

5.5.1利用有限元仿真等计算方法，结合所需线路的参数特点，建立输电线路舞动模型 5.5.2输入相应的初始计算参数，包括线路特征参数、风速、风向、覆冰厚度、覆冰形状等内容，参见 附录E。 5.5.3调用相应计算程序模块，计算整条输电线路或线路某一区段在某种气象条件（指覆冰厚度和风速 的组合气象条件）下发生舞动的可能性，并计算发生舞动后导线的最小相间距离D。 5.5.4将计算结果与相应的最小相间距离设计值D，比较，同时考虑舞动气象条件的持续时间T（单位 为h），将舞动风险级别分为A级、B级、C级、D级，并给出该区域线路的防舞动措施。 5.5.5根据舞动风险分析结果，给出该区域线路的防舞动措施，见表6。

表6舞动计算结果分级和防舞动措施

根据该区域线路舞动决定因素及防舞措施特点、运行经验及管理要求，选择有针对性的防舞措 对防舞配置方案的技术经济性进行评价，根据防舞改造目标与经费预算，对防舞配置方案进行 优化。

DL/T1481—2015附录A（资料性附录）雷击故障风险计算方法选择A.1传统雷击故障风险分析法A.1.1计算参数传统雷击风险分析法是以某一区段线路典型杆塔在传统雷电参数和典型地形地貌下计算得到的雷击跳闸率作为评价指标。该区段线路的雷击跳闸率计算值P=典型杆塔的反击跳闸率P,+典型杆塔的绕击跳闸率P2。其中，典型杆塔的反击跳闸率和绕击跳闸率的计算方法见A.1.2。该分析结果无法反映线路走廊沿线各个区域的雷电活动特征、地形地貌特征等的差异性，无法达到预期效果，已很少采用。传统雷击风险计算参数见表A.1。表A.1传统雷击风险计算参数额定接地杆塔等效导线平均地线平均绝缘子两避雷线参数名称地形高度高度串长保护角电压电阻电感间距单位kVμH/mmmmm(°)精度（小数点后位数）00222221A.1.2计算方法传统雷击风险分析法主要采用DL/T620提出的规程法计算典型杆塔的反击跳闸率和绕击跳闸率。对于反击跳闸率计算，规程法是一种简化的计算方法，与实际雷电过程有一定的差距；对于绕击跳闸率计算，规程法存在无法解释屏蔽失效问题、对双回路绕击问题考虑不足、计算误差大等问题。因此，规程法不适用于高电压等级线路和高杆塔线路。A.2差异化雷击故障风险分析法A.2.1计算参数差异化雷击风险计算参数见表A.2。表A.2差异化雷击风险计算参数输电线路台账信息导（地）绝缘子绝缘参数电地相导线导（地）T.频档形地面压路导（地）线距塔绝缘串最小子串地线名称倾斜排列子型耐受保护接地回距地型线弧垂线对地等中线角方式高度号长干弧电压角电阻级数貌距离距离值值单位kVm(°)mmmmmkV(°)精度（小数点后2322位数）6

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注1：由表A.2中参数计算反击跳闸率。采用电磁暂态分析程序（EMTP）法，由表A.2中的电压等级、塔型、相导 线排列方式、导（地）线弧垂、导（地）线对地高度、导（地）线距塔中线距离、线路回数、档距、工频接 地电阻值、绝缘子型号、串长、绝缘子串耐受电压值这些参数，建立EMTP法中的杆塔、线路、绝缘子闪络 的计算参数模型：同时考虑工作电压和感应电压的影响，采用式（A.2）和式（A.3），建立相关的计算模块， 计算该区段线路的反击耐雷水平；由计算的反击耐雷水平，再结合雷电定位系统长期监测数据和运行经验等 参数计算反击跳闸率 注2：由表A.2中参数计算绕击跳闸率。采用改进电气几何模型（EGM）法，由表A.2中的电压等级、线路回数、 地面倾斜角、地线保护角、导（地）线弧垂、导（地）线对地高度、导（地）线距塔中线距离等参数，并结 合雷电定位系统长期监测数据和运行经验等参数，编制计算程序，计算绕击跳闸率。

差异化雷击风险分析法是针对不同区域、不同电压等级、不同重要性线路雷击特性的差异性，通过 计算线路某一区段逐基杆塔的雷击跳闸率来分析该区段线路的雷击风险。该区段线路的雷击跳闸率计算 值P由下式确定：

P=Z(Pt + P2)

n一一该区段线路杆塔的总基数； Pk1第k基杆塔的反击跳闸率； Pk2一第k基杆塔的绕击跳闸率。 计算方法应综合考虑线路沿线走廊的雷电活动特征、地形地貌特征、杆塔结构特征和绝缘配置等因 素，选择合适的计算方法，计算该区段线路逐基杆塔的反击和绕击跳闸率。 采用GB/Z24842推荐的雷击跳闸率计算分析方法，对于反击跳闸率采用EMTP法或行波法计算， 时于绕击跳闸率采用电气几何模型计算。 反击跳闸率和绕击跳闸率计算方法如下： a）反击跳闸率计算。EMTP法或行波法将雷电波传播的过程等效为电阻性网络电路模型，计算实 际电路的波过程。该方法充分考虑了雷电波过程，与实际电路的波过程吻合较好，在反击雷跳 闸率精确计算中得到了广泛的应用。 EMTP法宜考虑下列因素： 1）考虑工作电压的影响。工频电压对双回线路的影响比较复杂，它与线路运行电压的相角有 关，当工频电压相位角在0°～360°变化时，工频电压的幅值为

U.—工频电压幅值，kV; U一线路最高运行电压，kV。

量计算方法。 感应电压分量U.的近似计算公式为

导线对地平均高度，m； 避雷线对地平均高度，m； 导线和避雷线间的耦合系数。 3）空气间隙闪络的判据。大量实际应用表明，采用相交法或先导传播模型作为空气间隙闪络 判据进行反击跳闸率计算，两种计算方法的计算结果比较接近。本标准采用常用的相交法 作为空气间隙闪络的判据。 4）考虑土壤电阻率及流过接地体的电流对冲击阻抗的影响，接地电阻采用杆塔冲击接地电阻 模型。杆塔冲击接地电阻值可采用IEC推荐的公式：

E一一土壤电离时的场强，一般取300kV/m～400kV/m； p一土壤电阻率，·m。 绕击跳闸率计算。目前，绕击跳闸率计算方法主要有DL/T620推荐的规程法、电气几何模型 （EGM）法和先导传播模型（LPM）法。对于电气几何模型（EGM）法，人们根据实际应用情 况对其进行不断改进，改进电气几何模型（EGM）法是目前较为成熟的绕击跳闸率计算方法， 本标准采用改进电气几何模型（EGM）法计算绕击跳闸率。 改进电气几何模型（EGM）法宜考虑下列因素： 1）雷电先导入射角θ的分布概率P（0)，计算公式为：

P(O)= K. cos 0

Km一系数，一般取0.75。 2）雷电先导对大地的击距与对导、地线击距不同，可依据导线对地的平均高度，雷电先导对 大地的击距采用相应的击距修正系数β进行修正。同时，关于改进电气几何模型（EGM） 法，目前也正在研究同塔双回线路的上、中、下导线击距系数的不同，该内容还需要理论 和实践的进一步验证，本标准中尚未采用。 不同国家对击距修正系数有不同的计算方法，本标准采用IEEE标准推荐的下列计算式：

0.36+0.17ln(43H) H<40m B= 10.55 H,≥40m

H<40m H.≥40m

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式中： H。导线对地平均高度，m。 3）地形的影响。采用改进电气几何模型进行绕击计算，对于地形的考虑主要有两种方法： ①在电气几何模型中以地面倾斜角等效地形的影响；②根据地形选取不同的导线平均高 度。本标准采用以地面倾斜角等效地形的影响，当地面倾角为9时，雷电先导对导、地线 的最大击距可按下式计算：

式中： 避雷线平均高度； 一保护角； Q 9—地面倾角。

以计算区段线路雷击跳闸率设计指标P。作为雷击风险评估指标，将该区段线路的雷击跳闸率计算 值P与设计指标P.进行比较，分析该区段线路雷击风险。

附录B （资料性附录） 污闪故障风险计算方法选择

用爬电比距法进行污闪分析时，应综合考虑绝缘子爬电比距、 污移等级及其肥电比距设计值等 各台账信息，绝缘子盐密和灰密监测值等输电线路运行状态监测信息，环保部门发布的可吸入颗料 瓦化硫、二氧化氮等污染物浓度大气环境监测信息，污闪运行经验。爬电比距法计算参数见表B

表B.1爬电比距法计算参数

依据统一爬电比距和现场污移度之间的关系，验证绝缘子片数是否满足目前现场污移度的要求。宜 考虑以下因素： a）统一爬电比距和现场污移度之间的关系如图B.1所示。

图B.1统一肥电比距和现场污秽度的关系

b）现场污移度应根据污区分布图、等值盐密/灰密测量值或监测值确定，等值盐密/灰密测量 依据GB/T26218.1执行。当缺少污区分布图、等值盐密/灰密测量值或监测值时，可利用车 线路周边大气环境参数，推算理论盐密值，代替绝缘子盐密和灰密监测值。

Uk Uso2 UPMio 设独立项为 Bk （颗粒物（PM10）、NO2和SO2浓度与其评价标准值之比作为影响因子，影响因子较大者作为独立项带 人式（B.1)：

备P带入式（B.2)，计算理论盐密值：

3095中的规定，选取SO,，NOz，PM10的评价

(Uso) Uk 1 UPM10 3 Bso, Bno, BpM10)

当现场污移等级增加时，绝缘子统一爬电比距不满足现场污移等级对应的要求，计算增加绝缘 离，满足图B.1的要求。

污耐压法风险分析计算参数见表B.2。

表B.2污耐压法风险分析计算参数

根据污耐压法，利用绝缘子污耐压与盐密（ESDD）的关系曲线，计算在当前污移等级条件下的绝 缘子片数配置情况，与线路实际绝缘子片数配置情况进行比较。宜考虑以下因素： a）确定线路所经地区的现场污移度。当缺少污区分布图、等值盐密/灰密测量值或监测值时，可 利用输电线路周边大气环境参数，推算理论盐密值，代替绝缘子盐密和灰密监测值。 b 根据人工污移试验结果，获得不同绝缘子的50%污移闪络电压（U50%）和盐密之间的关系，可 按式（B3）计算：

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c）计算绝缘子的耐受电压Unl。由线路设计目标闪络概率P，确定单串绝缘子闪络概率P，按式 (B.4)计算：

P线路设计目标闪络概率； P一—单串绝缘子闪络概率； n一同一线路一定区域范围内并列运行的绝缘子串数。 污耐压校正系数k按正态分布函数由式（B.5）计算：

由单串绝缘子的闪络概率P，依据正态分布表求得k。将k带入式（B.6)，可求得绝缘子的耐受

一标准偏差，可取7%。 进行可溶盐的盐密修正。在等值盐密0.02mg/cm²～0.2mg/cm²范围内，单一NaC1所对应的 盐密与不同Ca离子组合盐所对应的等值盐密修正系数K，按式（B.7）计算：

D一一组合盐中Ca离子浓度。 当盐密较小时，有机可溶物可有效影响污移物中CaSO4的溶解度，可不进行等值盐密修正。当 时，有机可溶物难以继续促进CaSO4中的溶解，需进行等值盐密修正。 e）进行灰密修正。灰密修正系数K,按式（B.8）计算：

N一一与绝缘子有关的常数； /D一一绝缘子上下表面积污比。 g）对U修正后的耐受电压Uz按式（B.10）计算： Un2 = K,K,K,Un h）进行海拔修正，某海拔下，线路悬式绝缘子串片数m按式（B.11）计算：

Umax 系统最高运行电压； H海拔; 一该种绝缘子污闪电压的海拔修正系数，由试验确定

若通过污耐压法计算出的当前现场污移等级下绝缘子片数计算值大于实际绝缘子片数，说明绝 不足，有发生污闪的风险。

附录C （资料性附录） 风偏故障风险计算方法选择

弦多边形法可精确计算悬垂绝缘子串风偏后各点的空间位置，如图C.1所示。宜考虑下列因素： a）此方法依据的是静力平衡原理，因此计算时选用稳态风（或静风）。 b） 风速的观测高度一般取离地面10m，若观测高度不统一可根据风速高度变化系数进行换算。 将观测到的风速换算为连续自记10min平均风速。 d 当输电线路架设于迎风山坡、山脊等类似地形时，考虑风向与水平面的夹角。 e） 绝缘子串中各片绝缘子视为刚体单元。 绝缘子串各单元之间铰接且忽略摩擦。 悬垂串风偏角计算方法如图C.1所示。

图C.1弦多边形法计算示意图

悬垂绝缘子串末端B点分别作用着导线传递过来的水平横向荷载W及垂直荷载W、。设悬垂串中各 gv2、、gm，各荷载分别作用在单元的中央。根据风偏后静力平衡条件，可得悬垂绝缘子串水平方向 偏移距离元，、垂直方向投影长度元，和风偏角分别为：

由于弦多边形法计算较为烦琐，实际工程中很少采用。

由于弦多边形法计算较为烦琐，实际工程中很少采用

C.1.2刚体静力学模型法

2,cos 2 ( w. + 0.5g +2gmm w+0.5g+w+0.5gm PAB=arctan

工程中大多采用刚体静力学模型法计算悬垂绝缘子串和跳线的风偏，如图C.2所示。宜考虑下列因素 此方法依据的是静力平衡原理，因此计算时选用稳态风（或静风）。 b） 风速的观测高度一般取离地面10m，若观测高度不统一可根据风速高度变化系数进行换算。 c） 将观测到的风速换算为连续自记10min平均风速。 当输电线路架设于迎风山坡、山脊等类似地形时，考虑风向与水平面的夹角。 e） 整支绝缘子串为以铰接方式与横担相连接的刚体直棒，在外力作用下不发生弯曲或变形。 悬垂串风偏角可按下列计算式计算：

a）导线和绝缘子串的受力

b）简化后的导线和绝缘子串的受力

绝缘子串上水平风荷载和重力集中作用于其中点，为便于分析和计算，根据力矩不变原理，可将力 F和G.的作用点移到绝缘子串与导线连接处。由此可得悬垂绝缘子串摇摆角为：

Fa +0.5F p=arctan Ga +0.5G,

Fa一垂直作用于导线的水平风荷载，kN； Fj一绝缘子串风荷载，kN; Ga导线垂直荷载，kN； Gj绝缘子串重力，kN。 刚体静力学模型法在不考虑高差、导线两侧挂点所受约束、风荷载分布方式、脉动风影响等条件时 十算绝缘子串摇摆角较为准确

刚体静力学模型法在不考虑高差、导线两侧挂点所受约束、风荷载分布方式、脉动风影响 计算绝缘子串摇摆角较为准确

绝缘子串一导线整体数值模型法可精确模拟绝缘子串和导线（或跳线）风偏运动轨迹，考虑了

在进行风偏分析时需综合考虑输电线路台账信息、输电线路运行状态监测信息、风偏跳闸运行 故障风险计算参数见表C.1。

HG/T 4401-2012 轮胎翻新生产技术规范DL/T14812015

表C.1风偏故障风险计算参数

图C.3高差示意图（低于基准线为正，反之为负）

表C.2风偏故障风险计算结果

冰害故障风险计算时应综合考虑输电线路台账信、输电线路运行状态监测信息、气象部门发布的雨 雪冰冻预警信息、冰害运行经验。风险计算参数见表D.1

GB/T 17903.2-2021 信息技术 安全技术 抗抵赖 第2部分：采用对称技术的机制表D.1冰害故障风险计算参数