13 对地距离及交叉跨越

13.0.1  本条为强制性条文。导线与地面、建筑物、树木、铁路、道路、河流、管道、索道及各种架空线路的垂直距离，《技术规程》是按最高气温或覆冰情况求得的最大弧垂来计算。在制定过程中，有些单位提出是否可按导线允许温度来计算弧垂，理由是：第一，目前电力系统负荷较重，导线有过热现象，应予考虑；第二，国际上许多国家也是按导线允许温度设计的。对上述意见，经过研究认为，最大弧垂的计算条件和间隔距离要求是相对应的，它决定了杆塔的高度。多年来，按《技术规程》设计的线路，在对地距离和交叉跨越方面，运行情况是好的。如果现在改为按导线允许温度来设计，势必抬高了标准，增加了基建投资。

    一般情况下导线截面是按经济电流密度选择的，常年运行时导线温度是不高的，只在系统事故线路短期过载运行时导线温度才能达到70℃。

    因此，保留《技术规程》的计算条件是合适的。现再补充说明以下三点：

    1  重覆冰区的线路，由于严重的冰过载或不均匀覆冰和验算覆冰使导线弧垂增大，对跨越物或地面的间距减小，造成人身触电伤亡，导线烧伤、线路跳闸等事故。如贵州六水线、水盘线，云南的以东线，羊盘线、五镇线，湖南的双道线等均发生过这类事故。为此，本条补充规定了对重覆冰区的线路，还应计算导线不均匀覆冰和验算覆冰情况下的弧垂增大。

    2  为解决架线过程中，由于设计和施工的误差而引起导线对地距离的减少，一般采用在定位过程预留“裕度”的方法来补偿。

    在输电线路的设计和施工过程中，由于技术上和设备工具上的原因，往往使计算所得的导线弧垂数值与竣工后的数值之间存在着一定的差距。其产生的原因，概括起来可分为：测绘误差、定位误差和施工误差三种情况。如果再细分一下，测绘误差又包含有断面测量和制图展点两种误差。定位误差有模板刻制和图纸上排杆位两方面的问题。施工误差则是由于工艺水平关系必然存在的一种实际情况，它是由于划印压接不准，耐张绝缘子串量度不准，以及温度计指示的气温数值不能代表导线的温度等原因产生的。因此，杆塔定位时必须考虑“导线弧垂误差裕度”。该值视档距大小、地形条件、断面图比例尺大小而定。一般情况下，可根据线路电压等级确定。110kV及以下线路不宜小于0.5m，220kV及以上线路不宜小于0.8m，大跨越尚应适当增加。

    3  大跨越的导线，其截面往往是按发热条件确定的。导线允许温度远大于本条规定的一般线路的数值，而且大跨越在线路中的地位又比较重要，因此为考虑电流过热引起弧垂增大的影响，故补充规定了在大跨越段，确定导线至地面、建筑物、树木、铁路、道路、河流、管道、索道及各种架空线路的距离，应按导线实际能够达到的最高温度计算最大弧垂。

    提高导线允许温度到80℃时，按经济电流密度选择导线的线路，应按50℃弧垂校验限距。

    计算表明导线40℃～50℃弧垂差大于70℃～80℃弧垂差。为简化按经济电流密度设计线路的工作，可在导线允许温度从70℃提高到80℃时，将定位弧垂的温度相应从40℃提高到50℃。这样的调整，对一般的平地档距，可以期望获得与现行规范相似的良好配合和运行效果。

    据IEEE 1980年No.2的论文介绍，美国BPA公司也是按50℃导线弧垂做定位设计。

    验算覆冰条件、导线最高温度及导线覆冰不均匀情况下对被交叉跨越物的间隙距离按操作过电压间隙校验。

13.0.2  本条为强制性条文，说明如下：

    1  导线对地距离。

        1)110kV～330kV线路的对地距离是以不发生危险的电气间隙放电事故，即考虑正常的绝缘水平来决定的。

    如330kV在非居民区按城乡郊区在夏收季节若用汽车运输时，按交通部门规定载高以4.0m计算，操作过电压的等效间隙取1.95m，裕度取0.5m，则导线对地距离为：4.0＋0.5＋1.95＝6.45m。

    如按日本规范计算(对地距离数值按每10kV增加0.12m计算)，现以220kV的对地距离数值为基准，得330kV导线对地距离值为：6.5＋11×0.12＝7.82m。

    此外，前苏联1972年《电工手册》规定取7.5m，加拿大标准取8.25m。

    根据上述情况，经讨论确定，330kV对地距离数值采用7.5m。

        2)500kV输电线路导线对非居民区地面的距离除要考虑正常的绝缘水平外，还要考虑静电场强的影响。

    对高压输电线下静电感应的影响，各国考虑的原则和方法各不相同。日本建设500kV线路时，对地距离是由静电感应来控制的，考虑的原则是把线下可能出现的暂态电击，控制到人们没有感觉或没有不舒服的水平，为此对地距离选得很高。美国和前苏联则是先按绝缘要求选择对地距离，然后再作静电感应校核，要求人在线路走廊内接触车辆或其他物体时不遭到损害，即符合电容耦合流过人体的工频电流不超过5mA和4mA。在设计我国第一代500kV线路时，对可能停留在线下的各种车辆做了模拟试验和试验线路的实测试验，试验结果均表明对500kV线路在满足绝缘要求的条件下，一般都能满足稳态电击电流小于5mA的要求。根据当时在试验线路下所做的大量电击试验证明，由静电感应产生的暂态电击，虽然不会危及人身安全，但给人们造成的刺激是明显的，甚至可以很难受的，随着场强的减小，电击引起的疼痛也明显减轻。从500kV线路电击情况的调查来看，基本上全属暂态电击，因此认为对暂态电击水平亦应有所控制，考虑到影响暂态电击的因素很多，除物体对地电容外，还与对地绝缘情况和气候条件等因素有关。国际上至今也没有一个统一标准，为此决定从场强上作一些限制，以减轻暂态电击疼痛程度。在1978年锦州会议决定把第一代500kV线路下场强控制在10kV/m内。它相当于国外已运行的500kV线路一般的场强水平。

    最近几年国外杂志和有关文献报导，各国也陆续把线下地面附近场强作为设计高压线路的限制条件之一，由于考虑的原则和制定标准的根据不同，在数值上相差很大。例如，1975年前苏联规定500kV和750kV线下场强不得大于15kV/m，跨越公路时不得超过10kV/m。1980年美国能源部制定的《超高压和特高压电气和机械设计标准》规定，交流超高压和特高压线下场强不能超过12kV/m。1980年美国邦维尔电力管理局对新设计的第四代500kV线路规定线下场强不得超过9kV/m，这些规定和我国第一代500kV对场强的要求基本一致。

    至于输电线下的电场是否会对人有危害的生态影响的问题，由于人们不可能长期停留在线下高场强的地方，故在建设第一代500kV线路时，并无反映。但自前苏联1972年在国际大电网会议上提出500kV变电站内的电场对运行人员可能有生态影响后，在世界各地确有不少人开始研究输电线下的电场是否也会给人们带来有害的生态影响，1980年国际大电网会议，根据已发表的研究成果正式发出通告，说明现在有压线下的电场对人体无害，离允许的电场值还有很大的安全裕度。

        3)按全档距电场分布决定对地距离和最高场强的实际影响。

    鉴于对线路线下电场的限制，主要出于减轻由暂态电击给人们造成的不舒服感，没有涉及人身伤亡的问题，还考虑到人们在线路走廊内从事农业劳动时，在各个地方停留的机会是均等的不可能全集中在高场强的地方。如前所述，高场强区只占整个走廊中很少的地方，它又只在气温最高弧垂最大时才出现在档距中央边线外侧的狭长范围内，全年中气温最高的日子是有限的，而农事活动季节性很强，春种秋收农忙季节气温不高，线路弧垂不是最大，在考虑一个档距内的静电感应水平时，应综合考虑这些因素，为此建议500kV线路跨越农田对地距离取10.5m。在该距离时线下场强接近10kV/m的范围位于档距中央边相线下，两个狭长地段约占总面积的百分之几，并且只在一年中气温最高时出现(见图15阴影面积)。

图15  导线对地距离10.5m，离地面1m接近10kV/m场强的范围

(图中阴影部分)

        4)国外500kV线路线下实际场强。

    国外关于高压输电线路跨越农田的场强，日本有跨越稻田的场强取4kV/m～5kV/m的意见，根据前苏联500kV线路参数计算得到的线下最大场强为11.4kV/m，英国400kV线路最大场强在10kV/m左右。美国500kV线路各公司取值不完全一样，根据搜集到的美国1965年至1980年间建成的37条单同500kV线路参数，计算线下离地1m的最大场强，场强在5kV/m以下的有22条，占计算线路总长的58％，场强在9kV/m～10kV/m的有9条，约占总长的30％，场强大于10kV/m的有6条，约占总长的12％。

        5)运行线路的电击情况是运行部门所关心的，1981年发表的对美国和加拿大37个电力公司所属450kV以上线路的调查记录中，运行电压450kV～550kV线路总长23887km，运行电压为700kV～800kV线路总长4173km，线下地面最大场强，分别可达11kV/m和12.5kV/m。调查结果表明，运行以来没有发生过暂态电击引起的直接伤亡和二次事故。但由于电击给人造成疼痛和惊慌而向电力公司提出申诉是有的，电力公司记录在案的申诉情况如表26所示：

表26  北美500kV和750kV电击情况

    上述调查是通过通信填表方式进行，电力公司记录的电击数还不能完全代表运行以来总的电击数，但从两种电压等级电击数对比来看，500kV电压级的电击数是较低的，从表26还可以看出765kV线路运行时间和线路长度都较500kV线路短，但电击数大于500kV线路。若折算成同样长的线路和运行时间，它的申诉率为500kV的6.23倍。

    1982年12月对已建成运行的500kV平武的线下电场进行实测的结果表明，平武线线下实际场强较设计允许值低很多，主要的原因足导线实际对地高度普遍比设计值高。抽查元锦辽工程部分线段工程断面图亦发现这一现象，在被抽查的平地和山地两个线段中，定位后的对地距离比设计要求高出0.5m及其以上的平地占95％，山地占99％。分析原因除了在定位设计时按规定考虑对地距离综合误差外，还有其他一些客观原因，例如，定位时为了躲开沟渠或选择合适的建立塔地点，常使实际档距缩短，从而使对地高度增加；线路跨越通信线或低压配电线时，为满足交叉跨越要求亦使对地距离相应增加；此外，由于杆塔是按3m一级分档，选用高一档杆塔时亦使对地距离无形增大。考虑这些因素后，500kV三角排列线路按10.5m对地距离设计，建成后能在档距中央出现10kV/m场强的档距是为数不多的。

    2  导线对山坡、峭壁、岩石的距离。

    线路在交通困难地区、步行可达和不可达山坡的对地距离均按操作过电压的放电间隙，再根据人体、物体的高度并考虑一定的裕度而决定。如对目前投运的500kV线路大部分地区取值分别为9、8.5、6.5m。

    前苏联规程取7m和5m；日本规程为7.28m。

    根据行业标准《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》DL/T 620-1997式(24)求得操作冲击50％放电电压U_C为：

    根据东北电力设计院新稿设计手册中图2-6-45查曲线得要求的间隙约3m。

    交通困难地区与步行可达山坡的对地距离各个电压等级是同样的间隙标准，我们认为500kV线路也可考虑取同样标准。

    步行可达山坡按人放牧时挥鞭合并考虑取6.5m，再给予2m的裕度，取8.5m(交通闲难地区亦取此值)；步行不可达山坡仅考虑操作过电压间隙和人鞭高度，故取值6.5m。

13.0.3  输电线路通过居民区，为确保人身安全，宜采用固定横担和固定线夹，对居民区采用合成横担或瓷棒绝缘子横担也应为固定式。根据运行经验，跨越杆塔应采用固定线夹(跨越河流除外)。

13.0.4  本条为强制性条文。通过调查，多数单位认为输电线路不应跨越屋顶为燃烧材料做成的建筑，故保留《技术规程》的条文。输电线路不应跨越屋顶为燃烧材料做成的建筑，主要是指有人居住的房屋。对其他虽是燃烧材料(例如草料)为顶盖但无人居住的建筑，如无重要物品的仓库、猪圈、牛棚等，可视具体情况酌情处理。

    500kV线路与建筑物的最小垂距：对非长期住人、非易燃材料屋顶的建筑物，线路跨越的最小垂直距离目前全国有8.5、9、18m三个数值，大多数地区按前两个数值。上海地区500kV江黄线曾有几处线路跨越住人房屋的试点。经上海市政府同意的试点标准为：有人居住的房屋垂直距离取9m；无人居住房屋取8.5m。

     国外500kV线路不允许跨越住人房屋；前苏联规定500kV导线跨越厂房的最小垂直距离为7m；日本为10.05m；加拿大为6.7m。

    本规范表13.0.4-1标题中的最小垂直距离系指输电线路跨越建筑物时，导线在最大弧垂的情况下与建筑物顶部的净空距离。

    本规范表13.0.4-2标题中的最小净空距离系指输电线路邻近建筑物时边导线在最大风偏的情况下，边导线与建筑物之间的最小净空距离。

    本规范表13.0.4-3标题中的水平距离系指输电线路无风时边导线与建筑物在水平投影面上的距离。

    水平距离小于本规范表13.0.4-3所列数值时，应考虑最大风偏情况下边导线与建筑物间的最小净空距离不小于本规范表13.0.4-2。

    规划建筑物指不明结构和层高的规划建筑物，设计中应作多层建筑物考虑。

13.0.5  本条为强制性条文。场强取值高度与有关标准一致，条文含义更为明确，场强取值高度为“房屋所在位置离地面1.5m处未畸变电场不得超过4kV/m”。

    经过各国大量的试验研究，到目前为止，普遍认为长期处于超高压线路附近的电场中，对人体不至于产生不良影响，但本条仍规定500kV及以上电压级线路暂不考虑跨越经常住人的建筑物，并按运行线路实际情况，对500kV和750kV线路分别规定边相导线地面投影外5m和6m以内不允许有经常住人的建筑物(日本规定500kV线路边相地面投影3m以内不允许有住房)，以策万全。

    对被跨越的非长期住人建筑物和邻近民房，控制房屋所在位置离地面1.5m处未畸变电场不超过4kV/m，以满足环保部门的要求。根据实测，此时户内的电场小到接近于零。参照《技术规程》规定：330kV线路同220kV线路一样，在某些情况下是允许跨越房屋的。330kV线路线距一般为7m、8m和9m，若被跨越的民房高度为4m或5m，线路架线相应的高度为11m或12m，其相应的最大地面未畸变场强如表27。

表27  线下最大地面未畸变场强

    可见，330kV线路跨越民房时，其最大地面未畸变场强在4kV/m上下。500kV线路即按此经验选取4kV/m作为界限，多年来华东地区以及国内其他地区的绝大部分500kV线路拆迁房屋的实际标准均为4kV/m。

    我们曾对某500kV线路工程的拆迁房屋数量进行统计分析，该线路导线排列为三角排列，常用悬垂型杆塔的横担宽度为14m，仅为水平排列导线横担长度的60％左右，若场强取3kV/m为界限，则拆房费用还要增加12.5％，相当可观。近年来，拆房费用不断上涨，华东地区线路拆房费甚至高达2000元/m2以上。并且还涉及大量政策处理和住房建设问题，直接影响整个工程的进度。

13.0.6  为满足对环境保护的要求，按有关规定：输电线路经过经济林木或树木密集的林区时，应按树木生长的自然生长高度，采用高跨原则。林木的自然生长高度，需经调查收资，并取得当地林木管理部门的认可。对于高跨绿化带困难且不经济时，可与有关部门协商考虑更换树种。

    导线与树木、果树、经济作物的垂直距离、净空距离，都为电气安全绝缘间隙加上一定的裕度而计算得到的。

13.0.7  本条文是按架空输电线路与弱电线路接近和交叉装置规程中有关规定而编制的。

13.0.8  根据现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016的要求，作了些补充和修改。

    1  关于输电线路与易燃易爆场所的防火间距，不应小于杆塔高度加3m。

    2  散发可燃气体的甲类生产厂房如与明火接近，有可能发生燃烧或爆炸。考虑到输电线路运行过程有可能产生电弧或火花，为安全起见，参照《建筑设计防火规范》GB 50016的要求，补充规定了输电线路与散发可燃气体的甲类生产厂房的防火间距还应大于30m的要求。

    3  关于输电线路与爆炸物的接近距离，按照爆炸物的布置方式(开口布置或闭口布置)有不同的要求，设计时可参考有关专业规范。

    以上规定，均是针对输电线路事故时，不致危及接近的易燃易爆场所。但在输电线路设计中，往往还要考虑易燃易爆物发生事故时，不危及线路的安全运行。如果有此需要，可参照有关专业规范或与有关单位协商解决。

13.0.9  在通道非常拥挤的特殊情况下，可与相关部门协商，在适当提高防护措施，满足防护安全要求后，可相应压缩防护间距。

13.0.10  根据原能源部《关于防范500kV输电线路事故再度发生的紧急通知》(能源电[1989]159号)的建议提高对重要交叉跨越的可靠度提出此项要求。华东地区500kV线路均按此标准设计。

13.0.11  本条为强制性条文。输电线路对各种交叉跨越物的距离，其取值原则由电场强度、电气绝缘间隙以及其他因素决定。输电线路与交叉跨越物的水平距离主要是为了避免输电线路对其他部门设施产生影响，如车辆行驶时电力线杆塔对司机视线的阻挡、电力线倒塔时对其他设施造成的危害等。在现行线路设计规程中，其取值大多与电压等级无关，相关部门亦已认可，故可沿用《技术规程》的值。个别与电压等级相关的距离，按各电压等级取值的级差递增取值。

    以500kV架空输电线路交叉跨越为例：

    1  交叉跨越表(见表28)。

表28  交叉跨越表

    注：500kV线路跨越电力线时，还应验算导线上带电作业，人体及飞车金属部分(如用飞车时)对被跨越导线、地线间的距离不小于3.8m。

    结合第二代500kV塔头及国内目前的设计标准，并参照前苏联、日本等国的规程规定本规范表13.0.11中的500kV跨越要求。

    2  目前我国的电力线路已有很大的发展。35kV及以下线路遍布各个地区，这些线路对电网的影响也随着低压线路的不断增加而相对减少。对跨越35kV及以上线路时跨越档内不允许有接头的要求给施工带来相当大的困难，已不适应目前的实际情况。同样，线路跨越等级公路也有类似的问题，目前我国公路建设飞速发展，各地的公路网四通八达，二级公路随处可见。线路跨越二级公路不允许有接头的要求也对电力线路的建设造成很大的限制。根据线路施工及运行经验，仅对曾经出现过事故的爆压连接加以限制是比较恰当的。为此，本规范规定：①线路跨越35kV线路时不限制导、地线接头。②二级公路跨越档内不允许导、地线采用爆压方式的接头。

    3  目前线路跨越标准铁路时全国均按14m设计；非标准铁路按13m设计(华东地区有按12m设计的线路)。这些标准已为全国的铁路部门所接受。目前，全国的电气化铁路逐渐增多且出现了(规划中)城市高架电气铁路。线路跨越这些电气化铁路时各大铁路局的标准有一些差异。华北、东北地区既有要求弧垂最低点距轨顶21m(来源是承力索杆顶15m＋6m安全距离)，也有要求16m的。中南、华东地区要求16m。综合这些情况我们认为设计标准可取16m为最低限或按协议要求。线路跨越铁路时，铁塔基础边缘距铁轨中心取30m。

    4  目前，线路跨越等级公路全国均按14m考虑；非等级公路，大部分线路设计取12m。少数地区取11m或13m。本规范取12m。

    目前全国已有多条高速公路，跨越标准目前仍按14m考虑。铁塔基础边缘根据公路部门的要求应距高速公路红线15m以外(即高速公路下缘的排水沟以外15m)。

    5  500kV线路对电车道路面及对承力索或接触线：日本标准为10.05m和7.28m；前苏联标准为：13m(无轨电车)、11.5m(有轨电车)和5m。我国500kV线路跨越电车轨道按跨越电气铁路同样考虑取16m。

    线路跨越电气铁路的承力索或接触线按跨越电力线同样考虑取6m；线路跨越索道的承力索可按步行不可达山坡的情况考虑取6.5m；导线风偏后由于对管、索道内容是归并在一栏内，故均按7.5m取值。

    6  跨越河流时，500kV第一代线路设计标准：距通航河流五年一遇洪水位10m；距最高船桅6m。不通航河流：距百年一遇洪水位7m；冬季至冰面12m。目前第二代线路设计标准：全国大部分地区的设计距通航河流五年一遇洪水位9.5m；距最高船桅：东北地区为5.5m，其余地区多为6m。对不通航河流：距百年一遇洪水位，东北、华东地区为6.5m；其余地区仍多为7m。冬季至冰面都按11m设计(三角排列铁塔取10.5m)。

    对通航河流日本规程未明确，但指出导线距水面的高度必须保证船舶航行没有危险；前苏联规程为8m。

    根据上述情况并考虑最近几年全国洪涝灾害较多的情况，本规范编制组认为，对通航河流五年一遇洪水位的跨越标准可取9.5m；距最高船桅仍取6m；对不通航河流距百年一遇洪水位，取6.5m；冬季至冰面水平排列铁塔取11m、三角排列铁塔取10.5m。

    7  线路跨越通信线、电力线时，由于是静电感应控制，所以全国的设计标准均对跨越杆塔顶取8.5m，跨越导、地线取6m。

    8  500kV线路跨越特殊管道及索道：前苏联规程中最小垂直与最小水平距离及路径受限制地区导线最大风偏时的净距均为6.5m。日本规程最小垂距为7.28m；最小水平距离为10.05m(未提导线最大风偏)。

    目前国内线路跨越特殊管道时：中南地区葛武线、平武线取7.5m；大房线按协议要求取值。我们倾向于按协议要求，当然，如订协议有困难时也可参考已建成的线路或按7.5m取值。在路径受限制地区导线最大风偏情况下取最小水平距离8m。当特殊管道(架空)或索道为金属材料制作时还应校验500kV线路挂飞车时的最小垂距不应小于3.2m。

    9  线路跨越索道的设计标准各地差异较大。东北地区取6m，平武线、葛武线取6.5m，大房线取8m，漫昆(Ⅱ)回线取8.5m。由于索道只有在山区才出现，从实际情况看应和步行可达山坡的情况同样考虑。故认为索道顶部与导线的距离可取6.5m(底部可按8.5m考虑)。

    10  在路径受限制地区，当二回平行的输电线路杆塔同步排列时，二回输电线路邻近的边相导线间的最小水平距离类同于同杆双回路上不同回路的不同相导线间的水平线距。

    同一回路导线的水平线间距离，对1000m以下档距，按档距中导线接近条件考虑，按以下公式计算：

    式中：k_i——悬垂绝缘子串系数，取0.4；

          D——导线水平线间距离(m)；

          L_k——悬垂绝缘子串长度(m)；

          U——系统标称电压(kV)；

          f_c——导线最大弧垂(m)。

    同杆双回路上不同回路的不同相导线间水平线间距离应比上式要求加大0.5m。

    路径受限制地区大都在发电厂、变电站进出线段或邻近城市的走廊拥挤地段，多为平原和丘陵地区，档距一般为400m～600m，气象条件：最大风速30m/s～35m/s，最大覆冰10mm，导线一般为LGJ-400、LGJ-500、LGJ-630、ACSR-720，路径受限制地区同步排列输电线路边导线间的最小水平距离按表29选取。

 表29  路径受限制地区同步排列输电线路边导线间的最小水平距离取值表

    按上式计算结果，最后取值再考虑一定的安全裕度。

    相互平行的500kV线路(中心线间的)最小距离，华南地区为40m；华北地区为55m；华东地区为45m；东北地区一般都在60m以上。最小走廊宽度的计算一般要考虑以下几个方面：①无线电干扰；②静电感应；③工频及操作冲击条件时的闪络；④导线偏移；⑤舞动；⑥线路维修要求；⑦线路架设要求；⑧杆塔型式及尺寸；⑨可听噪声。根据国内外的计算资料，最小走廊的范围是在40m～70m(风速范围30m/s～40m/s)变化。建议两回三角排列塔的平行线路取中心线间最小水平距离(横担长度≤9m)为45m。两回水平排列塔的平行线路取中心线间最小水平距离为55m。

    考虑其他变化因素等，对于500kV相互平行两线路杆塔位置交错排列，导线在最大风偏时对相邻线路杆塔的最小距离取7m。

     表3.0.11注1～4保留了《技术规程》条文；注2中500kV内容见上述第10款的计算内容；注5重要交叉跨越技术条件需征求施工及运行单位意见后制定，是为了确保交叉跨越满足其他行业的相关要求。