國內(nèi)外電力金具標準主要內(nèi)容對比研究

譚 琳，熊維持，劉之毅

（中國電建集團成都電力金具有限公司，四川 成都 610100)

電力金具是連接和組合電力系統(tǒng)中的各類裝置，傳遞機械負荷、電氣負荷及某種防護作用的金屬附件，是電網(wǎng)建設(shè)中必要的產(chǎn)品之一。隨著中國電力行業(yè)的高速發(fā)展，中國的電網(wǎng)技術(shù)已在世界處于領(lǐng)先地位。近幾年，跟隨中國電網(wǎng)技術(shù)“走出去”的戰(zhàn)略步伐，電網(wǎng)裝備與制造業(yè)的相關(guān)企業(yè)也將目光瞄向海外市場。作為輸電線路配套設(shè)備制造行業(yè)之一，國內(nèi)電力金具企業(yè)也在大力拓展海外市場，面臨著與國際先進金具企業(yè)的同臺競爭的情況。為了提高技術(shù)工程師對中外標準的靈活應(yīng)用能力，推廣中國的電力金具產(chǎn)品，推動中國標準走向世界，因此我們需要通過收集和對比研究國內(nèi)外電力金具標準的差異，為企業(yè)培養(yǎng)一批能正確使用標準、理解并掌握中外標準的差異部分、熟練應(yīng)用標準對比研究成果的標準管理人才。

本文將梳理國外內(nèi)電力金具標準的現(xiàn)狀，從電力金具一般性技術(shù)要求和試驗以及關(guān)鍵金具間隔棒、防振錘的技術(shù)要求和試驗入手，分析國內(nèi)外電力金具的標準差異性，為國內(nèi)電力金具產(chǎn)品在國際工程的應(yīng)用提供參考[1]。

1 國內(nèi)電力金具標準現(xiàn)狀

隨著我國標準化工作的發(fā)展，我國電力金具標準化工作也在逐步推進。目前我國的電力金具標準主要采用GB/T 國家標準和DL/T 電力行業(yè)標準。這些標準不僅應(yīng)用在國內(nèi)電力金具產(chǎn)品設(shè)計和制造上，在東南亞、南亞及非洲等部分國家和地區(qū)也得到了推廣應(yīng)用。這些國家和地區(qū)的業(yè)主認可按照我國標準設(shè)計及制造的金具產(chǎn)品，但需要我們提供我國標準以供業(yè)主使用。翻譯并應(yīng)用我國的標準，有助于推廣我國標準“走出去”，增強我國標準的國際影響力，為中國電力金具企業(yè)“走出去”鋪平道路。

現(xiàn)階段我國電力金具的主要標準有5 項：

GB/T 2314-2008《電力金具通用技術(shù)條件》是電力金具標準中的核心標準，規(guī)定了電力金具在設(shè)計、制造及安裝使用等方面的通用技術(shù)條件。GB/T 2315-2017《電力金具標稱破壞載荷系列及連接型式尺寸》將電力金具標稱破壞載荷從40kN 到3300kN分為18 個等級，規(guī)定了每個等級的螺栓大小、螺栓等級、單板厚度、材料強度、桿徑等關(guān)鍵連接尺寸。GB/T 2317-2008《電力金具試驗方法》一共由4 個部分組成，分別規(guī)定了電力金具的機械試驗，電暈和無線電干擾試驗，電氣接續(xù)金具的電阻、溫升及熱循環(huán)電氣性能試驗的試驗方法和驗收準則，以及電力金具的驗收規(guī)則等。DL/T 1098-2016《間隔捧技術(shù)條件和試驗方法》和DL/T 1099-2009《防振錘技術(shù)條件和試驗方法》分別規(guī)定了架空線路導線用間隔棒和防振錘的基本技術(shù)要求，試驗項目，試驗方法及驗收準則[2，3]。

2 國外電力金具標準現(xiàn)狀

國外電力金具標準的主要分為兩類。第一類是在國際工程中應(yīng)用范圍較廣的IEC 標準。拉美洲、東南亞、非洲等部分國家和地區(qū)沒有建立本國的金具標準體系，也不熟悉我國標準，一般會采用IEC 標準。對比研究這些標準與我國標準的差異點，有助于我們在產(chǎn)品的設(shè)計、制造過程中更好的執(zhí)行IEC 標準的要求。第二類是英國、巴西等國家有本國的標準或規(guī)范。英國采用BS標準和NGTS 規(guī)范，其中BS 標準是由英國標準協(xié)會（BSI）制定，NGTS 規(guī)范是由英國國家電網(wǎng)制定。巴西采用NBR 標準，由巴西技術(shù)標準協(xié)企（ABNT）制定。對比研究當?shù)貥藴屎鸵?guī)范，有助于深入了解當?shù)氐脑O(shè)計需求，掌握技術(shù)差異，學習和借鑒當?shù)亟鹁弋a(chǎn)品的創(chuàng)新點和先進點，提高我們的設(shè)計和制造工藝水平。

常用的國外電力金具標準有以下幾項：

IEC 61284-1997《架空線路-金具的技術(shù)要求和試驗》是國際工程中的核心金具標準，規(guī)定了架空電力線路及變電站用電力金具的一般技術(shù)要求、試驗方法、驗收準則等。IEC 61854-1998《架空線路-間隔棒的技術(shù)要求和試驗》和IEC 61897-1998《架空線路-防振錘的技術(shù)要求和試驗》分別規(guī)定了架空線路導線用間隔棒和防振錘的基本技術(shù)要求、試驗項目、試驗方法及驗收準則等。

BS 3288《架空線路用絕緣子和金具》共有4 個部分，本文對比研究涉及到的標準有《第1 部分：性能和常規(guī)要求》和《第2 部分：絕緣子金具規(guī)范》，規(guī)定了架空線路、變電站、電力牽引線路用金具的性能和一般要求、試驗方法以及驗收準則等。NGTS 3.4.1《架空線路導線用間隔棒》和NGTS 3.4.7《架空線路導線用防振錘》是英國國家電網(wǎng)對與輸電相關(guān)的裝置和設(shè)備的功能及性能要求的系列文件中的一部分，分別規(guī)定了導線用間隔棒和防振錘的性能和試驗要求。

NBR 7095-1981《輸電線路、高壓和超高壓變電站中的電力金具》規(guī)定了架空輸電線路、高壓和超高壓變電站中所使用的電力金具的技術(shù)特性和使用要求。

3 國內(nèi)外一般線路金具標準差異分析

本文對比分析的一般線路金具標準有GB/T 2314、GB/T 2317、IEC 61284、BS 3288 和NBR 7095。這些標準中的一般技術(shù)要求基本相同，并根據(jù)本國的國情進行了一些額外的要求，但并無矛盾沖突的內(nèi)容。GB/T 2314 和GB/T 2317 是參考IEC 61284標準制定的，與IEC 61284 差異較小，依照GB 標準生產(chǎn)出來的產(chǎn)品可以滿足IEC 標準的要求。GB/T 2314 還對金具產(chǎn)品的性能、結(jié)構(gòu)方面進行了要求，并在GB/T 2315 中標準化了金具產(chǎn)品的連接尺寸，使金具產(chǎn)品通用性更強。BS 3288-1 要求金具應(yīng)符合IEC 61284 的相關(guān)要求，并在BS 3288-2 中以圖紙的形式規(guī)定了常用金具的尺寸。

在金具材質(zhì)方面，IEC 61284 中對金屬材料和非金屬材料做出了要求，并給出了金屬材料的主要類別。GB/T 2314 中則更詳細的規(guī)定了金屬和非金屬材料的技術(shù)要求，并對高寒地區(qū)的材質(zhì)做出了要求。NBR 7095 按照金具類別規(guī)定了材質(zhì)。

在金具尺寸公差方面，BS 3288 中規(guī)定的未注公差較GB/T 2314 嚴苛，在產(chǎn)品制造過程中需重點關(guān)注尺寸精度。

在試驗項目方面，IEC 61284中規(guī)定了金具產(chǎn)品所要求通過的試驗，其他標準均在IEC 61284的基礎(chǔ)上根據(jù)本國的需求增加或減少了個別試驗。僅IEC 61284中明確了磁損耗試驗的方法，但未強制要求完成此項試驗；GB/T 2317中增加了均壓屏蔽類金具、接觸金具、母線金具的機械強度試驗；NBR 7095增加了鋅金具、導電金具和銅合金金具的耐腐蝕試驗及金具串組的電弧試驗。

目前比較流行的MSR Daily 3D、MSR Action 3D和MSRC-12數(shù)據(jù)集運動幀數(shù)較少,不滿足某些模型訓練需要的數(shù)據(jù)多樣性,數(shù)據(jù)集中行為幀的數(shù)量不等,不利于觀察運動歷史圖像的動作變化細節(jié)[12]。所以本文花費了大量時間自建行為數(shù)據(jù)集,并用該數(shù)據(jù)集完成實驗。

在機械強度試驗方面，各標準差異較小，試驗方法和試驗步驟基本一致。對于金具破壞載荷試驗，主要差異體現(xiàn)在機械損傷載荷值，BS 3288 規(guī)定為機械破壞載荷的75%，NBR 7095 規(guī)定為60%。對于金具的滑移載荷試驗，主要差異體現(xiàn)在試驗過程中施加的載荷值、保持時間以及要求達到的額定滑移載荷值不同，例如懸垂線夾的滑移載荷，NBR 7095 要求不低于導線額定拉斷力25%，GB/T 2314 按照導線分類規(guī)定了不同的最低滑移載荷值，BS 3288 則規(guī)定了最小滑移載荷為10kN 或?qū)Ь€額定拉斷力的5%，最大滑移載荷為導線額定拉斷力的30%。

在載流金具的熱循環(huán)試驗方面，幾個標準中的試驗布置方案和試驗方法無差異，但試驗的參數(shù)要求略有不同，如熱循環(huán)的循環(huán)次數(shù)，溫升達到的溫度等。

在電暈和無線電干擾試驗方面，幾個標準均要求按照IEC 61284 的試驗方法進行。IEC 61284 中規(guī)定了電壓法和電壓梯度法這兩種試驗方法；其余幾個標準均要求按照電壓法進行試驗，并規(guī)定了驗收值。需要注意的是部分國外工程要求觀測負極電暈，因此在設(shè)計產(chǎn)品時要額外注意。

在金具串組的電弧試驗方面，IEC 61284 中未提及，而NBR 7095 和很多國際工程的技術(shù)規(guī)范中要求了此項試驗。

4 間隔棒標準差異分析

間隔棒是在輸變電線路中用在分裂導線上用以限制子導線之間的相對運動及在正常運行情況下保持分裂導線的幾何形狀的金具產(chǎn)品，且能有效的抑制微風振動和次檔距振蕩。本文對比分析的間隔棒的標準有DL/T 1098、IEC 61854 和NGTS 3.4.1。

在間隔棒的一般技術(shù)要求方面，IEC 61854 要求供應(yīng)商提供間隔棒的布置方案。目前國內(nèi)主要由設(shè)計院完成間隔棒的布置方案，而國外的業(yè)主則要求供應(yīng)商提供一整套的防振系統(tǒng)方案，包含間隔棒或防振錘的設(shè)計、布置方案、仿真模擬及現(xiàn)場測振等。

在試驗項目方面，IEC 61854、DL/T 1098 和NGTS 3.4.1 差異較小，只有部分試驗項目要求不一致。例如對于間隔棒的線夾扭滑移載荷試驗，DL/T 1098 對于不同線徑的導線有不同的扭滑移載荷值，而NGTS 3.4.1 則不要求該項試驗。

對于間隔棒的彈性特性和阻尼特性試驗，IEC 61854 規(guī)定了剛度阻尼法、剛度法和阻尼法這三種試驗方法，可三選一或者進行組合試驗；NGTS 3.4.1 中規(guī)定采用IEC 標準中的剛度法和阻尼法；DL/T 1098 則采用阻尼法，原理與IEC 標準相同，但試驗布置和試驗方法差異較大。

對于電阻試驗，IEC 61854 中要求測量每個子導線間的電阻值；NGTS 3.4.1 要求測量的是導線與間隔棒框架之間的電阻值，電阻值為1 MΩ 到20MΩ；DL/T 1098 則未要求進行此項試驗[4]。

5 防振錘標準差異分析

防振錘是架空輸電線路中非常重要的保護類金具，可有效的抑制微風振動，避免導線的長期振動產(chǎn)生疲勞斷裂。本文對比分析的防振錘的標準有DL/T 1099、IEC 61897 和NGTS 3.4.7。

在一般技術(shù)要求方面，防振錘同間隔棒一樣，IEC 61897 要求供應(yīng)商提供防振錘的布置方案。

對于防振錘的線夾對鋼絞線的握力試驗，試驗方法無差異，而IEC 61897 和NGTS 3.4.7 要求滑移載荷不低于1.5kN，而DL/T 1099 要求不低于2.5kN。

防振錘的性能試驗包括防振錘的功率特性試驗和防振效果評估試驗。對于防振錘的功率特性試驗，DL/T 1099 規(guī)定了具體的驗收值；而NGTS 3.4.7 規(guī)定該試驗是防振效果評估試驗及疲勞試驗的測量比較值，無驗收值要求；IEC 61897 則是規(guī)定以上兩種方法二選一。對于防振錘的防振效果評估試驗，IEC 61897規(guī)定有3 種試驗方法：實驗室法、現(xiàn)場試驗法和計算分析法。DL/T 1099 中規(guī)定采用實驗室法，試驗原理、布置和方法與IEC 61897 相同，但張緊導線的長度和試驗諧振頻率的個數(shù)略有不同。

對于防振錘的疲勞試驗，IEC 61897 規(guī)定了掃頻法和諧振頻率法，DL/T 1099 和NGTS 3.4.7 規(guī)定采用IEC 標準中的諧振頻率法。其中DL/T 1099 和IEC 61897 振動次數(shù)為107 次，而NGTS 3.4.7 要求為108 次，要求遠高于其他標準。

對于防振錘的電暈和無線電干擾試驗，DL/T 1099 和NGTS 3.4.7 均要求按照IEC 61284 標準執(zhí)行，其中NGTS 3.4.7 規(guī)定了驗收通過值，并要求防振錘應(yīng)同時安裝在兩條不短于6m 的平行導線上或與其直徑相同的光滑管/棒上模擬。

6 結(jié)語

通過對金具常用標準的對比研究可知，我國的金具標準基本等效于IEC 的金具標準，但在制定標準時根據(jù)我國的實際使用情況進行了較小的修改，使用我國標準制造的金具產(chǎn)品基本可滿足IEC 標準要求。英國標準BS 3288 和NGTS 系列規(guī)范以及巴西標準NBR 7095 是基于IEC 系列的標準制定的，但更多的考慮了本國的電網(wǎng)發(fā)展和建設(shè)情況以及使用習慣和需求，要求略高于IEC 標準。

對比研究我國標準和國際標準以及當?shù)貥藴屎鸵?guī)范，有助于我們更好的履約在國際工程中，提高我們國內(nèi)金具企業(yè)的國際競爭力；同時，也能更有效的推進金具產(chǎn)品“走出去”，金具技術(shù)“走出去”和金具標準“走出去”。