P2015-07-01發布2015-12-01實施中華人民共和國電力行業標準批準部門：國家能源局施行日期：2015年12月1日2015年第4號依據《國家能源局關于印發〈能源領域行業標準化管理辦法經審查，國家能源局批準《壓水堆核電廠用不銹鋼第40部分：推內構件用奧氏體不銹鋼鍛件》等133項行業標準，其中能源標準2015年7月1日序號標準編號標準名稱采標號批準日期實施日期工程顧問集團西南電力設計院有限公司負責具體技術內容的解李衛林侯長健 3.1一般規定 3.2電力部門覆冰調查 3.3氣象部門覆冰調查 3.4通信部門覆冰調查 3.5其他相關部門覆冰調查 3.6文獻查閱 3.7覆冰調查資料整理 4.1一般規定 4.2擬建線路覆冰踏勘 4.3冰害線路覆冰踏勘 6.1覆冰密度計算 6.2標準冰厚計算 6.3設計冰厚計算 6.4覆冰的頻率計算 6.5覆冰的高度換算 6.6覆冰的線徑換算 6.7覆冰的地形換算 6.8線路走向換算 7冰區劃分 8各設計階段覆冰勘測內容深度 附錄B覆冰種類判別條件表 附錄C覆冰調查整編成果表 3.2Icinginvestigationofpowerdepartment 3.3Icinginvestigationofmeteorologicaldepartment 3.4Icinginvestigationofcommunication 3.5Icinginvestigationofotherrelateddepartments 3.7Processingoftheicinginvestigation 4Lineicingreconna 4.2Icingreconnaissanceofproposedlines 4.3Icingreconnaissanceofice-damagedline 6.8Theconversionoflinet 8.1Contentsoficingsurveyanddesigna 8.3Contentso 8.4Contentsoficingsurvey AppendixARecordoficinginvestigation AppendixDRecordoficingreconnaissance Explanationofwordinginthiscode Listofquotedstandar 11.0.2本標準適用于110kV及以上電壓等級架空輸電線路工程1.0.3輸電線路的冰區劃分應以工程所在區域及路徑通道的氣1110kV～330kV輸電線路為30年一遇；2500kV、750kV、±400kV~±660kV輸電線路為50年31000kV、±800kV輸電線路為100年一遇。1.0.6設計冰厚的離地基本高度應為10m,離地高度大于10m2.0.1覆冰過程icingprocess2.0.2覆冰氣象指數icingmete指最大覆冰厚度大于10mm且每年均有不同程度覆冰的指重現期50年離地高度10m的標準冰厚分布圖。例尺宜為1:10000～1:100000。5地方志、覆冰分析研究報告、冰情資料匯編、區域冰區冰區應1km～2km布置1個調查點，微地形嚴重覆冰段應加密布置調查點；中冰區應2km～5km布置1個調查點，微地形易覆冰3.2.5高山風電場及光伏電站的調查搜集資料應為集電線路的3.3.2覆冰災害天氣資料調查搜集內容主要應包括覆冰同時氣3.4.3高山電視轉播塔應調查搜集轉播塔及其供電線路的覆冰3.5.1交通部門覆冰調查搜集資料主要應包括冰雪交通管制路3.5.2林業部門覆冰調查搜集資料主要應包括受災的區域、范3.5.3民政和應急部門覆冰調查搜集資料應為區域冰害情況冰密度范圍可按表3.7.2的規定選用。表3.7.2覆冰密度范圍雨凇霧凇雨霧凇混合凍結濕雪密度(g/cm3)可靠性程度可按表3.7.4的規定評定。表3.7.4覆冰調查資料可靠性程度評定標準可靠程度或高山建筑物的值班、測，有記錄，有旁證當地居民或知情者情況不夠清楚、具體，或清楚具體，但無旁證3.7.5某一地點的調查覆冰厚度的選用值應為同一地點多個較4.2.1擬建線路覆冰踏勘范圍應是輸電線路通道中設計冰厚大線1:50000或1:10000路徑圖，編制工作大綱，準備相關儀器設4.2.3擬建線路覆冰踏勘內容主要應包括有覆冰現象的起始海體上的覆冰；測冰點一般地段宜1km～3km布置1點，微地形嚴4.3.1冰害線路踏勘應包括因冰害需修復的輸電線路和歷史冰4.3.2需修復的冰害線路踏勘的主要內容應包括觀測或調查導4.3.4歷史冰害線路踏勘的主要內容應包括覆冰地形特性及覆4.3.5歷史冰害線路踏勘搜資內容應符合本標準第3.2.4條的4.3.6歷史冰害線路覆冰踏勘主要成果應包括歷史冰害損失與5覆冰觀測原則5.0.1當輸電線路經過覆冰嚴重的山地區域且既無實測覆冰資5.0.2擬建線路覆冰觀測應滿足線路路徑方案優選論證及工程5.0.3冰害線路覆冰觀測應滿足冰害線路重建設計方案優選論5.0.4擬建線路觀冰站址應選擇在重冰區域。觀測資料應代表5.0.5擬建線路觀冰點址應選擇在覆冰區域。觀測資料應代表5.0.6冰害線路應在相應地點設立觀冰點進行覆冰觀測。觀冰少于1個覆冰期。6設計冰厚分析計算6.1覆冰密度計算6.1.1在有實測覆冰資料的地區，覆冰密度可根據資料情況按下列公式計算：1根據實測長、短徑計算時，覆冰密度可按下式計算：2根據周長計算時，覆冰密度可按下式計算：3根據橫截面積計算時，覆冰密度可按下式計算：a——覆冰長徑，包括覆冰附著物(mm);b-——覆冰短徑，包括覆冰附著物(mm);r——覆冰附著物半徑(mm);A——覆冰橫截面積，包括覆冰附著物(mm2)。6.1.2在無實測覆冰資料的地區，覆冰密度可分析借用鄰近地區實測覆冰密度資料；借用覆冰密度有困難的地區，覆冰密度可按本標準表3.7.2的規定選用，高海拔地區宜選用較低值，低海拔地區宜選用較高值。6.2標準冰厚計算6.2.1標準冰厚可根據實測或調查覆冰資料按下列公式計算：1根據實測冰重計算時，標準冰厚可按下式計算：2根據實測覆冰長、短徑計算時，標準冰厚可按下式計算：3根據調查或實測覆冰直徑計算時，標準冰厚可按下式R——覆冰半徑，包括覆冰附著物(mm);K,——覆冰形狀系數，覆冰短徑與覆冰長徑的比值。6.2.2覆冰形狀系數應由當地實測覆冰資料計算分析確定，對無實測資料地區，可按表6.2.2的規定選用，小覆冰的形狀系數宜選用較低值，大覆冰的形狀系數宜選用較高值。表6.2.2覆冰形狀系數雨凇、霧凇、雨霧凇混合凍結電力線、通信線濕雪電力線、通信線、樹枝、桿件6.3設計冰厚計算6.3.1設計冰厚應根據工程設計要求、覆冰影響因素、區域覆冰特性及資料情況，按下列公式計算：1單導線設計冰厚計算時，可按下式計算：6.3.2設計冰厚計算公式中的換算系數應按實測覆冰資料分析6.4.1在觀冰站或高山氣象站覆冰觀測年限大于10年時，測站6.4.2頻率計算中概率分布模型應根據冰厚時間序列的分布特6.4.4在觀冰站或高山氣象站覆冰觀測年限僅有5年～10年6.4.5當觀測資料年限少于5年或無觀測資料而僅有某個時期中的1次覆冰過程極值調查資料時，其極值覆冰的重現期的確定6.4.6調查或實測的最大覆冰值估算重現期如與設計重現期不同，應作重現期換算。不同重現期換算系數可按表6.4.6的規定選用。在應用表6.4.6時，調查覆冰的重現期不宜小于10年。設計重現期(年)調查重現期(年)526.5覆冰的高度換算6.5.1設計冰厚的確定應考慮不同高度對覆冰的影響，當調查或實測覆冰標準冰厚與設計冰厚的高度不一致時，應將覆冰標準冰厚換算為設計高度的標準冰厚。6.5.2覆冰的高度換算系數可按下式計算：Z?——實測或調查覆冰附著物高度(m);α——覆冰高度變化指數，應按實測覆冰資料分析確定，無實測覆冰資料地區取值可為：在離地10m以內取值0.17,在離地10m～20m取值0.14。6.6覆冰的線徑換算6.6.1設計冰厚的確定應考慮不同線徑對覆冰的影響，當調查或實測覆冰標準冰厚與設計冰厚的線徑不一致時，應將調查或實測的覆冰標準冰厚換算為設計線徑的標準冰厚。6.6.2覆冰的線徑換算系數應按實測數據分析確定，無實測資料地區可按下式計算：換算系數設定為1.0,一般地形應具有風速流暢的風特性。不同表6.7.1的經驗系數選用。表6.7.1地形換算系數一般地形風口或風道山嶺背風坡山麓山間平壩6.7.2風口或風道地形應具有風速流暢、風速特別偏大的風特6.8線路走向換算6.8.1設計冰厚的確定應考慮線路不同走向對覆冰的影響，當調查或實測覆冰標準冰厚與線路設計冰厚的走向不一致時，應將調查或實測的覆冰標準冰厚換算為線路設計走向的標準冰厚。6.8.2覆冰的線路走向換算系數可按下式計算：式中：θ?——實測或調查覆冰導線走向與覆冰期主導風向的夾角；山間平壩地形與背風面方向的山間平壩地形2類地形單元。準第7.1.2條與第7.1.3條的規定。7.1.7經分析整理的各點的設計冰厚應按本標準表6.7.1的規7.1.8冰區劃分所采用的資料應是在各類地形及地形單元之間7.2.1輸電線路工程覆冰勘測應按設計要求將設計冰厚分級歸并，提出冰區劃分成果。設計冰區應分為輕冰區、中冰區與重7.2.3設計冰區的劃分應分級歸并取值。設計冰厚小于20mm,級差應為5mm;設計冰厚大于20mm,級差應為10mm。設計冰區的分級歸并應符合表7.2.3的標準。設計冰厚B(mm)歸并的設計冰區(mm冰成因及影響覆冰的氣象條件分析結果應包括形成覆2沿路徑通道各調查點設計冰厚的分析計算結果應包括調5對于沿路徑通道相鄰區域已建輸電線路設計冰區及運行6鄰近地區冰雪災害記錄或報告應包括歷史嚴重覆冰氣象準表6.7.1的規定換算。對類似地形及同一冰區的劃定應在現場7.2.7易覆冰區域地形覆冰量級從大到小的分布次序應是風口7.3.1基本冰區圖的標準應為重現期50年離地高度10m的標準冰厚，基本冰區圖的比例應為1:50000～1:200000。7.3.2基本冰區圖應客觀準確地反應各類氣候及地形區的覆料的調查方法應符合本標準第3章的相關規定；模型計算覆冰資7.3.5基本冰區圖插值計算網格尺度應為1km×1km。插值計1輕冰區應在每5km×5km～10km×10km內不應少于1個；2中冰區應在每3km×3km～5km×5km內不應少于1個；3重冰區應在每2km×2km～3km×3km內不應少于1個。7.3.7覆冰量插值計算應進行每個網格覆冰地形類別判定并作一個網格中包含的地形類別多于1個的，類別應按對覆冰量增加劃為同一冰區的網格覆冰計算值與劃區覆冰量級相差不應大于1氣溫在一0.5℃～—4.0℃,覆冰量應大于其他氣溫的覆2相對濕度在95%～100%,覆冰量應大于其他相對濕度的3風速在0.3m/s～3.0m/s,覆冰量應大于其他風速的覆4日照時數小于2h,覆冰量應大于日照時數大于2h的覆同地形的覆冰量級從大到小的排序應符合本標準第7.2.7條的8.2.2對可能存在覆冰的輸電線路工程應進行實地踏勘與覆冰8.2.4當資料缺乏并且覆冰分布復雜、設計冰厚等于或大于20mm的輸電線路工程應編制設計冰區分析論證專題報告，專題8.2.5設計冰厚小于20mm的輸電線路工程應在水文氣象報告8.3.5當資料缺乏并且覆冰分布復雜、設計冰厚等于或大于8.3.6設計冰厚小于20mm的輸電線路工程應在水文氣象報告少于1名水文氣象專業人員全線路查勘冰區。8.4.6當資料缺乏并且覆冰分布復雜、設計冰厚等于或大于8.4.7設計冰厚小于20mm的輸電線路工程應在水文氣象報告表A覆冰調查記錄表調查記錄內容姓名天);雨霧凇混合凍結氣溫(℃)低于一8.0降水類別毛毛雨霧毛毛雨或小雪雪或雨夾雪透明或半透明、粗顆粒、不透明不透明成層或不成層，似毛玻璃，較密實，基本無孔隙白色不透明堅硬、光滑、濕潤脆、較濕潤松、脆、較堅硬、較濕潤較松散、較濕潤形狀色澤橢圓形、光滑似玻璃橢圓形、白色橢圓形、不光滑圓形、白色附著力牢固較牢固輕微振動較牢固能被強風吹掉地名年份地形類別覆冰直徑覆冰附著物重現期密度形狀系數可靠性名稱直徑高度12345覆冰照片表D覆冰踏勘觀測記錄表觀測時間觀測地點海拔(m)地形類別覆冰附著物名稱覆冰附著物離地高度(m)覆冰附著物直徑(mm)覆冰長徑(mm)覆冰短徑(mm)覆冰周長(mm)總重(g)盒重(g)凈重(g)每米冰重(g/m)同時氣象要素風向雪深天氣現象《地面氣象觀測規范第15部分：電線積冰觀測》QX/T59源局2015年7月1日以第4號公告批準發布。成果，借鑒了國際電工委員會《架空輸電線路設計標準》IEC 3.1一般規定 3.2電力部門覆冰調查 3.3氣象部門覆冰調查 3.6文獻查閱 3.7覆冰調查資料整理 4.1一般規定 4.2擬建線路覆冰踏勘 6設計冰厚分析計算 6.1覆冰密度計算 6.2標準冰厚計算 6.3設計冰厚計算 6.4覆冰的頻率計算 6.5覆冰的高度換算 6.6覆冰的線徑換算 6.7覆冰的地形換算 6.8線路走向換算 7.1一般規定 7.2路徑冰區劃分 7.3區域基本冰區圖繪制方法 7.4冰區劃分的合理性檢查 8各設計階段覆冰勘測內容深度 8.1路徑規劃階段覆冰勘測內容深度 8.4施工圖設計階段覆冰勘測內容深度 設計使用。我國由于缺乏覆冰基礎資料與成熟的冰區計算技術，1.0.4一個覆冰數據是一組確定的氣象條件與一個確定的地形1.0.5輸電線路防御氣象災害的設計重現期標準是根據國家現行標準《110kV～750kV架空輸電線路設計規范》GB50545—現期為30年；330kV～750kV輸電線路設計重現期為50年；路設計重現期為100年。綜合以上成果，本標準對110kV~330kV輸電線路設防覆冰氣象災害的標準規定為30年一遇，對500kV、750kV輸電線路及±400kV~±660kV直流輸電線路設防覆冰氣象災害的標準規定為50年一遇，1000kV輸電線路及士(英文名：Designcriteriaof60826-2003),以氣候極限荷載的重現期表示的可靠性等級見表1。可靠性等級23氣候極限荷載的重現期(年)限值的10%(適用于可靠性最低的部件)。此基準可靠性等級通常被認為是輸電線路連續性供電和安全運行的合理的可靠性可通過增加氣候事件的重現期使設計線路的可靠性等級更大約為25年。如果當地條件證明合適，表1的重現期可使用50年～500年1.0.6輸電線路設計冰厚離地基本高度，在2008年南方地區電我國多年來重冰線路設計運行經驗以及新近覆冰科研成果基礎輸電線路基本冰厚應采取以下標準：330kV及以下等級為離地掛高度遠遠大于10m達到20m～80m,為了客觀反映不同高度的我國氣象部門在20世紀50年代建立了為數極少的高山氣象目。氣象部門的“電線積冰”記錄是在離地1.6m、2.2m高、長至20世紀80年代，我國的電網建設從局部小區域發展到局冰區域，電網冰災從開始少量出現到大量出現。在20世紀80年冰站已有13年的觀測記錄。這些觀冰站的雨凇塔觀測導線截面在400mm2及以上，架設高度在10m及以上，導線長度在6m~用P-Ⅲ型分布或極值I型分布。工程區域僅有1年～5年短期年最大覆冰觀測資料，可應用布擬合分析，發現覆冰樣本的概率分布能較好地符合P-Ⅲ型和5%,能夠滿足工程應用的精度要求，P-Ⅲ型和極值I型分布均可一；選用P-Ⅲ型分布描述覆冰隨機現象較極值I型分布更具適短期1年～5年覆冰觀測資料計算設計冰厚，關鍵問題是對觀測資料及捷克斯洛伐克Studnice觀冰站覆冰極值長系列資料，研究在極值I型基礎上引進廣義極值分布(GeneralizedEx-tremeValueDistribution)和廣義帕雷托分布(GeneralizedPareto(英文名：Designcriteriaofo60826-2003)列出的氣象要素概率統計分布模型有4種，這些分布模型分別是：極值I型(Gumbeldistribution),威布爾分布(Weibulldistribution),伽馬分布(Gammadistribution),第一類線路造價增高影響十分顯著。因此，特別強調要對設計冰厚覆冰的專項查勘是指在易覆冰地區可能存在20mm及以上計冰厚達到20mm及以上量級時，則需按本標準第8.2.4條、第8.3.5條、第8.4.6條的規定進行覆冰專題論證的相關工作。當3.2.3一個覆冰過程的最大覆冰厚度與所形成覆冰的氣溫和水的海拔區間也是不同的(隨機事件),查明大覆冰的海拔分布及覆冰的起始海拔與覆冰的最高海拔對路徑冰區的劃分具有重要重現期的確定具有重要意義。本條文說明以湖南省最近200年出現大冰雪的史料為例，介紹利用覆冰史料估計2008年覆冰重1954年12月下旬至1955年1月，湖南省出現1929年以來罕見的大冰凍；最低氣溫一8℃～—9℃,洞庭湖冰凍時間持續18d～20d,湘中10d～15d,南岳高山長達31d,電線覆冰直徑一般5cm～7cm,沅江12cm,南岳望日臺覆冰長徑120cm,南岳山1m20cm,山地深約30cm;雨凇一般持續5d～6d,最長的湘西持續約化最大積雪深度5cm,郴州平均冰凍天氣約20d5d～15d,最長22d,一般地區積雪深度22cm,個別山谷地區約覆冰是1954年冰重為16.4kg/m,換算標準冰厚為74mm;2008年1月在湖南雪峰山觀冰站實測的最大覆冰標準冰厚大于3.7.5同一地點的調查覆冰厚度的取值為多個可靠和較可因此踏勘工作不得少于2人同行。4.2.4對于實地的靜態和動態覆冰情況，保留影像記錄是必要5.0.1導線覆冰與天氣條件和地形環境關系密切。鑒于我國現數據要代表一個地理氣候類似的較大區域的覆冰特性的一般觀冰站址的最大覆冰量級一般大于20mm,正常年覆冰過程一般在2次以上。觀冰點址的最大覆冰量級一般大于10mm,常年覆冰過程一般在1次以上。立臨時短期觀冰點進行覆冰觀測，至少要1個覆冰期。臨時觀冰冰情況隨時進行覆冰觀測，無人值守觀冰點是由觀測人員巡制(包括山脈走向)或某段重冰線路受特殊微地形因素的影響6.2.1標準冰厚的計算公式是將并非完全是圓形的覆冰橫截面冰資料較少的實際情況，也規定了可用式6.2.1-3計算調查覆冰6.4.1現行行業標準《電力工程氣象勘測技術規程》DL/T6.4.2概率分布模型有多種，在水文和氣象領域應用較多，Gumbel在1958年首先向統計學家與工程技術人員提出，應該將用最多的是P-Ⅲ型分布或極值I型分布模型。在選用概率模型6.4.3現行行業標準《電力工程氣象勘測技術規程》DL/T5158—2012規定：覆冰頻率計算線型應采用P-Ⅲ型分布或極值I型分布。國際電工委員會《架空輸電線路設計標準》IEClinesIEC60826-2003)給出了可用于表示氣象因子的荷載的分2008年南方地區電網罕見冰災后，西南電力設計院新引進GPD(廣義帕雷托)分布模型對導線覆冰冰厚極值概率分布模擬的適用性進行了專項研究，結果表明，我國導線覆冰冰厚極值的概率分布符合GPD模型，其擬合精度高于以往常用的極值I型。對于GPD模型，首先是確定門限值，找出門限值以上的準備模型擬合的基本數據，GPD分布模型門限值β按下列方法超門限覆冰極值出現次數服從泊松分布，則每年發生超門限的次數k的概率為：為超過門限值的極值數量，n為資料記錄的總年數。再結合Hill圖最終確定門限值β。Hill估計量可按下式x,——大于門限值的變量；m——超過門限值的極值數量。考察Hill估計量隨門限值的演變情況，取Hill估計量趨于穩定時對應的數值為最佳門限值。GPD分布模型為：參數ξ與α按下列公式計算：X——大于門限值樣本的平均值。GPD模型設計冰厚按下列公式計算：式中：xr——-重現期為T年的冰厚極值；T-——重現期(a)。例如：以峨眉山氣象站為例，計算不同重現期的設計冰厚。利用峨眉山氣象站積冰資料，選取門限值，得到相應超門限極值次數序列，見表2。再利用公式(2)計算不同門限值下的Hill估計量，考察Hill估計量隨門限值的演變情況，見圖1。門限值統計出現次數λ統計量U自由度γ是否通過檢驗98否6否3是2是結合Hill圖中Hill估計量隨門限值變化趨于穩定的點，可以確定峨眉山站的最佳門限值約為11mm。再利用峨眉山站的超門限極值冰厚系列，進行GPD模型重現期極值計算，計算結果見表3。圖1峨眉山站標準冰厚的Hill圖表3峨眉山站設計冰厚計算結果重現期(年)設計冰厚(mm)6.4.4GPD(廣義帕累托)分布采用基于超門限值法(POT),能冰設計冰厚的估計提供了理論基礎。在GPD(廣義帕累托)分布出了POT抽樣門限確定的方法，為GPD(廣義帕累托)分布在極(1)在每一個冬半年(一般為10月至次年3月)中，選擇日平均氣溫低于或等于0℃的天氣過程(時段),一個冬半年中的覆冰天氣過程總個數記為M。選擇的年數為25年。(2)對每一個覆冰天氣過程中的主要覆冰氣象要素對覆冰的日平均氣溫(C)一0.5～—4.0320日平均相對濕度(%)4210H平均風速(m/s)3210(3)一個覆冰過程的覆冰氣象指數等于覆冰過程逐日覆冰氣象指數之和除以覆冰過程總日數。在一個冬半年中可計算出M(5)按照步驟1至步驟4,針對25個冬半年，逐一計算并選擇(6)應用25年的最大覆冰氣象指數樣本進行頻率計算，分析捕獲系數是描述導線捕獲空氣中過冷卻水滴的有效性的系6.5.2指數α的取值是由西南電力設計院分析提出的。西南電力設計院應用黃茅埂觀冰站雨凇塔1988年～1995年同線徑、同然而，在國際電工委員會《架空輸電線路設計標準》IEC6.6.2公式6.6.2是西南電力設計院應用二郎山觀冰站2009年1月～3月擋距25m雨凇塔上在同高度同方向不同線徑導線的40組同步觀測數據擬合得出。觀測