0 引言

目前，国内220 kV以上的输电线路都要求使用双避雷线，最普遍的接地方式就是普通地线一点绝缘接地、OPGW逐塔接地[1-3]。由于地线与导线之间的电磁感应会在每座杆塔接地的OPGW中产生感应电流，这将会引起能源损耗和增加相当大的电力传输成本。为了减小地线损耗，国内外学者也提出很多有效的方法：地线开环[4]、地线换位[5-7]、绝缘一点接地[8-9]等。但是这些方法（比如CGW单点接地技术）可能会引起过大的地线感应电压，导致绝缘间隙误放电，对带电作业人员的人身安全产生威胁。所以在减小OPGW感应电流的同时，也要将单点接地的CGW的感应电压限制在500 V以下[10]。

从电路角度分析，要想从根本上消除损耗，就要切断电流回路，这就是绝缘的降损原理。切断地线感应电流的同时，还要保证地线的泄流能力。所以最好的方式就是在架空地线和杆塔之间安装带放电间隙的绝缘子[11]。对于绝缘间隙的要求[12-13]是能在线路正常运行工况时保持地线的绝缘状态（即正常运行工况下，地线上的感应电压不能将绝缘间隙击穿）；在线路故障或遭受雷击时，间隙被击穿，使得地线电流能及时泄入大地。对于不同电压等级输电线路，有着不同的地线电压，当然对于绝缘间隙电压要求也不同，而目前并没有绝缘间隙大小的要求标准，所以计算绝缘间隙电压对间隙大小的选择有很重要的意义。

[12] 邓志刚.基于三维地应力场反演的宏观区域冲击危险性评价[J].煤炭科学技术,2018,46(10):78-82.

本文针对淮南至沪西的“皖电东送工程”，对其输电线路导线、地线布置及参数，利用ATP-EMTP软件搭建模型，计算几种常用接地方式下的地线感应电压，分析了导线排序、地线换位和分段等几种降低地线感应电压的方法。根据回路电流法建立网络方程，计算地线正常运行工况和故障下的绝缘间隙电压，并确定绝缘间隙大小，为特高压工程带放电间隙绝缘子的选择提供技术支持。

1 地线感应电压及损耗的理论分析

根据实际线路布置，地线等效的电路图见图1。

图1 地线等效电路模型 Fig.1 Circuit model of ground wire

从降低地线损耗的角度，选择运行方式二（无损接地方式），但是这种方式对应的地线感应电压很高，长距离输电时必须被限制。

3种地线运行方式下，分别计算CGW上的感应电压和OPGW感应电流，见表2。

“电子商务概论”涉及计算机、法律、商务管理、物流、市场营销等方面，知识面广且不深入。目前，教师多是以传统的讲授方式上课，按部就班地为学生介绍，不能将理论教学和实践教学有机地相结合，也不能最大限度地调动学生的学习积极性，更无法培养学生的创新意识和创新能力。

这种方式下的绝缘间隙电压两边高，中间平稳，最大电压为900 V左右，绝缘间隙击穿电压不低于正常运行工况电压的3倍，取不低于3 kV。

2 仿真模型搭建及实例分析

2.1 计算实例

为了计算地线感应电流带来的损耗，需要建立同塔双回线路的模型。淮南-皖南-浙北-沪西1 000 kV交流同塔双回输电线路全长共642.5 km，总共1 421座杆塔（选取其中100座左右进行仿真计算）。系统运行条件：额定电压1 000 kV，单回路输送功率为6 000 MW，功率因数为0.95。采用双地线，普通地线和OPGW光纤复合地线，其导线布置见图2，其中A1、B1、C1和A2、B2、C2分别表示Ⅰ回线路和Ⅱ回线路的三相；G1、G2分别表示地线CGW和OPGW。

图2 导线布置示意图 Fig.2 Schematic diagram of wire arrangement

图2中，普通地线CGW与复合光缆OPGW水平距离33 m，其悬挂高度为97 m；三相导线垂直排列，LAB、LBC分别表示三相间距离为22 m，LC表示C与地面的垂直距离为48 m；LGA表示地线与A相的垂直距离为5 m。两回输电线路水平对称布置，A相与塔中心距离为15 m，B相与塔中心距离为18 m，C相与塔中心距离16 m，地线距塔中心距离为16.5 m，弧垂10 m。

通过不同的导线排序方式，使得导线表面电荷均匀分布和降低表面场强最大值，从而改善线路周围电磁环境。如图6所示是同塔双回输电线路常见的几种导线排列方式，分别为同相序、异相序、逆相序。地线分段距离为10 km，中点接地的情况下，不同相序下的地线感应电压见表3。

表1 导线参数 Table 1 Parameter of wire

导线类型导线内径/cm 0.884外径/cm 3.38直流电阻/(Ω·km-1)0.046 3分裂数 8分裂间距/cm 40地线11.7420.360 1地线2型号LGJ-630/45 LB20A-170 LB20A-1701.691.950.299 4

2.2 建立模型

ATP-EMTP软件将稳态分析和电磁暂态结合在一起，是电磁暂态程序中应用最为广泛的一种版本[14]。根据图2对同塔双回输电线路的导线进行布置[15]，基于表1的导线参数，利用ATP-EMTP软件搭建仿真模型见图3，其中模拟线路采用恒压源，接地点用0.1 Ω电阻，对地绝缘点用10 MΩ的电阻模拟，设置了若干个电压观测点，若干个电流观测点。

图3 UHVAC同塔双回输电线路仿真模型Fig.3 UHVAC transmission lines simulation model

2.3 不同地线运行方式下的感应电压

根据线路普遍的使用地线运行方式，本文对以下3种接地方式进行了计算。以CGW分段绝缘一点接地为基础:

方式一：OPGW逐基接地；

方式二：OPGW分段绝缘，一点接地；

方式三：OPGW逐基接地，2条地线在普通地线分段处换位（10 km一次）。

式（1）和（2）中：k是线路回路数；j是每回线路相数；Z是各相导线与地线之间的互感。由网孔电流法可列出求解第n档电流矩阵：

表2 地线感应电压和感应电流计算结果 Table 2 Calculation results of induced voltage and current of ground wires

OPGW感应电流峰值/A 197.23 1.35 169.32运行方式方式一方式二方式三CGW感应电压峰值/V 1 623.5 1 733.2 953.7

地线上感应电压和电流分布规律见图4和图5。

图4 不同运行方式下地线感应电压分布 Fig.4 Induced voltage distribution of ground wires with different operation modes

图5 不同运行方式普通地线上的感应电流 Fig.5 Induced current of CGW with different operation modes

方式一普通地线感应电压从接地点开始，沿线路呈线性增大，在分段另一端达到最大值1623.5 V，OPGW由于逐塔接地，感应电流趋于平稳，值为197.23 A；方式二中两地线均分段单点接地（分段端点），由于没有完整回路，所以感应电流几乎为0，此时感应电压增长趋势如方式一，最大值达到1733.2 V；方式三下，OPGW的感应电流明显小于方式一，这是由于地线换位可以将感应电动势相互抵消一部分，而且感应电流在地线换位处出现了拐点，导致电流有一定幅度的波动。同时OPGW电流的最小值和接地电流的最大值通过杆塔到达换位塔，需要强调的是，通过杆塔在换位塔时的接地电流高达30 A左右，换句话说，若假设杆塔接地装置的接地电阻约为15 Ω，杆塔的接地装置电位最大值为450 V左右，超过了人体接触的安全范围，这是地线换位的安全隐患。

图中，Z1和Z2分别是普通地线和OPGW的自阻抗；jωM是第n档两地线间的互电抗；RK1和RK2分别表示普通地线和OPGW的接地状况（0 Ω表示地线接地，无穷大表示地线绝缘）；Rg是杆塔等效接地电阻；E1和E2分别表示普通地线和OPGW上的感应电压，通过改变图1中各数据参数来模拟绝缘、接地、换位等情况。根据导线和地线之间的互阻抗，可以求得E1和E2:

3 降低感应电压的方法

3.1 地线分段和中点接地

方式二地线都采用分段方式（分段距离10 km），但是地线电压依然很大，所以对其进行进一步分段，分段距离为5 km，接地点在端点或中点，电压分布规律如图5所示。分段距离5 km最大值867.4 V，接近方式二的一半。当中点接地时，电压从接地点向两边线性增长，端点处，电压最大值为440 V左右，为方式二的1/4。

将军面色如霜，抬头示意。鬼医顺着将军抬头的方向一看，只见头顶之上，断箭碎片打出的小洞中缓缓流出黑色的血液，这才惊到：“亭上有人？”

3.2 导线异相序排列

图2中总共8根导线，导线间存在电磁耦合和静电感应的作用，光缆OPGW上会产生几百甚至上千伏的感应电动势，并在光缆大地回路中产生电流，从而造成能量损耗。本文将对不同运行方式下的地线损耗进行研究。实例中具体的导线型号及参数见表1。此时的土壤电阻率为500 Ω·m，导线采用六分裂导线，分裂间距为400 mm，外径为33.8 mm。

图6 导线排列方式 Fig.6 Phase sequences of power lines

从表3中可看出，同相序下CGW和OPGW的电压幅值和相位相差不大，但是幅值是所有相序中最大的，这种排序方式最差；导线逆相序排列时，地线感应电压最小，相位相差180°，这种排序方式最优。4种异相序排列介于同相序和异相序之间。所以导线采用异相序排列可以减小地线感应电压。

表3 不同相序下的地线感应电压 Table 3 Induced voltage of ground wires under different phase sequences

OPGW电压峰值/V 1 951.35 1 829.33 1 686.20 1 132.23 1 283.34 811.56相序同（最差）异一（次差）异二（次差）异三（次优）异四（次优）逆（最优）CGW电压峰值/V 1 951.35 1 835.20 1 668.50 1 283.43 1 132.80 811.56

3.3 地线换位

全力推进水利财务改革创新 为水利跨越新发展提供有力支撑——访水利部财务司司长吴文庆 ……………………… （24.33）

围手术期有效镇痛是实现ERAS的核心内容。术后疼痛的发生不仅严重影响患者机体各系统的功能，而且也严重制约了患者的快速康复。因此，快速康复相关专家共识中有多项条款均与镇痛有关。有研究显示，国外约77%以上的患者经历术后镇痛，其中80%的患者为中-重度疼痛。国内90%以上患者经历术后中-重度疼痛。因此，围手术期，尤其是术后有效镇痛是促进患者快速康复的关键因素之一。

图7 地线换位感应电压分布 Fig.7 Induced voltage distribution after ground wires transposition

因此，分段距离为10 km，中点换位一次，并在换位间距中点接地一次，地线感应电压可以满足500 V以下的要求。

4 绝缘间隙电压

4.1 正常运行工况下绝缘间隙电压计算

绝缘是非常有效的抑制电能损耗的方法，多数采用的分段绝缘就是在地线分段处加装带放电间隙的绝缘子。为保证线路安全运行，绝缘间隙需满足以下要求：1）线路正常运行时，保证地线处于绝缘状态；2）线路遭受雷击或者短路故障时，该绝缘间隙要保证及时被击穿形成导流通道。此时绝缘间隙电压的确定就非常有必要。由2.3节可知，地线运行方式二的感应电压最大，只要计算正常运行工况下方式二的感应电压，保证绝缘间隙击穿电压大于感应电压最大值即可。假设线路使用两地线均分段绝缘的运行方式，分段距离为10 km、中点接地，带放电间隙的绝缘子安装在分段点处，绝缘间隙电压分布见图8。

图8 正常运行工况下的绝缘间隙电压 Fig.8 Voltage of insulation gap under normal operating conditions

由式（3）可解得第n档电流I1（n）和I2（n），k是导线换位系数（导线不换位时，k=1），地线换位只需要将U1（n）和U2（n）位置互换即可。杆塔入地电流与n-1档和n档的4个环电流有关，由节点电流法知：

由于两条地线上的感应电压相位相差大，尤其是导线异相序排列时。地线换位之后，地线上的感应电压因相互抵消而减小。在10 km的分段距离中点处换位一次，接地点为分段末端或中点，OPGW和CGW感应电压计算结果见图7。绝缘地线在线路的末端接地（1号杆塔）的情况下，两地线感应电压从接地位置开始沿线增加，直到在换位塔达到最大值810.4 V，然后逐渐下降直到分段线路的另一端。如在换位节距的中点接地（6号杆塔），两地线的感应电压从接地位置开始沿两侧线路线性增大，左边增至分段线路端部，右边增至换位塔，然后下降至线路末端。最大值为467.33 V，出现在分段线路两端和换位塔处，约占方式二下感应电压的1/4。

4.2 单相短路故障下绝缘间隙电压计算

单相接地短路是线路运行中常见的故障，但故障点可能发生在靠近变电站附近，也可能发生在线路中间位置。所以针对这两种情况分别进行计算绝缘间隙电压，见图9。

图9 短路故障下的绝缘间隙电压 Fig.9 Voltage of insulation gap under short-circuit fault

短路点位于中间位置时，绝缘间隙电压大于短路点靠近变电站附近；最大值都位于短路点附近，达到45 kV左右；短路点位于中间位置时，绝缘间隙电压最小值小于短路点靠近变电站附近，电压值约为9 kV。绝缘间隙电压必须满足小于故障下的电压最小值，以保证线路故障时，间隙被击穿快速形成泄流通道。

（1）调整淬火感应圈1的截面形状，使淬火感应圈的截面形状为直角梯形（见图2b），淬火感应圈的三个直角边的外周均包覆有导磁体4，导磁体进行磁场屏蔽，减少能量损失，起到了节能作用，淬火感应圈1水平放置且淬火感应圈的长直角边5朝上，将齿圈2放置于淬火感应圈1内且齿圈2的倒角端面6朝上。

我这支“左右逢源”之笔(一贯是真诚的，就是说，每个思想观点中都有千分之一的真理)写出来的是最美的文字，是我最深刻的信念的标记： 这都是胡言乱语，没人需要，政府(在我心里)已被严格禁止倾听这些言论。[4]161

由正常运行工况和故障下的绝缘间隙电压计算结果知，正常运行工况下电压最大值＜绝缘间隙电压＜故障下电压最小值，即绝缘间隙电压取值3～9 kV，对应标准大气压下的间隙距离取15～35mm。

早在几年前，邮品就走向了艺术品拍卖市场，而且每次拍卖会几乎都会产生许多新的成交纪录。如2002年5月，上海拍卖行就以110万元成交了1件左边缝漏齿的红印花加盖暂作小2分四方连。近几年随着收藏市场的快速升温，邮品的成交价已经大大超过了市场的预期，尤其今年改革开放40周年题材邮品走热收藏市场，此类邮品已经成为艺术品拍卖市场的“常客”，这也从侧面反映出邮品拍卖市场的火爆。

5 结语

通过1 000 kV输电线路地线感应电压和绝缘间隙电压的计算和分析，得出以下结论：

1）采用双地线均分段绝缘、单点接地运行方式，可以实现地线无损耗运行，但同时会引起高电压。所以采用缩小地线分段距离、中点接地、地线换位和导线异相序排列等方法减小感应电压，使其低于500 V，以保证带电作业人员的人生安全。

2）地线感应电压与分段距离和换位间距成线性关系，并且中点接地最大电压约为末端接地最大电压的一半；对于长距离输电线路，宜采用地线分段或换位，而对于小于10 km的短输电线路，宜采用中点接地的方法来减小电压。

如果宝宝感冒后咳嗽时间过长，咳嗽加深、加重，或者发展为成串剧烈咳嗽，呼吸明显增快，以致呼吸困难，有“喘憋”现象，以至于脸被憋得通红或者口鼻周青紫等，应及时带他去医院看医生，由医生根据他的病情来诊断是否继发了细菌感染并发症，是否需要使用抗生素。

3）在地线分段处安装带放电间隙的绝缘子，使得线路故障时及时产生泄流通道，以保证线路安全运行。正常运行工况下，绝缘间隙电压不能低于3 kV，故障下绝缘间隙不能高于9 kV，对应的绝缘间隙距离为15～35mm。

参考文献:

[1]周响凌.OPGW与输电线路损耗之间的关系探讨[J].电力系统通信，2001，22（6）:14-16.ZHOU Xiangling.Research on relationship between OP⁃GW and loss of conductors[J].Telecommunications for Electric Power system，2001，22（6）:14-16.

[2]杨博，郎需军，刘桂峰，等.OPGW运行方式的技能研究与设计[J].电网技术，2010，34（1）：93-96.YANG Bo，LANG Xujun，LIU Guifeng． Research and design of OPGW operation[J]． Power Syst Technol，2010，34（1）：93-96.

[3]曾林平，张鹏，冯玉昌，等.750 kV线路架空地线感应电压和感应电流仿计算[J].电网与清洁能源，2008，24（6）：21-23.ZENG Linping，ZHANG Peng，FENG Yuchang，et al.In⁃duced voltage and current simulation calculation of 750 kV overhead ground wire line[J].Power System and Clean Energy，2008，24（6）：21-23.

[4]KERI A F，NOURAI A，SCHNEIDER JM.A method re⁃ducing power loss in ground wire of overhead transmission lines[J].IEEE Transactions on Power Apparatus and Sys⁃tems，1984，103（12）:3615-3624.

[5]刘凯，吴田，施荣等.750 kV输电线路光纤复合架空地线损耗分析[J].高电压技术，2011，37（2）:497-504.LIU Kai，WU Tian，SHI Rong，et al.Analysis on OPGW grounding loss on 750 kV AC transmission line[J].High Voltage Engineering，2011，37（2）:497-504.

[6]卢亚军.减小避雷线损耗的方法研究[R].北京：华北电力大学，2010.

[7]李本良，邹军.降低高压交流输电线路地线损耗的运行方式[J].电网技术，2011，35（3）:98-102.LI Benliang，ZOU Jun.Operation mode of ground wire to reduce ground wire loss of HV AC transmission lines[J]，Power System Technology，2011，35（3）:98-102.

[8]WANG Jianguo.Induced voltage of overhead ground wires in 500 kV single-circuit transmission lines[J].IEEE Trans⁃actions on Power Deliver，2014（7）:1054-1061.

[9]张亚婷，高博，施围.750 kV输电线路架空地线损耗的影响因素及降低方法研究[J].电瓷避雷器，2008（1）:18-21.ZHANG Yating，GAO Bo，SHI Wei，et al.Research on influencing factors and reducing methods of the power loss by ground wire in 750 kV power system[J].Insulators and Surge Arresters，2008（1）:18-21.

[10]彭向阳，毛先胤，胡卫.架空地线的损耗特性及节能技术[J].中国电力，2014（47）:77-81.PENG Xiangyang，MAO Xianyin，HU Wei，Energy-sav⁃ing grounding technology for overhead ground wires of pow⁃er transmission line[J].Electric Power，2014（47）:77-81.

[11]缪晶晶，徐志磊.OPGW接地方式研究及分段绝缘方案接设计[J].电力系统通信，2012，33（231）：47-51.MIAO Jingjing，Xu Lei.Research on ground mode of OP⁃GW and design of section and insulation[J].Telecommuni⁃cation for Electric Power，2012，33（231）：47-51

[12]宋立军，蒋陶宁，邹军，等.特高压交流输电线路地线绝缘间隙电压的研究[J].电网技术，2013，47（3）：687-691.SONG Lijun，JIANG Taoning，ZOU Jun，et al.Research on voltages across both terminals of ground wire insulation gap for UHVAC transmission line[J].Power System Tech⁃nology，2013，47（3）：687-691.

[13]吴康平.500 kV线路绝缘地线的设计[J].电力建设，2001，22（11）：11-16.WU Kangping．Design on insulated ground wire of 500 kV transmission line[J]．Electric Power Construction，2001，22（11）：11-16．

[14]吴文辉，曹祥麟.电力系统电磁暂态计算与EMTP应用[M].北京：中国水利水电出版社，2012:1-20.

[15]曹福成.输电线路塔形手册[M].北京：中国电力出版社，2009:1-10.