國內(nèi)外電力金具標(biāo)準(zhǔn)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(fù)荷、電氣負(fù)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)的差異，為企業(yè)培養(yǎng)一批能正確使用標(biāo)準(zhǔn)、理解并掌握中外標(biāo)準(zhǔn)的差異部分、熟練應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)對比研究成果的標(biāo)準(zhǔn)管理人才。

本文將梳理國外內(nèi)電力金具標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

隨著我國標(biāo)準(zhǔn)化工作的發(fā)展，我國電力金具標(biāo)準(zhǔn)化工作也在逐步推進。目前我國的電力金具標(biāo)準(zhǔn)主要采用GB/T 國家標(biāo)準(zhǔn)和DL/T 電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)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(rèn)可按照我國標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計及制造的金具產(chǎn)品，但需要我們提供我國標(biāo)準(zhǔn)以供業(yè)主使用。翻譯并應(yīng)用我國的標(biāo)準(zhǔn)，有助于推廣我國標(biāo)準(zhǔn)“走出去”，增強我國標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)有5 項：

GB/T 2314-2008《電力金具通用技術(shù)條件》是電力金具標(biāo)準(zhǔn)中的核心標(biāo)準(zhǔn)，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(biāo)稱破壞載荷系列及連接型式尺寸》將電力金具標(biāo)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(zhǔn)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(dǎo)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(zhǔn)則[2，3]。

2 國外電力金具標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

國外電力金具標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)。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(biāo)準(zhǔn)體系，也不熟悉我國標(biāo)準(zhǔn)，一般會采用IEC 標(biāo)準(zhǔn)。對比研究這些標(biāo)準(zhǔn)與我國標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)的要求。第二類是英國、巴西等國家有本國的標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范。英國采用BS標(biāo)準(zhǔn)和NGTS 規(guī)范，其中BS 標(biāo)準(zhǔn)是由英國標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)，由巴西技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)企（ABNT）制定。對比研究當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，有助于深入了解當(dāng)?shù)氐脑O(shè)計需求，掌握技術(shù)差異，學(xué)習(xí)和借鑒當(dāng)?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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)，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(zhǔn)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(dǎo)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(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(zhǔn)則等。NGTS 3.4.1《架空線路導(dǎo)線用間隔棒》和NGTS 3.4.7《架空線路導(dǎo)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(dǎo)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(biāo)準(zhǔn)差異分析

本文對比分析的一般線路金具標(biāo)準(zhǔn)有GB/T 2314、GB/T 2317、IEC 61284、BS 3288 和NBR 7095。這些標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)制定的，與IEC 61284 差異較小，依照GB 標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)出來的產(chǎn)品可以滿足IEC 標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(yán)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(biāo)準(zhǔn)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(dǎo)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(xùn)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(biāo)準(zhǔn)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(dǎo)線額定拉斷力25%，GB/T 2314 按照導(dǎo)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(dǎo)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(fù)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(biāo)準(zhǔn)差異分析

間隔棒是在輸變電線路中用在分裂導(dǎo)線上用以限制子導(dǎo)線之間的相對運動及在正常運行情況下保持分裂導(dǎo)線的幾何形狀的金具產(chǎn)品，且能有效的抑制微風(fēng)振動和次檔距振蕩。本文對比分析的間隔棒的標(biāo)準(zhǔn)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(dǎo)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(biāo)準(zhǔn)中的剛度法和阻尼法；DL/T 1098 則采用阻尼法，原理與IEC 標(biāo)準(zhǔn)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(dǎo)線間的電阻值；NGTS 3.4.1 要求測量的是導(dǎo)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(biāo)準(zhǔn)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(fēng)振動，避免導(dǎo)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(biāo)準(zhǔn)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(dǎo)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)。

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(biāo)準(zhǔn)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(dǎo)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(biāo)準(zhǔn)的對比研究可知，我國的金具標(biāo)準(zhǔn)基本等效于IEC 的金具標(biāo)準(zhǔn)，但在制定標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)制造的金具產(chǎn)品基本可滿足IEC 標(biāo)準(zhǔn)要求。英國標(biāo)準(zhǔn)BS 3288 和NGTS 系列規(guī)范以及巴西標(biāo)準(zhǔn)NBR 7095 是基于IEC 系列的標(biāo)準(zhǔn)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(xí)慣和需求，要求略高于IEC 標(biāo)準(zhǔn)。

對比研究我國標(biāo)準(zhǔn)和國際標(biāo)準(zhǔn)以及當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)和規(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(biāo)準(zhǔn)“走出去”。