0 引言

近年来，我国电力企业积极参与国外电力项目建设。在国外电力工程设计过程中，1个显著的问题是当地所采用的电压等级可能与国内不同。对于高压电力工程，我国电压等级标准为35 kV、66 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV等^[1]，而国外电压等级常见的有33 kV、69 kV、138 kV、150 kV、230 kV、400 kV等^[2]。在配电装置的设计中，安全净距是1个重要环节，影响着配电装置的运行安全与工程建设成本^[3-4]。配电装置的安全净距在我国的设计规范中已有明确规定，但国外工程项目所在地一般无相应的规范标准，即使工程建设要求满足IEC标准，但此类标准中针对安全净距的要求并不如国内标准全面、具体，需要在项目设计时进行安全净距计算。

配电装置的安全净距包括相对相净距、相对地净距等，细分为A₁值（相对地净距）、A₂值（相对相净距）、B₁值（带电体与栅栏的净距），B₂值（带电体与网状遮拦的净距）、C值（人员举手时，人手与带电体的净距）、D值（检修时人员与带电体的净距），其中A₁值、A₂值统称为A值，为基本带电距离，B₁、B₂、C、D值均可通过A值求得^[5]。本文以138 kV屋外配电装置为例，分析安全净距的计算方法，可供同类型或其他电压等级的国外工程设计参考。

1 A值的确定 1.1 按照国内标准

涉及安全净距的国内标准主要为DL/T 5352— 2018《高压配电装置设计技术规程》^[6]与GB 50060—2008《3~110 kV高压配电装置设计规范》^[7]，电压等级涵盖3~1000 kV。由于国内电压等级与国外电压等级有所不同，因此并不能直接套用。采用国内标准计算时，相关文献推荐采用线性插值法，主要基于电压等级与安全净距为线性或趋于线性关系^[3-4]。结合文献[6]，比较相邻电压差与相应A值差的关系如表 1所示。

由表 1可知，安全净距与电压等级呈非线性关系，如采用插值法计算，138 kV屋外配电装置的A₁、A₂值计算公式为：

(1)

(2)

由公式（1）、（2）可以求得，A₁=1129.1 mm，A₂= 1254.5 mm。

1.2 按照IEC标准

设备最高电压为1~245 kV时，在IEC标准中归类为范围1^[7]。额定电压为138 kV时，其最高电压为145 kV^[3]，属于范围1。范围1的配电装置安全净距以雷电冲击耐受电压和短时工频耐受电压为基础，但当雷电冲击耐受电压是短时工频耐受电压的1.7倍以上时，短时工频耐受电压可以忽略^[7]。设备最高电压为145 kV时，标准雷电冲击耐受电压有650 kV及550 kV，相应的标准短时工频耐受电压为275kV和230 kV^[6]。由此可知，138 kV配电装置的安全净距可仅以雷电冲击耐受电压为基础。

依据文献[6]表A.1，当雷电冲击耐受电压为650 kV时，“棒-构架”值为1300 mm，根据表末注释，此值为相-相及相-地的最小距离，即A₁=A₂=1300 mm。同理，由该表可知，当雷电冲击耐受电压为550 kV时，A₁=A₂=1100 mm。

一般地，各电压等级的雷电冲击耐受电压标准值非唯一，对于紧靠避雷器保护的设备，A值可按较低的雷电冲击耐受电压值选择；而不受避雷器保护或没有有效保护的设备，A值应按较高的雷电冲击耐受电压值选择^[7]。

1.3 A值计算标准的选定

按照国内标准和IEC 2种方式得出的结果具有明显差异。对于国外电气工程设计，一般均会要求工程建设满足IEC及IEEE标准，因此在设计中应采用国外标准体系，特别是国外标准中有明确定义的内容，否则会给项目的后期执行与实施带来困难。对于国外工程配电装置的A值，本文推荐采用IEC标准进行选择确定。

2 B、C、D值的计算 2.1 按照国内标准

国内标准针对B、C、D值有具体的定义。B值细分为B₁、B₂值，B₁值为A₁+750 mm，750 mm即误入栅栏的手臂长度；B₂值为A₁+100 mm，100 mm即误入网状遮拦的手指长度加上施工误差；C值为A₁+ 2500 mm，2500 mm即人员举手后的总高加上误差；D值为A₁+2000 mm，2000 mm即检修人员和工具的活动范围加上一定的裕度^[6]。由1.2节可知，对于额定电压为138 kV的屋外配电装置，当雷电冲击耐受电压为650 kV时，A₁=A2=1300 mm；当雷电冲击耐受电压为550 kV时，A₁=A2=1100 mm，则按照国内标准计算B、C、D值，结果如表 2所示。

2.2 按照IEC标准

IEC标准中并无B、C、D值的提法。为保障运行和检修的安全，结合人体在不同动作状态下的生理参数，国外工程合同中有如下准则：人员举手后的总高为2250 mm；人员双臂水平展开的水平长度为1750 mm；人手误入栅栏的手臂长度为600 mm^[4-7]。该准则可用于安全净距的计算与校验，对应于国内B、C、D值的定义，则B₁值为人手误入栅栏的手臂长度+A₁；B₂值与A₁值相同；C值为人员举手后的总高+ A₁；D值为人员双臂水平展开的水平长度+A₁。则按照IEC标准计算当雷电冲击耐受电压分别为650 kV和550 kV时的B、C、D值，结果如表 3所示

2.3 B、C、D值计算标准的选择

由表 2、表 3可知，按国内标准B、C、D的计算值偏大，这是考虑了一定的裕度与误差后的计算结果。由于IEC标准中并没有B、C、D值的明确算法，前文提到国外工程需满足IEC及IEEE标准，对比国外工程的合同要求，2种计算方式所得到的结果均可满足要求。

应用于具体的工程案例时，可通过2种计算方式相互校验，无论采用何种方法，其结果应取得项目业主方的确认后方可实施。

3 结论

在进行国外工程屋外配电装置安全净距计算时，首先需确定雷电冲击耐受电压标准值，其次由电压标准值依据IEC标准选择A值，最后按与业主沟通后所明确的计算方法计算B、C、D值。

（1）电压范围不同，安全净距所考虑的过电压类型亦不同。计算配电装置的安全净距，应明确该电压等级的安全净距以何种过电压类型为基础。过电压标准值可按工程标书要求，如标书未明确的，建议选择较高一级。

（2）确定国外工程配电装置安全净距中的A值应以IEC标准为依据。

（3）B、C、D值的2种计算方法均可行。对于具体案例，实际采用何种计算方法应交予项目业主方明确。

（4）本文的A值确定方法是以配电装置海拔不超过1000 m为基础，如配电装置海拔大于1000 m，则需在按前述方法所确定A值的基础上再进行海拔修正，并以修正值为准。B、C、D值按修正后的A值计算。A值修正方法参见文献[8]。

（5）如果国外工程招标书中如对A值有明确要求，应以标书要求为准，并由此计算B、C、D值。

（6）本文仅涉及屋外配电装置安全净距计算，屋内配电装置可按该方法确定。如采用IEC标准，B、C、D值的计算方法相同；如采用国标，具体计算方法可参见文献[9-12]。