《GB51096风力发电场设计规范》自颁发并实施已将近三年，主要内容包括：风能资源及发电量计算、电力系统、风力发电机组、电气、辅助及附属设施、建筑结构、环境保护与水土保持、消防、海上风电场等等章节，内容多但精炼，条文杂但精简，鉴于部分从业人员对本规范部分条文不甚了了，笔者不才，根据多年工作设计经验，愿就所知，以表己见，如有不当，烦请指正。
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7.13.3 应根据风力发电场所在地气象站历年气象记录资料，确定最高气温、最低气温、年平均气温、平均年雷暴日数、最大风速、最大覆冰、最大冻土深度、地下水深度等数据，并应按现行国家标准《66KV及以下架空电力线路设计规范》GB 50061中的气象条件规定，选择适当的风力发电场架空线路的气象组合。
解读：为使送电线路的结构强度和电气性能能够很好的适应自然界的气象变化，以保证集电线路的的安全运行，在设计过程中，必须对沿线的气象情况进行全面的了解，详细搜集设计所需的气象资料。然后再根据该地区的气象资料进行集电线路载荷、比载设计、档距计算、杆塔设计等等。线路设计所选用的气象组合条件，除应合理地反映一定程度的自然变化规律外，还要适合整个结构上的技术经济合理性及设计计算上的方便性。因此，必须根据线路设计运行中可能遇到的情况，慎重的调查原始气象数据，合理地概括出“组合气象条件”。举例如下：γ7、δ7为线路覆冰时的综合比载及应力，γ1、δ1为线路最高气温时的自重力比载及应力，当
时，最大弧垂发生在覆冰时，反之则发生在最高气温时，而最大弧垂则会影响导线最低点至地面的安全净距，安全净距则又会涉及到塔架的高度。电线上的应力随着气象情况而变化的。可以毫不避讳的说，未进行气象条件分析而进行的集电线路设计都是错误的，是必须摒弃的。
选择组合气象条件的要求：
（1）线路在大风、覆冰及最低气温时仍能正常运行。
（2）线路在断线及不平和张力情况下，不使事故范围扩大，即杆塔不致倾覆。
（3）线路在安装过程中不致发生人身或设备损坏事故。
（4）线路在重冰区及大跨越等特殊区段的稀有气象验算条件下，不致发生杆塔倾覆及断线。
（5）线路在正常运行情况下，在任何季节里，导线对地面或其他地物保持足够的安全距离。
（6）线路在长期运行中，应保证导线或地线有足够的耐振动性能。
笔者根据《66KV及以下架空电力线路设计规范》GB 50061 第4大条款，总结的气象条件组合表详见表1。
表1：气象组合条件组合
7.13.9 导线、地线截面选择及防振措施应符合下列规定：
3 应按技术经济条件选取导线、地线的安全系数、最大使用应力和平均运行应力，并应结合风力发电场内的地形、地貌及使用档距情况，确定导线、地线的防振措施。
解读：
1、电线最大使用应力的选定。
电线发生最大应力时（如最大风，冰荷载或最低气温），应具有一定的安全系数。以安全系数F除电线的破坏强度σts （或破坏强度），即得电线最大使用应力（指电线最低点的水平应力），以下式表示
σm=σts/F
σm—最大使用应力，N/mm2
σts—电线的破坏强度，N/mm2
F—电线的安全系数
设计规程规定，电线的安全系数不应小于2.5，地线的安全系数宜大于导线的安全系数。悬挂点应力可较弧垂最低点高10%。
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2、平均运行应力的限制
架空线路上电线受风的作用经常出现的是均匀低风速下的微风振动，振动频率3～150HZ，其风速范围为0.5m/s～10m/s，持续时间高达数小时。产生振动的主因是在均匀微风作用下，在电线下风侧发生周期性的卡门涡流激起电线上下振动，从因是电线运行应力过大（消耗振动功率小）电线自阻尼性能差，档距长等。电线微风振动的危害：电线疲劳断股，损坏绝缘子和金具，振松紧固螺栓、磨损电线等。防护措施：安装防振装置，降低电线运行应力，改善线夹性能，使用自阻尼号的电线等。
为了防止电线振动的危害，就需要对电线的平均运行应力有一个限制。导线或地线平均运行张力上限及防振措施应符合下表2示：
表2：导线或地线平均运行张力上限及防振措施
3、护线条简介
护线条的主要作用是增加线夹出口附近的电线刚度和分担导线张力，减少弯曲应力及线夹处收到的挤压应力和磨损、卡伤等，并使导线在悬垂线夹中的应力集中现象得以改善，导线振动时可使导线收到的动弯应力减少20%至50%。护线条的减振效果不如防振锤显著，故在振动强烈及平均运行应力高的地区线路上，不能单独使用护线条。护线条见下图。
4、防振锤
架空电力线路受风、冰、低温等气象条件的作用，使线路产生振动和动舞。振动频率较高而振幅很小，风振动使架空线在悬点处反复被拗折，引起材料疲劳，最后导致断股、断线事故。舞动的频率很低，而振幅却很大，很容易引起相间闪络，造成线路跳闸、停电或烧伤导线等严重事故。防震锤只是一段铁棒。一般悬挂在导线线夹的附近，当导线发生振动时，防振锤也上下运动，产生一个与导线振动不同步甚至相反的作用力，可大大减少导线的振动能量。
安装防振锤是要注意选择防振锤的型号、安装位置和安装的数量。如果选择的防振锤的型号不当、安装位置不对和安装的数量过多或过少，就不但起不到防振锤的作用，甚至适得其反。
（1）、防振锤过重会使该处架空导线出现“死点”发生断股；
（2）、防振锤过轻不仅不能抑制架空导线的振动，还将导致防振锤自身的破坏；
（3）、位置不当，就不能充分发挥防振锤的作用，达不到减轻导线振动的目的。
防振锤的组成：
锤头：一定质量的重锤（铸铁件或HT100灰铸铁件）
钢绞线：具有较高弹性、高强度（抗拉强度不低于1100MPa）的热镀锌钢绞线
线夹：钢制线夹
某型号防振锤如下图：
某风场35KV中压线路实例见下图：
防振锤安装距离的决定原则：
防振锤应安装在靠近振动波的波腹处，才能使防振锤上下滞后振动及锤头回转的幅度加大，从而最大限度的消耗电线振动能量。然而电线振动的频率是在一个频带范围内变化的。一般在3至60Hz振动较为严重，在更高频段由于电线自阻尼作用的显著增大，不会造成危险振动。而在低频情况下，电线的自阻尼作用减弱，防振锤的频率特性也较差，往往是防振设计的危险频段。如果没有取得电线振动的实际密集频率范围，可根据线路引起振动风速的上限及下限值（一般平坦开阔地区的振动下限风速取0.5m/s；而上限取5～6m/s；按下式计算出频率振动范围。
fw=Kv/d
fw-风的冲击频率，Hz；
v-垂直于电线的风速，m/s；
d-电线的直径，mm；
K-系数，与雷诺数有关，一般取200。按下式算出振动的最大、最小半波长，选择能保护该振动频率范围的防振锤，计算出防振锤的安装位置，使之在最大及最小波长范围内均能起到防振作用。
第一个防振锤距线夹出口的距离可按下式粗算：
d-电线的直径
Vm-振动风速的上限值
Tav-线路平均运行应力
m-线路单位长度质量
作者单位：
刁书广，东方 电气（通辽）风电工程技术有限公司
周文涛，鲁能新能源（集团）有限公司陕西分公司
彭冬宇，国家电投集团山东分公司
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