§8-3架空线路绝缘水平的确定（作为了解内容）

架空线路绝缘是指线路绝缘子串的绝缘子片数及线路导线对杆塔、构架的空气距离（空气间隙）。

（1）绝缘子片数的确定

1）根据需要承受的机械负荷和环境条件选定所用悬式绝缘子的型号。

2）按工作电压作用下所需的单位爬电距离，初步确定绝缘子片数。

其具体方法如下：

设单片绝缘子的几何爬电距离为L₀（cm），则绝缘子串的单位爬电距离（即是爬电比距）为：

（cm/kV）

上式中，n为绝缘子片数；U_m为系统最高工作电压（线电压有效值）（kV）；K_e为绝缘子爬电距离的有效系数，其值主要由各种绝缘子几何爬电距离对提高污闪电压的有效性确定，对xp-70或者xp-160型普通绝缘子串而言，K_e=1，其它型号绝缘子的K_e值由试验确定或者查阅有关资料获得。于是，可得为避免污秽闪络而需要的绝缘子片数n₁应为：

3）按操作过电压及耐雷水平的要求做验算和调整

其具体确定措施如例13-3所示。

i）例子中，绝缘子串的片数要满足耐受操作过电压的要求，即是绝缘子串的湿闪电压要大

于可能出现的操作过电压，并留有10%的裕度，于是有：

式中，U_sh为绝缘子串操作（或者工频）湿闪电压；K₀为操作过电压计算倍数，与前面电气设备绝缘水平的确定中的K₀取值相似；U_xg为系统最高运行相电压幅值。

ii）一般来说，U_sh在没有完整的数据时，可用n片绝缘子串的工频湿闪电压幅值代替，即是有：

（kV）

iii）因此，由上面两个式子可得到绝缘子串中绝缘子片数在满足操作过电压及耐雷水平的要求下的值

iv）考虑零值绝缘子后，绝缘子片数为

4）比较n₁和n₂的大小，取其中较大者作为实际所用的绝缘子片数，如表13-4-2所示。

（2）空气间隙的确定

架空输电线路的空气间隙包括导线对地、导线对导线、导线对架空地线，以及导线对杆塔的空间距离。但就确定线路绝缘水平来说，主要是指确定导线对杆塔的空气间隙距离。

确定空气间隙距离同样要根据工作电压、操作电压和雷电过电压分别计算，并需要考虑导线受风力（与风速相关）作用使绝缘子串偏斜的不利因素。

其步骤如下：

1）计算雷电过电压、操作过电压、工作电压作用下，绝缘子的风偏角。其中有：。

2）2）确定导线对应各风偏角下的空气间隙（如图13.2所示）。

2）               

 

3）             图13.2绝缘子串风偏角及导线对杆塔的距离

i）确定S₁（对应风偏角）

S₁的50%工频放电电压U_50%满足下式要求：

其中，系数K₁为综合考虑工频电压升高、气象条件、安全裕度等因素的线路气隙工频电压统计配合系数（对范围II取1.4；对220kV、110kV取1.35；对66kV及以下取1.2）。

ii）确定S₂（对应风偏角）

S₂的正极性操作冲击电压波50%放电电压U_50%应满足下式要求：

K₂为线路空气间隙操作过电压统计配合系数（对范围II取1.1；对范围I取1.03；U_s为配合用最大操作过电压。

iii）确定S₃（对应风偏角）

S₃的雷电冲击波作用下的50%放电电压U_50%通常取为绝缘子串的雷电冲击U_50%放电电压值的85%。

3）确定绝缘子串垂直位置对杆塔的水平距离

计算出、、的值，然后取三者中最大者作为导线对杆塔的最小空气间隙距离。其中l为绝缘子串的长度。

实际中，需要考虑杆塔尺寸误差、横担变形和拉线施工误差等不利因素，杆塔与导线之间的空气间隙在最小距离的基础上应增加一定的裕度。

§8-3架空线路绝缘水平的确定

架空线路绝缘是指线路绝缘子串的绝缘子片数及线路导线对杆塔、构架的空气距离（空气间隙）。

（1）绝缘子片数的确定

1）根据需要承受的机械负荷和环境条件选定所用悬式绝缘子的型号。

2）按工作电压作用下所需的单位爬电距离，初步确定绝缘子片数。

其具体方法如下：

设单片绝缘子的几何爬电距离为L₀（cm），则绝缘子串的单位爬电距离（即是爬电比距）为：

（cm/kV）

上式中，n为绝缘子片数；U_m为系统最高工作电压（线电压有效值）（kV）；K_e为绝缘子爬电距离的有效系数，其值主要由各种绝缘子几何爬电距离对提高污闪电压的有效性确定，对xp-70或者xp-160型普通绝缘子串而言，K_e=1，其它型号绝缘子的K_e值由试验确定或者查阅有关资料获得。于是，可得为避免污秽闪络而需要的绝缘子片数n₁应为：

3）按操作过电压及耐雷水平的要求做验算和调整

其具体确定措施如例13-3所示。

i）例子中，绝缘子串的片数要满足耐受操作过电压的要求，即是绝缘子串的湿闪电压要大

于可能出现的操作过电压，并留有10%的裕度，于是有：

式中，U_sh为绝缘子串操作（或者工频）湿闪电压；K₀为操作过电压计算倍数，与前面电气设备绝缘水平的确定中的K₀取值相似；U_xg为系统最高运行相电压幅值。

ii）一般来说，U_sh在没有完整的数据时，可用n片绝缘子串的工频湿闪电压幅值代替，即是有：

（kV）

iii）因此，由上面两个式子可得到绝缘子串中绝缘子片数在满足操作过电压及耐雷水平的要求下的值

iv）考虑零值绝缘子后，绝缘子片数为

4）比较n₁和n₂的大小，取其中较大者作为实际所用的绝缘子片数，如表13-4-2所示。

（2）空气间隙的确定

架空输电线路的空气间隙包括导线对地、导线对导线、导线对架空地线，以及导线对杆塔的空间距离。但就确定线路绝缘水平来说，主要是指确定导线对杆塔的空气间隙距离。

确定空气间隙距离同样要根据工作电压、操作电压和雷电过电压分别计算，并需要考虑导线受风力（与风速相关）作用使绝缘子串偏斜的不利因素。

其步骤如下：

1）计算雷电过电压、操作过电压、工作电压作用下，绝缘子的风偏角。其中有：。

2）2）确定导线对应各风偏角下的空气间隙（如图13.2所示）。

2）               

 

3）             图13.2绝缘子串风偏角及导线对杆塔的距离

i）确定S₁（对应风偏角）

S₁的50%工频放电电压U_50%满足下式要求：