输电线路绝缘子选择及计算
架空输电线路的绝缘子选择与设计
架空输电线路的绝缘子选择与设计随着社会的发展和电力需求的增加，架空输电线路日益成为城市与乡村电力的主要供应方式。
而在架空输电线路中，绝缘子作为一种重要的元件，扮演着保障输电安全和稳定的关键角色。
因此，绝缘子的选择与设计成为了架空输电线路维护和升级的重要环节。
首先，在绝缘子的选择上，需考虑多种因素。
其中一项重要因素是绝缘子的耐电压能力。
架空输电线路常常面临着复杂多变的外界电力环境，包括雷电、电磁干扰以及传输功率的变化等。
因此，绝缘子需具备足够的耐电压能力，能够有效抵御来自外界的电力冲击，确保输电线路的稳定运行。
此外，绝缘子的机械强度也是选择的重要因素。
考虑到架空输电线路所处地域的地质条件、季节性的气候变化等因素，绝缘子需要具备能够抵御自然环境影响的能力，防止外力或自然灾害导致的线路中断和事故发生。
在绝缘子的设计上，应根据特定的输电环境和条件进行具体的方案设计。
首先，绝缘子的材质选择是设计的关键。
目前市场上常用的绝缘子材料包括陶瓷、玻璃纤维增强塑料和硅橡胶等。
陶瓷绝缘子具有耐高温、耐电弧、耐腐蚀等优点，适用于高电压和恶劣环境下的输电线路。
而玻璃纤维增强塑料绝缘子具有重量轻、绝缘性能好的特点，适用于中低压输电线路。
硅橡胶绝缘子则具有耐候性强、耐油性好的特点，适用于高寒地区的输电线路。
因此，在架空输电线路的设计中，需要根据具体条件选择适宜的绝缘子材料。
其次，在绝缘子的结构设计上，需考虑到多种因素。
绝缘子的设计既需要满足电气性能的要求，还需要具备良好的机械强度。
在此基础上，还需尽量减少绝缘子的尺寸和重量，以降低成本和便于安装。
因此，绝缘子的结构设计需要兼顾多个因素，包括材料的选择、连接方式的设计等等。
此外，在绝缘子的选择与设计中，还应考虑到环境保护和可持续发展的要求。
随着社会对清洁能源的需求的不断提高，选用环保材料和采用可循环利用的设计方案已成为了绝缘子设计的新趋势。
例如，采用具有良好生物降解性的材料，或开发出可回收再利用的绝缘子产品，对于推动电力行业的可持续发展具有积极的意义。
输电线路设计—绝缘子
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复合绝缘子均压屏蔽环
输电线路绝缘子串所承受的电压，并不是均匀 分布于每个绝缘子上，在绝缘子串中间的绝缘子， 所承受的电压比两端的小．靠近导线的绝缘子承受 的电压最大，而这种电压分布不均匀的情况，随线 路电压的升高而严重，为使绝缘子串电压分布较均 匀，一般要求110kV及以上线路上应装设均压屏蔽环。
输电线路设计
—— 绝缘子
张鸣
2011年7月22日
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1、绝缘子的用途、分类
2、绝缘子的基本要求
7、绝缘子设计选取
8、绝缘子常见的型号、
3、玻璃绝缘子
4、复合绝缘子
参数
9、绝缘子常见的故障
5、瓷绝缘子
6、三种绝缘子优劣性能 比较
形式
10、绝缘子串
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3
1、绝缘子用途
架空线路的绝缘子是用来支持导线，它同金具组合将导线固 定在杆塔上，并使导线同杆塔可靠绝缘，绝缘子在运行时不 仅要承受工作电压的作用，同时要承受操作过电压和雷电过 电压的作用，加之导线自重、风力、冰雪以及环境温度变化 的机械荷载的作用，所以绝缘子不仅要有良好的电气绝缘性 能，同时要具有足够的机械强度。
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根据污区级别和爬电比距确定绝缘子片数或串长
输电线路绝缘子的绝缘水平取决于所选取绝缘子的种类、形状、结构尺寸和串长，在 绝缘子种类、形状和结构尺寸确定的前提下，每串绝缘子的片数由下式确定： m≥λUm/(keL0) 式中m为每串绝缘子的片数 Um为系统最高运行线电压或者系统的额定线电压（取决于λ的定义） λ为绝缘子的爬电比距 L0为每片悬式绝缘子的几何爬电距离 Ke为绝缘子爬电距离的有效系数 爬电比距λ是根据大量污闪实验结果和运行经验所确定的参数，λ的大小和 污区的级别有关系，二者之间的关系如表3所示。表3的数据取自国家标准GB/T 164341996（高压架空线路和发电厂、变电所环境污区分级及外绝缘选择标准） Ke的定义为实际采用的绝缘子和标准悬式绝缘子在同样的自然条件下积污， 沿单位泄漏距离污闪电压值的比值，通常是小于1 的系数。它同时反映出绝缘子的耐 污闪能力和积污特性。Ke的获得需通过大量自然积污和污闪试验获得，可能在不同污 源地区Ke值是不同的，目前我国尚未给出不同绝缘子的Ke值，这对该工程设计方法的 实际应用造成困难，通常对Ke值都取为1，这进一步增加了该设计方法的不确定性。
输电线路绝缘子及其连接金具的选择计算
输电线路绝缘子及其连接金具计算河北兴源工程建设监理有限公司许荣生一、已知条件见下图该图为JL/G1A-240/30导线35kV输电线路的双联耐复合绝缘子串组装图。
根据GB/T 1170-2008国家标准《圆线同心绞架空导线》，JL/G1A-240/30的额定拉断力为75.19kN,由于线路导线上有接续管、耐张管、补修管，而使得导线的计算拉断力降低，故设计使用的导线保证计算拉断力为其实际额定拉断力95%；根据2009年5月编制的“河北省南部电力系统污秽区分布图”该线路处于Ⅳ级污秽区，其线路标称电压爬电比距为3.2~3.8cm/kV。
试选择该线路的绝缘子及其连接金具，满足设计规范要求的机械强度及电气强度。
二、计算依据1.《66kV及以下架空电力线路设计规范》GB50061-2010；2. 《圆线同心绞架空导线》GB/T 1170-2008；3.《110kV~750 kV架空输电线路设计规范》GB 50545-2010。
三、计算1．导线最大使用张力根据《66kV及以下架空电力线路设计规范》GB50061-2010的第5.2.3“导线或地线的最大使用张力不应大于绞线瞬时破坏张力的40%”的要求，JL/G1A-240/30的导线最大使用张力为75.19kN×95%×40%=28.572kN。
2．绝缘子及连接金具的机械强度根据《66kV及以下架空电力线路设计规范》GB50061-2010的第5.36.1”。
“绝缘子和金具的机械强度应按下式验算：kF<FU式中k——机械强度安全系数，表5.3.2绝缘子及金具的机械强度安全系数F——设计荷载（kN）, F——绝缘子及金具的额定破坏荷载（kN）。
U>kF绝缘子的额定破坏荷载为大于FU2.1合成绝缘子的额定破坏机械强度的选择：2.1.1在运行工况下的合成绝缘子的额定破坏机械强度计算式中k=3,——在运行工况下的合成绝缘子的安全系数；F=28.572kN/2=14.286 （kN）——运行情况设计荷载,代入F>kF=3×14.286kN=85=42.858 kN,U选70 kN>42.858 kN，满足规范要求；2.1.2断线工况下合成绝缘子的额定破坏机械强度的选择根据《66kV及以下架空电力线路设计规范》GB50061-2010的第8.1.13“断线工况下，耐张型杆塔的地线张力应取地线最大使用张力的80%,导线张力应取导线最大使用张力的70%”。
第四节架空输电线路的绝缘配合
Um
n为绝缘子片数，U m 为系统最高工作电压有效值，K e 为绝 缘子爬电距离有效系数。
为了避免污闪事故，所需的绝 缘子片数应为
n1
U m
K e L0
2
（二）按操作过电压要求
绝缘子串在操作过电压的作用下，也不应发生湿闪。 在没有完整的绝缘子串在操作波下的湿闪电压数据的 情况下，只能近似地用绝缘子串的工频湿闪电压来代 替。 电网中操作过电压幅值的计算值＝ K 0U ，其中 K 0 为操 作过电压倍数。
➢由于工作电压长期作用在导线上，所以在计算它的风 偏角 0 时，应取该线路所在地区的最大设计风速vmax 。 ➢操作过电压持续时间较短，通常在计算其风偏角 s 时，取计算风速等于 0.5vmax ➢雷电过电压持续时间最短，而且强风与雷击点同在一 处出现的概率极小，因此通常取其计算风速等于10～ 15m/s
U 5% 0s)(K 2U sK 2K 0U
U s —计算用最大操作过电压 K 2 —空气间隙操作配合系数，对范围Ⅰ取1.03，对范 围Ⅱ取1.1。
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在缺乏空气间隙50％操作冲击击穿电压的实验数据时， 亦可采取先估算出等值的工频击穿电压U e(50~) ，然后求取 应有的空气间距 s s 的办法。
按上面所得的n1 和 n 2 中较大的片数，校验线路的耐雷水 平和雷击跳闸率是否符合有关规程的规定。
即使验算的结果表明不能满足线路耐雷性能方面的要 求，一般也不再增加绝缘子片数，而是采用诸如降低 杆塔接地电阻等其他措施来解决。
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二、空气间距的选择
输电线路的绝缘水平不仅取决于绝缘子的片数， 同时也取决于线路上各种空气间隙的极间距离—空 气间距，而且后者对线路建设费用的影响远远超过 前者。
高海拔地区330kV架空输电线路绝缘子片数选择
高海拔地区330kV架空输电线路绝缘子片数选择发表时间：2017-12-06T09:54:24.003Z 来源：《电力设备》2017年第23期作者：刘澜[导读] 摘要：讨论了330kV交流输电线路绝缘子串片数选择的方法提出了330kV交流输电线路由工频电压下爬电比距法来确定绝缘子串片数一般可满足线路在污秽条件下及操作冲击电压、雷电冲击电压条件下不发生闪络现象。
（中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司 710065）摘要：讨论了330kV交流输电线路绝缘子串片数选择的方法提出了330kV交流输电线路由工频电压下爬电比距法来确定绝缘子串片数一般可满足线路在污秽条件下及操作冲击电压、雷电冲击电压条件下不发生闪络现象。
关键词：输电线路绝缘子爬电比距闪络电压海拔修正。
0 引言架空送电线路的绝缘配合设计目的是要解决杆塔上和档距中各种可能放电途径的绝缘选择和相互配合的问题，在工程设计中，一般依据《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范》（GB/T 50064-2014）、《110～750kV架空输电线路设计规范》（GB50545-2010）、《电力工程高压送电线路设计手册》中的研究结论和方法进行绝缘配合。
其中最关键的便是绝缘子串（联）的片数（串长）选择，应满足在长期工作电压下不发生污闪，在操作过电压下不发生湿闪，并具有一定的雷电冲击耐受强度，使线路能在工频电压、操作过电压和雷电过电压等各种条件下安全可靠运行。
1 不同工况下选取绝缘子串片数方法1）按工频电压选择绝缘子片数在工频电压作用下，选择绝缘子片数的方法一般有两种：一种是按各类污秽条件下绝缘子串的爬电比距（l）来选择；一种是按各类污秽条件下绝缘子串的成串污闪电压来选择。
这两种方法的出发点都是以一定的线路允许的污闪事故率为基础。
而且这两种方法都需要先确定线路所处地区的污秽等级。
在工程设计中，污区划分和绝缘配合执行《电力系统污区分级与外绝缘选择标准》Q/GDW 152-2006，根据各省电力公司电力系统污区分布图来确定线路所处地区污秽等级。
绝缘子的选择与计算 解释说明以及概述
绝缘子的选择与计算解释说明以及概述1. 引言1.1 概述绝缘子作为电力系统中重要的组成部分，起到了隔离和支撑导线的作用。
正确选择和计算绝缘子在保证电网正常运行和延长设备使用寿命方面至关重要。
本文将深入探讨绝缘子的选择与计算方法，以帮助读者更好地理解并应用于实践中。
1.2 文章结构文章由以下几个部分组成：第一部分是引言部分，主要对本文进行概述，并阐明文章的目的和结构。
第二部分是关于绝缘子选择与计算的内容。
首先介绍了绝缘子的作用和重要性，接着详细介绍了不同类型及其特点，最后探讨了选择原则和需要考虑的因素。
第三部分是关于绝缘子计算方法的介绍。
包括绝缘子串联测量法、绝缘子电压分布计算方法以及受电弧影响下热稳定性分析方法等方面的内容。
第四部分是通过实例分析和案例研究来展示具体应用。
这些案例包括高压绝缘子选择及计算、输电线路绝缘子串并联计算以及绝缘子耐久性评估与使用寿命预测案例探讨。
最后一部分是结论与展望，总结了文章的重点和内容，并对未来绝缘子选择与计算的发展方向进行了探讨。
1.3 目的本文旨在通过对绝缘子的选择与计算方法进行详细介绍和说明，帮助读者深入了解绝缘子的作用、分类及特点，并掌握正确的选择原则和计算方法。
通过实例分析和案例研究，读者将学习到如何运用所学知识解决实际问题。
最后，文章对未来绝缘子选择与计算的发展方向进行展望，为相关领域的研究和实践提供参考。
2. 绝缘子选择与计算:2.1 绝缘子的作用和重要性:绝缘子是电力系统中非常重要的组件，其主要作用是隔离导线或设备，防止电流通过。
绝缘子的质量和可靠性直接影响到电力系统的安全运行。
正确选择适合的绝缘子可以确保系统在各种工况下都能保持良好的绝缘状态。
2.2 绝缘子的分类及特点:根据不同的工作条件和结构形式，绝缘子可以分为多种类型，如瓷绝缘子、复合绝缘子、塑料绝缘子等。
每种类型的绝缘子都有其独特的特点和适用范围。
瓷绝缘子具有优异的机械强度和防污Flashover能力，并且耐候性较好，在高海拔地区使用效果更佳。
输电线路绝缘子选择与计算
1 绝缘子选型绝缘子材质我国主要生产的绝缘子主要有盘形瓷绝缘子、盘形玻璃绝缘子及复合绝缘子各类绝缘子特性绝缘子的性能比较表1-1 不同类型线路绝缘子的性能比较3 污区划分沿线污秽调查走廊沿线污源分布情况本次对待建1000kV特高压中线工程线路走廊沿线进行了污染情况调查。
湖北省境内绝大部分地区为自然污秽，包括生活污染、公路扬尘、农村施用农药、化肥以及烧山积肥的灰尘；工业污秽主要集中在宜城市板桥镇，分布有石灰厂、水泥厂、采石场等重点污源。
河南省境内线路附近分布较多乡镇，主要的自然污秽来自居民区的生活污染和农田施用的化肥等，线路跨越铁路、高速公路、土路若干，加上风沙扬尘等也会对线路造成一定的污染；工业污源主要有采石场、石灰厂、水泥厂、铝铁厂、炼钢厂、火电厂等。
山西省境内沿线分布储煤厂、炼焦厂、炼铁厂、火电厂、砖厂等，小型煤矿区和炼铁高炉更是星罗棋布，大气污染十分严重。
另外1000kV特高压中线工程线路平行或跨越的500kV线路有：斗樊线、双玉Ⅰ、Ⅱ回、樊白Ⅰ、Ⅱ回、姚白线、白郑线、牡嵩线、沁获线、榆临线；跨越铁路七条、已建成高速公路六条、国道和省道若干。
(1) 化工污秽该线路走廊附近的化工污源主要集中在河南省和山西省，主要有沁阳市碳素有限公司(1500万kg/a)、孟县化肥厂(6000万kg/a)、偃师市山化县化工厂、南阳石蜡精细化工厂(12000万kg/a)、南阳市金马石化有限公司(600万kg/a)、长治化工有限公司、钟祥市华毅化工有限公司(18000万kg/a)等。
另外晋城市规划中的野川、马村化工园区，工厂十分集中，规模现在大约为30000万kg/a，随着发展，其规模将进一步扩大。
(2) 冶金污秽冶金污秽主要包括铝厂、炼铁厂、炼钢厂等。
根据调研情况，主要有巩义市回锅镇的铝加工基地、焦作市西向镇的沁阳铝试验厂(5000万kg/a)、西向镇宏达炼钢厂、晋城市泽州县弘鑫冶炼公司(3000万kg/a)以及晋城分布广泛的小型炼铁厂等。
高压输电线路绝缘子的选型和应用
高压输电线路绝缘子的选型和应用摘要：在实际的高压输电线路中，绝缘子的使用要注意控制其选择的关键，从而保证其选择的科学化。
本文简单介绍了高压电线上的绝缘子类型，并对其选用的关键问题进行了分析，指出了其在实际中的使用注意事项。
关键词：高压输电线路；绝缘子；选型应用引言目前，电能是一种重要的经济来源，它直接关系到人们的日常生活和生产，因此，在电力的生产和传输中，高压传输是必不可少的。
它的任务是输送电能，在实际的线路中，必须对高压输电线路进行适当的调控，以确保其整体的运行安全性。
为了提高高压输电线路的运行管理水平以及操作管理水平，确保其使用的安全。
1、高压输电线路绝缘子简要概述高压输电线是电网中的一个关键环节，它直接影响着高压输配电系统的正常运转，在某一程度下，它是由输电线和绝缘子系统构成的。
在高压电线上，绝缘子又称为高电压绝缘子，它是一种用于架空线的绝缘设备。
在高压输电线路的实际操作中，绝缘子扮演着非常关键的角色。
在工作中，绝缘子的工作能是对载流导线进行可靠的支撑和稳定，使其与地面保持较好的隔离。
绝缘器（俗称瓷瓶子）包括陶瓷部件和金属部件，在金属部件之间以水泥胶粘结，陶瓷部件可以确保绝缘子具有较高的电绝缘性能。
在由于电压的撞击而产生的电弧放电时，会造成局部过热，但不会造成绝缘体的爆炸。
在高压输电线路工作的同时，还要对各种故障进行有效的处置，以保证各种作业安排得更为科学，同时提高了高压输电线路的工作效率。
2、高压输电线路绝缘子的常见选型及标准2.1常见选型一般采用复合橡胶绝缘子、钢化玻璃绝缘子、陶瓷绝缘子等。
陶瓷绝缘子是我国最早期的一种绝缘子，随着我国电力行业的发展，至今已得到广范围的使用，例如普通的圆盘悬挂陶瓷绝缘子，既能达到耐热、灵活性等要求，又能降低生产成本。
但是，随着电网规模的持续扩大、容量的提高、智能化和自动化程度的提高，陶瓷绝缘子的缺点越来越多，其中最突出的问题就是，在长时间的机械负载和环境的影响下，陶瓷绝缘子的老化和绝缘性能下降，从而引起了功率传输的规律性。
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1 绝缘子选型1.1 绝缘子材质我国主要生产的绝缘子主要有盘形瓷绝缘子、盘形玻璃绝缘子及复合绝缘子1.2 各类绝缘子特性绝缘子的性能比较表1-1 不同类型线路绝缘子的性能比较3 污区划分3.1 沿线污秽调查3.1.1 走廊沿线污源分布情况本次对待建1000kV特高压中线工程线路走廊沿线进行了污染情况调查。
湖北省境内绝大部分地区为自然污秽，包括生活污染、公路扬尘、农村施用农药、化肥以及烧山积肥的灰尘；工业污秽主要集中在宜城市板桥镇，分布有石灰厂、水泥厂、采石场等重点污源。
河南省境内线路附近分布较多乡镇，主要的自然污秽来自居民区的生活污染和农田施用的化肥等，线路跨越铁路、高速公路、土路若干，加上风沙扬尘等也会对线路造成一定的污染；工业污源主要有采石场、石灰厂、水泥厂、铝铁厂、炼钢厂、火电厂等。
山西省境内沿线分布储煤厂、炼焦厂、炼铁厂、火电厂、砖厂等，小型煤矿区和炼铁高炉更是星罗棋布，大气污染十分严重。
另外1000kV特高压中线工程线路平行或跨越的500kV线路有：斗樊线、双玉Ⅰ、Ⅱ回、樊白Ⅰ、Ⅱ回、姚白线、白郑线、牡嵩线、沁获线、榆临线；跨越铁路七条、已建成高速公路六条、国道和省道若干。
(1) 化工污秽该线路走廊附近的化工污源主要集中在河南省和山西省，主要有沁阳市碳素有限公司(1500万kg/a)、孟县化肥厂(6000万kg/a)、偃师市山化县化工厂、南阳石蜡精细化工厂(12000万kg/a)、南阳市金马石化有限公司(600万kg/a)、长治化工有限公司、钟祥市华毅化工有限公司(18000万kg/a)等。
另外晋城市规划中的野川、马村化工园区，工厂十分集中，规模现在大约为30000万kg/a，随着发展，其规模将进一步扩大。
(2) 冶金污秽冶金污秽主要包括铝厂、炼铁厂、炼钢厂等。
根据调研情况，主要有巩义市回锅镇的铝加工基地、焦作市西向镇的沁阳铝试验厂(5000万kg/a)、西向镇宏达炼钢厂、晋城市泽州县弘鑫冶炼公司(3000万kg/a)以及晋城分布广泛的小型炼铁厂等。
(3) 火电厂主要集中在河南省和山西省，有以下大型火电厂：沁阳铝电集团电厂(31万kW)、孟州电力股份有限公司(49万kW)、偃师市首阳山电厂(100万kW)、洛阳华润热电有限公司(25万kW)、南阳市鸭河口电厂(现有70万kW，总体规划310万kW)、阳城电厂(现有容量235万kW，在建的二期规模将达到355万kW)，晋城和长治规划中将建成赵庄电厂、高河电厂、沁水电厂和郑庄电厂四个大型火电厂，规模都在240万kW以上，这将大大增加污染的严重程度。
(4) 其它工业污秽沿线走廊附近除上述类型污秽外，还包括如水泥厂、石灰厂、煤矿区等。
主要有宜城市水泥厂、汝州水泥公司、南阳航天水泥厂、赵庄煤矿、成庄煤矿等。
另外沿线有许多小型采石场、砖厂、煤矿和储煤厂等，污染比较严重。
(5) 自然污秽自然污秽主要是由大气降尘、风沙、农药以及化肥产生的污染。
待建特高压线路沿线多数地段附近工业并不发达，大气环境污染状况相对较轻。
湖北省境内地势多为平地和丘陵，沿线主要是农田和旱地，杂树林覆盖面积较大，植被较多，雨水比较充沛，在一定程度上减轻了自然污秽的影响。
河南省境内地势以平原为主，全年以东北风为主，雨水较少，灰尘、风沙较大，自然污秽影响比较大。
山西省境内主要以高山大岭和山地为主，待建特高压线路将跨越太行山脉，全年以西北风为主，降雨较少，粉尘污染严重。
(6) 部分污秽物化学成分分析对沿线走廊不同类型的污源点的污秽物进行了取样以及化学成分分析，分析结果见表3-1。
表3-1 部分污源污秽物成分分析结果单位：mg/L图3-6 污染物的化学成分从测量结果和上图可知，污秽物中Ca+离子含量远大于Na+、K+、Mg2+离子含量，尤其是炼焦厂、水泥厂和化肥厂，都大于100mg/L。
污秽物中的Na+和K+含量基本相等，其中以火电厂和炼钢厂最为严重。
负离子中SO42-离子含量最高，其中水泥厂和火电厂都超出了100mg/L，化肥厂甚至超过200mg/L。
可见，沿线污染源的排放物主要以粉尘污染和盐类污染为主。
2.1.2 气候条件和污湿特征根据调查收资，沿线与污秽闪络相关的降雨量、小雨天数、降雾日数及最长雾日数、平均温度和相对湿度及污闪季节的风等气象条件的调查统计结果如下：图3-7 降雨日数从调查情况来看，2002年-2004年三省的降雨主要集中在6月-9月，这四个月的平均月降雨日数为15天-22天。
占到全年降雨日数的52%-68%。
降水量以荆门、襄樊、南阳和平顶山等地居多，山西省降水量在三省中为最少，呈从南向北逐渐减少的趋势。
连续无降雨日主要集中在10月至来年3月，平均连续无降雨日数呈从南向北逐渐递增的趋势。
毛毛雨是引发污闪的主要原因，湖北地区以及河南省南部毛毛雨较多，为18天-39天；河南北部及山西省相对较少，为12天-29天。
综合上述情况，沿线从南向北利于积污的气象条件递增的趋势，但诱发污闪的外部条件例如毛毛雨则反之，降雾气象以南阳、长治境内较为严重。
表3-2 污闪季节的风速、主导风向和静风频率统计2002-2004年的污闪季节的风速均在2m/s左右，静风频率在23%以下，不利于污染物的扩散。
3.2 沿线现状污区情况3.2.1 现有污区图的情况3.2.2 现场实测污秽状况图3-16 山西段路径与电网相对关系图注：斗樊线144#杆塔绝缘子串在雾湿天气下有放电现象。
3.3 本工程沿线污区划分3.3.1 污区划分原则(1) 参照GB/T16434-1996《高压架空线路和发电厂、变电所环境污区分级及外绝缘选择标准》的规定。
(2) 有关文件的要求；(3) 结合特高压线路具体情况及污区划分“运行经验、污湿特征、现场等值附盐密度”三要素来确定。
当三者不一致时，应以运行经验为主；(4) 对既没有运行经验、又没有盐密测量值的地区，暂按污湿特征，并结合各省最新污区分布图的定级来确定污秽等级。
建议本工程特高压线路污区划分参照GB/T16434-1996中对各污秽等级下的爬电比距分级数值作出的规定，如表3-6所示。
表3-6 特高压线路各污秽等级下的爬电比距分级数值注：爬电比距取额定电压计算值3.3.2 晋东南—南阳段线路污区划分山西省境内线路全长约118km，地形以丘陵为主，跨越太行山脉；省内污染源主要有煤矿、炼焦厂、炼铁厂、化工厂以及大型电厂等，另外规划中的野川、马村化工园区以及阳城电厂二期、赵庄电厂、高河电厂、沁水电厂、郑庄电厂等重污染源将使大气污染愈加严重；全年干旱少雨，小雨日数约为12天-21天，平均湿度仅为61%左右；污闪季节降雾日数达到18天-32天；主导风向为西北风，风力较大，污秽物的扩散能力很强。
山西省境内与特高压线路平行或跨越的500kV线路有阳东线(Ⅲ级中、上限设计、爬电比距2.8-3.1cm/kV)、榆临线(Ⅲ级下限设计、爬电比距2.6cm/kV)。
河南境内与特高压线路平行或跨越的500kV线路有樊白双回(Ⅱ级上限设计、爬电比距2.5cm/kV)、白郑线(Ⅱ级中限设计、爬电比距2.2cm/kV)、姚白线(Ⅱ级中限设计、爬电比距2.2cm/kV)、牡嵩双回(Ⅲ级中限设计、2.8cm/kV)、沁获线(Ⅲ级上限设计、爬电比距3.0cm/kV)。
根据ESDD测量结果，结合线路运行经验和污湿特征，晋东南—南阳段特高压输电线路污秽等级划分如下：我国500kV输电线路一般按泄漏比距法确定绝缘子片数，从而确定串长。
对于我国来说，由于大气污染严重，现有500kV 线路，绝缘子串长一般均由工频条件下的污闪特性决定。
由爬电距离来决定绝缘子的串长，这种方法首先根据输电线路所经地区的污秽情况，盐密和灰密的测量值，以及已有输电线路的运行经验，确定污秽等级，再依据国家标准GB/T 16434-1996《高压架空线路和发电厂、变电所环境污区分级及外绝缘选择标准》来决定该污区所对应的爬电比距，根据所选绝缘子的爬电距离计算所需绝缘子的片数。
此种方法简单易行，可操作性强，在工程设计中被广泛采用，并且经过很多工程实际的考验，是一种可被接受的工程设计方法。
4.4 按爬电比距法选择悬垂串的绝缘子片数4.1.1 工频过电压条件下绝缘子串片数由爬电距离来决定绝缘子的串长，在工程设计中被广泛采用。
由工频电压爬电距离要求的线路每串绝缘子片数应符合下式要求：式中：m — 每串绝缘子片数； U m — 系统额定电压，kV ；λ — 爬电比距，cm/kV ，列于表盐密与爬距配置表； L0 — 每片悬式绝缘子的几何爬电距离，cm ；Ke — 绝缘子爬电距离的有效系数，主要由各种绝缘子爬电距离在试验和运行中提高污秽耐压的有效性确定。
(1) 绝缘子爬电距离的有效系数Ke绝缘子爬电距离的有效系数K e 定义为在相同的自然条件下，在相同L K U m e mλ≥的积污时间内被试绝缘子与基准绝缘子沿单位泄漏距离的污闪电压之比。
K e 不能仅根据人工污秽闪络电压的试验结果确定，还必须考虑绝缘子的自然积污能力。
我国幅员辽阔，各地的地理气象条件差别很大，不同形状的绝缘子在不同地区的运行效果也有差别。
目前还很难确定各种形状绝缘子的K e 值。
电力行业标准DL/T 620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》中指出：几何爬电距离290mm 的XP-160型绝缘子的K e 暂取为1。
采用其它型式绝缘子时，K e 应由试验确定。
1%.50022%.5001U L U L K e式中:L 01、L 02 — 分别为XP-160型及其它型绝缘子的几何泄漏距离； U 50%.1、U 50%.2 — 分别为XP-160型及其它型绝缘子的50%污闪电压，kV 。
为分析研究不同型式绝缘子的有效系数；参考了《西北电网750kV 输电线路绝缘子在高海拔低气压条件下的污闪特性研究》报告，该报告提供了750(2#)和750(4#)试验U 50%值(ESDD ：0.05;NSDD ：0.1mg/cm 2)。
表4－5 西北电网污闪特性研究的瓷绝缘子U 50%值武汉高压研究所《1000kV 交流输电线路绝缘子长串污秽特性及污秽外绝缘设计的研究》报告，报告中提供的常压下绝缘子的单片U 50%值；具体数据和相应绝缘子的有效系数Ke 计算值如表4-6。
表4-6有效系数Ke 的计算上表中盘型(钟罩型)绝缘子的有效系数Ke的计算值基本在0.86-0.90之间，由于3#-6#绝缘子为灰密0.5mg/cm2条件下U50%值，其值偏大，因此，绝缘子的有效系数Ke计算值偏大；7#-8#双伞和三伞绝缘子的有效系数Ke的计算值基本在0.94-0.99之间，由于其U50%无法进行灰密修正，且7#和8#绝缘子的U50%值为短串试验得到，其值偏大，因此，有效系数Ke的计算值也偏大。