第四节 架空输电线路的绝缘配合

表10-4列出了各级电压线路所需的净间距值。当海拔高 度超过1000m时，应按有关规定对净间距值进行校正； 对于发电厂变电所，各个s值应再增加10％的裕度，以 策安全。
小 结
通常按下列顺序对绝缘子串进行选择： 1、根据机械负荷和环境条件选定所用悬式绝缘子的 型号； 2、按工作电压所要求的泄漏距离选择串中片数； 3、按操作过电压的要求计算应有的片数； 4、按上面1、2所得片数中的较大者，校验该线路的 耐雷水平与雷击跳闸率是否符合规定要求。 输电线路上的空气间隙包括：导线对地面，导线之间， 导、地线之间，导线与杆塔之间。 （本节完）
' n 2 = n 2 + n0
我国规定预留的零值绝缘子片数见表10-2
如果已掌握该绝缘子串在正极性操作冲击波下的50％放 电电压U 50%( s )与片数的关系，也可以用下面的方法来求出 ' 此时应有的片数 n2 和 n2 。 该绝缘子串应具有下式所示的50％操作冲击放电电压
U 50%( s ) ≥ K sU s s)
为了避免污闪事故，所需的绝 缘子片数应为
n1 ≥
λU
K
e
m
L
0
（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 ϕ ，其中 K 0 为操 作过电压倍数。
三种情况下的净空气间距的确定方法如下： 1、工作电压所要求的净间距 s0
s0 的工频击穿电压幅值
U 50 ~ = K 1U ϕ
K1 为综合考虑工频电压升高、气象条件、必要的安全
裕度等因素的空气间隙工频配合系数。
2、操作过电压要求的净间距 ss 要求 ss 的正极性操作冲击波下的50％击穿电压
U 50%( s ) = K 2U s = K 2 K 0Uϕ
' ' n2 ，则由 n2 片组成的绝缘 设此时应有的绝缘子片数为
子串的工频湿闪电压幅值为
U W = 1.1K 0U ϕ
1.1为综合考虑各种影响因素和必要裕度的一个综合 修正系数
只要知道各种类型绝缘子串的工频湿闪电压与其片数的 ' n2 值。 关系，就可以利用式 U W = 1.1K 0U ϕ 求得应有的 再考虑需增加的零值绝缘子片数 n0 后，最后得出的操 作过电压所要求的片数为
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。
输电线路上的空气间隙包括： （1）导线对地面：在选择其空气间距时主要考虑地面 车辆和行人等的安全通过、地面电场强度及静电感应 等问题。 （2）导线之间：应考虑相间过电压的作用、相邻导线 在大风中因不同步摆动或舞动而相互靠近等问题。导 线与塔身之间的距离也决定着导线之间的空气间距。 （3）导、地线之间：按雷击于档距中央避雷线上时不 至于引起导、地线间气隙击穿这一条件来选定。
求得以上的净间距后，即可确定绝缘子串处于垂直状态 时对杆塔应有的水平距离
L0 = s0 + l sin θ 0
Ls = ss + l sin θ s
L1 = s1 + l sin θ 1
l
—绝缘子串长度
最后，选三者中最大的一个，就得出了导线与杆塔之间 得水平距离L，即
L = max[ L0 , Ls , L1 ]
U s —对范围Ⅰ，它等于 K0Uϕ ；对范围Ⅱ，它应为合空 线、单相重合闸、三相重合闸这三种操作过电压中的 最大者。 K s —绝缘子串操作过电压配合系数，对范围Ⅰ取1.17， 对范围Ⅱ取1.25。
（三）按雷电过电压要求 雷电过电压方面的要求在绝缘子片数选择中的作用 一般不大，这是由于线路的耐雷性能取决于各种防雷 措施的综合效果，影响因素很多。 按上面所得的 n1 和 n2 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。
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 ss 的办法。 由于长气隙在不利的操作冲击波形下的击穿电压显著低 于其工频击穿电压，其折算系数 β s < 1 ，如再计入分散 性较大等不利因素，可取 β s = 0.82 ，即
（一）按工作电压要求 线路的闪络率与该线路的爬电比距 λ 密切相关，根据线 路所在地区的污秽等级来选定 λ 值，就能保证必要的运 行可靠性。 设每片绝缘子的几何爬电距离为 电比距的定义得
λ =
nK e L 0 Um
L 0（cm），即可按爬
K U n为绝缘子片数， m 为系统最高工作电压有效值， e 为绝 缘子爬电距离有效系数。
（4）导线与杆塔之间，这将是下面要探讨的重点内容。
为了使绝缘子串和空气间隙的绝缘能力都得到充分的 发挥，显然应使气隙的击穿电压与绝缘子串的闪络电 压大致相等。但在具体实施时，会遇到风力使绝缘子 串发生偏斜等不利因素。
就塔头空气间隙上可能出现的电压幅值来看，一般是雷 电过电压最高、操作过电压次之、工频工作电压最低； 但从电压作用时间来看，情况正好相反。 由于工作电压长期作用在导线上，所以在计算它的风 偏角 θ 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 θ 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 e ( 50 ~) =
U 50 %( s )
βs
3、雷电过电压所要求的净间距 s1 通常取 s1 的50％雷电冲击电压 U50%(1) 等于绝缘子串的50％ 雷电冲击闪络电压 U CFO 的85％，即
U 50%(1) = 0.85U CFO
其目的是减少绝缘子串的沿面闪络，减少釉面受损 的可能性。
第四节 架空输电线路的绝缘配合
本节以惯用法作架空输电线路的绝缘配合，主要内 容为：线路绝缘子串的选择、确定线路上各空气间 隙的极间距离——空气间距。
一、绝缘子串的选择
线路绝缘子串应满足三方面的要求： 1)在工作电压下不发生污闪； 1)在操作过电压下不发生湿闪； 2)具有足够的雷电冲击绝缘水平，能保证线路的 耐雷水平与雷击跳闸率满足规定要求。 通常按下列顺序进行选择：1、根据机械负荷和环境 条件选定所用悬式绝缘子的型号；2、按工作电压所 要求的泄漏距离选择串中片数；3、按操作过电压的 要求计算应有的片数；4、按上面1、2所得片数中的 较大者，校验该线路的耐雷水平与雷击跳闸率是否符 合规定要求。