第四节 架空输电线路的绝缘配合

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1、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：在工作电压下不发生污闪；在操作过电压下不发生湿闪；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。（一）按工作电压要求线路的闪络率与该

2、线路的爬电比距密切相关，根据线路所在地区的污秽等级来选定值，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（cm），即可按爬电比距的定义得n为绝缘子片数，为系统最高工作电压有效值，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（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＝，其中为操作过电压倍数。设此时应有的绝缘子片数为，则由片组成的绝缘子串的工频湿闪电压幅值为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

3、知道各种类型绝缘子串的工频湿闪电压与其片数的关系，就可以利用式求得应有的值。再考虑需增加的零值绝缘子片数后，最后得出的操作过电压所要求的片数为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和。该绝缘子串应具有下式所示的50％操作冲击放电电压—对范围Ⅰ，它等于；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。—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）按雷电过电压要求按上面所得的和中较大的片数，校验线路的耐雷水平和雷击跳闸率是否符合有

4、关规程的规定。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。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。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

5、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。（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时，应取该线路所在地区的最大设计

6、风速。操作过电压持续时间较短，通常在计算其风偏角时，取计算风速等于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的工频击穿电压幅值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要求的正极性操作冲击波下的50％击穿电压—计算用最大操作过电压—空气间隙操作配合系数，对范围Ⅰ取1.03，对范围Ⅱ取1.1。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，然后求取应有的空气间距的办法。

7、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，如再计入分散性较大等不利因素，可取，即3、雷电过电压所要求的净间距通常取的50％雷电冲击电压等于绝缘子串的50％雷电冲击闪络电压的85％，即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。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—绝缘子串长度表1