空气间隔和绝缘子片数的计算方法

1）海拔高度不超过1000m地区，输电线路悬垂绝缘子串的最少片数，应符合表17-4的规定，对110～330kV输电线距的耐张绝缘子串的片数应相应增加1片，对500kV输电线路应增加2片，对750kV线路不需增加片数。污秽地区的耐张绝缘子片数可不比悬垂绝缘子串增加。

表17-4 线路绝缘子每串最少片数和最小空气间隙

（续）

注：1.绝缘子型式：一般为XP型；330kV、500kV括号内、外分别为XP₁和XP₂型。

2.绝缘子适用于0级污秽。污秽地区绝缘加强时，间隙一般仍用表中的数值。

3.330kV、500kV括号内雷电过电压间隙与括号内绝缘子个数相应，适用于发电厂、变电站进线保护段杆塔。

2）全高超过40m有地线的杆塔，高度每增加10m，应比表17-4增加1片高度相当于146mm的绝缘子，全高超过100mm的杆塔，绝缘子片数应根据运行经验结合计算确定。750kV杆塔全高超过40m时，可根据实际情况进行验算，确定是否需要增加绝缘子片数。

由于高杆塔而增加绝缘子片数时，雷电过电压最小间隙也应相应增大。

3）输电线路在海拔1000m的绝缘子片数n按式（17-2）计算

式中 λ——爬电比距（cm/kV）；

U——标称电压（kV）；

L₀₁——单片悬式绝缘子的几何爬电距离（cm）；

K_e——有效系数。

4）对发电厂、变电站在海拔高度为1000m及以下的Ⅰ级污秽地区，当采用X-4.5或XP_-6型悬式绝缘子时，耐张绝缘子串的绝缘子片数一般不小于表17-5的数值。在空气清洁无明显污秽的地区，悬垂绝缘子串的片数可比耐张绝缘子串的同型绝缘子少1片；在污秽地区，两者片数应相同。

表17-5 X-4.5或XP-6型绝缘子耐张串片数

注：330～500kV可用XP-10型绝缘子。

5）海拔高度为1000～4000m时，绝缘子片数按式（17-3）和式（17-4）进行修正对发电厂、变电站：

n_H=n[1+0.1（H-1）] （17-3）

对输电线路：

式中 n_H——修正后的绝缘子片数；

n——修正前的绝缘子片数；

H——海拔高度（km）；

m₁——特征指数，它反映气压对于污闪电压的影响程度，由试验确定。

6）在海拔高度超过1000m地区，海拔高度每增加100m，操作过电压和运行电压的间隙应相应增加1%。如因高海拔而需增加绝缘子数量，雷电过电压最小间隙也应相应增大。

7）对发电厂、变电站选择绝缘子片数时应考虑绝缘子的老化问题，每串绝缘子要预留的零值绝缘子为：

对于35～220kV：耐张串2片，悬垂串1片。

对于330kV及以上：耐张串2～3片，悬垂串1～2片。

8）选择Ⅴ型悬挂的绝缘子串片数时，应考虑临近效应对放电电压的影响。

9）绝缘子片数的计算方法：先按表17-4、表17-5、式（17-1）或式（17-2）算出基本片数，再按式（17-3）或式（17-4）进行海拔高度校正。对发电厂、变电站，最后还应加上零值绝缘子片数。

例题1：某110kV变电站属Ⅱ级污秽区，请计算变压器门型构架上的绝缘子串应为多少片？（悬式绝缘子为XWP-7型，单片泄漏距离40cm）

（A）7片 （B）8片 （C）9片 （D）10片

答案：[B]

解答：根据《导体和电器选择设计技术规定》（DL/T 5222—2005）附录C表C.2查得爬电比距为2.3cm/kV（对应于额定电压）。

根据《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》（DL/T 620—1997）式（23）：(www.xing528.com)

根据《导体和电器选择设计技术规定》（DL/T 5222—2005）第21.0.9.3条，对于110kV垂式绝缘子，零值绝缘子取1片。

6.325+1=7.325

故取8片。

例题2：某500kV架空输电线路工程，导线采用4×JLG1A-630/45，子导线直径33mm，导线自重荷载为20.39N/m，基本风速33m/s，设计覆冰10mm（提示：最高运行电压是额定电压的1.1倍）。

（1）根据以下情况，计算确定若由XWP-300绝缘子组成悬垂串，其片数应为下列哪项数值？

1）所经地区海拔500m，等值盐密为0.10mg/cm³，按高压架空线路污秽分级标准和运行经验确定污秽等级为C级，最高运行相电压设计爬电比距按4.0cm/kV考虑：2）XWP_-300绝缘子（公称爬电距离为550mm，结构高度为195mm），在等级盐密为0.10mg/cm³，测得爬电距离有效系数为0.9。

（A）24片 （B）25片 （C）26片 （D）45片

答案：[C]

解答：根据《110kV～750kV架空输电线路设计规范》（GB 50545—2010）式7.0.5：

（2）如线路所经地区海拔3000m，污秽等级为C级，最高运行相电压设计爬电比距为4.0cm/kV考虑。XSP-300绝缘子（公称爬电距离为635mm，结构高度为195mm），测得爬电距离有效系数为0.9，特征指数m为0.31。计算确定XSP-300绝缘子悬垂单串，其片数应为下列哪项数值？

（A）22片 （B）25片 （C）27片 （D）30片

答案：[B]

解答：根据《110kV～750kV架空输电线路设计规范》（GB 50545—2010）式7.0.5、式7.0.8：

（3）海拔500m的D级污秽区，最高运行相电压盘型绝缘子（假定爬电距离有效系数为0.90）设计爬电比距按不小于5.0cm/kV考虑，计算复合绝缘子所要求的最小爬电距离应为下列哪项数值？

（A）1191cm （B）1203cm （C）1400cm （D）1764cm

答案：[C]

解答：根据《110kV～750kV架空输电线路设计规范》（GB 50545—2010）7.0.7条及式7.0.5：

（4）某基塔全高100m，位于海拔500m，污秽等级为C级。最高运行相电压下爬电比距按4.0cm/kV考虑，悬垂单串的绝缘子型号为XWP-210绝缘子（公称爬电距离为550mm，结构高度为170mm），爬电距离有效系数为0.90，请计算确定绝缘子应为下列哪项数值？

（A）25片 （B）26片 （C）28片 （D）31片

答案：[C]

解答：根据《110kV～750kV架空输电线路设计规范》（GB 50545—2010）式7.0.5：

按本规范表7.0.2及7.0.3条：

选择C。

（5）计算确定位于海拔2000m，全高为90m铁塔雷过电压最小空气间隙为下列哪项数值？

提示：绝缘子串雷电冲击放电电压：U₅₀%=530L+35，空气间隙雷电冲击放电电压：U₅₀%=552S。

（A）3.3m （B）3.63m （C）3.85m （D）4.35m

答案：[D]

解答：根据《110kV～750kV架空输电线路设计规范》（GB50545—2010）表7.0.2及7.0.3条以及式7.0.12：

根据本规范7.0.9条条文说明：不必按绝缘子串50%雷电冲击放电电压的100%确定间隙，假定取80%，则：