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      絕緣子片數(shù)配置一直是設(shè)計(jì)工作的重點(diǎn)內(nèi)容。也是注冊(cè)電氣工程師考察的重點(diǎn)對(duì)象。對(duì)剛剛?cè)胄械脑O(shè)計(jì)人員難度較大，最近有朋友詢問(wèn)過(guò)這個(gè)問(wèn)題，便梳理一下知識(shí)點(diǎn)，在最后給大家提供一個(gè)算例作為探討，該算例為2013年注冊(cè)電氣工程師案例題。

      架空輸電線路的絕緣配合設(shè)計(jì)，應(yīng)使線路在工頻（運(yùn)行）電壓、操作過(guò)電壓、雷電過(guò)電壓等各種條件下安全可靠地運(yùn)行。架空輸電線路的防污絕緣設(shè)計(jì)，應(yīng)依照審定的污穢分區(qū)圖劃定的污穢等級(jí)，并結(jié)合線路附近的污穢和發(fā)展情況，綜合考慮環(huán)境污穢變化因素，選擇合適的絕緣子型式和片數(shù)，并適當(dāng)留有裕度。絕緣子片數(shù)的確定可采用爬電比距法，也可采用污耐壓法；因500kV及以下通常采用爬電比距法進(jìn)行計(jì)算，故本次以爬電比距法為主要講解方法，污耐壓法在以后在公眾號(hào)中公布。

      先明確爬電距離和統(tǒng)一爬電比距的定義，在《污穢條件下使用的高壓絕緣子的選擇和尺寸確定 第1部分：定義、信息和一般原則》(GB/T 26218.1-2010)規(guī)范中明確定義如下：

      爬電距離：在絕緣子正常施加運(yùn)行電壓的導(dǎo)電部件之間沿其表面的最短距離或最短距離之和。

      統(tǒng)一爬電比距(USCD)：絕緣子的爬電距離與絕緣子兩端最高運(yùn)行電壓有效值的比值，即統(tǒng)一爬電比距計(jì)算公式如下：

      爬電比距：絕緣子的爬電距離與絕緣子兩端運(yùn)行電壓(標(biāo)稱電壓)的比值，即爬電比距計(jì)算公式如下：

      注：上面兩個(gè)公式的單片絕緣子爬電距離均需考慮有效系數(shù)，單為了方便直觀，式中未進(jìn)行表達(dá)。

      系統(tǒng)運(yùn)行最高電壓在《交流電氣裝置的過(guò)電壓保護(hù)和絕緣配合設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB/T50064-2014)中明確如下：

      現(xiàn)場(chǎng)污穢等級(jí)與統(tǒng)一爬電比距的關(guān)系：

      當(dāng)前各網(wǎng)省公司對(duì)絕緣配置的要求根據(jù)當(dāng)?shù)赜胁煌囊?，比如成都地區(qū)是按照統(tǒng)一爬電比距50mm/kV進(jìn)行配置。

      根據(jù)電力系統(tǒng)污區(qū)分布區(qū)結(jié)合《110kV~750kV架空輸電線路設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50545-2010)給出的爬電比距法如下：

      GB50545-2010根據(jù)電氣距離(操作過(guò)電壓和雷電過(guò)電壓)確定懸垂串最少使用片數(shù)如下：

       GB50545-2010根據(jù)桿塔高度進(jìn)行修正：全高超過(guò)40米有地線的桿塔，高度每增加10米，應(yīng)比上表增加相當(dāng)于高度為146mm的絕緣子，全高超過(guò)100米的桿塔，絕緣子片數(shù)應(yīng)根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)結(jié)合計(jì)算確定。

      GB50545-2010還規(guī)定高海拔地區(qū)(1000米以上)懸垂絕緣子串的片數(shù)，宜按下式計(jì)算：

      絕緣配合計(jì)算一般過(guò)程：

      某500kV架空輸電線工程：導(dǎo)線采用4×JL/G1A-630/45，子導(dǎo)線直徑33.6mm，導(dǎo)線自重荷載為20.39N/m，基本風(fēng)速33m/s，計(jì)算覆冰10mm。(提示，最高運(yùn)行電壓是額定電壓的1.1倍)

      1. 根據(jù)以下假定：計(jì)算確定若由XWP-300絕緣子組成懸垂單串，其片數(shù)應(yīng)為多少？

      1.1 所經(jīng)地區(qū)海拔500m，等值鹽密為0.1mg/cm3，按“高壓架空線路污區(qū)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)”和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)確定污穢等級(jí)為C級(jí)，運(yùn)行最高相電壓設(shè)計(jì)爬電比距按4.0cm/kV考慮；

      1.2 XWP-300絕緣子(公稱爬電距離為550mm，結(jié)構(gòu)高度為195mm)，在等值鹽密為0.1mg/ cm3，測(cè)得的爬電距離有效系數(shù)為0.90。

      2. 若線路所經(jīng)地區(qū)海拔為3000m，污穢等級(jí)為C級(jí)，最髙運(yùn)行相電壓設(shè)計(jì)爬電比距為4.0cm/kV考慮。XSP-300絕緣子（公稱爬電距離為635mm，結(jié)構(gòu)高度為195mm)，測(cè)得爬電距離有效系數(shù)為0.9，特征指數(shù)為0.31，XSP-300絕緣子組成懸垂單串，其片數(shù)應(yīng)為多少？

      3. 海拔500m的D級(jí)污穢區(qū)，最高運(yùn)行相電壓盤形絕緣子（假定爬電距離有效系數(shù)為0.90），設(shè)計(jì)爬電比距按不小于5.0cm/kV考慮，復(fù)合絕緣子所要求的最小爬電距離應(yīng)為多少？

      4. 某基塔全高100m，位于海拔500m，污穢等級(jí)為C級(jí)。最高運(yùn)行相電壓下爬電比距按4.0cm/kV考慮，懸垂單串的絕緣子型號(hào)為XWP-210絕緣子（公稱爬電距離為550mm，結(jié)構(gòu)高度為170mm），爬電距離有效系數(shù)為0.90，則絕緣子應(yīng)為多少片？

      注：“(提示，最高運(yùn)行電壓是額定電壓的1.1倍)”。系統(tǒng)運(yùn)行最高電壓約為1.1~1.15倍標(biāo)稱電壓，查找《交流電氣裝置的過(guò)電壓保護(hù)和絕緣配合設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB/T50064-2014)確定具體數(shù)值。