塔头空气间隙的优化解决方案

超高压架空输电线路外绝缘水平主要取决于架空输电线路的工频电压、操作过电压和雷电过电压。对输电线路而言，绝缘子串长的确定、空气间隙选择，是塔头尺寸确定及塔头结构设计的基础，直接影响线路工程造价和运行可靠性。对于1000kV等级的特高压输电线路，由于运行电压的提高，外绝缘水平一般由工频电压和操作过电压控制。

27.5.3.1　塔头最小间隙

风偏后导线对杆塔构件的最小空气间隙，应分别满足工频电压、操作过电压及雷电过电压的要求。

1）工频电压、操作过电压要求的最小空气间隙，首先考虑多间隙并联对放电电压的影响，计算标准气象条件下的工频电压、操作过电压，再进行高海拔修正得出不同海拔要求的工频电压、操作过电压值，然后查取空气间隙放电特性曲线，确定最小空气间隙。

表27-11　1000kV单回路导线与杆塔构件的最小间隙（m）

表27-12　1000kV双回路导线与杆塔构件的最小间隙（m）(www.xing528.com)

2）雷电过电压间隙是根据可以接受的线路绕击跳闸率来确定的

特高压单回线路的边相为悬垂串时，雷电冲击下的空气间隙距离对杆塔塔头尺寸不起控制作用。主要是大风工况下工频电压要求的间隙距离要求值起控制作用。

特高压单回线路的中相为V型串，对杆塔的空气间隙距离主要由操作冲击下的间隙距离要求值起控制作用。特高压单回线路中相导线受雷电绕击的可能性很小，即使有绕击，其雷电流幅值也很小，不会导致线路绝缘闪络，造成绕击跳闸的概率几乎为零。所以，对于特高压单回线路，可以不规定雷电冲击下的空气间隙距离要求值。

对于特高压同塔双回线路，导线对其下横担的距离大小对线路雷电冲击绝缘水平和雷击跳闸率有明显影响。雷电冲击下的空气间隙距离要求值可能大于由操作过电压确定的间隙距离，需研究确定。

在选择1000kV同塔双回线路绝缘水平时，宜结合操作冲击对杆塔空气间隙距离的要求来选择雷电冲击下的空气间隙距离。1000kV同塔双回线路在操作冲击下发生绝缘闪络的概率是非常小的，在雷电冲击下发生绝缘闪络的概率相对要大得多。而引起特高压同塔双回线路雷击跳闸的主要原因是绕击。增大最小间隙距离可以明显降低线路的绕击跳闸率。当然，减小地线保护角也可以减小线路雷击跳闸率。

为了减小线路雷击跳闸率，适当增加线路杆塔雷电冲击下的最小空气间隙距离是合适的，尤其是对于山区线路。