导线绝缘子串的选型与应用

28.3.1.1　导线悬垂绝缘子串

I型串和V型串是特高压线路普遍采用的悬垂串型式，直流线路采用V型串后导线极间距离减小，可有效减小走廊宽度、降低铁塔的耗钢量。

±800kV直流线路杆塔尺寸大，占用的线路走廊宽，房屋拆迁量大，采用小走廊宽度的塔型也是必要的。与Ⅰ型串相比，采用Ⅴ型绝缘子串的直线塔，导线极间距离可以减小8米左右，如图28-5所示。

图28-5　±800kV特高压直流线路Ⅰ型串与Ⅴ型串塔头比较

V型绝缘子串对导线的偏移有限制作用，尽管其导线横担比I型串塔导线横担要长，但V型串塔导线点对塔身的水平距离比I型串塔要小，故其导线荷载对塔身的扭矩比I型串塔要小。因此采用V型串较I型串不仅可以压缩走廊宽度，减少房屋拆迁和树木砍伐，降低工程造价，而且V型串塔的单基钢材重量指标可降低7%～9%。

按相同的绝缘配置，±800kV直流线路V型串的悬垂长度较I型串短约4米，意味着在相同的使用档距下，V型串直线塔较I型串可以降低杆塔定位高度4米，直线塔平均可以再减少塔重约2吨。另一方面，由于同等串长条件下，V型串布置可以有效提高绝缘子串的污闪电压，这对于线路安全运行提供了良好的技术保障。因此，从加强绝缘的角度考虑，采用V型串布置具有明显的优势。鉴于此，国内已建和在建的特高压直流线路直线塔均采用了V型悬垂串。

悬垂V型绝缘子串两肢之间的夹角取值对铁塔塔头的设计有重大影响，根据大量国内外研究和设计资料，V型串夹角基本处在70°～120°之间，工程设计中V串夹角取值按V串迎风肢风偏增大角（即受压肢受压角）不超过5°～10°控制。

国内直流线路导线悬垂串大量采用了复合绝缘子（重冰区线路除外），复合绝缘子端部通常的连接方式是球—碗结构。通过对已建超高压线路的运行调查，目前国内已发生了多起复合绝缘子导线侧球头碗头脱落事故。为有效防范类似问题，从向上直流工程开始，将复合绝缘子上的球头碗头联结结构，改进成了环—环联结形式，从而较好地解决了导线V型复合绝缘子串球头脱落的问题。采用环—环连接的复合绝缘子V型串组装示意如图28-6所示。

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图28-6　±800kV特高压直流线路单联V型悬垂串组装图

28.3.1.2　导线耐张绝缘子串

特高压线路均采用多分裂、大截面导线，这对导线耐张串的机械强度要求更高。特高压直流线路一般采用六分裂或八分裂导线，子导线截面从630mm2到1250mm2，为此用于耐张串的绝缘子一般采用多联550kN、760kN和840kN盘式绝缘子。以6×JL/G3A-900/40导线为例，可采用3联550kN或双联760kN绝缘子，6×JL1/G3A-1250/70导线可采用4联550kN绝缘子，8×JL1/G3A-1250/70导线可采用6联550kN或4联840kN绝缘子。典型的六分裂导线三联耐张串组装效果如图28-7所示。

图28-7　±800kV特高压直流线路三联耐张串组装效果图

28.3.1.3　多联绝缘子联间距

多联绝缘子串的联间距离由绝缘子串场强分布、污闪电压和机械性能决定，以保证绝缘子串电气强度和联间绝缘子在运行工况下不接触、不碰撞。

电气性能方面，根据科研单位对高海拔地区直流双联绝缘子串的污耐压试验结果分析，双串并联会增加整串闪络几率。在重覆冰情况下，较小的联间距会导致冰雪填充绝缘子联间的间隙，桥接绝缘子，降低绝缘子的覆冰耐压值。

机械性能方面，由于特高压线路绝缘子串的长度较长，在考虑联间距时除需考虑绝缘子盘径外，还需考虑受风荷载作用引起的绝缘子串偏移量，以保证并行两联间的绝缘子不发生碰撞。

直流线路导线悬垂绝缘子串及耐张绝缘子串可采用650mm的基本联间距离。当遇有重冰区线路时，宜适当加大多联绝缘子联间距，在锦苏线、溪浙线等直流工程的重冰区线路中，悬垂串和耐张串分别采用800mm和1000mm的联间距。