王开禹
国网蒙东呼伦贝尔供电公司 内蒙古呼伦贝尔市 162650
摘要：绝缘配合需综合考虑输电线路上可能出现的各种电压的作用，包括线路上的工频电压、操作过电压、雷电过电压的作用，合理确定水电线路的绝缘水平，保证线路能够安全可靠运行，绝缘配合设计的内容主要包括导线对杆塔、导线对地、不同相导线间的绝缘选择。本文将对输电线路绝缘配合设计方法进行研究。
关键词：输电线路；绝缘配合；绝缘配合设计
1 绝缘配合设计原则
在输电线路绝缘水平的运行中，不仅要考虑机械设备的防雷能力，还要考虑机械设备的抗污染能力。在输电线路的防雷等级方面，根据《电网输电线路规程》的有关规定，对雷电耐受能力的最高要求必须大于或等于常规线路，同时，雷击跳闸引起的概率问题应得到很好的控制。
1.1 规范
1.1.1导线芯线
绝缘导线的芯线主要用于电流应用。有两种类型，一种是铝芯。另一种是铜芯。就两者而言，铝芯更有优势。它不仅重量轻，而且性能更优越。它的价格比铜芯便宜得多。因此，铝芯在实际应用中应更加广泛。在实际应用中，对铝芯的安装要求不是很严格。同时，导线本身与线芯之间的连接更为有利。连接时更方便，不需要很多繁琐的程序。
1.1.2导线绝缘材料
绝缘导线能很好地与以前的铁芯相匹配。在导体的外层还有一层可以起绝缘作用的材料。对于这个保温层，厚度也有一定的差别。如果外绝缘层很厚，外物体与导体接触后不会受到导体本身的很大影响。同时，该层的绝缘层与之接触后不会受到很大影响，可以表现出很强的屏蔽性能，但如果绝缘层的厚度相对较小，绝缘导体只能与外界保持长时间接触。否则，会对导线的功能造成一些障碍，甚至损坏导线。
1.2 绝缘导线的主要特性
1.2.1绝缘性能好
绝缘导线比普通导线具有更多的绝缘层，因此其性能优于普通导线。导体外的绝缘层可以避免由于彼此接近而导通的现象，这样可以减少相邻导线之间的距离，从而有效节省采购材料的资金，从而减少绝缘材料的采购和使用，使工程造价也降低了。
1.2.2这种导线的载流量比普通导线小得多
所以在添加塑料层后，导体本身的导热系数会受到很大的影响。根据以往的经验，绝缘导线的性能比其它导线要高。绝缘导线的外侧还有一层保护层，起着非常重要的作用。它不仅能有效地减少外界对绝缘导线的干扰，特别是能有效地减少外界氧气和水对导线本身的氧化，减少空气对导线的腐蚀，同时也是导线本身良好保护的一种性能，同时，能有效延长导线本身的使用寿命，从而有效减少购线资金。
1.2.3输电线路导线对导线本身的强度有非常严格的要求和标准
长期以来，我国电力系统采用的是铜芯导线，其强度比铝芯导线强，因此承受应力的能力也有一定的差别，但由于外层还覆盖了绝缘层，很好地解决了承载能力的不足，这主要是因为保温层的实际厚度很大，所以也能承受很大的应力。有了它，强度完全可以达到相关标准和要求。
2 绝缘配合的流程步骤
在进行电网输电线的绝缘配合中，应当以绝缘配合的设计原则为依据。以下是设计流程的四大步骤：第一，为了找到计算参数，应该查找和分析已经存在的线路，物理性质的参数和当地的环境参数都属于计算机参数。第二，由于输电线路参数不一样，需要进行路段划分。只采用一种绝缘配合的设计方法是不可行的，必须具体划分，在输电线路参数不一样的基础上，路段不一样，选择绝缘的方式也不同。但是，如果划分过多也会减少使用方案的次数，所以，并不是划分的越多就越有利。第三，第一次设置线路的绝缘水平要符合耐雷和防污的要求。线路的绝缘水平有两种：一是高压线路的绝缘水平，二是低压线路的绝缘水平。一般情况下，都是先确定低压线路的绝缘水平，再根据不断递加的方法来达到高压线路绝缘水平的要求。第四，安装避雷针。
设置避雷线的保护角，详细操作如下：第一次设置时一定要参考规程的规定数值；确定保护角是否正确，用递减的方式来确定；设置侧向避雷针时，最外边的侧导线的横端就是其位置，这样做能够提高防雷击的功能。
3 输电线路绝缘配合设计方法
3.1 选择绝缘匹配的电气间隙
首先，输电线路运行中会产生过电压，因为电气间隙两侧的电压会随着电压的输出而增加。如果间隙不够大，很容易导致电流击穿；其次，当输电线路已经超过最大值时，如果预计间隙不大，很容易击穿。虽然相关规定给出了相应的建议值，但要针对具体问题进行分析，不能盲目照搬。例如，由于海拔高度的影响，输电线路的电场是不稳定的，其数值也会随之变化。
3.2 在绝缘配合中设置爬电距离
在系统运行中，若污染物较多，为防止故障发生，应设置输电线路的爬电距离。根据工作电压数据确定爬电距离，不考虑突然超过的电压，因为它不会受到影响。同时，应分析具体问题，并考虑到周围环境污染和绝缘材料的成分对其有影响。
3.3 绝缘配合中固体绝缘的结构设计
基本绝缘、附加绝缘和加强绝缘都是绝缘设计的一种。在使用过程中，会受到输电线路本身和环境因素的影响。例如，如果输电线路产生高热，绝缘层的使用寿命就会缩短。
3.4 选择绝缘子串
输电线路塔头绝缘的组成主要有绝缘子串和空气间隙，线路绝缘子串的选择应考虑满足绝缘和机械强度的要求。除了考虑绝缘子串在工频电压下不发生污闪、在操作过电压下不发生湿闪外，还应具备足够的雷电冲击绝缘强度，满足耐雷水平与雷击跳闸率的规范要求。
线路绝缘子根据受力情况一般分为悬垂绝缘子串和耐张绝缘子串，通常按悬垂绝缘子来选择绝缘子数量，而耐张绝缘子串受力较大，受电场分布的影响，容易出现耐压为零的零值绝缘子。为了补偿零值绝缘子，耐张绝缘子一般适当增加绝缘子片数，对于电压等级为110kV至330kV的高压输电线路，应增加1片绝缘子；对于电压等级为500kV的高压输电线路，应增加2片绝缘子，对于电压等级为750kV的输电线路则不需要增加绝缘子片数。
输电线路均设置有防雷措施，除大跨越线路外（大跨越线路易发生绕击），雷电过电压一般不作为选择悬垂绝缘子片数的决定条件。悬垂绝缘子串的绝缘子数量，一般按照耐受长时间工频电压下不发生污闪、在操作过电压下不发生湿闪来确定。
3.5 调整固体绝缘结构
基本绝缘和附带绝缘等在普通输电线路中比较常见，不同绝缘方案的效果的差异性比较明显，所以要从实际情况出发。但是上述2种绝缘，具有固体绝缘的性质，占用较大的空间，相邻结构的空间挤压，不利于提高线路的安全性和稳定性。因此，在线路绝缘设计中，要对固体原结构进行调整，防止绝缘实施问题的出现，将相邻组件的绝缘空间矛盾降至最低。比如，绝缘线路放热量较高，短路现象难以避免，再加强固体绝缘设计过程中，要对线路自身和环境等进行深入分析，将固体绝缘的安装率降至最低。此外，结合固体绝缘的操作步骤，在反复论证以后，将固体绝缘安装工作落实到位。在绝缘技术不断发展的推动之下，固体绝缘设备的使用率越来越少，组件之间的距离和空间则处于不断增长的趋势。
4 结束语
绝缘配合在输电线路中起着重要的作用，分析、总结输电线路绝缘配合的设计方法，合理设计绝缘子个数和导线电气距离，满足输电线路在工频电压、操作电压和雷电过电压等条件下安全可靠运行，对于电力工程中高压输电线路设计具有重要参考价值。
参考文献：
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