悬垂串(绝缘子片数的选择② (专业版）)
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悬垂串(绝缘子片数的选择② (专业版）)
书接上文，
上文咱们讲到作用在架空线绝缘子串上
主要有三种电压——
工频电压、操作过电压、雷电过电压。
然后重点介绍了在工频电压下绝缘子片数的选择，
今天咱们再继续往下，
讲讲操作过电压和雷电过电压下绝缘子片数的选择。
Part 3
操作过电压下片数选择
操作过电压的能量来源于系统本身，
其幅值以工作电压为基础，
通常以最大工作相电压幅值的倍数来表示。
上文有很多读者留言不理解相电压、线电压，
系统标称电压以及系统最高电压的区别，
现在先作如下详细介绍：
线电压：
多相交流电路中两相导体间的电压。
相电压：
多相交流电路中导体与地电位之间的电压。
相电压 = 线电压 / √3
我们常说的110kV、220kV均为线电压。
家用电中，220V为相电压，
380V则为线电压。
然后咱们说的110kV、220kV均为系统标称电压，
系统标称电压也叫额定电压。
系统标称电压：
用于表示或识别系统的合适而近似的电压值。
系统标称电压指设备所在系统的电压等级，
系统标称电压是针对线路、系统的。
设备最高电压是指设备所承受的电压（绝缘强度）。
设备最高电压是针对设备的、绝缘相关的。
因此和绝缘有关的均是取设备最高电压！
对于设备最高电压和系统标称电压没有固定关系，
而是由技术委员会规定。
一般对于220kV及以下约为1.15倍，
对于330kV及以上约为1.1倍。
操作过电压以最大工作相电压幅值的倍数来表示，
具体取值为：
操作过电压的基本电压为： √2 · Um / √3
操作过电压基本电压的意思是：
超过√2 · Um / √3即为操作过电压。
整理如下表：
超过了操作过电压基本电压为过电压，
但是计算时要取其最大幅值，
最大幅值则是在操作过电压基本电压上取个倍数。
DL/T 650-1997对设计应选用的操作过电压最大幅值，
做了如下规定：
得出最大电压幅值后还有最后一步：
操作过电压要求的相线路绝缘子串正极性
操作冲击电压50%放电电压应符合下式的要求：
（意思是还乘一个安全系数）
对于220kV及以下：
U.1.i.s ≥ 1.17 * 操作过电压最大幅值 …… DL/T620
对于330kV及以上：
U.1.i.s ≥ 1.27 * 操作过电压最大幅值 …… GB50064
费了一大帮事，
终于揪出最后的大BOSS了，
就是上面拥有一大串title的 —— U.1.i.s 。
（意思是咱们的绝缘子串要耐受的电压要大于这个数）
我们最后要做的就是查操作放电电压曲线，
根据该电压查取需要的绝缘子片数。
计算示例：
例如220kV线路，
设备最高电压 Um=252kV
设备最高电压（相电压）Um=252 / √3 =145kV
操作过电压基准电压为：145*√2=206kV
操作过电压最大幅值为：206*3=617kV
相线路绝缘子串正极性操作冲击电压50%放电电压为：
U.1.i.s ≥ 1.17 * 617 = 722 kV
查上图13片绝缘子即可满足。
最后，按操作过电压选择的片数还要进行
零值、高海拔、高杆高校正，
此处不再展开。
还有上文太复杂了不想看也没关系，
大家记住这样一句话就完事了：
“操作过电压一般对绝缘子片数不起控制作用”
Part 4
雷电过电压下片数选择
绝缘子片数的选择有个专业术语——
“绝缘配合”
所谓配合，就是一个科学搭配的过程。
绝缘配置既不能太高，也不能太低。
既要满足安全性，也要满足经济性。
比如我们一般不以雷电过电压的要求
来选择绝缘子串的绝缘强度，
而是根据已选定的绝缘水平
来校验线路的耐雷水平，
能保证线路的耐雷水平和雷击跳闸率满足规范要求。
规范GB/T 50064中6.2.2 要求：
这条规范的意思是：
雷电过电压下绝缘子串不发生先闪，
即绝缘子串不能先于其间隙击穿。
因为各电压间隙的雷电放电电压容许值可查，
好比如下所示：
计算示例：
500kV线路规范要求雷电过电压下安全间隙为3.3米。
查询上表得放电电压为1800kA，
乘以 1.18 得 2124 kA。
然后咱们再查下表得约25片绝缘子能满足要求。
这个片数也和GB50545线路规范中
最少绝缘子片数要求相符。
或许其最少绝缘子片数就是因此而来？
Part 5
总结
最后咱们用三句话来概括悬垂串绝缘子片数的选择：
1：工频过电压不发生污闪
(按污闪爬距选择每联片数）
2：操作过电压不发生湿闪
（按内过弧距校验每联片数）
3、雷电过电压不发生先闪，
即绝缘子串不能先于其间隙击穿。
（按外过弧校验每联片数）
END
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