电力线路杆塔间隙及摇摆角校验方法.pdf
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5) 间隙容许值与海拔高度有关，7.0.9 和 7.0.10 附表只列出各种电压下在 低海拔（海拔高度不足 1000 米）时的间隙容许值。海拔超过 1000 米时， 需要按规范 7.0.12 条规定及其条文解释修正；
6) 另外，在以下两种情况下，也需要修正间隙容许值：按照规范 7.0.8 条 要求，因高海拔需要增加悬垂串串长，或按 7.0.2 和 7.0.3 条要求，因 高杆塔需要增加悬垂串串长时，雷电容许间隙也需相应增大。
关键词：间隙，间隙圆，摇摆角，临界曲线，Kv 值，垂直档距 为了保证电力线路的安全运行，导线对杆塔必须有良好的绝缘。这个绝缘分 为两个路径，一个是绝缘子串，另一个是导线对杆塔的间隙,简称“杆塔间隙” 或“间隙”。线路各规范的“绝缘配合”章节，对杆塔间隙都作了具体规定。我 们设计的杆塔间隙必须符合这些规定，才是合格设计。那么怎么判断间隙是否合 格（或达标）呢？下面以直线悬垂杆塔为例，介绍六种校验方法。
应用这些规定时,需要把握以下要点(参见表 1): 1) 间隙容许值与电压等级有关，在表中容许值分电压等级列出； 2) 间隙容许值与工况有关,规范就“大风”“内过”“外过”“带电作业”
四种工况的容许值作出了规定。我们只需要对这四种工况的杆塔间隙进 行校验，四种工况的间隙均达标，即可判定线路间隙达标。我们把这四 种工况谓之“校验工况”。
间隙圆法，可以较快地校验导线对众多杆塔元件间隙是否达标，但是，这种 方法全过程就是“画”间隙圆。这种方法必须在 CAD 图上，按比例画图，然后观 察“切塔线”与杆塔元件有没有相交之处，没有相交之处，即可判定间隙达标。 这种方法解决了“大批间隙”的校验问题，但是只能在“画”的过程中判断，不 能编程计算，速度太慢。于是人们又想出了基于计算的方法---摇摆角法。
表 1、杆塔间隙容许值简表
1.2 确定实际间隙数值 D 判别式（1.1）左边的实际间隙，可以是我们设计中“实际采用的间隙”，也 可以是现场“实际测得的间隙”, 实际间隙数值就是按照这个原则确定的。
1.3 比较实际间隙与容许Leabharlann Baidu隙 因为规范规定需要校验四种工况间隙，所以采用间隙比较法进行校验时，需 要使用四个判别式：
大风工况杆塔间隙实际值D1 大风工况容许间隙D01......1.2 内过工况杆塔间隙实际值D2 内过工况容许间隙D02.......1.3 外过工况杆塔间隙实际值D3 外过工况容许间隙D03......1.4 带电工况杆塔间隙实际值D4 带电工况容许间隙D04......1.5
可以看出，判别式右边的“容许间隙”，很容易查表确定。而左边的“间隙 实际值”，就不容易确定。因为“间隙”的尺寸，不是导线与杆塔某一固定部件 的距离，而是导线与无数杆塔部件之间的距离。可见，采用“间隙比较法”仅适 用于少数固定间隙（比如避雷器引线对杆塔元件）的校验，为了校验导线对杆塔 的大量间隙，需要采用其它方法。
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3) 不同校验工况,容许间隙不相同，同一校验工况，容许间隙是固定的。不 随本校验工况的“气温”“风速”而变化。比如，110KV 大风工况的间 隙容许值为 0.25 米。气象区不同，基本风速也不同，有的是 23.5m/s, 有的是 30m/s,但其杆塔间隙容许值 0.25 米始终不变。
4) 间隙的实际值，是随校验工况的风速变化的。比如，同一条线路的同型 杆塔,如果通过基本风速为 23.5m/s 地区时，实际间隙为 0.30 米；那么 通过基本风速为 30m/s 地区时，实际间隙会小于 0.30 米。
使用这种方法应该把握以下要点（参见表 1）： 1)间隙圆是以导线轴心为圆心，以“导线半径+容许间隙+裕度”为半径的圆。因 为导线直径相对较小，可以纳入间隙圆裕度中予以考虑，这样，可以简化地认为 间隙圆是以导线轴心为圆心，以容许间隙+裕度为半径的圆； 2)间隙圆半径的裕度数值,在通用设计中有具体规定； 3)四种校验工况的容许间隙不同，它们的间隙圆半径也不相同； 4)因为同一电压级，同一校验工况的“容许间隙”是固定值，所以各工况“间隙 圆半径”也是固定值，不因气温、风速、冰厚而改变；
1 杆塔间隙校验方法之一，间隙比较法。
杆塔间隙校验最直观的方法就是“间隙比较法”，该方法可以用不等式（判
别式）表达为：实际间隙D 规定间隙D0........1.1
采用该方法校验杆塔间隙的步骤如下： 1.1 确定容许间隙数值 D0 判别式（1.1）右边的规定间隙，就是现行规范规定的间隙数值。规定间隙 也可以叫做“容许间隙”。GB 50545-2010 关于杆塔间隙容许值的规定如下：
电力线路杆塔间隙及摇摆角校验方法
－－间隙、间隙圆、摇摆角、临界曲线、Kv 值浅析 合肥*大海
摘要：对于电力线路设计人员来说，间隙，是一个熟悉的名词。但是， 怎样校验杆塔间隙？却众说纷纭，有人说应该看 Kv 值，有人说应该画间隙圆， 有人说应该计算摇摆角，有人说应该使用垂直档距临界曲线……本文想就这一问 题谈谈个人看法，希望对感兴趣的读者有所帮助。
2 杆塔间隙校验方法之二，间隙圆法。
众所周知,杆塔定位过程中，始终要遵守一个原则：导线对地距离要处处大 于规定限距。为此，使用了“切地线”的方法：为了使在“最大弧垂工况”下， 导线与崎岖不平的“地面”，处处保持“安全限距”，我们把导线从悬点往下平
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移一个“安全限距”的距离，画出一个“禁区”，这禁区的下边界线叫做“切地 线”。只要切地线与“地面”（其实是纵断面）任何部位没有交叉点（可以相切）， 就可以判定导线对地距离是达标的。
在塔头间隙校验中，我们可以套用“切地线”思路：为了在“四种校验工况” 下，导线与形状多变的“塔头元件”，处处保持“容许间隙”及以上距离，我们 在导线外表面像“覆冰”一样，加一个厚度等于容许间隙的“假想绝缘层”，这 个绝缘层和导线一起形成一个“圆柱”。圆柱的横断面就是“间隙圆”（见图一）。
间隙圆的圆心会因导线风偏沿着圆弧线 AA 移动，间隙圆则会划出一片“禁 区”，禁区的外缘就是“切塔线”。只要杆塔元件在禁区之外（可以相切），就 可以保证“杆塔间隙”达标。这就是校验杆塔间隙的第二种方法---间隙圆法。
6) 另外，在以下两种情况下，也需要修正间隙容许值：按照规范 7.0.8 条 要求，因高海拔需要增加悬垂串串长，或按 7.0.2 和 7.0.3 条要求，因 高杆塔需要增加悬垂串串长时，雷电容许间隙也需相应增大。
关键词：间隙，间隙圆，摇摆角，临界曲线，Kv 值，垂直档距 为了保证电力线路的安全运行，导线对杆塔必须有良好的绝缘。这个绝缘分 为两个路径，一个是绝缘子串，另一个是导线对杆塔的间隙,简称“杆塔间隙” 或“间隙”。线路各规范的“绝缘配合”章节，对杆塔间隙都作了具体规定。我 们设计的杆塔间隙必须符合这些规定，才是合格设计。那么怎么判断间隙是否合 格（或达标）呢？下面以直线悬垂杆塔为例，介绍六种校验方法。
应用这些规定时,需要把握以下要点(参见表 1): 1) 间隙容许值与电压等级有关，在表中容许值分电压等级列出； 2) 间隙容许值与工况有关,规范就“大风”“内过”“外过”“带电作业”
四种工况的容许值作出了规定。我们只需要对这四种工况的杆塔间隙进 行校验，四种工况的间隙均达标，即可判定线路间隙达标。我们把这四 种工况谓之“校验工况”。
间隙圆法，可以较快地校验导线对众多杆塔元件间隙是否达标，但是，这种 方法全过程就是“画”间隙圆。这种方法必须在 CAD 图上，按比例画图，然后观 察“切塔线”与杆塔元件有没有相交之处，没有相交之处，即可判定间隙达标。 这种方法解决了“大批间隙”的校验问题，但是只能在“画”的过程中判断，不 能编程计算，速度太慢。于是人们又想出了基于计算的方法---摇摆角法。
表 1、杆塔间隙容许值简表
1.2 确定实际间隙数值 D 判别式（1.1）左边的实际间隙，可以是我们设计中“实际采用的间隙”，也 可以是现场“实际测得的间隙”, 实际间隙数值就是按照这个原则确定的。
1.3 比较实际间隙与容许Leabharlann Baidu隙 因为规范规定需要校验四种工况间隙，所以采用间隙比较法进行校验时，需 要使用四个判别式：
大风工况杆塔间隙实际值D1 大风工况容许间隙D01......1.2 内过工况杆塔间隙实际值D2 内过工况容许间隙D02.......1.3 外过工况杆塔间隙实际值D3 外过工况容许间隙D03......1.4 带电工况杆塔间隙实际值D4 带电工况容许间隙D04......1.5
可以看出，判别式右边的“容许间隙”，很容易查表确定。而左边的“间隙 实际值”，就不容易确定。因为“间隙”的尺寸，不是导线与杆塔某一固定部件 的距离，而是导线与无数杆塔部件之间的距离。可见，采用“间隙比较法”仅适 用于少数固定间隙（比如避雷器引线对杆塔元件）的校验，为了校验导线对杆塔 的大量间隙，需要采用其它方法。
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3) 不同校验工况,容许间隙不相同，同一校验工况，容许间隙是固定的。不 随本校验工况的“气温”“风速”而变化。比如，110KV 大风工况的间 隙容许值为 0.25 米。气象区不同，基本风速也不同，有的是 23.5m/s, 有的是 30m/s,但其杆塔间隙容许值 0.25 米始终不变。
4) 间隙的实际值，是随校验工况的风速变化的。比如，同一条线路的同型 杆塔,如果通过基本风速为 23.5m/s 地区时，实际间隙为 0.30 米；那么 通过基本风速为 30m/s 地区时，实际间隙会小于 0.30 米。
使用这种方法应该把握以下要点（参见表 1）： 1)间隙圆是以导线轴心为圆心，以“导线半径+容许间隙+裕度”为半径的圆。因 为导线直径相对较小，可以纳入间隙圆裕度中予以考虑，这样，可以简化地认为 间隙圆是以导线轴心为圆心，以容许间隙+裕度为半径的圆； 2)间隙圆半径的裕度数值,在通用设计中有具体规定； 3)四种校验工况的容许间隙不同，它们的间隙圆半径也不相同； 4)因为同一电压级，同一校验工况的“容许间隙”是固定值，所以各工况“间隙 圆半径”也是固定值，不因气温、风速、冰厚而改变；
1 杆塔间隙校验方法之一，间隙比较法。
杆塔间隙校验最直观的方法就是“间隙比较法”，该方法可以用不等式（判
别式）表达为：实际间隙D 规定间隙D0........1.1
采用该方法校验杆塔间隙的步骤如下： 1.1 确定容许间隙数值 D0 判别式（1.1）右边的规定间隙，就是现行规范规定的间隙数值。规定间隙 也可以叫做“容许间隙”。GB 50545-2010 关于杆塔间隙容许值的规定如下：
电力线路杆塔间隙及摇摆角校验方法
－－间隙、间隙圆、摇摆角、临界曲线、Kv 值浅析 合肥*大海
摘要：对于电力线路设计人员来说，间隙，是一个熟悉的名词。但是， 怎样校验杆塔间隙？却众说纷纭，有人说应该看 Kv 值，有人说应该画间隙圆， 有人说应该计算摇摆角，有人说应该使用垂直档距临界曲线……本文想就这一问 题谈谈个人看法，希望对感兴趣的读者有所帮助。
2 杆塔间隙校验方法之二，间隙圆法。
众所周知,杆塔定位过程中，始终要遵守一个原则：导线对地距离要处处大 于规定限距。为此，使用了“切地线”的方法：为了使在“最大弧垂工况”下， 导线与崎岖不平的“地面”，处处保持“安全限距”，我们把导线从悬点往下平
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移一个“安全限距”的距离，画出一个“禁区”，这禁区的下边界线叫做“切地 线”。只要切地线与“地面”（其实是纵断面）任何部位没有交叉点（可以相切）， 就可以判定导线对地距离是达标的。
在塔头间隙校验中，我们可以套用“切地线”思路：为了在“四种校验工况” 下，导线与形状多变的“塔头元件”，处处保持“容许间隙”及以上距离，我们 在导线外表面像“覆冰”一样，加一个厚度等于容许间隙的“假想绝缘层”，这 个绝缘层和导线一起形成一个“圆柱”。圆柱的横断面就是“间隙圆”（见图一）。
间隙圆的圆心会因导线风偏沿着圆弧线 AA 移动，间隙圆则会划出一片“禁 区”，禁区的外缘就是“切塔线”。只要杆塔元件在禁区之外（可以相切），就 可以保证“杆塔间隙”达标。这就是校验杆塔间隙的第二种方法---间隙圆法。