小汤坝-下索子220kV线路新建工程 初步设计总说明书
温年较差小而日较差大等特点，空气比较清洁。按2000年《四川电力系统污区分布图》，本线路属Ⅰ级污区，考虑到沿线地表干燥，随风扬尘现象非常突出，加之流域内水电开发的施工期将加剧这种现象，为提高线路可靠性，适当增加裕度，全线按Ⅱ级污秽区设计。 3.4.2 绝缘子选型
目前国内高压输电线路上所使用的绝缘子主要有玻璃、瓷质和合成绝缘子三种。玻璃绝缘子具有零值自爆的特点及较好的抗污自洁能力，运行维护较为方便。瓷质绝缘子为各个电瓷生产厂家的代表产品，采用时间很长，为各种电压等级输电线路广泛使用。合成绝缘子为近年来出现的新型绝缘材料，具有免清扫、免测零、自恢复能力强、重量轻的特点。由于本工程全线地处高海拔及重雷区，线路档距及高差均较大，且全线污染不严重，故设计不推荐使用合成绝缘子。考虑到运行部门的习惯及运行维护方便性，确定本工程耐张串、悬垂串均采用玻璃绝缘子。
根据设计规程：正常运行情况：最大荷载时，盘型绝缘子安全系数不小于2.7（按机械破坏负荷）；常年荷载时，玻璃绝缘子安全系数不小于4.0。
事故情况安全系数：断线情况＞1.8；断联情况＞1.5。
根据导线荷载情况，导线悬垂串绝缘子采用70kN级、100kN级、160 kN级三种，单联串或双联串组成，可满足本工程使用条件要求。
本工程使用双分裂导线2×LGJ-400/50，双回直线塔及单回直线塔边相导线悬垂串采用单或双联70kN或100kN绝缘子，单回直线塔中相采用“V”型串结构，使用70kN或100kN绝缘子；导线耐张串采用双联160kN绝缘子，耐张塔跳线串采用70kN绝缘子，单联串；进出线档耐张串采用双联70kN绝缘子（构架侧为瓷质绝缘子）。
玻璃（瓷质）绝缘子机电特性表
主 要 尺 寸(mm) 机 电 特 性 工频最小击穿电压(kV) 130 绝缘子 工频1分钟 泄漏耐受电压高盘径 距离 代 号 度 (kV) (mm) 干 80 湿 40 50%冲击耐受电压(kV) 100 机械破坏荷载(kN) 70 连接型式标记 16 U70B 146 255 320 30
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U100B U160B 146 255 155 280 320 380 80 90 45 50 130 130 110 120 100 160 16 20 电气方面，单片绝缘子上所加电压过高将产生可见电晕，U70B型绝缘子的起始电晕电压约23.0kV，220kV线路一相对地最高电压为145.0kV，平均分布到15片绝缘子上，每片绝缘子仅承受9.6kV，远不会产生电晕。但由于绝缘子铁帽与铁脚之间和铁帽与塔身、导线之间存在电容，这样的分布使绝缘子串靠导线侧的绝缘子承受电压最大。根据测试结果，对于单联单线夹第一片绝缘子承受电压可达整串的14.5%（双联双线夹达14.0%），即20kV（19.5kV），接近起始电晕电压。当海拔升高时，空气密度逐渐降低，绝缘子的起始电晕电压随着降低，使其产生强烈的电晕。为均衡绝缘子串上绝缘子的分布电压，控制电晕产生，经验算，海拔2200m以上的单联单线夹绝缘子串及海拔2500m以上的双联双线夹绝缘子串需加装均压环。
3.4.4 绝缘配合
沿线海拨高程在1900～2500m之间，绝大部分在1900～2300m地带走线。绝缘子片数受海拔高度的控制，按设计规程规定，在海拔超过1000m的地区，绝
缘子串片数选择应按下式确定：
nH?ne0.1215m1(H?1000)/1000
式中n=13片，m1=0.65取H=2500，计算出nH=14.63；取H=1900,计算出nH=13.95。按系统额定电压计算，爬距400mm,15片绝缘子泄漏比距达到2.72/kv，满足Ⅱ级污区线路爬电比距值2.17cm/kV上限值（系统最高工作电压）要求。由于本工程地处山区，污秽发展有限，加之沿线海拔高程较高，绝缘子片数主要受海拔高程控制，因此本工程对绝缘配置按Ⅱ级污秽区中下限标准。经计算，本工程绝缘子均可采用普通玻璃绝缘子。片数配置结果如下：
绝缘子片数配置结果
机械 强度 （kN） 70 单片泄 漏距离 (mm) 400 海拔高程 1900～2500m 绝缘子片数 (泄漏比距cm/kV) 串 型 绝缘子 悬垂串 U70BP/146 15（2.72） 31
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U100BP/146 跳线串 耐张串 U70BP/146 U160BP/155 100 70 160 400 400 400 15（2.72） 15（2.72） 16（2.91） 注：泄漏比距按额定电压计算 施工图设计时，将根据塔位高程按上表进行绝缘子片数配置。
对全高超过40米的铁塔，根据设计规程规定，高度每增高10米，增加一片绝缘子，起算片数悬垂串为13片，耐张串为14片。
按设计规程规定，海拔高程超过1000m的地区，每增高100m，操作过电压和运行电压间隙值应增大1％，因海拔高度增加绝缘子数量，雷过电压间隙值也应相应增大。本工程中各运行条件下带电部分与杆塔构件的最小空气间隙值应大于下表所列值：
带电部分与杆塔构件的最小空气间隙值
海拔高程(m) 工频电压 空气间隙(m) 操作过电压 雷电过电压 1000～1770 0.59 1.56 2.04 1770～2500 0.63 1.67 2.19 2500～3100 0.66 1.75 2.29 1.9 带电作业 对操作人员需要停留部分，带电作业还应考虑人体活动范围30～50厘米 3.5 防雷和接地 3.5.1 防雷
本工程所经地区年均雷电日为50个，属多雷区，全线架设双地线（OPGW）进行保护，地线（OPGW）对边导线的保护角不大于15°，同塔双回不大于0°。在档距中央，气温为15°C度无风时，导线与地线之间的距离能满足：S≥0.012L+1的要求（式中：L为档距m，S为导线与地线之间的距离），两根地线（OPGW）之间的距离不超过导线与地线之间垂直距离的5倍。 3.5.2 接地
地线（OPGW）均逐塔接地，OPGW通过专用接地线与铁塔可靠牢固连接。 为便于变电站接地网接地电阻测量，进出线门型构架上地线耐张串加装一片XDP-70CN型自带间隙无裙绝缘子，与变电站隔开。平时运行时应用专用接地线与构架可靠连接（即将绝缘子短接）。
本工程每基铁塔均敷设人工接地装置，接地装置为浅埋式水平幅射接地
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体，接地引下线Φ12镀锌圆钢,接地体采用Φ10镀锌圆钢，铁塔四个腿均应与接地体相连。考虑到线路部分地段土壤电阻率较高，以及个别塔位处于狭窄的山脊背上或岩石上，接地装置敷设布置困难，接地电阻难以达到要求，此类塔位接地装置考虑采用集中接地装置（如接地模块），辅助降低接地电阻，使接地电阻满足规程要求。
对线路进、出变电站2.0km范围内的铁塔，其接地电阻不宜大于10欧姆。 接地装置图详见《杆塔接地装置安装图》(S2011C-01C-A01-12、13)。 3.6 绝缘子串及金具
按设计技术规程，绝缘子设计安全系数为：绝缘子正常运行情况（最大荷载时）：＞2.7，断线情况：＞1.8，断联情况：＞1.5。常年荷载时，绝缘子安全系数不小于4.0，本工程绝缘子使用条件满足上述要求。
金具除支撑管为新设计外，主要选自国标(85)型电力金具。
金具设计安全系数为：运行情况（最大荷载时）：＞2.5，断线、断联情况：＞1.5。
导线及地线接续采用液压接续。
OPGW串型设计见系统通信设计部分，OPGW线夹金具将由招标确定的厂商专门配置。
导地线绝缘子串组合型式及使用范围表：
线型 类别 型式 X 片 数 1?15U100B 1?15U100B 2?15U100B 1?15U70B 1?15U70B 2?16U160B 2?16U160B 1?16U70B 1?16U70B 用 途 用于直线塔 用于交叉跨越直线塔 用于大垂直档距直线塔 用于转角塔边相跳线 用于转角塔中相跳线 用于耐张或转角塔一般档 用于耐张或转角塔一般档 用于进线档构架侧 用于进线档终端塔侧 备注 铝包带 预绞丝护线条 双联 导 线 悬 垂 串 HX SHX TX CTX N 耐 导线 张 串 TN DN TDN 以上绝缘子金具串组合型式在已投运的多条同类型220千伏线路中广泛使用，施工、运行情况良好。绝缘子金具串组装图详见《绝缘子金具串组装一览图》
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（S2011C-01C-A01-08、09、10）。 3.7 换位及相序配合
本工程线路长度小于100km，根据设计规程，导线不需换位。
由于小汤坝变电站的施工图均未设计，相序布置根据其初步设计确定，可通过双回路终端塔进线档进行相序调整，使两端对应。
待施工图设计时将进一步核实相序后，最终确定每一条线路的相序布置。 详见《相序配合示意图》（S2011C-01C-A01-07）。 3.8 导线对地和交叉跨越距离
线路导线对地和对交叉跨越物的最近距离
序号 1 2 3 4 6 7 8 9 10 被 跨 越 物 名 称 居民区 非居民区 交通困难地区 等级公路路面 电力线 通信线 至最大自然生长高度树木顶部 至最大自然生长高度果树顶部 通航河流最高行船水位 间距(m) 7.5 6.5 5.5 8.0 4.0 4.0 4.5 3.5 8.0 备 注 港口、城镇等人口密集地区 车辆能到达的房屋稀少地区 车辆不能到达地区 34