（中国能源建设集团黑龙江省电力设计院有限公司黑龙江哈尔滨150078）
摘要：在我国架空线路设计中，对导线电气距离的计算是一项非常重要的内容．如导线对交叉跨越物或设备的安全距离校核、导线风偏后对危险点的电气距离校核、导线与杆塔和拉线之间的电气间隙计算、导线换相后的线间距离验算等。以往工程设计中通常采用作图法、解析法及穷举法来进行电气距离或电气间隙的计算，这些方法不仅工作量大、精度差，而且有时需对某些参数模型作近似处理。并且对导线与交叉跨越物、危险点、杆塔、拉线等的电气距离或电气间隙的计算需采用不同的作图方法和计算方法。
关键词：架空线路；导线；电气距离
现在的架空送电线路设计中，对导线电气距离的公式计算是其中非常重要的一项内容，通过对架空送电线路中导线电气距离的计算过程推导，得出的计算方法相较于传统的计算方法更为准确和简单，而且这种计算方式也是现在架空送电线路中导线电气距离计算最常用的一种求解方式。
一、地脚螺栓型式初步选择
以本地区实际工程某－西区110kV线路为例，计算其#50-51杆塔之间与建筑物的距离，导线采用LGJ-240/30型钢芯铝绞线，地线采用GJ-80型钢绞线和OPGW-24B1型复合光缆，（1）导地线参数。为方便计算，地线参数均取值GJ-80型钢绞线。（2）导地线比载计算比载，表示架空线路单位长度（1m）、单位面积（1mm2）的荷载，一档架空线路的总荷载为：
G=q•L=g•A•L
式中：A—架空线路的截面积；L—档架空线路的长度在计算中常用到的一般为自荷载Ｐ1（0，0），冰荷载Ｐ2（10，0）、自荷载加冰荷载Ｐ3（10，0），无冰时的风荷载Ｐ4（0，10）、无冰时的风荷载Ｐ4（0，15）、无冰时的风荷载Ｐ4（0，25）、覆冰时的风荷载Ｐ5（10，10）、无冰时综合荷载Ｐ6（0，10）、无冰时综合荷载Ｐ6（0，15）、无冰时综合荷载Ｐ6（0，25）、覆冰时综合荷载Ｐ7（10，10），括号中的两个数值分别表示冰厚b（mm）和风速（m/s）结合本工程杆塔使用情况，查看杆塔结构图得知：
塔头处导地线间的水平距离Ｌs=2.45ｍ
塔头处导地线间的垂直距离Ｌh=2.638ｍ
绝缘子串型式：FXBW4-110/70
经配合计算后，得出以下结果：
由Ｓ≥0.012Ｌ+1米配合间距解得Ｌq=403.682（ｍ）
张力计算过程中实际选用的档距值Ｌx=403.682（ｍ）
（3）导线风偏角计算导线风偏角计算公司如下：
γ=tg-1[P4（0，25）/P1（0，0）]
式中：γ—导线的风偏角；P4（0，25）—无冰时的风荷载；P1（0，0）—自荷载；经计算，导线风偏角γ=40.5464。
（4）悬垂绝缘子串风偏角计算
η=tg-1[（PJ+2P4（0，25）Lh/（G+2P1（0，0）LV]
式中：η—悬垂绝缘子串的风偏角；P4（0，25）—无冰时的风荷载；P1（0，0）—自荷载；PJ—绝缘子串的风压；PJ=n1•（n2+1）•Kz•η•AJ•V2/1.6；n1一相导线的绝缘子串数，取1；n2—每串绝缘子的片数，取7；Kz—风压高度变化系数，按《杆塔结构设计技术规定》P20表5.7-2规定，Kz=1.25AJ—单个绝缘子的挡风面积，取0.02m2；η—风载屏蔽系数，单联时，η=1；V—计算情况下对应风速，取25m/sG—悬垂绝缘子串的自重，取107N；Lh—校核时的水平档距，取338.5m；Lv—校核时的垂直档距，取338.5m；计算结果η=40.4743。
二、风偏距离计算
1.导线风偏距离计算。
LD=f•sinγ•LW/Lf
式中：LD—建筑物处的风偏距离；f—最大风速时的弧垂；f=kL2=（P6/8N）•L2；P6（0，25）—最大风速时的综合荷载；N—相应代表档距下的张力，取23192N；L—建筑物所在档的档距，取445m；γ—导线的风偏角；Lw—建筑物距杆塔的水平距离，取121m；Lf—弧垂最低点距杆塔的距离，取220m；计算结果LD=4.54m。
2.悬垂绝缘子串风偏距离计算，LJ=L•sinη式中：LJ—绝缘子串的风偏距离；L—悬垂绝缘子串的长度，取1.53m；η—悬垂绝缘子串的风偏角；计算结果LJ=0.99m。
3.建筑物处的风偏距离计算。
L=LD+LJ；L=4.54+0.99=5.53m。
三、架空送电线路导线电气距离的公式计算
1.架空送电线路点与导线之间距离的计算。在空间直角坐标系中，设已知点的坐标为（x0，y0，z0），导线上任两点的坐标为（x1，y1，z1）和（x2，y2，z2），t为参数，则导线的空间曲线方程为：
2.架空送电线路直线与导线之间的电气距离的计算。和点到直线的起讫距离计算相同，首先应建立空间直角坐标系，假设直线的空间坐标，然后和导线的空间曲线方程联立，得出直线的空间参数方程，这里所求的距离是直线上任意一点到导线上任意一点的距离，通过对两点之间的距离求偏导，可以求出两点之间的最小距离，具体算法为：令两点之间距离的偏导数为零，然后求出参数t，将参数带入偏导方程，可以得到1个一元三次方程，进而求出两点之间的最小距离。求出最小距离后，可以将结果带入原方程求出其他参数。如果求出直线上的点的坐标在直线两端点以外，那么直线与导线之间的最小电气距离是直线的两个端点与导线之间距离的最小值；如果导线上的点坐标在导线上的两个悬点之外，那么直线和导线之间的最小电气距离为直线与导线两个悬点之间距离的最小值。
3.架空送电线路导线与导线之间电气距离的计算。要求导线和导线之间的电气距离，先假设导线A上任意2个点的坐标为（x1，y1，z1）和（x2，y2，z2）；导线B上任意2个点的坐标为（x3，y3，z3）和（x4，y4，z4），则导线A的空间曲线方程为式（1），设导线B的曲线方程参数为tB；导线B的水平应力为δ0B；垂直比载为γ1B；水平比载为γ4B；导线上2个悬点之间的水平距离为lB；连线距离为LB；则导线B的空间曲线方程为：
（5）
接着和以上两种电气距离的求法一样，设导线A上任意一点与与导线B上任意一点之间的距离为s1，则有：
对式（6）求偏导，令导线与导线之间距离的偏导数为零，可以求出导线与导线之间电气距离的最小值，在这里和以上2种不同的是求出的式子为二元三次方程组。对这个方程的求解比较复杂，需要用到迭代法对二元三次方程组进行求解，得出参数的具体值，这些具体值和导线与导线之间电气距离的最小值是一一对应的。如果导线A的一个点坐标在导线两悬点之外，那么导线与导线之间的最小电气距离为导线A的2个悬点和导线B之间的距离的最小值；如果求出的导线B上的点坐标在导线B的2个悬点之外，那么2条导线之间的最小电气距离为导线B的2个悬点与导线A之间的距离的最小值。
总之，计算架空送电线路导线电气距离虽然计算起来比较困难，但是容易理解，而且比传统计算方式计算结果要精确很多，但是由于计算量比较大，出现计算失误的概率也比较大，因此，还需要对导线电气距离的计算过程进行不断练习和应用。
参考文献：
[1]龚宁.浅谈架空送电线路导线电气距离的公式计算方法.2017.
[2]张凤，探讨架空送电线路导线电气距离的公式计算方法.2017.