d- حداقل فاصله هوائی مناسب بر حسب متر
K- ضریبی متناسب با فاصله هوائی که برای فواصل بالای ۵ متر مقدار آن ۲/۱ در نظر گرفته می‌شود.

همانطور که این رابطه نشان می دهد هر چه اضافه ولتاژ ناشی از کلیدزنی بیشتر باشد برای ممانعت از بروز جرقه لازم است، فاصله هوائی بیشتر انتخاب شود. از آنجا مقدار اضافه ولتاژ کلیدزنی همواره ثابت نیست و احتمالی است، لذا معمولاً خواست طراحان این نیست که با افزایش فاصله فازها احتمال وقوع جرقه را در فاصله هوائی به صفر برسانند، بلکه تلاش این است که احتمال وقوع جرقه از عدد مشخصی بیشتر نشود. یا اینکه به طرق دیگری از جمله انتخاب تجهیزات مناسب در پستها این نوع اضافه ولتاژها کنترل شوند. چون افزایش بی‌رویه فواصل فازی سبب می شود تا بر وزن و قیمت پایه ها و فونداسیونها افزوده گردد و ممکن است طراحی خطوط انتقال را از حالت بهینه خارج سازد.
۳-۲-۲- مدل CRIEPI
بر اساس بررسیها و مطالعات انجام شده توسط مؤسسه مرکزی تحقیقات برق کشور ژاپن SRIEPI (Central Research Institute of Electric Power Industry) که در گزارشات NESC مورد استفاده قرار می‌گیرد، رابطه اضافه ولتاژ کلیدزنی در فاصله هوائی d به صورت زیر نشان داده می‌شود که این رابطه نیز بر اساس تجارب بهره برداری و اندازه گیریهای آزمایشگاهی بدست آمده است.
(۳-۳)
در این رابطه Vs ولتاژ کلیدزنی بر حسب کیلوولت و d فاصله هوائی بر حسب متر می باشد. در صورتیکه هدف تعیین حداقل فاصله هوائی بصورت تابعی از اضافه ولتاژ باشد، رابطه فوق را می توان بصورت رابطه زیر نشان داد:
(۳-۴) 
به کمک این رابطه می‌توان حداقل فاصله هوائی فاز تا بدنه یا بازوی برج‌های خطوط انتقال نیرو را محاسبه نمود. البته باید به این نکته مهم توجه نمود که چون شرایط مسیر در طول خط ثابت نمی باشد، در نتیجه شکست هوا نیز تغییر خواهد کرد که بر حسب مورد باید نسبت به اصلاح اضافه ولتاژ و در نتیجه فاصله هوائی اقدام نمود.
۳-۲-۳- مدل IEEE
در یکی از مقالات منتشر شده در نشریات IEEE رابطه اضافه ولتاژ کلیدزنی بر حسب فاصله هوائی به صورت زیر نشان داده شده است:
(۳-۵) 
در این رابطه Vs ولتاژ کلیدزنی بر حسب کیلوولت و d فاصله هوائی بر حسب متر می باشد. رابطه فوق را بصورت رابطه زیر می توان نشان داد:
(۳-۶)
با آگاهی از مقدار اضافه ولتاژ کلیدزنی می‌توان حداقل فاصله هوائی مناسب هادی تا برج‌های خطوط انتقال نیرو را محاسبه نمود.
جدول (۱)- رابطه اضافه ولتاژ کلیدزنی و حداقل فاصله هوائی
۳-۲-۴- مقایسه مدل ها
بررسیهای انجام شده نشان می دهد که برای مقادیر معینی از اضافه ولتاژ کلیدزنی، حداقل فاصله هوائی فازها تا بدنه بازوی برجها که از سه طریق سه روش بالا بدست می آیند تفاوت چندانی با هم ندارند. برای مقایسه سه مدل ارائه شده در بالا، مقادیر فاصله هوائی بر حسب اضافه ولتاژ کلیدزنی محاسبه گردید و نتایج در جدول (۱) نشان داده شده است.
گرچه بکارگیری مدل مناسب برای محاسبه حداقل فواصل هوائی بسیار مهم است اما مهمتر از آن انتخاب مقادیر مناسب اضافه ولتاژها می باشد. اصولاً ولتاژ شکست هوا، ضمن اینکه به چگالی و رطوبت هوا وابسته است به شکل موج نیز بستگی دارد. علاوه بر آنها برحسب اینکه مشخصات کلید چه باشد، طول خط چند کیلومتر باشد و یا اینکه عامل وقوع اضافه ولتاژ چه باشد، اضافه ولتاژ ایجاد شده می تواند مقادیر مختلفی را به خود اختصاص دهد که در جدول (۲) چند نمونه اشاره گردیده است. همانطور که از این جدول پیدا است، برحسب اینکه در مدار کلیدها،مقاومت باشد یا نباشد، اضافه ولتاژ تولید شده بین ۵/۱ تا ۵/۳ برابر کم یا زیاد می شود که نشانگر اهمیت تأثیر مشخصات تجهیزات انتخابی و شرایط طراحی پستها در وضعیت طراحی خطوط انتقال نیرو می باشد. با توجه به اینکه مقادیر اضافه ولتاژ بر حسب مورد ارقام متفاوتی را به خود اختصاص می دهد، در بیشتر موارد موجه این است که با روش های مناسب نسبت به کاهش و کنترل اضافه ولتاژها اقدام نمود.
جدول (۲)- رابطه اضافه ولتاژ و عامل مولد آن
۳-۳- حداقل فاصله هوائی از دیدگاه صاعقه
عامل دیگری که در فاصله هوائی دخالت دارد، صاعقه می باشد. موج های ناشی از صاعقه چه از نظر قدر مطلق ولتاژ و چه از نظر شکل موج بسیار متفاوت می باشند. لذا حداقل فاصله هوائی مناسب برای ممانعت از بروز جرقه در فاصله هوائی معین، حتی برای مقادیر یکسانی از اضافه ولتاژ صاعقه (از نظر قدر مطلق) ممکن است متفاوت باشند، به همین دلیل در بررسیها و تست های آزمایشگاهی از شکل موج استاندارد استفاده می شود.
تعیین حداقل فاصله هوائی مناسب برای جلوگیری از بروز جرقه در فاصله هوائی، می تواند به کمک روابط مختلفی انجام گیرد که یکی از آنها بصورت زیر می باشد:
(۳-۷) 
در این رابطه d حداقل فاصله هوائی بر حسب متر و VL اضافه ولتاژ ناشی از صاعقه بر حسب کیلوولت می‌باشد. با توجه به اینکه اضافه ولتاژ ناشی از صاعقه متفاوت و احتمالی است، لذا قدر مطلق اضافه ولتاژ از صاعقه با درصد معینی از احتمال وقوع جرقه در فاصله هوائی بیان می گردد و در نتیجه با پذیرش ریسک بیشتر می توان فاصله هوائی را کمتر انتخاب نمود.
گرچه رابطه (۷-۳) خطی است اما بررسیها و آزمایشات انجام شده نشان می‌دهد که این رابطه برای تمام سطوح ولتاژ بخصوص سطوح ولتاژ پائین دارای دقت خوبی نیست. جدول (۳) رابطه حداقل فاصله هوائی (Air Gap) را بصورت تابعی از ولتاژ شکست هوا یا مقدار بحرانی ولتاژ موج ضربه (Impulse Flashover-Psitive critical value) در این حالت بروز جرقه نشان می دهد. در صورتیکه ارقام این جدول با رابطه (۳-۷) کنترل شود، مشاهده می شود که این رابطه ساده تنها برای چند ردیف اول ولتاژ، دارای دقت نیست اما برای سطوح بالاتری از ولتاژ ضربه، خطا کمتر از پنج درصد است.
نکته دیگری که در محاسبه فاصله هوائی حائز اهمیت است، انتخاب مقدار مناسب اضافه ولتاژهای ناشی از صاعقه می باشد. اصولاً مقدار اضافه ولتاژ ناشی از صاعقه به پارامترهای بسیار متعددی بستگی دارد، که بر حسب مورد می تواند ارقام مختلفی را به خود اختصاص دهد. بعنوان مثال اگر یک خط انتقال برای مقدار مشخصی از اضافه ولتاژ صاعقه طراحی شود، این مطلب به این مفهوم نیست که احتمال وقوع اضافه ولتاژهای بیشتر صفر باشد، بلکه تنها احتمال بروز جرقه در اثر این اضافه ولتاژها محدود می گردد.بنابراین در این حالت نیز شرایط طراحی پستها و تجهیزات آن می تواند در طراحی خطوط انتقال نیرو مؤثر باشد، جدول (۴) مقادیر اضافه ولتاژ در چند سطح مختلف ولتاژ نشان داده شده است.
جدول (۳)- رابطه فاصله هوائی و موج ضربه در شرایط بروز جرقه
جدول (۴)- رابطه ولتاژ نامی خطوط و مقادیر متعارف اضافه ولتاژ ناشی از صاعقه
۳-۴- حداقل طول زنجیره مقره ها
عامل مهم دیگری که در تعیین حداقل فاصله هوائی مؤثر است، طول زنجیره مقره ها است. در صورتیکه نوسانات هادیها مورد توجه قرار نگیرد، محل استقرار هادیها باید طوری تعیین شود که فاصله عمودی (فاصله هادیها تا بازوی برج) و افقی (فاصله هادیها تا بدنه برج) آنها از حداقل فاصله هوائی که از دیدگاه های اضافه ولتاژ کلیدزنی یا صاعقه بدست می آید (هر کدام بزرگتر باشند) کمتر نباشد. با توجه به شکل (۳-۱)، فاصله زمانی و عمودی هادیها در هیچ شرایط طراحی نباید از مقدار d کمتر باشند.
شکل (۳-۱)- شمای کلی یک خط انتقال نیرو
با توجه به اینکه حداقل فاصله عمودی هادیها باید از طریق نصب تعداد مناسبی از مقره‌ها حفظ گردد، لذا لازم است تعداد مقره ها با توجه به رابطه زیر محاسبه شوند:
(۳-۸) 
در این رابطه d حداقل فاصله هوائی لازم و HI ارتفاع هر مقره و NI تعداد مقره ها می باشند. البته در عمل تعداد مقره هائی که از طریق رابطه (۳- ۸) محاسبه می شوند، ممکن است اعشاری بدست آیند که لازم است برحسب نیاز، مقدار آنرا گرد نمود. معمولاً برای محاسبه تعداد مقره‌ها لازم است درجه آلودگی منطقه نیز مدنظر قرار گیرد که رعایت این نکته سبب افزایش تعداد مقره‌ها و در نتیجه طول زنجیره‌ها و فاصله عمودی هادیها می‌گردد.
برای محاسبه تعداد مقره‌ها علاوه بر رابطه (۳- ۸) می‌توان از رابطه (۳- ۹) نیز استفاده نمود. معمولاً در مناطق آلوده تعداد مقره‌هائی که از رابطه (۳- ۹) بدست می آید بیش از رابطه (۳- ۸) می باشند:
(۳- ۹) 
در این رابطه SF ضریب اطمینان طراحی و Vm ولتاژ فازی خط انتقال نیرو (فاز با زمین) و WSV ولتاژ تحمل هر مقره (Withstand Voltage) می باشند. بر این مبنا حداقل طول زنجیره مقره ها از رابطه زیر بدست می آید :
(۳- ۱۰) 
آنچه در بالا اشاره گردید، روش محاسبه حداقل فاصله هوائی بدون در نظر گرفتن آثار سوء نوسانات هادیها می‌باشد، حال آنکه در عمل فاصله و عمودی هادیها تحت تأثیر نوسانات هادیها و زنجیره مقره‌ها کاهش می‌یابند که باید مد نظر قرار گیرند. اصولاً در صورت ورزش باد هادیها به سمت بدنه پایه پیشروی می‌کنند که همین امر سبب کاهش فاصله افقی و عمودی هادیها از بدنه و بازوی برج می‌گردد که در شکل (۳- ۲)، پیشروی زنجیره مقره‌ها و هادیها به سمت برج را نشان داده شده است. زاویه انحراف زنجیره مقره‌ها بستگی به طول اسپن، نوع هادی و سرعت باد دارد که در حالت برابری طول اسپن در دو طرف برج مورد مطالعه، مقدار آن از رابطه زیر بدست می‌آید:
(۳- ۱۱) 
در این رابطه   زاویه انحراف زنجیره مقره ها نسبت به حالت قائم، V سرعت باد بر حسب متر بر ثانیه و di قطر هادی بر حسب متر و w وزن یک کیلومتر از طول هادی می باشد. در مواردی که هادیها از یخ پوشیده شده باشند لازم است، قطر و وزن کلی هادی پوشیده از یخ با توجه به ضخامت یخ محاسبه و ملاک محاسبه و طراحی قرار گیرد.
شکل (۳-۲)- شمای کلی انحراف زنجیره مقره‌ها در اثر وزش باد
در حالت سکون یا پایدار فاصله عمودی و افقی هادیها تا بازو و بدنه برج ها به ترتیب   و   می‌باشند. که در صورت وزش باد، این فواصل به مقادیر زیر کاهش می یابند:
(۳-۱۲) 
(۳- ۱۳) 
برای اینکه در حالت انحراف یا پیشروی زنجیره مقره ها به سمت برج، از احتمال بروز جرقه کاسته شود، لازم است مقادیر   و   هیچوقت (در شرایط طراحی) از مقدار d که از رابطه (۳- ۲، ۳-۴ ، ۳- ۶، ۳ -۷) بدست می آید کمتر نباشد. لذا برای جلوگیری از بروز چنین مشکلی لازم است همواره رابطه زیر برقرار باشد:
در صورتیکه این شرایط وجود نداشته باشد لازم است فاصله عمودی هادیها از بازوی برج از طریق افزایش طول زنجیره مقره ها یا اتصالات فولادی متصل به آن تا حدی که از رابطه زیر بدست می‌آید افزایش یابد:
(۳- ۱۴) 
بنابراین لازم است در طراحی خطوط انتقال نیرو بخصوص تعیین فواصل عمودی و افقی فازها تا برج ها به طول واقعی زنجیره مقره ها و اتصالات آن توجه گردد.
۳-۵- جمع بندی
با توجه به آنچه گفته شد، در جایگذاری هادیها روی برجها باید تلاش شود که فاصله هوائی هادیها در هیچ مسیر کمتر از حداقل مجاز نباشد. برای محاسبه حداقل فاصله هوائی فازها از یکدیگر و بدنه برج ها توجه به عوامل زیر ضروری است:
- کنترل فاصله هوائی از دیدگاه اضافه ولتاژ صاعقه
- کنترل فاصله هوائی از دیدگاه اضافه ولتاژ کلیدزنی
البته در خطوط توزیع نیرو معمولاً تعیین کننده فاصله هوائی، اضافه ولتاژهای صاعقه می باشند. ضمناً در مناطق آلوده کشور لازم است با افزایش تعداد مقره ها از احتمال بروز جرقه در مسیر زنجیره مقره ها جلوگیری نمود که این اقدام سبب افزایش طول زنجیره مقره ها و در نتیجه افزایش فاصله هوائی هادیها تا بازوی برج می گردد. بنابراین در محاسبه حداقل فاصله هوائی علاوه بر اضافه ولتاژها توجه به طول زنجیره مقره ها نیز مهم می باشد.
در طراحی خطوط انتقال و توزیع نیرو بخصوص برای تعیین فواصل فازی تنها توجه به دیدگاه های الکتریکی نمی تواند کافی باشد چون هادیها تحت وزش باد دچار نوسان می شوند که همین امر سبب کاهش فواصل فازی می گردد. لذا لازم است علاوه بر دیدگاه فوق، موضوع نوسانات هادیها نیز در تعیین فواصل فازی ملاک محاسبه قرار گیرد.