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雷击性能分析

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雷击保护措施要分析线路的耐雷性能,首先要估计线路一年中究竟会遭受多少次雷击。通常用每100km线路的年落雷次数N来表征。雷击在线路上产生的过电压可以分为两大类:直击雷过电压和感应雷过电压。感应雷过电压较直击雷过电压小,分析线路的耐雷性能时主要考虑直击雷过电压。低于耐雷水平的雷电流击于线路不会引起闪络,反之,则必然会引起闪络。配电线路雷电流超过线路耐雷水平引起绝缘子发生闪络冲击时,由于冲击闪络时间很短不会引起线路跳闸,但若在雷电消失后由工作电压产生的工频短路电流电弧持续存在,将引起线路跳闸。‌线路的耐雷性能‌线路的耐雷性能主要与其能承受的最大雷电流幅值(即耐雷水平)以及雷击跳闸率等相关指标有关‌。雷击线路时,其绝缘尚不至于发生闪络的最大雷电流幅值或能引起绝缘闪络的最小雷电流幅值,单位为kA。耐雷水平越高,表示线路对雷击的承受能力越强,从而减少了因雷击导致的绝缘闪络和跳闸的可能性。在雷暴日Td=40的情况下,100km的线路每年因雷击而引起的跳闸次数,单位为“次/(100km·40雷暴日)”,即雷击跳闸率;雷击跳闸率是衡量线路防雷性能的重要指标,跳闸率越低,表示线路的防雷性能越好。‌影响耐雷性能的因素雷电流的大小直接影响线路的耐雷性能,雷电流越大,对线路的破坏力越强。地线保护角:地线保护角的大小会影响雷电对线路的绕击概率,从而影响线路的耐雷性能。地形地貌对雷电的活动和分布有影响,进而影响线路的耐雷性能。线路的绝缘水平越高,其承受雷击的能力越强,耐雷性能也就越好。不同雷击形式下的耐雷性能分析计算(1)绕击导线:尽管线路安装了避雷线,并使三相导线都处于它的保护范围之内,仍然存在雷闪绕过避雷线而直接击中导线的可能性,发生这尽管绕击率很小,但一旦绕击,产生的雷电过电压很高。大多数绕击都会引起绝缘的冲击闪络。此时,避雷线只起到降低绕击率的作用,需要分析计算绕击导致的跳闸次数来确定耐雷性能。(2)雷击档距中央的避雷线:雷击避雷线最严重的情况是雷击于档距中央时,因为这时从杆塔接地点反射回来的异号电压波抵达雷击点的时间最长,雷击点的过电压幅值最大。在有避雷线的线路上,只有1/6-1/3的雷电击中杆塔及其附近的避雷线,其他雷击点分布在档距中部那一段避雷线上,击中档距中央的概率只有10%左右。通常,只要确定档距中央导线和避雷线的空气间距满足安全要求,就不会发生此种雷击故障,因而在计算线路的雷击跳闸率的时候,就可以不需要再考虑这种雷击情况(3)雷击杆塔:从雷击线路接地部分而引起绝缘子串闪络的角度看,最严重的条件应为雷击某一杆塔的塔顶,因为这时大部分雷电流将从该杆塔入地,接地电阻和杆塔上承受的雷电过电压最高。线路落雷中,雷击杆塔所占的比例与避雷线根数以及地形有关雷击杆塔次数与总落雷数的比值为击杆率。加强线路绝缘、降低杆塔接地电阻、增大耦合系数(采用双避雷线、加装耦合地线等)等措施,都可以提高线路耐雷水平。在计算时,应该选择远离避雷线的那一相导线进行计算。‌提高耐雷性能的措施加强线路绝缘、降低杆塔接地电、增加耦合系数等都是提高线路耐雷水平的有效措施。采用避雷线、避雷针等防雷装置,减少雷电直击导线的概率。降低杆塔接地电阻,提高线路的耐雷水平。增大耦合系数,加强线路绝缘,采用线路型避雷器等措施,提高线路的防雷性能。对于特高压直流同塔混压线路,由于其电压等级高、引雷面积大等特点,需要对其耐雷性能进行深入的研究,并采取相应的防雷措施。线路的耐雷性能是一个综合性的指标,受多种因素影响,需要通过合理的防雷设计和采取有效的防雷措施来提高其耐雷性能。线路的耐雷水平愈高,线路绝缘发生闪络的机会就愈小。但即使电压等级很高的线路,也不是完全耐雷的,仍有一部分雷击可能引起绝缘闪络。







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