輸電線路防雷設計課件

輸電線路防雷設計主講人：楊博會議室：第一會議室參加人員：線路電氣室人員輸電線路防雷設計主講人：楊博-2-匯報目錄防雷及接地概述線路走廊的雷電活動調查耐雷性能計算模型繞擊耐雷性能的計算方法反擊耐雷性能的計算方法-2-匯報目錄防雷及接地概述-3-一、概述國內外運行經驗表明，雷擊是造成輸電線路跳閘的主要原因。對于500kV超高壓輸電線路，線路防雷設計已經成為建設“堅強電網”的重要環(huán)節(jié)，以下從幾個方面對線路防雷設計作了全面的研究工作：

1）線路走廊網格法統(tǒng)計雷電參數(shù)；2）對于“反擊耐雷性能”建立鐵塔多波阻抗模型，并采用EMTP程序分析計算；3）對于“繞擊耐雷性能”采用電氣幾何模型（EGM）進行分析計算；4）根據(jù)防雷性能的計算結果，提出防雷害應采取的措施。5）根據(jù)本工程的地質條件及林區(qū)占多數(shù)的特點，接地裝置推薦采用“潛深接地技術”并配合“無腐蝕組合垂直接地極”。-3-一、概述二、線路走廊的雷電活動調查線路的雷擊跳閘率與當?shù)氐睦纂姎庀髼l件有著非常密切的聯(lián)系。我國幅員遼闊，各地的地理環(huán)境、氣候條件差異巨大，相應的雷電氣象條件也有巨大差異。如下圖所示，為中國氣象局國家氣象信息中心在2005年正式發(fā)布的、對我國30年雷電資料進行統(tǒng)計整理而制作的全國雷暴日數(shù)分布圖。此統(tǒng)計數(shù)據(jù)的整理依據(jù)國際氣象組織（WMO）規(guī)定，根據(jù)我國2600多個氣象站實際觀測資料經過反復對比分析和校準得出的結果，具有較高的準確性和權威性。二、線路走廊的雷電活動調查由全國雷暴日數(shù)圖可以清楚地表明我國雷暴日數(shù)的分布具有非常明顯的區(qū)域性，全國大致可以分成三大區(qū)域：西南和華南地區(qū)是雷暴最多的區(qū)域，年平均雷暴日大多數(shù)在70-90天左右，雷暴最多的滇南等部分地區(qū)年平均雷暴日甚至在100天以上；長江中下游、華北及東北地區(qū)屬于雷暴較多區(qū)域，年平均雷暴日大致在30-80天之間；而東北黑龍江東部地區(qū)則屬于雷暴較少區(qū)域，年平均雷暴日基本上在30天之內。傳統(tǒng)的雷電參數(shù)僅能以區(qū)域(省、地區(qū)或縣)為表示對象，而無法準確表示像輸電線路這樣跨度大、區(qū)域僅為線路走廊的特殊對象，這就無法滿足輸電線路防雷設計的要求。本報告采用了一種全新的統(tǒng)計方法—線路走廊網格法，對特高壓線路走廊的雷電參數(shù)進行統(tǒng)計。將500kV線路走廊寬度取0.1°(約10km)，徑向按0.2°(約20km)等間隔劃分網格，即每個網格的大小為0.2°×0.2°，從西北到東南沿線路方向將這些網格依次編號為0～6#（圖略）。線路走廊網格法不僅完全改變了用全區(qū)域代替線路走廊粗略估算，而且對線段進行等距離分隔，能詳盡地表示沿線隨地理及氣候變化的雷電活動特征，即每段雷電參數(shù)統(tǒng)計值。輸電線路防雷設計課件三、耐雷性能計算模型1.桿塔的多波阻抗模型超高壓輸電線路桿塔較高（一般在50m以上），波沿桿塔傳播時，沿塔身的單位長度電感L0和單位長度電容C0是變化的，沿桿塔分布的波阻抗也應該是變化的。因此，用簡單的集中參數(shù)模型計算桿塔的波阻抗，并用來評估超高壓輸電線路的耐雷性能將帶來較大的誤差。目前，國外一些學者在試驗基礎上提出了超高壓線路桿塔的多波阻抗模型，該模型可用于進行超高壓輸電線路反擊耐雷性能仿真研究。由波阻抗的特性可知，垂直圓柱體的波阻抗值僅依賴于該圓柱體的半徑和高度，因此可用下式描述單根垂直導體的波阻抗三、耐雷性能計算模型2.雷電屏蔽模型基于長空氣間隙放電理論建立的輸電線路雷電屏蔽的先導發(fā)展模型如下圖所示。圖中：

為避雷線高度，m；

為輸電導線高度，m；

為線路保護角，（°）；

為下行雷電先導與避雷線或其上行先導間的距離，m；

為下行雷電先導與導線或其上行先導間的距離，m；

為下行雷電先導與地面的垂直距離，m；

為雷云高度，取2500m。2.雷電屏蔽模型目前，超高壓輸電線路繞擊耐雷水平的計算方法仍然是沿用高壓及超高壓輸電線路繞擊耐雷水平的計算方法，主要有：規(guī)程法；電氣幾何模型法（EGM）；改進電氣幾何模型法；先導模型法；概率模型法。本專題采用電氣幾何模型法（EGM）常規(guī)計算方法進行計算。500kV雙回輸電線路EGM電氣幾何模型采用EGM模型分析500kV超高壓雙回輸電線路的繞擊現(xiàn)象，如下圖所示本工程的電氣幾何模型。我們分別以避雷

和導線

為中心，以“閃擊距離”（擊距）

、

為半徑作兩圓弧，此兩圓弧AiBi、BiCi和直線CiDi形成的曲線在沿線路方向組成一曲面，此曲面稱為定位曲面，雷電流幅值為

的先導到達定位曲面前，其發(fā)展不受地面物體的影響，僅當它下行到定位曲面時才受地面物體的影響而定位。若

的先導落在AiBi弧上，則將雷擊避雷線；若落在BiCi弧上，則將雷擊導線（即發(fā)生繞擊）；若落在CiDi線上，則將雷擊大地；因此由AiBi弧和

BiCi弧組成的曲面分別稱為避雷線和導線對雷電流

的捕雷面，而水平面CiDi為地面的捕雷面。雷電先導落在某一物體的捕雷面上，雷就必然擊中該物體，這是因為先導到該物體的擊穿距離比到其它物體的距離為小的緣故。不同的雷電流幅值有不同的擊距

，所以可畫出一系列的定位曲面。四、繞擊耐雷性能的計算方法目前，超高壓輸電線路繞擊耐雷水平的計算方法仍然是沿用高壓及超500kV雙回路線路繞擊的電氣幾何模型500kV雙回路線路繞擊的電氣幾何模型可以證明，由于避雷線擊距

和導線擊距

近似相等，AiBi弧與BiCi弧交點的軌跡為導線與地線連線的垂直平分線，BiCi弧與CiDi線交點軌跡為一拋物線，中垂線與拋物線將整個空間分為三部分，中垂線經上部分是擊中地線區(qū)，中垂線與拋物線所包圍的區(qū)域為擊中導線區(qū)（即繞擊區(qū)），拋物線以下部分是擊中地面區(qū)。隨著雷電流幅值的增大，BiCi弧逐漸減小，雷電流幅值增大至

值時，BiCi弧則縮減為零，相當于

的閃擊距離為臨界閃擊距離

，雷擊時若雷電流大于

值，則不可能發(fā)生繞擊。研究表明，超高壓輸電線路導線上的工作電壓對避雷線的屏蔽性能的影響很大。對于絕大多數(shù)的負極性雷擊而言，雖然雷擊時刻導線上的工作電壓極性可能是正的或負的且概率相同，但前者因強烈吸引雷擊的作用，而導致的相應的繞擊閃絡率與無工作電壓時相比的增量部分，要比工作電壓下的繞擊閃絡率減少部分大得多。不同工作電壓下相應的繞擊閃絡率如表4-2所示，表中數(shù)據(jù)是對同一呼高在相同保護角下桿塔的繞擊計算結果。從該表也可看出考慮工作電壓與不考慮工作電壓的繞擊閃絡率相比高出97%。這表明本研究中在防雷繞擊計算考慮工作電壓對雷電的吸引是必要的?？梢宰C明，由于避雷線擊距和導線擊距近似相等，AiBi弧與五、反擊耐雷性能的計算方法雷擊跳閘由反擊（雷擊桿塔和檔中避雷線）和繞擊跳閘組成，與標稱電壓等級和架空線路結構（桿型、避雷線根數(shù)和布置，接地電阻）等有關。在電壓等級較低的線路，反擊跳閘占總的雷擊跳閘率的大部分，隨著電壓等級的提高，絕緣水平增強，反擊跳閘的機率愈來愈小。在超、超高壓輸電線路上，繞擊才是線路跳閘的主要原因。但隨著桿塔高度增高，引雷面積增大，落雷次數(shù)增加，同時雷擊塔頂后沿塔傳播至接地裝置時引起的負反射波返回到塔頂或橫擔所需時間也變長，使得塔頂或橫擔電位增高，易形成反擊。所以計算超高壓輸電線路耐雷性能仍具有重要的意義。五、反擊耐雷性能的計算方法1）雙回路耐雷水平的分析和計算以一般220kV跨越塔為例，如果hav=150米，hgv=160米，Ko=0.3，Im取75kA，則Uic為2940kV，扣除地線耦合電壓，至少要求33片絕緣子。還有加上桿塔橫擔上的電壓升高，即使接地電阻為0，也超過700kV（桿塔電感僅按0.3H考慮），絕緣子片數(shù)至少要求42片。這和實際情況不相符合。根據(jù)國內外大跨越設計經驗，桿塔每升高10米加1片絕緣子是比較保守的耐雷設計，這時全高160米的跨越塔也只要24片絕緣子。由此可以證明導線感應過電壓明顯偏大。對于山地線路，導線平均對地都有幾百米高，用該公式就更無法解釋。前蘇聯(lián)半個世紀前的研究成果，已落后于時代。尤其不適合高桿塔的線路（如同桿雙回線路和大跨越線路）和山區(qū)線路。歐美、日本承認有感應過電壓，也提出計算公式，他們計算的比我國規(guī)程法計算的要小得多。他們在防雷計算中不考慮雷擊塔頂時導線上的感應過電壓，和前蘇聯(lián)、中國的做法是走了相反的極端，相差甚遠。1）雙回路耐雷水平的分析和計算對雷擊鐵塔時迎面先導的長度Z的不同估計，嚴重影響感應過電壓的計算值。我國規(guī)程法的計算公式可能源于z=r/3，r為擊距。而ERWhitehead等人認為，也是目前國際比較流行的看法，z=r/2。武高所和武漢大學在《雷擊桿塔塔頂時導線上的感應電壓敏感性分析》研究中，基于場抵消法，利用感應電荷產生的電場與強迫電荷及電流波產生的電場相抵消以滿足導體表面電場切向分量為0的邊界條件，用數(shù)字計算離散化求階躍波電荷與電流波作用下的系統(tǒng)響應和卷積分得到任意波形下絕緣子串兩端電壓。推導出經驗公式：由于500kV雙回路輸電線路桿塔很高，而且雷電過電壓不但控制線路絕緣子片數(shù)的選擇，也關系到配合后的空氣間隙，因此取值是否合理將直接影響工程的安全性和經濟指標。本工程將應用該研究結果，同時考慮導線工作電壓的影響，對500kV雙回路輸電線路的耐雷水平進行計算分析。另外，由于雙回路導地線間距非常大，對于幾何耦合系數(shù)，我們都按矩陣法求解。本報告取500kV雙回路層高20米，檔距430米，計算得上中下三相導線的耐雷水平，請見本報告“500kV超高壓雙回輸電線路反擊及繞擊性能分析”。對雷擊鐵塔時迎面先導的長度Z的不同估計，嚴重影響感應過電壓的本報告計算中取雷電日為40個，導線采用線采用高強鋁合金線4×JLHA2-400，導線分裂等效半徑為450mm，同塔雙回線路架設；避雷線采用GJ-100或JLB27-150；導線懸垂串為V串，V串在垂直方向投影高度為4.55m，線路平均檔距取500m。1.繞擊耐雷性能避雷線與導線間的保護角對輸電線路繞擊耐雷性能（即雷電屏蔽性能）有顯著影響，基于本報告前節(jié)中介紹的雷電屏蔽模型，采用不同保護角、不同地面傾角

及桿塔呼高，對同塔雙回線路繞擊跳閘率進行了計算，計算結果如表5.3所示，雙回路大地屏蔽效應要比一般的單回路相對弱一些，在相同的保護角下，其繞擊跳閘率要高一些。由表5.3可見，保護角對線路雷電屏蔽性能影響明顯。取桿塔呼高54m、地面傾角=10°為例，可見隨著保護角的增大，繞擊跳閘率均明顯增大。當保護角從-5°增加到0°時，繞擊跳閘率增加了2.6倍；當保護角由0°增加到5°時，繞擊跳閘率增加了90%。另一方面，輸電線路的運行經驗表明，山坡地段線路的繞擊率大于平原地區(qū)線路的繞擊率?？拷掀聜鹊木€路，雷電下行先導與大地的距離變短，下行先導與上山坡間更易滿足最后躍變條件，更易發(fā)生雷擊山坡，山坡對雷電屏蔽作用加強，該側線路繞擊率降低；而對于靠近下坡側的線路，情況相反；但線路的總繞擊率上升。由表5.3也可證明，取保護角

=-5°，隨著地面傾角的增加，繞擊跳閘率明顯增大。本報告計算中取雷電日為40個，導線采用線采用高強鋁合金線4×由以上分析可知，隨著保護角的增大，繞擊跳閘率明顯增大，即使在負保護角下仍可能發(fā)生雷電繞擊導線的情況，造成輸電線路故障且發(fā)生這種情況概率還比較大，說明500kV超高壓輸電線路在地形為丘陵和山區(qū)的地區(qū)，桿塔有必要采用負保護角。建議500kV雙回輸電線路的防雷設計時應采用0°及負保護角：在平原地區(qū)或地面坡度不大（小于10°）輸電線路保護角可為0°，在坡度較大（10°～30°）或是雷電活動比較強烈的地區(qū)及高海拔地區(qū)輸電線路保護角選取負保護角。按照全壽命周期成本理論，從減少雷擊損失的角度，在工程項目建設階段，提高設計防范標準，結論如下：（1）500kV超高壓輸電線路反擊耐雷水平很高，反擊閃絡率較低，防止繞擊將是超高壓防雷的主要工作。（2）桿塔采用雙地線，直接通過桿塔接地。桿塔上兩根地線之間的距離，不超過地線與導線間垂直距離5倍，以保證兩地線聯(lián)合保護作用；需要特別注意耐張塔跳線的保護不要超標，降低繞擊率。（3）根據(jù)土壤電阻率參數(shù)的不同選擇接地裝置型式，建議接地裝置采用“潛深接地技術”并配合“無腐蝕組合垂直接地極”,有效降低接地電阻的同時，保護森林植被不受破壞。由以上分析可知，隨著保護角的增大，繞擊跳閘率明顯增大，即使在謝謝Thankyou謝謝Thankyou輸電線路防雷設計主講人：楊博會議室：第一會議室參加人員：線路電氣室人員輸電線路防雷設計主講人：楊博-18-匯報目錄防雷及接地概述線路走廊的雷電活動調查耐雷性能計算模型繞擊耐雷性能的計算方法反擊耐雷性能的計算方法-2-匯報目錄防雷及接地概述-19-一、概述國內外運行經驗表明，雷擊是造成輸電線路跳閘的主要原因。對于500kV超高壓輸電線路，線路防雷設計已經成為建設“堅強電網”的重要環(huán)節(jié)，以下從幾個方面對線路防雷設計作了全面的研究工作：

1）線路走廊網格法統(tǒng)計雷電參數(shù)；2）對于“反擊耐雷性能”建立鐵塔多波阻抗模型，并采用EMTP程序分析計算；3）對于“繞擊耐雷性能”采用電氣幾何模型（EGM）進行分析計算；4）根據(jù)防雷性能的計算結果，提出防雷害應采取的措施。5）根據(jù)本工程的地質條件及林區(qū)占多數(shù)的特點，接地裝置推薦采用“潛深接地技術”并配合“無腐蝕組合垂直接地極”。-3-一、概述二、線路走廊的雷電活動調查線路的雷擊跳閘率與當?shù)氐睦纂姎庀髼l件有著非常密切的聯(lián)系。我國幅員遼闊，各地的地理環(huán)境、氣候條件差異巨大，相應的雷電氣象條件也有巨大差異。如下圖所示，為中國氣象局國家氣象信息中心在2005年正式發(fā)布的、對我國30年雷電資料進行統(tǒng)計整理而制作的全國雷暴日數(shù)分布圖。此統(tǒng)計數(shù)據(jù)的整理依據(jù)國際氣象組織（WMO）規(guī)定，根據(jù)我國2600多個氣象站實際觀測資料經過反復對比分析和校準得出的結果，具有較高的準確性和權威性。二、線路走廊的雷電活動調查由全國雷暴日數(shù)圖可以清楚地表明我國雷暴日數(shù)的分布具有非常明顯的區(qū)域性，全國大致可以分成三大區(qū)域：西南和華南地區(qū)是雷暴最多的區(qū)域，年平均雷暴日大多數(shù)在70-90天左右，雷暴最多的滇南等部分地區(qū)年平均雷暴日甚至在100天以上；長江中下游、華北及東北地區(qū)屬于雷暴較多區(qū)域，年平均雷暴日大致在30-80天之間；而東北黑龍江東部地區(qū)則屬于雷暴較少區(qū)域，年平均雷暴日基本上在30天之內。傳統(tǒng)的雷電參數(shù)僅能以區(qū)域(省、地區(qū)或縣)為表示對象，而無法準確表示像輸電線路這樣跨度大、區(qū)域僅為線路走廊的特殊對象，這就無法滿足輸電線路防雷設計的要求。本報告采用了一種全新的統(tǒng)計方法—線路走廊網格法，對特高壓線路走廊的雷電參數(shù)進行統(tǒng)計。將500kV線路走廊寬度取0.1°(約10km)，徑向按0.2°(約20km)等間隔劃分網格，即每個網格的大小為0.2°×0.2°，從西北到東南沿線路方向將這些網格依次編號為0～6#（圖略）。線路走廊網格法不僅完全改變了用全區(qū)域代替線路走廊粗略估算，而且對線段進行等距離分隔，能詳盡地表示沿線隨地理及氣候變化的雷電活動特征，即每段雷電參數(shù)統(tǒng)計值。輸電線路防雷設計課件三、耐雷性能計算模型1.桿塔的多波阻抗模型超高壓輸電線路桿塔較高（一般在50m以上），波沿桿塔傳播時，沿塔身的單位長度電感L0和單位長度電容C0是變化的，沿桿塔分布的波阻抗也應該是變化的。因此，用簡單的集中參數(shù)模型計算桿塔的波阻抗，并用來評估超高壓輸電線路的耐雷性能將帶來較大的誤差。目前，國外一些學者在試驗基礎上提出了超高壓線路桿塔的多波阻抗模型，該模型可用于進行超高壓輸電線路反擊耐雷性能仿真研究。由波阻抗的特性可知，垂直圓柱體的波阻抗值僅依賴于該圓柱體的半徑和高度，因此可用下式描述單根垂直導體的波阻抗三、耐雷性能計算模型2.雷電屏蔽模型基于長空氣間隙放電理論建立的輸電線路雷電屏蔽的先導發(fā)展模型如下圖所示。圖中：

為避雷線高度，m；

為輸電導線高度，m；

為線路保護角，（°）；

為下行雷電先導與避雷線或其上行先導間的距離，m；

為下行雷電先導與導線或其上行先導間的距離，m；

為下行雷電先導與地面的垂直距離，m；

為雷云高度，取2500m。2.雷電屏蔽模型目前，超高壓輸電線路繞擊耐雷水平的計算方法仍然是沿用高壓及超高壓輸電線路繞擊耐雷水平的計算方法，主要有：規(guī)程法；電氣幾何模型法（EGM）；改進電氣幾何模型法；先導模型法；概率模型法。本專題采用電氣幾何模型法（EGM）常規(guī)計算方法進行計算。500kV雙回輸電線路EGM電氣幾何模型采用EGM模型分析500kV超高壓雙回輸電線路的繞擊現(xiàn)象，如下圖所示本工程的電氣幾何模型。我們分別以避雷

和導線

為中心，以“閃擊距離”（擊距）

、

為半徑作兩圓弧，此兩圓弧AiBi、BiCi和直線CiDi形成的曲線在沿線路方向組成一曲面，此曲面稱為定位曲面，雷電流幅值為

的先導到達定位曲面前，其發(fā)展不受地面物體的影響，僅當它下行到定位曲面時才受地面物體的影響而定位。若

的先導落在AiBi弧上，則將雷擊避雷線；若落在BiCi弧上，則將雷擊導線（即發(fā)生繞擊）；若落在CiDi線上，則將雷擊大地；因此由AiBi弧和

BiCi弧組成的曲面分別稱為避雷線和導線對雷電流

的捕雷面，而水平面CiDi為地面的捕雷面。雷電先導落在某一物體的捕雷面上，雷就必然擊中該物體，這是因為先導到該物體的擊穿距離比到其它物體的距離為小的緣故。不同的雷電流幅值有不同的擊距

，所以可畫出一系列的定位曲面。四、繞擊耐雷性能的計算方法目前，超高壓輸電線路繞擊耐雷水平的計算方法仍然是沿用高壓及超500kV雙回路線路繞擊的電氣幾何模型500kV雙回路線路繞擊的電氣幾何模型可以證明，由于避雷線擊距

和導線擊距

近似相等，AiBi弧與BiCi弧交點的軌跡為導線與地線連線的垂直平分線，BiCi弧與CiDi線交點軌跡為一拋物線，中垂線與拋物線將整個空間分為三部分，中垂線經上部分是擊中地線區(qū)，中垂線與拋物線所包圍的區(qū)域為擊中導線區(qū)（即繞擊區(qū)），拋物線以下部分是擊中地面區(qū)。隨著雷電流幅值的增大，BiCi弧逐漸減小，雷電流幅值增大至

值時，BiCi弧則縮減為零，相當于

的閃擊距離為臨界閃擊距離

，雷擊時若雷電流大于

值，則不可能發(fā)生繞擊。研究表明，超高壓輸電線路導線上的工作電壓對避雷線的屏蔽性能的影響很大。對于絕大多數(shù)的負極性雷擊而言，雖然雷擊時刻導線上的工作電壓極性可能是正的或負的且概率相同，但前者因強烈吸引雷擊的作用，而導致的相應的繞擊閃絡率與無工作電壓時相比的增量部分，要比工作電壓下的繞擊閃絡率減少部分大得多。不同工作電壓下相應的繞擊閃絡率如表4-2所示，表中數(shù)據(jù)是對同一呼高在相同保護角下桿塔的繞擊計算結果。從該表也可看出考慮工作電壓與不考慮工作電壓的繞擊閃絡率相比高出97%。這表明本研究中在防雷繞擊計算考慮工作電壓對雷電的吸引是必要的?？梢宰C明，由于避雷線擊距和導線擊距近似相等，AiBi弧與五、反擊耐雷性能的計算方法雷擊跳閘由反擊（雷擊桿塔和檔中避雷線）和繞擊跳閘組成，與標稱電壓等級和架空線路結構（桿型、避雷線根數(shù)和布置，接地電阻）等有關。在電壓等級較低的線路，反擊跳閘占總的雷擊跳閘率的大部分，隨著電壓等級的提高，絕緣水平增強，反擊跳閘的機率愈來愈小。在超、超高壓輸電線路上，繞擊才是線路跳閘的主要原因。但隨著桿塔高度增高，引雷面積增大，落雷次數(shù)增加，同時雷擊塔頂后沿塔傳播至接地裝置時引起的負反射波返回到塔頂或橫擔所需時間也變長，使得塔頂或橫擔電位增高，易形成反擊。所以計算超高壓輸電線路耐雷性能仍具有重要的意義。五、反擊耐雷性能的計算方法1）雙回路耐雷水平的分析和計算以一般220kV跨越塔為例，如果hav=150米，hgv=160米，Ko=0.3，Im取75kA，則Uic為2940kV，扣除地線耦合電壓，至少要求33片絕緣子。還有加上桿塔橫擔上的電壓升高，即使接地電阻為0，也超過700kV（桿塔電感僅按0.3H考慮），絕緣子片數(shù)至少要求42片。這和實際情況不相符合。根據(jù)國內外大跨越設計經驗，桿塔每升高10米加1片絕緣子是比較保守的耐雷設計，這時全高160米的跨越塔也只要24片絕緣子。由此可以證明導線感應過電壓明顯偏大。對于山地線路，導線平均對地都有幾百米高，用該公式就更無法解釋。前蘇聯(lián)半個世紀前的研究成果，已落后于時代。尤其不適合高桿塔的線路（如同桿雙回線路和大跨越線路）和山區(qū)線路。歐美、日本承認有感應過電壓，也提出計算公式，他們計算的比我國規(guī)程法計算的要小得多。他們在防雷計算中不考慮雷擊塔頂時導線上的感應過電壓，和前蘇聯(lián)、中國的做法是走了相反的極端，相差甚遠。1）雙回路耐雷水平的分析和計算對雷擊鐵塔時迎面先導的長度Z的不同估計，嚴重影響感應過電壓的計算值。我國規(guī)程法的計算公式可能源于z=r/3，r為擊距。而ERWhitehead等人認為，也是目前國際比較流行的看法，z=r/2。武高所和武漢大學在《雷擊桿塔塔頂時導線上的感應電壓敏感性分析》研究中，基于場抵消法，利用感應電荷產生的電場與強迫電荷及電流波產生的電場相抵消以滿足導體表面電場切向分量為0的邊界條件，用數(shù)字計算離散化求階躍波電荷與電流波作用下的系統(tǒng)響應和卷積分得到任意波形下絕緣子串兩端電壓。推導出經驗公式：由于500kV雙回路輸電線路桿塔很高，而且雷電過電壓不但控制線路絕緣子片數(shù)的選擇，也關系到配合后的空氣間隙，因此取值是否合理將直接影響工程的安全性和經濟指標。本工程將應用該研究結果，同時考慮導線工作電壓的影響，對500kV雙回路輸電線路的耐雷水平進行計算分析。另外，由于雙回路導地線間距非常大，對于幾何耦合系數(shù)，我們都按矩陣法求解。本報告取500kV雙回路層高20米，檔距430米，計算得上中下三相導線的耐雷水平，請見本報告“500kV超高壓雙回輸電線路反擊及繞擊性能分析”。對雷擊鐵塔時迎面先導的長度Z的不同估計，嚴重影響感應過電壓的本報告計算中取雷電日為40個，導線采用線采用高強鋁合金線4×JLHA2-400，導線分裂等效半徑為450mm，同塔雙回線路架設；避雷線采用GJ-100或JLB27-150；導線懸垂串為V串，V串在垂直方向投影高度為4.55m，線路平均檔距