反擊跳閘率計(jì)算詳細(xì)說明

反擊跳閘率計(jì)算說明反擊跳閘率定義：雷擊跳閘率是指在雷暴日數(shù)T=40的情況下、100km的線路每年因雷擊而引起的跳閘次數(shù)。它是由繞擊跳閘率和反擊跳閘率組成。而反擊跳閘率是指在雷暴日數(shù)T=40的情況下、100km的線路每年因雷擊桿塔后引起對導(dǎo)線的逆向閃絡(luò)發(fā)生跳閘的次數(shù)。規(guī)程法詳細(xì)計(jì)算說明：規(guī)程法中的線路反擊計(jì)算，工程上應(yīng)用起來簡單方便，而且它經(jīng)過了實(shí)踐的檢驗(yàn)，能夠滿足目前我國一般輸電線路的雷電反擊系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，在線路落雷總數(shù)中雷擊桿塔所占的比例與避雷線根數(shù)及地形有關(guān)。雷擊桿塔次數(shù)與落雷總數(shù)的比值稱為擊桿率（g），規(guī)程推薦的g值如表1所示。表1 擊桿率（g）地形避雷線根數(shù)012平原1/21/41/6山區(qū)—1/31/4雷擊塔頂時(shí)，雷電流的分配狀況如圖1所示:i - 2 V-■ "1—. LLtZ/tHZZz，7////////Z/ZZ////////////$R工，4圖1 雷擊塔頂時(shí)的雷電流分布由于一般桿塔不高、其接地電阻R較小，從接地點(diǎn)反射回來的電流波立即到i達(dá)塔頂，使入射電流加倍，因而注入線路的總電流即為雷電流i，而不是沿雷道波阻抗傳播的入射電流土。2由于避雷線的分流作用，流經(jīng)桿塔的電流,將小于雷電流i，它們的比值P稱為桿塔分流系數(shù)：P=^，總的雷電流：i=i+i。i tg桿塔分流系數(shù)P的值在0.86?0.92的范圍內(nèi)，各種不同情況下的0值可由表2查得。查得。一般長度檔距的線路桿塔分流系數(shù)萬值線路額定電壓/kV110220330500線路額定電壓/kV110220330500避雷線根數(shù)12122210.900.860.92藏0.880.88規(guī)程法認(rèn)為雷擊塔頂時(shí)絕緣子串上的過電壓包含四個(gè)分量：(1)桿塔電流it在橫擔(dān)以下的塔身電感La和桿塔沖擊接地電阻R.上造成的壓降使橫擔(dān)具有一定的對地點(diǎn)位"a。 " '-di,_di、

U=Ri+L扣=&(Ri+L)

aitadt1adt式中馬為雷電流波前陡度，可取平均陡度，即d=-=—(kA/us)，其中dt dtT2.6-為雷電流幅值(心)，T］為波前時(shí)間仙)。式中橫擔(dān)以下的塔身電感La的值可由h表3查得的單位高度塔身電感七小乘以橫擔(dān)高度h求得即L=L-h=L乞，0(t) a a 0(t)atht其中Lt為桿塔總電感。代入上式可得：一一一Lh、

u=gi(r+—x—a)t表3 桿塔的電感和波阻抗參考值桿塔型式桿塔單位高度塔身電感L0(t)(四H/m)桿塔波阻抗Zt(Q)無拉線鋼筋混凝土單杠0.84250有拉線鋼筋混凝土單杠0.42125無拉線鋼筋混凝土雙杠0.42125鐵塔0.50150門型鐵塔0.42125(2)塔頂電壓uo沿著避雷線傳播而在導(dǎo)線上感應(yīng)出來的電壓"】，與上一分量u相似，桿塔電就it造成的塔頂電位為： “u=Ri+L七=g(Ri+Ld)top ittdtitdt式中Lt為桿塔總電感。應(yīng)該指出，如果桿塔很高(例如大于40m)，就不宜再用一集中參數(shù)電感L來表示，而應(yīng)采用分布參數(shù)桿塔波阻抗Zt來進(jìn)行計(jì)算，其值可以在表3中查得。因塔頂電壓波utop沿避雷線傳播而在導(dǎo)線上感應(yīng)出來的電壓分量u1為：

u=ku=kgI(R+-^)1 top i2.6其中，k為考慮沖擊電暈影響的耦合系數(shù)，可按下式得到

式中：k1為電暈校正系數(shù)其值見表4：k0為導(dǎo)、地線間的幾何耦合系數(shù)。表4 耦合系數(shù)的電暈校正系數(shù)k1線路電壓等級(kV)20?3536?110111?330330以上雙避雷線1.11.21.251.28單避雷線1.151.251.3— .Z 而k0可以根據(jù)公式k0=藝來計(jì)算導(dǎo)11線1與導(dǎo)線2之間的幾何耦合系數(shù)。因Z“vZ”，所以k°V1，一般架空線路的k0值約處于0.2?0.3的范圍內(nèi)。式中Z稱為導(dǎo)線1的自波阻抗，Z稱為導(dǎo)線21與導(dǎo)線1間的互波阻抗。對于架空輸電線路來說可以根據(jù)以下公式計(jì)算自波、互波阻抗：a 2h adZ=—n=60In—1、Z=-^1=60ln-^21式中a11和a］分別為導(dǎo)線1的自電位系數(shù)和導(dǎo)線'2與導(dǎo)線1之間的互電位系數(shù)，而h,r,d,d的幾何尺寸的定義見圖11 21' 212。(3)雷擊塔頂而在導(dǎo)線上產(chǎn)生的感應(yīng)雷過圖2兩根平行導(dǎo)線及其鏡像電壓u：圖2兩根平行導(dǎo)線及其鏡像Ih

u'= h(1——gk)》(c) 2.6ch0c式中：h為導(dǎo)線的平均對地高度，m；h為避雷線平均對地高度，m。(4)線路本身工頻工作電壓u2。綜上所述，在四個(gè)電壓分量中，U1與u同極性，u’與u異極性，而u2為工頻交流電壓，當(dāng)發(fā)生雷擊瞬間，它可能與u同極性，也可能與u異極性，取與u異極性的情況。而在一般計(jì)算中通常不計(jì)入極性不定的工頻交流電壓u2。“為了簡化計(jì)算，可假定各電壓分量的幅值均在同一時(shí)刻出現(xiàn)，那么作用在絕緣子串上的合成電壓Uu的幅值為U=U—U+U'=I(1—k)0R+(ha—k)PLt+(1—hgk)lia1 i(c)「 ■ih2.6h0認(rèn)為Uz等于線路絕緣子串的50%沖擊閃絡(luò)'電壓U50%時(shí)，絕緣子串發(fā)生閃絡(luò)，與這一臨界1條件相對應(yīng)的雷電流幅值I即線路雷擊桿塔的耐雷水平I1

U

50%= U

50%1(1-k)°R+(ha-k)PLt+(1—1k)

ih2.6h0在三相導(dǎo)線中，距離避雷線最遠(yuǎn)的那一相導(dǎo)線的耦合系數(shù)最小，一般較容易發(fā)生閃絡(luò)，所以應(yīng)以此作為計(jì)算條件。求得反擊耐雷水平I1后，即可通過表5得出大于I1的雷電