輸電線路防雷擊的重要性

輸電線路防雷擊的重要性（一）雷電的概述雷電是伴有閃電和雷鳴的一種雄偉壯觀而又有點令人生畏的放電現(xiàn)象。產生雷電的條件是雷雨云中有積累并形成極性雷電一般產生于對流發(fā)展旺盛的積雨云中，因此常伴有強烈的陣風和暴，有時還伴有冰雹和龍卷,云的上部常有冰晶。冰晶的凇附，水滴的破碎以及空氣對流等過程，使云中產生電荷。云中電荷的分布較復雜，但總體而言，云的上部以正電荷為主，下部以負電荷為主。因此，云的上、下部之間形成一個電位差。當電位差達到一定程度后，就會產生放電，這就是我們常見的閃電現(xiàn)象。雷擊機理雷電一般起于對流發(fā)展旺盛的雷雨云中。感應起電理論認為，在晴天大氣電場下，電場方向自上而下，在垂直電場中下落的降水粒子被電場極化后，上部帶負電荷，下部帶正電荷。云中的小冰?；蚴切∷卧谕@些較大的降水粒子相碰撞后，就獲得了正電荷，然后會隨著上升氣流向上走，從而發(fā)生了電荷的轉移過程，使得小冰?；蛘咝∷螏д姾?、降水粒子帶負電荷。如圖。雷擊機理圖

雷雨云內部和雷雨云與地面物體電場分布示意圖圖

一次地閃放電通道發(fā)展的高速攝像圖片雷擊分類1、雷擊形成的原因根據(jù)形成原因，輸電線路雷擊過電壓可分為感應雷過電壓和直擊雷過電壓。感應雷過電壓是雷擊線路附近大地由于電磁感應在導線上產生的過電壓，而直擊雷過電壓則是雷電直接擊中桿塔、地線或導線引起的線路過電壓。從運行經驗來看，對35kV及以下電壓等級的架空線路，感應過電壓可能引起絕緣閃絡；而對110（66）kV及以上電壓等級線路，由于其絕緣水平較高，一般不會引起絕緣子串閃絡。由于對輸電線路造成危害的主要雷擊過電壓為直擊雷過電壓，所以本手冊著重講述直擊雷過電壓。架空輸電線路是電力系統(tǒng)的重要組成部分。由于它暴露在自然之中，所經之處大都為曠野或丘陵、高山，且線路距離較長，桿塔高度較高，因此遭受雷擊的概率很大。下圖所示為輸電線路雷擊物理過程。雷擊分類(a)雷云下行先導向地面物理發(fā)展(b)鐵塔或地線、導線產生迎面先導(c)雷云下行先導擊中鐵塔或地線(d)雷云下行先導擊中導線繞擊繞擊雷電繞擊是指地閃下行先導繞過地線和桿塔的攔截直接擊中相導線的放電現(xiàn)象，如下圖所示。雷電繞擊相導線后，雷電流波沿導線兩側傳播，在絕緣子串兩端形成過電壓導致閃絡。繞擊2①自然界中的雷電活動絕大多數(shù)為小幅值雷電流，而恰恰是它們能夠穿透地線擊中導線；②在運的輸電線路地線保護角普遍較大，加之山區(qū)地段地面傾角較大；③超特高壓、同塔多回線路桿塔高度普遍增加；且線路多沿陡峭山區(qū)架設，使大檔距桿塔增多；這兩方面因素均使線路對地高度增加，降低了地面的屏蔽作用。造成輸電線路繞擊頻發(fā)的原因主要有：反擊常規(guī)型輸電線路對于常規(guī)型桿塔，雷擊地線或桿塔后，雷電流由地線和桿塔分流，經接地裝置注入大地。塔頂和塔身電位升高，在絕緣子兩端形成反擊過電壓，引起絕緣子閃絡，如下圖所示。雷擊塔頂雷擊塔頂?shù)碾娏鞣植祭讚艟€路桿塔頂部時，由于塔頂電位與導線電位相差很大，可能引起絕緣子串的閃絡，即發(fā)生反擊。雷擊桿塔頂部瞬間，負電荷運動產生的雷電流一部分沿桿塔向下傳播，還有一部分沿地線向兩側傳播，如下圖所示。負極性雷電流一部分沿桿塔向下傳播，還有一部分沿地線向兩側傳播；同時，自塔頂有一正極性雷電流沿主放電通道向上運動，其數(shù)值等于三個負雷電流數(shù)值之和。線路絕緣上的過電壓即由這幾個電流波引起。雷擊地線檔距中央如下圖所示，雷擊地線檔距中央時，雖然也會在雷擊點產生很高的過電壓，但由于地線的半徑較小，會