高速铁路电力系统的防雷保护-架空输电线路的防雷保护

架空输电线路的防雷保护（1）01输电线路耐雷性能的指标02输电线路的耐雷水平分析架空输电线路的防雷保护（1）一、输电线路耐雷性能的指标耐雷水平雷击线路时线路绝缘不发生冲击闪络的最大雷电流幅值称为“耐雷水平”，单位为kA。每百公里线路因雷击引起的年跳闸次数称为“雷击跳闸率”，它是衡量线路防雷性的综合指标。雷击跳闸率输电线路防雷性能的优劣的衡量指标：耐雷水平雷击跳闸率架空输电线路的防雷保护（1）二、输电线路的耐雷水平分析按照输电线路遭受雷击的部位不同，雷击有避雷线线路有可能出现三种不同的情况。如下图所示。线路落雷的三种情况绕击导线雷击避雷线雷击杆塔架空输电线路的防雷保护（1）雷击塔顶的电流分布及等值电路反击：接地杆塔的电位升高而引起闪络雷击杆塔塔顶架空输电线路的防雷保护（1）绝缘子串上的各个电压分量接地杆塔的电位升高而引起闪络（1）绝缘子串杆塔一侧横担高度处的电位

（2）绝缘子串导线一侧的电位

架空输电线路的防雷保护（1）线路绝缘子串上两端电压幅值：

耐雷水平：

架空输电线路的防雷保护（2）01输电线路的耐雷水平分析02输电线路的雷击跳闸率03架空输电线路的防雷措施架空输电线路的防雷保护（2）一、输电线路的耐雷水平分析1雷击避雷线档距中央1雷击避雷线档距中央及其等值电路图（a）线路示意图；（b）等值电路图架空输电线路的防雷保护（2）雷击点A的电压为：

雷击处避雷线与导线间的空气隙s上所承受的最大电压：

为了防止s空气隙被击穿，通常采用的办法是：

根据理论分析和运行经验，s可按下式选取：架空输电线路的防雷保护（2）雷击避雷线档距中央及其等值电路图1绕击导线时的线路耐雷水平2绕击的概率很小，但一旦发生则往往会引起线路绝缘子串的闪络。架空输电线路的防雷保护（2）绕击点的电压：

耐雷水平：架空输电线路的防雷保护（2）二、输电线路的雷击跳闸率引起输电线路雷击跳闸的两个条件：（1）雷电流必须超过线路的耐雷水平，引起线路绝缘发生冲击闪络；（2）当极短暂的雷电波过去后，冲击闪络有可能在导线上工频工作电压的作用下转变成稳定的工频电弧。一旦形成稳定的工频电弧，导线上将持续流过工频短路电流，从而造成线路跳闸停电。架空输电线路的防雷保护（2）1、建弧率η冲击闪络转变为稳定工频电弧的概率称为建弧率。架空输电线路的防雷保护（2）2、击杆率g雷击塔杆的次数与雷击线数总次数之比称为击杆率。3、绕击率Pα雷绕过避雷线直击导线的次数与雷击线路总次数之比称为绕击率。架空输电线路的防雷保护（2）1、线路的雷击跳闸率n对于有避雷线的线路，雷击跳闸率包括两部分：雷击塔顶造成反击引起的跳闸和雷绕击导线引起的跳闸。反击跳闸率：n1

=NgP1η绕击跳闸率：n1

=NPαP2η反击跳闸率：n1

=n1+n2架空输电线路的防雷保护（2）三、架空输电线路的防雷措施“四道防线”就是使输电线路不受直击雷作用，一般架设避雷线既可避免雷电直击于导线，还可降低感应雷过电压的数值。1、防直击就是使输电线路受雷后绝缘不发生闪络。楞通过降低杆塔接地电阻，加强线路绝（如增加绝缘子串的片数等），架设耦合地线等。2、防闪络架空输电线路的防雷保护（2）三、架空输电线路的防雷措施“四道防线”就是使输电线路发生闪络后不建立稳定的工频电弧。对于35kV及以下的线路可采用消弧线圈来减小建弧率。3、防建弧就是使输电线路建立工频电弧后不中断电力供应，可在线路上装设自动重合闸装置4、防停电架空输电线路的防雷保护（2）输电线路常用的防雷保护