感应过电压对反击耐雷水平影响研究
感应过电压对输电线路耐雷水平的影响
感应过电压对输电线路耐雷水平的影响摘要：如何全面的提高输电线路耐雷水平一直是电力行业的研究重点，在雷雨季节，雷电感应过电压在输电线路运行过程中频繁出现，对线路的安全稳定运行造成了巨大的影响。
为了全面提高输电线路的运营性能，在输电线路设计建设过程中，对于感应过电压要进行充分的考虑。
在这篇文章里，我们将通过对雷电感应过电压的相关概念的了解，分析架空线路感应雷过电压的机理，并结合仿真计算，研究其对输电线路耐雷水平造成的影响。
关键词：感应过电压；输电线路；耐雷水平前言：随着我国交流高压电网的电压等级的不断升高，国标规程中的感应过电压的计算公式在交流高电压等级输电时，已不能正确反映实际感应过电压情况，需研究符合实际情况的感应过电压的计算方法，以作为防雷计算和防雷设计的依据。
在一些工程设计中认为线路防雷不用考虑雷电感应过电压，但是随着我国输电线路的增多和雷电观测数据的丰富，输电线路设计也越来越重视感应过电压带来的影响。
1.输电线路感应雷过电压概念及防雷水平的衡量标准输电线路感应雷过电压，指的是当雷闪发生在架空电力线路附近不远处时，虽然雷电没有直接击中线路，但会在导线上感应出大量的和雷云极性相反的束缚电荷，这就形成了雷电过电压。
架空线路作为电能输送的重要通道，其范围广、长度大，在雷雨季节，极易受到雷击，是造成线路故障发生的重要原因，为了降低雷害，有必要对线路进行防雷，目前主要是通过架设避雷线和安装接地装置等。
在衡量线路防雷水平时，通常采用线路耐雷水平和雷击跳闸率这两个参数。
其中耐雷水平指的是线路遭受直接雷击尚不致引起绝缘闪络的最大雷电流值（kA）。
雷击跳闸率是指折合为标准条件下雷击引起的线路跳闸次数。
2.感应过电压的产生交流高压输电遇到雷电天气时，大地与云层呈现正负电荷分布。
当发生地闪时，由于电磁感应作用，输电线路上将产生感应电压。
雷电流的主放电阶段开始之前，负极性的雷电流沿着先导通道从云层向大地运动，此时，交流输电线路受到静电感应的影响，线路电场强度Ex分布，导线中电子向着先导通道两端流动，经交流输电线路的对地电导和变压器中性点流入大地，而先导通道中则形成了束缚电荷。
输电线路的感应过电压1雷击线路附近大地时
计算模型
静电感应模型
该模型假设雷电流在输电线路附 近的导体上感应出与雷电流相反 的电荷，从而产生感应过电压。
电磁感应模型
该模型基于法拉第电磁感应定律， 认为雷击线路附近大地时，会在输 电线路中产生感应电动势，进而形 成感应过电压。
传输线模型
将输电线路视为传输线，利用传输 线方程和边界条件，计算感应过电 压。
避雷器是一种保护输电线路免受感应 过电压危害的装置，通过限制过电压 幅值来降低雷击跳闸率。
采用不平衡绝缘方式
不平衡绝缘方式是指在同杆架设的双回线路中，采用不同 数量的绝缘子片数以达到不平衡状态，从而提高线路的耐 雷水平。
通过调整两回路的绝缘子片数差，使得雷击时绝缘子串闪 络发生在片数较少的回路，避免双回路同时跳闸。
在研究过程中，忽略了输电线路自身参数对感应过电压的影响，如线路 长度、线径、绝缘子性能等。未来研究应考虑这些因素对感应过电压的
影响。
目前对于输电线路的防雷措施主要集中在安装避雷器和降低接地电阻等 方面，对于如何降低感应过电压的研究相对较少。未来研究应加强这一 方面的探索和实践。
THANKS
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校验方法
通过与实测数据对比，对计算模型和 参数进行校验和修正，以提高计算精 度。
04
雷击线路附近大地时感应过电压的影
响因素
雷电流幅值和极性
雷电流幅值
雷电流幅值越大，感应过电压越高。因此，感应过电压的大小与雷电流幅值成 正比。
雷电流极性
正极性雷电流产生的感应过电压高于负极性雷电流。这是因为正极性雷电流的 电场方向与输电线路的电场方向相同，增强了线路上的感应电压。
大地电阻率和土壤电导率
大地电阻率
大地电阻率越高，感应过电压越大。这是因为大地电阻率增大，使得雷电流在地面传播时更加集中，导致地面电 场强度增加，从而增强了感应过电压。
配电线路雷电感应过电压避雷线防护效果分析
配电线路雷电感应过电压避雷线防护效果分析摘要：配电线路承担着区域电能输送和分配的任务，是电网中的重要组成部分。
配电线路如果发生故障，将直接影响区域供电安全与可靠运行。
统计资料表明，雷电是造成配电线路故障的主要原因。
配电线路绝缘水平较低，极易遭受雷电直击和雷电感应危害。
配电网络交错纵横，线路走廊附近多存在建(构)筑物或树木，会降低配电线路遭受直接雷击的概率，但是增加了线路附近的落雷概率，导致线路雷电感应过电压危害增大。
配电线路安装避雷线对于雷电直击的防护作用不大，且经济成本较高，所以一般配电线路都不安装避雷线，但避雷线的电磁屏蔽作用对雷电感应过电压具有一定抑制效果，因此有必要分析采用避雷线对线路感应过电压的具体防护效果。
关键词：配电线路；雷电感应；过电压避雷线防护引言配电线路是电网中的重要组成部分，其线路绝缘水平与输电线路相比较低，抵御雷害威胁的能力也较弱。
雷电直击线路极易导致线路断线或闪络跳闸，影响供电的安全稳定。
配电线路一般高度较低且周围多存在建(构)筑物或树木，相关研究表明，周围建(构)筑物或树木的存在降低了雷电直击配电线路的概率，但是增加了配电线路附近的落雷概率。
临近发生雷击时，线路上感应产生的过电压可达几百千伏，同样会引发线路跳闸或线路故障，因此，配电线路雷电感应过电压的危害程度要严重于雷电直击线路。
1雷电感应过电压概述雷电感应过电压是指电力设备附近的地面遭受了雷电攻击之后，会出现放电现象，在此过程中，空气中的电磁场也会发生相应变化，导致那些尚未被雷电击中的设备中出现了感应过电压。
以负雷电为例，先导通道和雷云之间的电场中存在线路，并在导线上形成束缚电荷，此时电流并不会在先导通道中直接形成，当雷云开始在线路设备的周围进行放电时，先前一些被集中的负电荷便会开始中和，使先导通道中的电场迅速下降，而导线上的负电荷在得到一定的释放之后便会顺着线路开始运行，最后形成了雷电感应过电压。
在计算该电压的数值时，一般需结合主放电雷电流模型对不同位置的电磁场分布进行计算，之后再根据电磁场和线路的耦合关系计算出电磁场中实际的感应过电压。
浅析配电线路雷电感应过电压避雷线防护效果
浅析配电线路雷电感应过电压避雷线防护效果摘要：随着社会的不断发展与进步，我国的电力行业得到了更多的发展机遇，对于电力系统运行的安全性和可靠性有了更高要求。
电力系统的关键部分就是配电网，此部分的安全性对于电力系统有着重要意义。
如果配电线路出现问题，就会对电网的安全运行造成严重影响。
所以，要想确保电网能够安全运行，避免配电线路发生故障，就一定要对配电线路进行检查，找出并解决存在的问题。
雷电感应过电压会使得配电线路出现跳闸等不良情况，不利于线路的正常运行，基于此，本文就配电线路雷电感应过电压避雷线防护展开讨论，并对防雷措施进行了分析，以期为相关研究提供参考。
关键词：配电线路；雷电感应；防雷措施配电线路中的雷电感应过电压主要有两类，其一为直击雷过电压，其二为雷电感应过电压。
有研究显示，在配电线路中，雷电过电压会严重影响其正常运行，其主要原因是雷电国电压会引起跳闸。
通常情况下配电线路不会太高，其附近可能存在树木、建筑物等，这在一定程度上降低了被雷电直接击中的可能，增大了雷电击中其附近物品的可能。
配电线路附近出现雷击时，线路上会产生非常大的过电压，这一电压可高达几百千伏，会直接引起线路跳闸。
1、配电线路感应雷过电压模型与计算这里先设定好雷击点与配电线路的位置，见图 1。
图中 AB 段为配电线路中的一部分线路，将 A 点附近的雷击点 C 设为原点，X 轴与线路 AB 平行，靠近 B 端为正方向，Y 轴垂直于配电线路，靠近线路A 点的设为Y 轴的正方向。
感应雷过电压的沿线分布。
线路感应雷过电压的沿线分布的图像如图 3 所示，本次研究中所选择的时间主要有 4 个时间点，分别是5us、10us、20us和 40us。
观察图 3 能够发现，在时间相同的情况下，与雷击点的距离越近，其过电压幅值越高，A 点的过电压幅值达到最高值，与 A 点的距离越大，其过电压幅值逐渐变小，当距离超过一定限度后，过电压反向。
2、配电线路的防雷措施分析2.1 配备完善的避雷设施避雷设备在配电网防雷中发挥着良好作用，特别是在土壤电阻较高的地区或是雷电频发的地区，就一定要在配电线路上使用避雷设备。
弱电设备防雷电危害与抗干扰研究_钱良楚
2011年第6期 41弱电设备防雷电危害与抗干扰研究钱良楚（深圳市广工电梯有限公司，深圳 518000）摘要 随着我国国民经济的快速发展,建筑物内智能化弱电设备的使用越来越广泛，虽然建筑物内设备在建筑物避雷针的保护下一般可避免直接遭受雷击，但“感应雷”在闭路电视监控、网络、电话、卫星接收天线、有线电视等与外部电线上仍可以产生较高的感应电压,该感应电压只是短暂的一瞬间,但其峰值足够使各种弱电设备受到损害或者严重干扰而失去正常性能。
原因是一般建筑物的电气设计对强电设备的防雷系统考虑得比较周到，而对弱电系统的防雷大多数不重视，加上目前一般弱电系统由另一承包商来完成，而防雷多由主体建筑承建商的分包来完成，多个施工单位交叉作业一般比较难协调好，就容易造成建筑物内弱电系统防雷成为薄弱点,因此加强弱电设备的防雷害措施也同样应该得到重视。
关键词：防雷电；抗干扰；应用Elv Equipment Electrical Hazards AndLightning Anti-jamming Research And ApplicationQian Liangchu（Shenzhen Broad Worker Elevator Co., Ltd Department, Shenzhen, Guangdong 518000）Abstract Along With the rapid development of national economy, building intelligent electrical equipment, more building equipment under the protection of the lightning rod can be avoided direct suffered by lightning, "induction lightning" on closed-circuit television monitoring, network, telephone, satellite antenna, cable TV and external electric wires can still produce higher induced voltage.It induced voltage only a short moment, its peak enough to make various electrical equipment damage or serious interference and lose normal performance. The reason is the general buildings of the electrical design specialized equipment lightning proof system considering more thoughtful, but to the electrical systems do not get much attention, and lightning current general systems by another contractor to be completed.Lightning protection building can contracting much by the sub-contract completing, multiple construction unit crossover operation is compared commonly difficult to coordinate well,there would be a building electrical systems.So strengthening weak lightning become the weak apot,therefore strengthen electrical equipment lightning protection should get much more attention.Key words ：lightning protection electric ；anti-interference ；applications深圳宝安金安广场（以下称金安广场）于2006年3月曾遭遇受一次严重的雷电袭击，其监控中心机房设备及部分闭路电视的摄像机均因雷电而遭致损坏，该广场虽有防雷网、避雷针等设施，但对弱电设备几条无采取任何防护措施，这便是造成这次事故的原因。
配电线路感应雷过电压防护研究
配电线路感应雷过电压防护研究随着现代工业的发展，电力系统的规模越来越大，电压的稳定性成为一个重要的问题。
在变电站到配电站的高电压输电过程中，雷电引起的过电压问题是常见的。
这些过电压超过了电力系统的耐受能力，会对设备和线路造成严重的损坏，甚至可能导致事故。
因此，研究配电线路感应雷过电压防护措施至关重要。
首先，我们需要了解配电线路雷电的工作原理。
雷电是由大气层中的电荷分布不均匀引起的，当雷电击中地面附近的物体时，会引起土壤中的电荷分布不均。
当电荷的分布不均匀达到一定程度时，会产生电压。
这种电压在地下电缆和设备上导致感应雷过电压。
为了防止配电线路过电压的损坏，我们可以采取以下措施：1.防雷接地系统：良好的接地系统是预防过电压的关键。
接地系统通过将过电压引入地下，分散雷电的能量，从而保护线路和设备。
接地系统应当包括接地线、接地极和接地深度等。
2.金属屏蔽：在电缆和设备周围使用金属屏蔽可以有效地降低感应雷过电压的影响。
金属屏蔽能够吸收部分雷电的能量，阻止电荷的积聚和释放，降低过电压的大小。
3.引雷装置：在配电线路的高处设置引雷设备，如针尖或螺旋形的导体。
它们能够吸引雷电，将其引导到地下，减少雷电对线路和设备的干扰。
4.使用过电压保护器：过电压保护器是一种能够快速响应过电压并将其引到地下的装置。
它可以监测电缆和设备上的电压变化，并在过电压出现时立即采取行动。
5.建立多级保护系统：配电线路的过电压防护应当是一个多级的系统，包括针对不同电压等级和应用场景的不同保护措施。
每个级别的保护措施应当相互补充，形成一个完整的保护链。
总之，配电线路感应雷过电压防护研究是一项重要的工作，对于保护电力系统的稳定性和设备的安全运行具有重要意义。
通过合理的感应雷过电压防护措施的实施，我们可以有效地降低雷电对配电线路和设备的影响，减少事故发生的可能性。
10kV配电线路安装避雷器后雷电感应过电压特性分析
10kV配电线路安装避雷器后雷电感应过电压特性分析摘要：配电网10kV配电线路由雷电引起的绝缘子闪络或线路故障跳闸的主要因素，也称之为感应雷过电压。
感应雷过电压导致线路故障所占的比例在10kV配网故障中非常大。
因此，本文对10kV配电线路雷电感应过电压的特性分析，旨在提高农网配电线路的供电可靠性。
关键词：配电线路；雷电感应过电压；模型计算；特性分析中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2015）02-0000-01雷电是一种在大气中激烈的静电中和现象，雷电灾害是指遭受直击雷、感应雷或雷电侵入而造成的人员事故、财产损失和供电伤害。
可以这么说，前两种危害大多数都没有什么特别的方式手段来降低它的伤害率，除了具有较强的自我安全意识和其他外界因素，没有太多的可能性做到防患于未然。
但是供电伤害这一点，供电企业还是可以通过当代技术来降低它的发生的可能性，至少可以说能够降低它的伤害性。
现在，国内外的配电线路大多数都是以架空线路为主，这些架空路线，常年都裸露在户外，不仅要经受狂风暴雨等自然现象的洗礼，而且偶尔也会有一些鸟类等在上面栖息，或多或少都会受到一定的损害，因此，配电系统的安全运输便显得非常重要。
这不仅仅是对于广大用电居民的一种安全保护，也是对于社会的一种安全保护。
雷电放电容易引起配电线路过电压，主要包括有：雷击架空线路附近大地时引起感应雷过电压，雷击杆塔塔顶引起反击过电压，以及雷击架空线路引起直击雷过电压。
架空配电线路绝缘水平低，导致的事故率很高，为了减少这样的危害，因此对10kV配电线路安装避雷器后雷电感应过电压特性分析。
一、10kV配电线路雷电感应过电压的计算关于电压的计算方式，首先要建立一个雷电回击的模拟，再建立雷电通道附近的电磁场，并计算出产生出来的电磁场，接着，建立电磁场与传输线的耦合模型，最后，用物理数学方法计算出雷电感应过电压。
雷电回击电流模型有传输线和传输电流源两大类。
配电线路感应雷过电压计算与防护的研究
配电线路感应雷过电压计算与防护的研究【摘要】经过研究发现，感应雷过电压是导致配电网10kV架空线路产生线路故障和绝缘子闪路的主要原因，故障率可以占到90%。
为了使配电线路的可靠性得到提升并使线路防雷设计有清晰的参考依据，本文对配电线路感应雷过电压计算和防护的研究很有必要。
【关键词】配电线路；感应雷过电压；防护措施1.雷电放电过程及雷电流1.1雷电流的物理过程在运动比较强烈的对流云中，当云体处在零摄氏度一下时，会出现冰晶和过冷水滴共存的现象，冰晶之中存在着大量的自由离子，有的带正电，有的带负电。
在温度升高之后，正负离子的浓度会不断加大，如果在冰晶的两端温差稳定，那么随着温度的升高，较冷的一端会出现多余的正电荷，较热的一端则会出现多余负电荷。
当冰晶发生破裂时，会造成一部分冰晶带正电，一部分带负电。
目前，广大的专家和学者认为温差起电机理是形成雷雨云起电的最主要因素。
当雷云聚集区形成的电场强度达到放电的临界点时，就会出现雷电放电现象，放电的种类分为雷云内部、雷云与大地、雷云和雷云以及雷云与空气。
一般情况下，雷电放电发生在云体的内部，不会威胁到电力系统。
但是当雷云对大地放电时，会引起电磁场机理的变化，进而对电力系统产生严重影响。
雷云和大地之间产生的雷电主要分为向下负雷电、向上正雷电、向下正雷电和向上负雷电四种。
1.2雷电流的数学模型1.2.1 Heidler模型i（0，t）=I0/η[kns/（1+kns）]exp（-t/τ2）式中I0为峰值电流，η为峰值，，ks=t/τ是电流陡度因子，一般情况下取n=10。
这是基于霍德勒模型（Heidlermodel）和传输线模型（TLmodel）提出的，适用于首次雷击（10/350μs）和后续雷击（0.25/100μs）。
这里Heidler函数的上升沿由kns/（1+kns）项决定，而指数项exp（-t/τ2）决定了其衰减部分。
1.2.2脉冲函数模型i（0，t）=I0/η[1-exp（-t/τ1）]nexp（-t/τ2），t≥0脉冲函数第一项为击穿电流，第二项是电晕电流。
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感应过电压对反击耐雷水平影响研究
摘要由于雷击输电线路杆塔时，会在导线上产生比较高的过电压，因此，在输电线路反击耐雷水平的仿真计算中，需要考虑感应电压的影响。
本文认为采用和雷电流波形相同的感应电压波形，可以简化波过程中计算的复杂程度，并能得到理想的计算结果。
本文在ATP程序中采用了波阻抗模型对输电线路及其杆塔建模，计算并分析了不同感应电压幅值计算方法对反击计算的影响。
关键词雷击；感应过电压；波阻抗模型；ATP；反击
前言
近年来，随着我国交流高压电网的电压等级的不断升高，国标规程中的感应过电压的计算公式在交流高电压等级输电时，已不能正确反映实际感应过电压情况，需研究符合实际情况的感应过电压的方法，以作为防雷计算和防雷设计的依据。
在一些工程设计中认为线路防雷不用考虑雷电感应过电压，但是随着我国输电线路的增多和雷电观测数据的丰富，输电线路设计也越来越重视感应过电压带来的影响。
目前设计大多采用分布式参数来表示杆塔和线路，对雷击杆塔或线路传播特性的建模则是采用波在输电线路中的传播速度和波阻抗来模拟。
1 感应过电压的产生
交流高压输电遇到雷电天气时，大地与云层呈现正负电荷分布。
当发生地闪时，由于电磁感应作用，输电线路上将产生感应电压[1]。
雷电流的主放电阶段开始之前，负极性的雷电流沿着先导通道从云层向大地运动，此时，交流输电线路受到静电感应的影响，线路电场强度Ex分布，导线中电子向着先导通道两端流动，经交流输电线路的对地电导和变压器中性点流入大地，而先导通道中则形成了束缚电荷。
雷电流的主放电阶段，交流输电线路上将产生很高的感应过电压，感应过电压主要由静电分量和感应电磁分量两部分组成。
在雷电的主放电阶段，先导通道上的束缚电荷被释放，并向着输电线路两端方向流动，这部分属于感应过电压的静电分量。
与此同时，强大的雷电流将会在周围的空间产生很强大的磁场，由于电磁感应的作用，交流输电线路上也会感应出很高的过电压，这部分属于感应过电压的电磁分量。
大多数情况下认为放电通道与交流输电线路垂直，此种情况下，电磁分量部分占比为静电分量的五分之一。
2 感应过电压的计算
3.2 计算结果及对比
在VC中编写程序，反复调用ATP并修改雷电流幅值，得到输电线路不同电压相位情况下的临界反击电压，即耐雷水平，通过耐雷水平可求出输电线路反击跳闸率。
电压相位为0°时采用不同感应电压计算式时绝缘子串两端过电压波形。
其中，红线为感应电压波形，蓝色线为叠加了感应电压的绝缘子串两端电压，黑色虚线为绝缘子串伏秒特性。
并显示了击穿时刻及其过电压幅值[4]。
4 结束语
本文分析了感应电压原理及其计算方法，并建立了三峡电站500kV交流出线线路仿真计算模型，采用波阻抗法，准确模拟雷电波在输电线路及杆塔上的传输过程，同时考虑到了折反射的影响。
仿真计算雷击塔顶时各节点电压变化，确定500kV 同杆双回交流输电线路的反击耐雷水平。
本文采用ATP建模和仿真计算，经分析得出：雷电直击塔顶时会在导线上形成比较高的感应电压，因此，在计算反击耐雷水平過程中不考虑此电压是不合适的。
我国国内规程计算直击塔顶时感应过电压的结果偏大，与实际雷击统计数据不符。
参考文献
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[3] Dudurych，I.M.，Gallagher，T.J.，Corbett，J.，et al. EMTP analysis of the lightning performance of a HV transmission line [J].Transmission and Distribution，2003，150（4）：501?-506.
[4] 阳青，董申颂. 基于改进欧拉公式的变电站雷电过电压计算[J]. 广西电力，2014，37（5）：5-8.。