军用电站电缆雷电感应过电压影响因素研究

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分析导线弧垂对雷电感应过电压的影响

分析导线弧垂对雷电感应过电压的影响
导线弧垂是指导线在悬挂状态下与水平线之间的垂直距离。

导线弧垂对雷电感应过电压的影响主要有以下几个方面：
1. 弧垂越大，感应过电压越小：导线的弧垂越大，相当于导线与地面之间的距离增大，这样就会减小导线与地面之间的电场强度。

由于雷电产生的感应过电压主要是由于电场强度的变化引起的，所以导线的弧垂越大，产生的感应过电压就越小。

3. 弧垂增大时，感应过电压的减小率逐渐减小：当导线的弧垂增大时，感应过电压的减小率逐渐减小，也就是说增加弧垂可以有效地降低感应过电压。

但是当弧垂超过一定限度时，增加弧垂对感应过电压的降低作用就不再明显。

4. 综合考虑弧垂和导线高度：不同的导线高度和弧垂会对感应过电压产生不同的影响。

当导线高度较低时，增大弧垂可以有效地降低感应过电压；而当导线高度较高时，增大弧垂的作用就会减小。

在设计导线时需要综合考虑导线高度与弧垂的因素。

10kV架空线路感应雷过电压影响因素分析

10kV架空线路感应雷过电压影响因素分析作为电力系统主要组成部分的架空线，由于长期暴露在野外，极易受雷擊，造成线路故障，导致巨大的经济损失。

本文首先分析了感应雷的原理，结合常见的地形分析了架空线感应雷的受雷宽度。

其次，从闪络次数角度分析了架空线自身特性与感应雷的关系。

最后，本文分析了避雷线和避雷器降低感应雷跳闸率的效果并提出线路设计与改造的建议。

标签：架空线路;防雷;避雷线;避雷器;闪络次数;跳闸率;0 引言以广州市从化区为例，从化10kV配电网共有馈线226回，线路总长2960.8km，其中电缆线路584km，架空裸导线2198.8km，架空绝缘导线178km。

从化地区山地多，年平均雷暴日80天。

另外，线路以架空为主，容易受雷击。

2018年变电站开关总跳闸次数为263次，重合闸不成功24次，因雷击造成的跳闸事故占比5.5%。

雷击故障中，直击雷占比15%，感应雷占比85%。

因此，通过对感应雷进行分析研究，具有十分重要的意义。

1感应雷过电压的原理1.1 感应雷的形成当雷电击中架空配电线路附近的地面时，在雷电的放电过程中，空间电磁场急剧变化，是处于电磁场中的架空线路上感应出过电压。

感应雷过电压幅值的构成上，以静电分量为主。

雷电负电荷被迅速中和，使先导放电通道电场强度急剧减弱。

由于束缚导线上正电荷的电场消失，导线上的束缚电荷迅速的沿导线向两端运动，形成感应雷过电压的静电分量。

1.2 规程法计算感应雷过电压工程中实际计算按DL/T620-1997标准取值，如雷云对地放电时，落雷地点距架空导线的垂直距离S≥65m时，无避雷线的架空配电线路导线上产生的感应雷过电压最大值可按下式估算：式中：--雷击大地时感应雷过电压最大值，单位为kV;--雷电流幅值，单位为kA;--导线平均高度，单位为m;--雷击点与线路的垂直距离，单位为m。

2 10kV无避雷线线路电气几何模型原理图1为经典的EGM用于无避雷线的配电线路屏蔽保护计算时的几何模型图。

军用电站雷电过电压影响因素及抑制方法

防护关键部件的电磁暂态模型，构建了军用电站雷击电磁暂
态仿真系统；研究雷电过电压对军用电站雷电防护关键部件
作用机理及影响规律；出军用电站雷电过电压防护的技提术方法，在军用电站雷电过电压的防护主要是在市电／电源，信号线路加装浪涌保护器，针对其防护薄弱环节研制的雷电过
ｍｅｈｎｓａｄｉｆｅｃａｆｉｄｒｃｉｈｉｇｏｅ — ｏｔｇｃａｉｍｎｎｌｎｅｌｗｓｏｎｉｔｌｔｖｒｖｌｅｕｅｇｎａｉｈｍｉｔｒｐｗｅｕｐｙａｅｉｃｓｅ，ａｄｔｃｎｃｌｎｔｅｌａｉｙｏｒｓｐｌｒｄｓｕｓｄｎａｅｈｉａｐｏｏａｆｔｅｎｉｃｌｈｎｎｒｔｃｉｎｏｔｅｒｐｓｌｏｈｉｄｒｔｉｔｉｇｐｏｅｔｆｒｈｍｉｔｒｅｇｏｌａｙｉｐｗｒｓｓｅｉｐｅｅｔｄｈｓｐｏｏａｉｒａｉｅｉｌｙｏｅｙｔｍｓｒｓｎｅ．ＴｉｒｐｓｌｓｅｌｄｍａｎｙｂｚｉｓｌｎｈＳＤｏｔｅａｆｔｅｌｃｒｓｐｌｉｅｎｔｌｇｔｅＰａｉｎｈｐｎｓｏｈｅｅｔｃｕｐｙｌ，ｉｎ
ｂｔＰＳｙｈｅＣＡＤ／ＴＤＣｗｅｉＥＭｐｏｒｓｍｕｌｔｏｓｆｗａｅａｉｎｏｔｒ．Ｔｈａｔｏｅｃｉｎ
电压防护装置可靠性、安全性高，解决防雷装置通用化的难题，从而提高军用电站的雷电过电压防护及全天候作战能力。

雷电流在电缆上的传播过程分析

雷电流在电缆上的传播过程分析【摘要】雷电流是一种常见的自然现象，会对电缆产生影响。

本文从电缆结构与雷电流的相互作用、雷电流在电缆外皮和内部的传播特性、电缆对雷电流的防护措施以及雷电流对电缆的影响等方面展开分析。

通过研究发现，雷电流在电缆上的传播具有一定规律性，但现有电缆防护措施存在不足之处。

为了更好地保护电缆并提高系统可靠性，有必要进一步探讨未来的发展方向和提出相应建议。

本文旨在深入探讨雷电流在电缆传播过程中的规律性，分析现有防护措施的不足，并为未来的发展提供一些建议。

【关键词】雷电流、电缆、传播过程、相互作用、外皮、内部、防护措施、影响、规律性、不足、发展方向、建议。

1. 引言1.1 雷电流在电缆上的传播过程分析雷电流是一种常见的自然电现象，其在电缆上的传播过程一直备受关注。

电缆作为传输电能和信息的重要设备，在雷电流的影响下往往面临着安全隐患。

对雷电流在电缆上的传播过程进行深入分析具有重要的理论和实际意义。

雷电流在电缆上的传播过程可以分为外部和内部传播两个方面。

在外部传播方面，雷电流通常通过电缆的外皮进入到电缆内部，其传播特性受到电缆的结构和材料的影响。

而在内部传播方面，雷电流在电缆内部的传播路径和方式也是需要重点关注的问题。

电缆对雷电流的防护措施和雷电流对电缆的影响也是研究的重点。

通过深入分析雷电流在电缆上的传播过程，可以揭示其规律性，为未来改进电缆设计和加强雷电流防护提供理论支持。

也可以发现现有电缆防护措施的不足之处，并提出未来发展方向和建议，以保障电缆系统的安全稳定运行。

2. 正文2.1 电缆结构与雷电流的相互作用电缆结构与雷电流的相互作用是影响雷电流在电缆上传播过程的重要因素之一。

电缆通常由导体、绝缘层和外皮组成，其中导体起着传输电流的作用，绝缘层用于阻止电流泄漏，外皮则起到保护和防水作用。

在雷电流传播过程中，导体是主要承受雷电流的部分，而绝缘层则起到了隔离和阻挡雷电流的作用。

外皮则可以提供额外的防护，减少雷电流对电缆的影响。

10kV配电线路的雷电感应过电压特性韩军

10kV配电线路的雷电感应过电压特性韩军摘要：当前，10kV配电线路架设过程中防护配电线路雷电过电压现象已经成为了该领域关注和研究的重点。

实验和研究的结果表明，将地线架设置在配电线路的上方可以在满足底线和导线安全距离的基础上，有效缩短底线、导线之间的距离，从而提高接地的效果。

当接地电阻率上升时，绝缘电子的电压也会相应的降低，配电线路防御雷电的能力就会显著提升。

关键词：10kV配电线路；雷电感应；过电压特性1前言感应雷过电压易造成配电线路跳闸，从而影响电力系统安全运行，而线路上感应雷过电压的影响因素较多，有必要深入研究以减少雷击事故发生。

2当前我国10KV配电线路产生雷击的原因2.1配电线路自身具有的特性我国10KV的配电线路一般是应用在中小城市或者是县级城市的电力运输，随着我国电力设施的不断完善，传统的35KV电力系统逐渐被10KV的配电网络系统代替。

当前配电线路出现雷击过电压有两种情况：其一，雷直接击中配电线路；其二，雷击中配电线路附近的物体，因为电磁感应的存在产生了过电压。

随着10KV配电线路的使用，雷击事故已经明显减少，其本身有一定的防雷能力，但是这种配电线路会受到两种雷击过电压的影响，进而对相关的电气设备产生很大的破坏作用。

配电线路中的导线和塔杆等设施有一些金属物质，使其容易吸引雷电云层中的电荷，导致雷击事故的发生。

2.2人工设计的10KV配电线路防雷设施存在漏洞在对10KV配电线路进行设计的时候没有依据当地的实际情况以及天气的特点进行设计，这使得防雷设施的作用得不到充分的发挥，甚至还有的地方没有安装相应的防雷装置，这些都造成了防雷效率降低。

3雷电感应过电压波特性影响雷电感应过电压形成的因素包括雷电与配电线路之间的距离、雷电流波动的距离、配电线路的高度等。

除了上述的主要因素外，雷电流波前时间、回波速度、大地导电率、接地电阻等都会对雷电感应过电压的形成产生影响。

在雷电感应过电压的计算过程中，接地电阻和雷电同波速度很小，因此可以忽略不计，相应的，雷电同波速度和接地电阻在雷电过电压的变化过程中所产生的影响也很小，同样的可以忽略。

雷电感应过电压对二次设备的影响研究的开题报告

雷电感应过电压对二次设备的影响研究的开题报告一、选题的背景和意义随着电力系统的发展和优化，二次设备在电力系统中的作用越来越重要。

然而，在雷电天气下，电力系统中易受到雷电感应过电压的影响，给二次设备的正常运行带来了极大的威胁。

因此，本文选取了该问题作为研究对象，深入研究雷电感应过电压对二次设备的影响。

二、研究内容和计划本研究主要内容包括以下方面：1.雷电感应过电压的特性分析。

本部分主要对雷电感应过电压的产生原理、频率、幅值、波形等方面进行深入分析，为后续研究提供理论依据。

2.二次设备电气特性和故障机理分析。

通过对二次设备的电气特性和故障机理进行深入分析，了解二次设备在雷电感应过电压下容易出现的故障模式和机理。

3.二次设备受雷电感应过电压影响的仿真分析。

采用仿真工具对二次设备进行仿真分析，在不同幅值、频率、波形等条件下，探究二次设备受雷电感应过电压影响的规律和规范。

4.防护对策的制定。

根据仿真分析结果，提出相应的防护对策，包括保护装置的选型、接地系统优化、防雷设施的加强等措施，以减轻雷电感应过电压对二次设备的影响。

研究计划分为以下几个阶段：1.文献资料的查阅和总结，深入了解雷电感应过电压和二次设备的相关知识，明确研究内容与方向。

2.二次设备电气特性和故障机理的分析，包括二次设备在雷电天气下容易出现的故障模式和机理，为后续仿真分析做好准备。

3.仿真实验的设计和分析，为了探究二次设备受雷电感应过电压影响的规律和规律，本部分主要进行仿真实验，最终得出相关结果。

4.数据统计与结果分析，对仿真实验得到的数据进行统计和分析，依据实验结果提出相应的防护对策。

5.写作和论文的撰写，根据以上步骤和研究成果，撰写论文，最终形成完整的论文。

三、预期目标和效果通过本研究，希望可以深度理解雷电感应过电压和二次设备的相关特性，探究二次设备受雷电感应过电压影响的规律和规范。

并通过仿真分析和实验研究，整理出可行的防护措施，为今后电力系统中的二次设备的安装、维护和保护提供理论依据。

电力系统防雷保护的初步研究

电力系统防雷保护的初步研究电力系统在雷电环境下容易受到雷击的危害，因此防雷保护对于保障电力系统的稳定运行至关重要。

本文旨在对电力系统防雷保护进行初步研究，探讨雷电的危害、防雷保护的原理以及有效的防雷保护措施。

一、雷电的危害雷电是指由大气中产生的强电流和强电磁辐射，常常伴随着强烈的雷声和明亮的闪电。

雷电对电力系统造成的危害主要包括以下几个方面：1.1 直接打击：当雷电直接击中电力系统设备时，会导致设备的瞬间过电流，损坏电气设备的绝缘层和电子元件，甚至引起火灾事故，给人身和财产带来巨大的损失。

1.2 感应过电压：雷电经过任何线圈都会产生感应电压，当电力系统中的导线或设备处于雷电电磁场的感应范围内时，会受到雷电感应电压的影响，从而导致电力系统设备的击穿或故障。

1.3 地电位差：雷电通过大地传播时会形成地电位差，当电力系统的接地电阻较大或不良时，雷电产生的地电位差会导致设备之间产生高电压，进而造成设备的击穿或损坏。

二、防雷保护的原理防雷保护的原理主要是通过合理规划、设计和安装相关设备，以减轻雷电对电力系统的危害。

常用的防雷保护原理包括：2.1 降低直接打击风险：通过安装避雷设施如避雷针或避雷带，将雷电引至地下或周围的物体，减少雷电直接击中电力设备的风险。

2.2 降低感应过电压影响：合理设置避雷器和带状接地电阻器，吸收和分散雷电感应电压，保护电力系统设备不受雷电感应过电压的影响。

2.3 降低地电位差风险：通过设置良好的接地系统、合理规划设备接地，降低地电位差，在雷电传播过程中保护电力设备和人身安全。

三、有效的防雷保护措施为了有效实施防雷保护，以下是一些常见的防雷保护措施：3.1 合理规划设备的位置：设备的位置应避免在暴雨、雷暴和电闪雷鸣的地方，减少被雷电直接击中的概率。

3.2 安装避雷装置：根据电力系统的规模和需求，合理选用并配置避雷装置如避雷针、避雷带等，引导雷电击中地下或周围物体。

3.3 设置避雷器：在电力系统的供电侧安装避雷器，吸收和分散雷电感应电压，保护电力设备免受雷电感应过电压影响。

500KV输变电工程设计中雷电过电压问题

国家电力公司武汉高压研究所武汉 430074 0 前言我国在500 kV输变电工程设计方面做了大量的研究工作，取得了很大的成绩，但也有不足。

本文着重就500 kV输变电工程设计中的雷电过电压方面的问题提出一些看法。

1 500 kV变电所雷电侵入波保护 1.1 雷击点我国规程规定只计算离变电所2 km以外的远区雷击［1］，不考虑2 km以内的近区雷击。

而实际上对变电所内设备造成威胁的主要是近区雷击。

2 km以外的雷击，雷电波在较长距离传送过程中的衰减和波头变缓，在站内设备上形成的侵入波过电压较低，以它为考察的主要对象不合适。

这可能是沿袭中压系统和高压系统作法，认为进线段有避雷线或加强绝缘，不会因反击或绕击而进波。

实际上，进线段和非进线段并无本质差异，完全可能受雷击而形成入侵波。

在美国、西欧和日本以及CIGRE工作组，均以近区雷击作入变电所侵入波的重点考察对象。

我们所进行大量500 kV变电所侵入波的研究，也均是以近区雷击为主要研究对象，同时也考虑远区雷击。

大量研究表明，近区雷击的侵入波过电压一般均高于远区雷击的侵入波过电压。

有人认为雷击#1塔会在变电所形成最严重的侵入波过电压，以此为近区雷击。

这种想法在某些情况下可能是正确的，但在我国，大多数情况下不合适。

大量研究表明，#１塔和变电所的终端门型构架(也称#0塔)距离一般较近，雷击#1塔塔顶时，经地线由#0塔返回的负反射波很快返回#1塔，降低了#1塔顶电位，使侵入波过电压减小。

而#2、#3塔离#0塔较远，受负反射波的影响较小，过电压较高。

所以仅计算雷击#1塔侵入波过电压不全面。

进线段各塔的塔型、高度、绝缘子串放电电压、杆塔接地电阻不同，也造成雷击进线段各塔时的侵入波过电压的差异。

根据经验，一般为雷击#2或#3塔时的过电压较高。

建议我国现有规程对原以考虑2 km 以外的雷击改为主要考虑2 km 以内雷击，或者兼顾近区和远区雷击，以近区雷击为主。

1.2 雷电侵入波计算方法过去受条件限制，主要依靠防雷分析仪来确定侵入波过电压。

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设计提供了量化参考指标。关键词：电气工程；感应过电压；时域有限差分；电磁暂态；电缆中图分类号：ＴＭ８６２文献标志码：Ａ文章编号：１０００・１０９３（２０１４）０２ — ０２１４ — ０６
摘要：根据偶极子模型，研究雷电电磁场分布及其规律，建立军用电站电缆雷电感应过电压的计算模型并进行数值计算，分析了雷电流幅值、电缆长度、电缆高度、电缆端接电阻、雷击位置对电
缆雷电感应过电压的影响规律。研究结果表明：过电压峰值大小与雷电流幅值、电缆高度、电缆长度呈一定的正比例关系，但当电缆长度增加到一定大小时，过电压峰值增加幅度越来越小；当始端为匹配电阻，末端感应过电压值随着末端电阻的增大而不断增大；闪电在电缆的垂直方向上距离不断增加时，其感应过电压迅速减小，并不与距离呈正比例关系。为军用电站雷电感应过电压的防护
ＤｏＩ：１０．３９６９／ｉ．ｉｓｓｎ．１０００ — １０９３．２０１４．０２．０１２
ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅＩｎｌｕｆｅｎｃｅＦａｃｔｏｒｓｏｆＬｉｇｈｔｎｉｎｇ－ｉｎｄｕｃｅｄ
第３５卷第２期
２０１４年２月
兵
．３５ＮＯ．２Ｆｅｂ．２０１４
ＡＣＴＡＡＲＭＡＭＥＮＴＡＲＩＩ
军用电站电缆雷电感应过电压影响因素研究
解璞，赵锦成，王川川，王勇
（军械３－程学院电子ｑ－程系，河北石家庄０５０００３）
Ｏｖｅｒ－ｖｏｌｔａｇｅｏｎＭｉｌｉｔａｒｙＰｏｗｅｒＳｕｐｐｌｙＣａｂｌｅｓ
ＸＩＥＰｕ，ＺＨＡＯＪｉｎ — ｃｈｅｎｇ，ＷＡＮＧＣｈｕａｎ — ｅｈｕａｎ，ＷＡＮＧＹｏｎｇ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｌｌｅｇｅ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ０５０００３，Ｈｅｂｅｉ，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｄｉｐｏｌｅｍｏｄｅｌ，ｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｉｌｆｅｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｌａｗｓａｔｔｈｅｄｉｓｃｈａｒｇｅｉｎｓｔａｎｔｌｙ
ｈｅｉｇｈｔ．Ｂｕｔｗｈｅｎｔｈｅｃａｂｌｅｌｅｎｇｔｈｉｓｉｎｃｒｅａｓｅｄｔｏａｃｅｒｔａｉｎｓｉｚｅ，ｔｈｅｐｅａｋｖａｌｕｅｏｆｉｎｄｉｒｅｃｔｌｉｇｈｔｎｉｎｇｏｖｅｒ — ｖｏｌｔａｇｅｉｎｃｒｅａｓｅｒａｔｅｔｅｎｄｓｔｏｂｅｓｍａｌｌ；ｗｈｅｎｔｈｅｓｔａｒｔｉｎｇｅｎｄｉｓｔｈｅｍａｔｃｈｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ，ｔｈｅｉｎｄｉｒｅｃｔｌｉｇｈｔ－
ｔｉｍｅａｒｅａｃｑｕｉｒｅｄ．Ａｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌａｎｄａｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｏｌｕｔｉｏｎｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃａｎｄｍａｇｎｅｔｉｃｉｅｆｌｄｓｏｆｉｎｄｉｒｅｃｔｌｉｇｈｔｎｉｎｇｏｖｅｒ — ｖｏｌｔａｇｅａｒｅｐｒｏｐｒｏｓｅｄ。Ｔｈｅｉｎｌｆｕｅｎｃｅｌａｗｓｏｆｌｉｇｈｔｎｉｎｇｃｕｒｒｅｎｔａｍｐｌｉｔｕｄｅ，ｃａｂｌｅｌｅｎｇｔｈ，ｃａ — ｂｌｅｈｅｉｇｈｔ，ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｒｅｓｉｓｔｏｒａｎｄｌｉｇｈｔｎｉｎｇｌｏｃａｔｉｏｎｏｎｉｎｄｕｃｅｄｏｖｅｒ — ｖｏｌｔａｇｅａｒｅｄｉｓｃｏｖｅｒｅｄ：ｐｅａｋｖａｌｕｅｏｆｉｎｄｉｒｅｃｔｌｉｇｈｔｎｉｎｇｏｖｅｒ — ｖｏｌｔａｇｅｉｓｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌｔｏｌｉｇｈｔｎｉｎｇｃｕｒｒｅｎｔａｍｐｌｉｔｕｄｅ，ｃａｂｌｅｌｅｎｇｔｈａｎｄｃａｂｌｅ