架空线路雷电感应过电压的计算方法
第八章 电气安全、接地与防雷
图8—12重复接地的作用说明
二、电气装置的接地和接地电阻
1、电气装置应接地或接零的金属部分 电机、变压器、电器、携带式或移动式用电器具等的金属底座和外壳； 电气设备的传动装置； 户内外配电装置的金属或钢筋混凝土构架以及靠近带 电部分的金属遮栏和金属门； 配电、控制、保护用的屏（柜、箱）及操作台 等的金属柜架和底座； 电缆的金属护层、可触及的电缆金属保护管和穿线 的钢管； 电缆桥架、支架和井架。 2、接地电阻及其要求 接地电阻：接地体的流散电阻与接地线和接地体电阻的总和。由于接地线和接地体 的电阻相对很小，因此接地电阻可认为就是接地体的流散电阻。 工频接地电阻：工频(50Hz)接地电流流经接地装置所呈现的接地电阻。 冲击接地电阻：雷电流流经接地装置所呈现的接地电阻。 （1）对于TT系统或IT系统按规定应满足的条件为： 对于TT系统或IT系统按规定应满足的条件为： TT系统或IT系统按规定应满足的条件为 在接地电流通过保护接地时产生的对地电压不应高于安全特低电压50V。因此保护 接地电阻应为： RE ≤ 50V
三、接地装置的装设
1、自然接地体的利用 可作为自然接地体的有：与大地有可靠连接的建筑物的钢结构和钢筋、 行车的钢轨、埋地的非可燃可爆的金属管道及埋地敷设的不少于两根的电缆 金属外皮等。利用自然接地体时，一定要保证良好的电气连接。 2、人工接地体的装设 人工接地体有垂直埋设的和水平埋设的基本结构型式，如图8—13所示。最常用 的垂直接地体为直径50mm、长2.5m的钢管。为了减少外界温度变化对流散电阻的影 响，埋人地下的接地体，其顶面埋设深度不宜小于0.6m。
跨步电压：在接地故障点附近行 走时，两脚之间出现的电位差 U step ， 越靠近接地故障点或跨步越大，跨步 电压越大。离接地故障点达20m时，跨 步电压为零。
输电线路防雷技术
直击雷过电压雷电直接击中杆塔、避雷线或导线引起的线路过电压反击：雷击杆塔或避雷线，造成绝缘子接地端电位比导线高绕击：雷电击中导线感应雷过电压雷击线路附近大地，由电磁感应在导线上产生的过电压（只对35kV以下线路有危险）雷击输线路的后果¾线路发生短路接地故障¾雷电波沿线路侵入变电所，破坏电气设备绝缘，造成停电事故衡量线路防雷性能的综合指标¾耐雷水平：线路遭受雷击所能耐受不至于引起闪络的最大雷电流（kA）¾雷击跳闸率：每100km线路每年因雷击引起的跳闸次数¾静电感应先导阶段（假设为负先导）由于静电感应，最靠近先导通道的一段导线上感应形成形成束缚电荷主放电阶段先导通道中的负电荷自下而上被迅速中和，导线上的正束缚电荷迅速释放，形成电压波向两侧传播由于主放电的平均速度很快，导线上的束缚电荷的释放过程也很快，所以形成的电压波u＝iZ幅值可能很高由于避雷线耦合作用出现的电位：ku t 极性与雷电流相同雷击塔顶时的感应电位：极性与雷电流相反ah d (1-k 0)(最大值）导线电位¾雷击杆塔时导线的电位f d i t k ah u τ/)1(0−=f d t i t d t k ah ku u ku u τ/)1(0−−=+=)1(0k ah ku u ku U d t i t d −−=+=α雷击避雷线档距中央示意图情况1A 点最高电位fs v l τ<×/5.02sss A Z Z Z Z v l u +=002αAs u k u )1(−=空气间隙最高电压U s 等于间隙的U 50%时得到最小间隙距离SkV S U 750%50=ss s Z Z Z Z v k S +−≥002750)1(α我国规程1012.0+≥l S¾雷击杆塔时的跳闸率n 1η11NgP n =)a km /1(22⋅=ηαP NP n ¾绕击导线时的跳闸率n 2g ：为击杆率，雷击杆塔次数占雷击线路总数的比例；与避雷线根数和地形有关P 1：雷电流幅值超过雷击杆塔的耐雷水平的概率P a ：绕击率，P 2：雷电流幅值超过绕击耐雷水平的概率降低杆塔接地电阻土壤电阻率低的地区，应充分利用铁塔、钢筋混凝土杆的自然接地电阻土壤电阻率高的地区，可采用多根放射形接地体或连续伸长接地体以及垂直接地电极等措施架设耦合地线降低杆塔接地电阻有困难时，在导线下方架设一条接地线。
雷电对电力线路的危害以及雷击计算方法探讨
田 ４５ ＝（ ． 一１ ） ４ ％
的 过程 中 会 产 生 较 高 的 热 量 ，从 而 对 击 中 物 体 产 生 热 破 坏 ， 如
全 的。 只有 当沿着击穿通道流过 的工频短路 电流形成的 电弧持
续 时 才 会 导 致 线 路 跳 闸 。 雷 电 闪 络 后 是 否 会 导 致 工 频 电 流 出
遇 到易燃的物品就会导致火灾 。 电还会对物体产 生机械 性破 雷
垒 ｚ ｇ ｎ 。 ｈ ａｕ ｎｅ ｊ Ｙｉ
雷 电对 电力线路 的危害 以及雷击计算方法探讨
田锋 涛
（ 中远 东 电力工 程有 限 公司 ， 汉 陕西 汉 中 ７ ３ ０ ） ２ ０ ０
摘
要 ： 绍 了雷 电对 电网 线路 的 危害 形式 ， 实 践角 度 分析 了产生 危 害 的基 本 原 因： 介 从 同时对 影 响 电 网耐 雷性 能 的 参数 进 行 了分 析
坏 ， 种 建 筑 或 者 设 备 等 遇 到 雷 电直 接 击 中 ， 会 导 致 损 坏 或 各 就
现， 这是一个几率 问题 ， 通常利用建 弧率来表示 。 这是一个随机 的变 量 ， 与单位 长度 的绝缘 上实 际工作 的 电压相 关 ， 与绝缘 也 工作 电位 的梯度直 接关 联 ，电位 的梯 度越 大其建 弧率 也就越
下 过直击 点的阻抗 使得该 点的电位 出现急剧上升 ， 当此点的 电位 情 况 是 不 同 的 ， 面 就 此 进 行 分 析 。 ２２１ 没有避 雷线 ．． 与 导 线 电位 的 差 值 到 达 绝 缘 极 限 的 时 候 ， 会 在 线 路 上 出 现 闪 就
线路雷电感应过电压的原理及防护
卜 南
Ｊ
＋ 南
＿
一
＋ 南
仿真的计算结果 给出表 １ 所示 ， 安装Ｓ Ｄ前后的对 比， 明Ｓ Ｄ Ｐ 证 Ｐ
确实有限压作用 ， 但是负载上的过电压受到 电缆的长度和负载的性
质 有 严 重 的影 响 。
ｈ
＼
爿 ＾
可 以看 出， 绝缘 子离雷电感应过 电压 的中心点越远 ， 到的感 受 应过 电压越小 。 同一感应 电压 ， 雷击在 线杆处 ， 引起 闪络的可能性最 大。 该公式可以作为一个经验公式 ， 能够用来大概估 计闪 电电流对 架空长导 线上产生 的感 应过电压 的强度 的情 况。
论是输电线还是 电话线都在端点有接地 处 ， 与大地构成一个 回路 ，
油 田 、 矿 山 、 电 力 设 备 管 理 与 技 术
线路雷 电感应过 电压的原理及防护
王 必 军
扬 州 中恒 电气有 限公 司 江苏扬 州 ２５ ０ ２８０
摘 要： 针对 雷过 感应过 电压 对输 电线路 造成 的影响 ， 通过分析 雷电原理 和 雷电 的触发机 制 ， 用 电场理 论 来计算 雷 电感应过 电压 。 利 通过仿 真 实 验 ， 阻性 、 对 感性 、 性 线路 中的低 压 电源过 电 压保 护 中Ｓ Ｄ保 护 的有 效距 离进行 了分析 。 容 Ｐ
以单相 电源系统为模型 ， 采用标准的１２ ５ －８ ２ ｓ ．／ ０ ／ ０ 混合波 形 的冲击源 ， 比仿真计算及实验研究 。 对 仿真计 算时采用控 制变量
法 ， ：１ 载 一 定 ， 同 电缆 长 度 时Ｓ Ｄ 负 载 上 的 过 电压 ； ） 即 （） 负 不 Ｐ 和 （ 电 ２
输电线路的雷闪过电压及其防护
用绝缘的50%冲击闪络电压U50%代替Ug，那么IL就能 代表引起绝缘闪络的雷电流幅值，通常称为线路在这
情况下的耐雷水平。：IL= U50%/100
绕击率：
lg Pa a h 3.9
对平原地区：
86
对山区地区： lg Pa a h 3.35 86
山区的绕击率为平原的3倍，或保护角增大80
减少绕击率：减小保护角，降低杆塔高度
二、变电所的进线保护
如无避雷线，当雷击于变电所附近线路的导线上时， 沿线路入侵流经避雷器的雷电流可能超过5kA，且 陡度也可能超过允许值，因此在靠近变电所的一段 进线上，必须装设避雷线，称为进线段保护。
三、三绕组变压器和自耦变压器的雷闪过电压保护
１、三绕组变压器的保护
一般在低压绕组任一相的直接出口处加装一只避雷器
输电线路的雷闪过电压及其防护
衡量指标：耐雷水平和雷击跳闸率 耐雷水平：雷击线路时，线路绝缘不发生闪络的最 大雷电流幅值。
雷击跳闸率：每100km线路每年由雷击引起的线路 跳闸次数。
防雷的原则及措施：防止雷击导线
防止避雷线受雷击后引绝缘闪络
防止雷击闪络后建立工频短路电弧 防止线路中断供电
一、输电线路的感应雷击过电压
电机的绝缘裕度小：为了保护匝间绝缘，必须将入 侵波陡度限制在5kV/μS以下；60000kW以上的发电 机不允许与架空线直接要连。
作用电压类型：一是与电机相连的线路上的感应雷 过电压；二是雷直接击于与电机相连的架空线而引 起的过电压。
2、防雷措施
1）在每台发电机出线的母线处装设一组电站型氧 化锌避雷器，以限制侵入波幅值
2、自耦变压器的防雷保护
考虑各种运行方式下：如高低绕组运行，中压开路，这时 中压侧套管与断路器之间装设一组避雷器。高压侧开路时， 中压侧来波，高压侧感应kU电压，这时高压侧套管与断路 器之间也应加装一组避雷器。
架空线路公式
导线截面的选择1、按经济电流密度选择线路的投资总费用Z1式中Z1 =(F0+αΑ)ＬF0—与导线截面无关的线路单位长费用；α—与导线截面相关的线路单位长度单位截面的费用；Α—导线的截面积；Ｌ—线路长度。
线路的年运行费用包括折旧费，检修维护费和管理费等，可用百分比b 表示为线路的年电能损耗费用（不考虑电晕损失）：若投资回收年限为n得到导线的经济截面A n经济电流密度J n我国的经济电流密度可以按表查取。
2、按电压损耗校验在不考虑线路电压损耗的横分量时，线路电压、输送功率、功率因数、电压损耗百分数、导线电阻率以及线路长度与导线截面的关系，可用下式表示3、按导线允许电流校验（1）按导线的允许最大工作电流校验导线的允许最大工作电流为其中（2）按短路电流校验根据短路电流的热效应，要求导线的最小截面为4、按电晕条件校验超高压输电线路的导线表面电场强度很高，以至超过周围空气的放电强度，使空气电离形成局部放电，这种现象称为电晕。
电晕可以引起无线电干扰、可听噪声、导线震动等，还会产生有功功率损耗。
导线的电晕随外加电压的升高而出现、加剧。
导线表面开始发生局部放电时的电压，称为起始电晕电压。
导线表面全面发生电晕时的电压，称为临界电晕电压，相应的电场强度称为临界电场强。
倒显得临界电晕电场强，与其直径、表面状况及大气条件等有关。
根据理论分析及试验所的结果，海拔不超过1000m 的地区，如导线直径不小于下表所列数值，一般不必验算电晕。
绝缘子和绝缘子串1、绝缘子的许用荷载绝缘子的许用荷载当绝缘子所受荷载大于其许用荷载时，除可更换大吨位绝缘子外，还可以采取双串和多串联解决。
所需串数N悬垂串片数计算：一般地区单位工作电压所要求的泄露电流（泄露比距）：海拔高度1000m~3500m 的地区悬垂串的绝缘子数量按下式计算。
气象参数1、风速的此时换算欲将 4 次定时2 分钟平均风速V2换算成连续自记10 分钟平均风速V10,v需要搜集到两种观测方法的平行观测记录，然后通过相关分析建立二者之间的回归方程式。
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。
10kV配电架空线路防雷措施
10kV配电架空线路防雷措施摘要：随着近年来经济的不断增长，人民生活水平不断提高并且工作领域也趋向智能化，因此对电能的需求在不断增长，由此，对电压输送的安全性和稳定性提出了极高的要求。
尽管架空配电线已经进行了防雷措施以避免在雷雨天受到雷电等破坏，但是仍存在一些问题，而且影响了架空配电线路的安全性。
为此，需要对电网进行优化和改进，以提高电网的安全性和稳定性。
同时，还需要加强对电网的监管和维护工作，以确保电网的稳定运行。
此外，还需要采用更加先进的技术和设备，以提高电网的运行效率和安全性。
关键词：10kV配电；架空线路；防雷措施；引言架空配电网是电力系统的核心，在电力传输和分配中起着举足轻重的作用。
10 KV配电网是当前我国城市和农村电网中广泛使用的一种输电线路，具有着布点多、适用范围广、线路长度大等特点。
由于负载波动较大，在雷雨季节遭受雷击的情况时有发生，给用户、供电单位的配电网和线路带来了严重的破坏，严重影响了供电的稳定性和用户的安全。
为此，在10 KV配电网的设计与施工中，应高度关注与重视10 KV配电网的雷电防护，加大10 KV配电网的应用与研究力度。
1、10kV配电线路防雷措施安装的重要性10 kV配电线路在日常运行中，受气象条件的影响。
10kV配电线路通常都是直接暴露在空气当中的，在雷雨天气中如果被雷电击中会直接导致安全问题的发生。
10kV配电线路一直在运输电力，而且电路的输电功能较好，被雷电击中就有可能发生线路燃烧，引发电线路当中的机械设备起火，导线的电能传输速度非常快，极易造成大面积导线的损伤，并引发大规模的爆炸。
由此可以看出，在10kV配电网中，加装防雷装置是非常重要的。
2、10kV配电架空线路存在的隐患2.1避雷线防雷存在的局限性避雷线安装在架空配电网中，主要起到防雷的作用，在雷击事故中，电线上会出现很大的过电压，避雷线起到保护电线的作用，这样才能最大限度的减少过电压，并将其输送到地面上。