输电线路雷击概率及影响因素研究

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1、第33卷第2期四川电力技术V01．33，No．22010年4月SichuanElectricPowerTechnologyApr．，2010输电线路雷击概率及影响因素研究李瑞芳，吴广宁，马御堂。甘立勇(西南交通大学，四川成都610031)摘要：雷击概率的研究对于有效的防雷、减小雷灾造成的危害有着非常重要的意义。首先分析了雷击的基本物理过程，根据雷击路径与场强最大方向一致的原理，假定场强最大方向为雷击概率较大的方向。在此基础上建立了雷击过程中先导放电阶段上下行先导电场分布的物理模型。分别研究了输电线路高度、所带电压极性、雷击角度几方面的因素对于雷击概率的影响，并得出以上几种因素对

2、雷击概率影响的变化规律。对输电线路防雷工程有一定指导作用。关键词：雷击概率；电压极性；雷击角度Abstract：Researchoflightningstrokeprobabilityisveryimportanttoeffectiveprotectionagainstlightninganddecreasingthedisastercausedbythelightning．Basicphysicalprocessisanalyzedfirstly．Letitbesupposedthatthedirectionofthelargestelectricfieldisalsothe

3、directionofthelargestlightningstrokeprobability，accordingtotheprinciplethatboththelightningpathandthelargestelectricfieldareinthesamedirection．ThephysicalmodelofleaderdischargeprocessonlightingpathsisestablishedbasedOiltheabove—mentionedtheory．Theefectsoftheheightoftransmissionlines，voltagep

4、olarityandlight·ningstrokeangleonlightningstrokeprobabilityareresearchedrespectivelyandtheconclusionisobtained，whichareusefultoguidetheprotectionpmjectagainstlightningfortransmissionlines．Keywords：lightningstrokeprobability；voltagepolarity；lightningstrokeangle中图分类号：TM862文献标志码：A文章编号：1003—6954

5、(2010)02—0018—03法、电气几何模型法、先导法'，对于绕击的研究和0引言用规程法、PSCAD等电磁暂态仿真软件对反击的研究。但是国内外尚未从电场角度研究输电线路的雷雷电是大自然中最宏伟壮观的气体放电现象，对击概率。下面从影响输电线路雷击概率的一些因素，人类赖以生存的自然资源和人类创造的物质文明构包括线路高度、电压极性、雷击角度等方面展开研究，成巨大的威胁，如森林火灾有50％以上是由雷电引为输电线路雷击的研究打下了一定基础。起的⋯。随着现代化进程的加快，特别是信息产业的迅猛发展，自动控制、通讯和计算机等微电子设备1模型介绍在各行各业得到日益广泛的应用。雷电更加严重地对

6、电力、广播电视、航空航天等行业产生危害。1．1雷击的物理过程分析国内外对雷电展开了大量的研究，主要是包括研当下行先导下落的过程中，地面物体的表面场强究本身雷击通道的物理过程以及雷击概率受相关因不断增长_6J。当地面某目的物表面场强达到上行先素的影响等两个方面。研究雷击的概率是采取适当导起始场强时，地面物体开始产生迎面上行先导，称防雷措施的基础。在此方面国内做了一部分研究工此时下行先导的位置为一级定位点。此后，随着下行作。湖南大学徐勇等研究了大气条件对空气间隙放先导的下落，可能有更多的地面目的物产生迎面先电特性的影响；武汉高压研究所钟连宏等研究了导。击中点的确定取决于下行先导和上

7、行先导的相土壤电阻率对火花放电过程的影响；广西大学王对传播和最后跃变过程，最先与下行先导达到最后跃巨丰等研究了放电通道场强对放电方向的影响以及变的上行先导将成为击中点。成为击中点的物体也接地金属体高度对雷击概率的影响；国内外对于可能不产生迎面先导，当下行先导的流注抵达该目的输电线路雷击跳闸本身研究也非常成熟，包括用规程物，并且其间的平均场强超过击穿临界值时，击穿也．18·第33卷第2期四JIl电力技术Vo1．33，No．2201O年4月SichuanElectricPowerTechnolo