基于卫星地图雷电故障可视化研究

《基于卫星地图雷电故障可视化研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、基于卫星地图雷电故障可视化研究　　摘要：本文探索雷击故障的时间分布和空间分布，通过对佛山地区149起雷击故障结合地形分析发现：雷击故障有地域分布特性，河流附近区域的雷击频度高于山区，其与河流距离远近、河流宽度、河流形态等因素有着密切的关系，通过这些特性可确定易被雷击的区域和杆塔，使输电线路差异化防雷的方向更加明确。关键词：卫星地图；雷电故障；差异化防雷；河流中图分类号：S761.5文献标识码：A1.概述目前，输电线路工程设计及运行管理过程中的防雷部分，主要参考落雷密度图、年平均雷电日这两项指标，虽然二者概略地描述了某地区的雷电活动情况，对输电线路的防雷设计有着指

2、导意义，但二者都注重于雷电活动的空间分布，都忽略了雷电活动的重要时间分布特性，并不能满足越来越倾向于精细化的输电线路防雷工作。7据苏联H﹒C﹒斯捷柯里尼科夫（CTehojhkob）的实验，在电阻率特别小的地区，雷击的几率较大，雷击具有很强的“雷击选择性”，具有“雷电巢穴”的特性，所谓“雷电巢穴”是指雷电即使在同一地区内，雷电活动也有所不同，一旦雷电击在某个地点后，就偏向于此地点，容易造成有些局部地区的雷击要比邻近地区多得多，这些地区可称为“雷电巢穴”或者“雷易击区”。本文就是结合雷电的时间和空间特性，对比分析佛山地区历年的雷电故障样本，意在发现佛山地区的本“雷电

3、巢穴”，对将来的电力防雷运行管理与设计等提供精细化的防雷依据。2.故障数据情况本分析采用佛山2004年到2009年共计140个雷击故障作为分析的样本。故障情况见下表2-1：表2-1佛山地区2004-2009年雷击故障表序号线路名字杆号跳闸时间1500kV肇西甲线#662004-5-2713:422110kV南吉线#222004-6-219:023220kV佛吉线#852004-6-2121:22............140110kV高杨乙线#162009-8-2613:453.雷击故障与河流关系分析3.1故障与河流距离相关性分析7有很多研究认为在山地的杆塔易受

4、雷击，输电线路设计者一般都对山地杆塔给予较高的防雷配置，对离河流较近的杆塔未给与足够的重视，但是从佛山地区雷击故障情况分析来看，雷击故障与河流之间有很强的关联性，尤其是杆塔与河流的距离，在全佛山参与统计的杆塔总数是8862个，其中山地杆塔25个，故障1个，其他全部落在平地或者临水地区，故障数量是140个。经过上述分析发现，离河边500米范围之内的杆塔较易发生雷击故障，尤其是分布在距离河流300米之内的杆塔非常容易遭受雷击，雷击地形分析中临河地区比较容易落雷，单独的雷电过程基本上都是沿着河流方向运动，单位时间内河流两边的落雷数量较多，从而造成河流两边300米范围内

5、的杆塔雷击故障率比较高。造成此类状况的主要原因为临河地区由于土壤水分比较充足，土壤电导率比较低，比较容易与云层电荷感应，从而产生雷电，因此对于河流两边300范围的杆塔需要加强耐雷水平的配置，而对于山地的杆塔则一般不需要加强防雷配置。3.2雷击故障与河流方位关系分析图3-1分析了雷电故障杆塔与河流的方位关系，图中显示各方位雷击故障基本均匀，但是在河流东面的发生雷击故障率要高一些，而在河流西北与东南方向的杆塔受到雷击的要少一些。3-1雷击故障与河流方位关系分析3.3雷击故障与河流方向的关系分析如图3-2。73.4雷击故障与河流形态关系的研究如图3-3。图3-2故障与

6、河流方位关系统计图3-3雷击故障与河流形态的关系4.雷击故障的时间特性分析4.1雷电信息的按月分布情况由于空气是由氮气、氧气、二氧化碳、烟尘、水蒸气等的混合物组成，而水蒸气是大气中含量最容易变化的成分之一，他也是形成雷云的最主要成分，没有水蒸气，当然也不可能形成雷云。因此雷电一般比较7容易发生在水分比较多的地区和月份。夏天，由于气温高，草木生长茂盛，河水充足，这使得空气中含有大量的水蒸气，这些水蒸气被上升气流一起带向高空，容易形成雷云。所以，夏天经常有雷击现象发生。而春天草木还不很茂盛，秋天草木已开始枯萎，这两季里，空气中水蒸气含量不太高，气温又都比夏季低，形成

7、的上升气流就不如夏季强，所以，春秋季雷云不如夏季多，雷击现象自然没有夏季多。冬季，气温很低，草木已经干枯，江河已经封冻，形成雷云的各项条件都不好，所以，很难形成雷云，因此，极少有雷电现象。也就是说，气温高水蒸气大的地方比气温低水蒸气小的地方易产生雷电，因此同一地区，夏季雷电多于春秋季，冬季极少发生雷电现象。而我国南方雷击现象多于北方的原因，也主要是因为南方比北方气温高、湿度大。这说明雷电具有很强的月份分布特性，这一点从2004-2009的每月雷电分布情况来看，很好的证明了上述的观点，佛山地区一般6、8、9三个月份落雷比较多，从后面的分析也可以看出，这三个月份的故

8、障也是比较多的。4.2雷