怎樣計(jì)算輸電線路耐雷性能分析?東莞科銳防雷,輸電線路的感應(yīng)雷過(guò)電壓。當(dāng)雷擊線路附近大地或擊于塔頂?shù)窗l(fā)生反擊時(shí),由于電磁感應(yīng),輸電線路上會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)雷過(guò)電壓。以下將分析感應(yīng)雷過(guò)電壓的產(chǎn)生以及避雷線對(duì)感應(yīng)雷過(guò)電壓的屏蔽作用。
感應(yīng)雷過(guò)電壓是如何產(chǎn)生的?在雷云接近輸電線路上空時(shí),線路正處于雷擊與先導(dǎo)通道和地面構(gòu)成的電場(chǎng)中。由于靜電感應(yīng),在導(dǎo)線表面電場(chǎng)強(qiáng)度E的切向分量Ex的驅(qū)動(dòng)下,與雷云異號(hào)的正電荷被吸引到靠近先導(dǎo)通道的一段導(dǎo)線上排列成束縛電荷,而導(dǎo)線中負(fù)電荷則被排斥到導(dǎo)線兩側(cè)遠(yuǎn)方或結(jié)中性點(diǎn)逸入大地,或經(jīng)中性點(diǎn)絕緣的線路泄漏而逸入大地,如圖8-1(a)所示。由于先導(dǎo)放電的發(fā)展速度遠(yuǎn)小于主放電的速度,上述電荷在導(dǎo)線中的移動(dòng)較慢,由此引起的電流較小,相應(yīng)的電壓波可忽略不計(jì),可見(jiàn)先導(dǎo)放電階段,導(dǎo)線仍保持著原有電位。
主放電開(kāi)始以后,先導(dǎo)通道中的負(fù)電荷自下而上被迅速中和,由雷擊所造成的靜電場(chǎng)突然消失,于是輸電線路上的束縛電荷就變成了自由電荷,所形成的電壓波迅速向線路兩側(cè)傳播。這種因先導(dǎo)通道中電荷突然中和而引起的感應(yīng)過(guò)電壓稱(chēng)為感應(yīng)雷擊過(guò)電壓的靜電分量 。
當(dāng)發(fā)生主放電時(shí),伴隨著雷電流沖擊波,在放電通道周?chē)臻g產(chǎn)生強(qiáng)大的脈沖磁場(chǎng),它的磁通若有與導(dǎo)線相交鏈的情況,就會(huì)在導(dǎo)線中感應(yīng)出一定的電壓, 稱(chēng)為感應(yīng)雷擊過(guò)電壓的電磁分量。由于主放電通道與導(dǎo)線基本上是互相垂直的,所以電磁分量較小,通常只要考慮其靜電分量。
東莞科銳防雷計(jì)算無(wú)避雷線時(shí)的感應(yīng)雷過(guò)電壓公式:1、根據(jù)理論分析與實(shí)測(cè)結(jié)果,有關(guān)規(guī)程建議,當(dāng)雷擊點(diǎn)與電力線路之間的水平距d> 65 m時(shí),導(dǎo)線上的感應(yīng)雷過(guò)電壓的最大值為I≤100KA,式中,I為雷電流幅值(kA) hc為導(dǎo)線對(duì)地的平均高度(m) d為雷擊點(diǎn)與線路之間的水平距離(m) 。
在用式時(shí),注意到雷擊地面被擊點(diǎn)的自接地電阻較大這一特點(diǎn),所以最大雷電流幅值可采用進(jìn)行估算。實(shí)測(cè)表明:感應(yīng)雷過(guò)電壓幅值一般不超過(guò)300~400kV,這可能使35 k V及以下水泥桿線路出現(xiàn)閃絡(luò)事故。而對(duì)110kV及以上絕緣水平較高的線路,一般不會(huì)構(gòu)成威脅。感應(yīng)雷過(guò)電壓的極性與雷云的極性相反,而相鄰導(dǎo)線同時(shí)產(chǎn)生相同極性的感應(yīng)雷過(guò)電壓,因此相間不存在電位差,只存在引起對(duì)地閃絡(luò)的可能,而如果兩相或三相同時(shí)對(duì)地閃絡(luò),就會(huì)轉(zhuǎn)化為相間閃絡(luò)事故。
在d< 50m以?xún)?nèi)的雷將被線路吸引而擊中線路本身。當(dāng)雷直擊于導(dǎo)線以外的任何位置而不產(chǎn)生反擊時(shí),由于空中電磁場(chǎng)的變化,將會(huì)在導(dǎo)線上產(chǎn)生很高的感應(yīng)雷過(guò)電壓。研究指出,它與導(dǎo)線的平均高度成正比,當(dāng)無(wú)避雷線時(shí),對(duì)一般高度的線路可用下式計(jì)算感應(yīng)雷過(guò)電壓最大值。Ui(c)=ahc式中,a為感應(yīng)過(guò)電壓系數(shù),單位kV/m,在數(shù)值上等于雷電流的時(shí)間陡度平均值,即a≈I/ 2.6 (時(shí)間陡度單位為kV/μs) 。
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