俄罗斯110～1150kV架空线路防雷保护

　

摘要：俄罗斯110～1150kV架空线路防雷保护--1999《导则》介绍之一。　

关键词：架空线路防雷保护 雷电流 绝缘子串 雷击跳闸 自动重合闸
0　前言?

　　俄罗斯1999年《导则》〔2〕(以下简称99《导则》)的制定，荟萃俄罗斯这方面著名的专业人员俄罗斯1999年版《导则》［2］，参加起草人员有29名俄罗斯著名的专业人员：3位院士、3位教授、4位博士、12位副博士(相当西方和中国的博士学位)，7位有名工程师。总结和吸收了从1954年以来的运行经验和科研成果以及国外先进技术。因此内容上从1954年版《导则》［１］7章13个附录，共95页扩充为三部分9章34个附录，共353页。有《架空线路和变电所耐雷性计算的电子计算机专用程序(稞忪)7个》。总结和吸收了从1954年以来运行经验和科研成果以及国外先进技术。因此，内容上比1954年《导则》〔1〕(以下简称54《导则》)大大扩充了，具有很多新内容。作者拟作一系列介绍报导。本文《俄罗斯110～1?150?kV架空线路防雷保护》为之一。?
　　99《导则》关于《110～1?150?kV架空线路防雷保护》俄罗斯1999《导则》［2］架空线路防雷保护内容从54《导则》［１］1章(第5章)29条正文规定和4个附录共23页扩充为3章(第6、7、8章)63条正文规定和13个附录，共161页。比54《导则》〔1〕和DL/T 620-1997〔3〕扩充了很多，因此，本文仅介绍新内容、新观点。?

1　防雷保护计算中几个与雷电相关的参数
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　　众所周知，防雷保护计算中要用很多个与雷电相关的参数，不一一叙述，仅就99《导则》〔2〕不同于54《导则》〔1〕和我国现行DL/T 620-1997〔3〕及DL/T 621-1997〔4〕的3个参数进行论述。?
1.1　雷电流幅值和陡度?
　　自然雷电流波形，世界各国测得的对地雷电流波形基本一致，多数是单极性重复脉冲波，少数为较小的负过冲。一次对地雷击中，含有很多个脉冲，第1脉冲和后续脉冲，最多记录到42个，平均为2～3个。脉冲波前是相当复杂的形状，不是固定陡度。在防雷计算中，人为地进行加工处理，采用固定斜角波陡度来替代。实测得的分散性很大，所以在防雷计算中，采用第1脉冲和后续脉冲雷电流幅值和陡度不相关。?
　　99《导则》〔2〕介绍实测中，第1脉冲波前陡度记录到72?kA/μs，平均陡度24.3?kA/μs，幅值记录最大值为250 kA，波长达250 μs；后续脉冲波前最大陡度记录到最大值300 kA/μs,平均陡度39.9 kA/μs，幅值记录到最大值35 kA，波长达170 μs。也就是说，一次对物体雷击中，被击物中流过一连串的不同陡度，不同幅值的波长100 μs上脉冲波。?
　　过去架空线路电压等级不高，在220 kV及以下，杆塔高度不高，54《导则》〔1〕中架空线路耐雷强度计算，仅考虑第1脉冲，这是因为后续脉冲引起线路绝缘闪络概率远低于第1脉冲的。但随着电压等级升高，多回同杆架设，大跨越杆塔，杆塔电感大，99《导则》〔2〕中，要求评估很大电感的杆塔耐雷强度时考虑后续脉冲，99《导则》中同时指出:变电所防雷保护计算中应考虑第1脉冲和后续脉冲。?
　　我国DL/T 620-1997〔3〕中，评估架空线路耐雷强度和变电所防雷保护计算，仅考虑了第1脉冲，看来要增加考虑后续脉冲。?
1.2　架空线路雷击次数?
　　至今，世界各国对建筑物(如架空线路、变电所、楼房等)的雷击次数，都是间接地估算的。按其长、宽、高(架空线路按避雷线悬挂平均高度)来推算等效地面面积。等效面积乘以对地雷击密度ρ0获得该被击物雷击次数。对地雷击密度ρ0是指在一个持续期间周期内单位面积内记录的雷击次数。54《导则》〔1〕和DL/T 620-1997〔3〕是以"雷暴日数"与ρ0相关来推算。实测证明，"雷暴日数"与ρ0有很弱的关联。99《导则》〔2〕改用"雷暴小时数"与ρ0相关来推算，这是前进了一步。目前，可依据仪器测量的累积统计资料，绘制全国ρ0分布图。?
　　曾有文指出，靠"雷暴日数"或"雷暴小时数"分布图来推算ρ

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0会入误判。因为"雷暴日数"或"雷暴小时数"是按预报点在这一日内或1h内只要有一次雷暴来定义的，未表明在这一个雷暴日或一个雷暴小时内雷电活动持续多久或雷击密度，以及至报告点的距离和方向，或雷电放电是在云之间还是云和地之间。?
　　99《导则》〔2〕亦指出了平原和山地雷击强度不同，环山上架空线路的雷击多，侧击雷多。同一走廊，两回架空线路，较高杆塔这回路对较低杆塔回路屏蔽。架空线路受着城市建筑和树木屏蔽，比一般经过野外的地方减少很多。由于这些原因，使得设计测算与实际运行不一致。?
　　中国运行经验显示，雷击有选择性，不是沿架空线路均匀雷击，而是有的杆塔和线段雷击频率很高，有的杆塔和线段在长期(几十年)无雷击。?
1.3　架空线路杆塔接地冲击电阻　
　　杆塔接地体通过雷电流时形成火花过程会使得接地电阻降低。在防雷计算中引入一个冲击系数。在长期应用中，这个冲击系数只考虑与接地体形状和土壤电阻率相关。54《导则》〔1〕中，则指出与接地体通过的雷电流幅值大小有关。99《导则》〔2〕除指出上述相关因素外，特别指出：线路绝缘闪络发生在火花区形成之前，防雷计算中就不能引入冲击系数。也就是说，杆塔接地冲击接地电阻减小，不会减小雷击跳闸计算次数。?
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