【導(dǎo)讀】雷電是大氣層中的云層的放電現(xiàn)象，有著巨大的聲響和耀眼的光芒。其特征有高電流、高電壓、變化快、放電時(shí)間短、輻射強(qiáng)等。本課題采用引用，分析，舉例等方法。論文分為三個(gè)部分，首先對雷電形成。原理和放電機(jī)理，雷電過電壓分類及其原理進(jìn)行分析，用參數(shù)數(shù)據(jù)更加直觀地進(jìn)行闡述。最后，利用數(shù)據(jù)針對220kv輸電線路選擇性的給出防雷措施。

　　

【正文】 上。 防雷措 施的設(shè)計(jì)涉及到許多方面的因素，包括當(dāng)?shù)氐睦纂娀顒宇l繁程度，線路所經(jīng)的地形地貌特點(diǎn)，線路的重要程度，系統(tǒng)運(yùn)行方式，土壤的電阻率和材料的選用等等，在選擇防雷措施時(shí)應(yīng)當(dāng)根據(jù)這種種因素進(jìn)行考慮，借鑒當(dāng)?shù)仄渌€路的防雷經(jīng)驗(yàn)，權(quán)衡經(jīng)濟(jì)與技術(shù)，以切合實(shí)際情況為大前提的條件下進(jìn)行選擇。 福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院本 科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 17 6 針對 220kV 輸電線路選擇的防雷措施 根據(jù)傳統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，雷擊跳閘事故占到架空輸電線路所發(fā)生的跳閘事故總數(shù)的十分之一到五分之一。隨著線路額定電壓等級的升高，雷擊跳閘次數(shù)會減少，但是其重要地位上升了，因此，做好高電壓輸電線路的防雷設(shè)計(jì)工作 非常重要。 避雷線的設(shè)計(jì) 220kV 輸電線路采用全線架設(shè)避雷線，避雷線對邊導(dǎo)線的保護(hù)角采用 20176?！?30176。避雷線在每基桿處接地，架設(shè)雙根避雷線，將避雷線經(jīng)過一個(gè)小間隙與桿塔絕緣起來，當(dāng)雷擊過電壓過高時(shí)就可擊穿間隙，起到降壓的作用。 (a)保護(hù)范圍 (b)保護(hù)角 圖 61 兩根等高避雷線的保護(hù)范圍和保護(hù)角 220kV 架空線路一般架設(shè)雙避雷線。兩根等高避雷線的保護(hù)范圍如圖 41(a)所示： 避雷線兩邊外側(cè)的保護(hù)范圍用下面公式確定 Phhr xx )( ?? 2hhx? （ 61） Phhr xx )( ?? 2hhx? （ 62） 兩避雷線之間的保護(hù)范圍橫截面，是通過兩線及保護(hù)范圍上部邊緣最低點(diǎn) O 的圓弧確定。 O 點(diǎn)的高度為 pDhh 40 ?? （ 63） 式中， h —— 為避雷線的高度 福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院本 科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 18 D —— 為兩根避雷線見的水平距離 p —— 為高正修正系數(shù) xh —— 為導(dǎo)線高度 架空輸電線路中避雷線對輸電線的保護(hù)度以保護(hù)角α的大小來體現(xiàn)，α值越小，則雷電越難以擊中輸電線，避雷線對輸電線的保護(hù)越可保證。圖 61所示為等高避雷線的保護(hù)范圍和保護(hù)角。 導(dǎo)線與避雷線的應(yīng)力配合。導(dǎo)線最大使用應(yīng)力按我國相關(guān)條例規(guī)定，其安全系數(shù)應(yīng)不小于 ，避雷線的使用應(yīng)力需根據(jù)避雷線檔距中央的配合要求進(jìn)行計(jì)算。 在避雷線檔距 中央導(dǎo)線的距離 S 在檔距 l 不超過 500m 的情況下，通常滿足： lS ?? （ 64） 絕緣配合與防雷接地 合適的絕緣子可以極大的提升線路的耐雷水平，保證線路不發(fā)生跳閘事故。棒類復(fù)合絕緣子的結(jié)構(gòu)確保其無法被擊穿，且爬距系數(shù)較大，自清洗能力較強(qiáng)，同等環(huán)境條件下較之盤形絕緣子，其積污更少，污閃電壓更高；但在雷擊時(shí)的閃絡(luò)電壓略低，應(yīng)該配合裝設(shè)均壓環(huán)，避免電弧灼傷絕緣子。綜合各種因素考慮，直線 桿塔的絕緣子采用 13片 X7 絕緣子組成；耐張桿塔絕緣子采用 LXYI70 鋼化玻璃絕緣子。耐張桿塔引流塔頭線應(yīng)呈近似自然下垂，弧垂從橫擔(dān)下邊沿算取 至 ，施工時(shí)具體再確定。 避雷線全線對地不絕緣，采用直接接地防雷。根據(jù)輸電線路桿塔所處的土壤條件，結(jié)合土壤電阻率來確定合適的接地裝置，采取合適的降低接地電阻的方法。接地極的埋設(shè)深度根據(jù)不同的地質(zhì)來確定：一般來說，耕地 ；粘土 ；巖石 。 設(shè)計(jì)舉例 某平原地區(qū) 220kV電壓等級輸電線路防雷： 絕緣子由 13 片 X7組成，其正極性沖擊 放電電壓 %50U 為 1410kV，負(fù)極性沖擊放電電壓 %50U 為 1560kV，桿塔沖擊接地電阻 iR 為 7? ，避雷線和導(dǎo)線的弧垂非別為 7?gf m和 12?cf m，避雷線半徑為 。避雷線間距為 ，絕緣子高度 ，導(dǎo)線高度，避雷線與邊導(dǎo)線水平距離為 。避 雷線與導(dǎo)線垂直高度為 。 福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院本 科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 19 這樣，可以計(jì)算出線路的耐雷水平和雷擊跳閘率： （ 1）計(jì)算幾何參數(shù) （ a）避雷線與導(dǎo)線的平均高度 )(32 ????? gbgp fhh m= )(32 ????? cdcp fhh m= (b)雙避雷線對外側(cè)導(dǎo)線的耦合系數(shù) 幾何耦合系數(shù)為 2 2 ln2lnlnln121211232313130 ???????ddrhddddk 計(jì)及電暈后的耦合系數(shù)為 ????? kkk 1k 由查表得到。 （ c）桿塔電感 tL 為 ? ??? tt hL H= 一般桿塔高度的等值電感為 H/m。 (2)雷擊桿塔時(shí)的分流系數(shù)由表 21 查的 ? =。 (3)雷擊桿塔時(shí)的耐雷水平 1I ] ) ()[2 8 (1 4 1 01 ?????IkA=116kA (4)雷電流超過 1I 的概率 1P =%。 (5)繞擊耐雷水平 2I 為 福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院本 科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 20 ?? 100%502 UI 1001560 kA= (6)雷電流超過 2I 的概率， % ?P 。 (7)擊桿率由表 22查的 61?g ，得平原地區(qū) ?aP % 建弧率 : )%( ?? E? = E 為絕緣子串的平均運(yùn)行電壓梯度，單位 kV(有效值 )/m。 (8)線路的雷擊跳閘率 ???? )( 21 PPgPhn acp )100 ( ?????? 次 /(100km 40雷電日 ) = 次 /(100km 40 雷電日 ) 圖 62 平原地區(qū) 220kV雙避雷線線路桿塔結(jié)構(gòu) 為了提升防雷水平，保護(hù)輸電線路不發(fā)生雷擊跳閘事故，可以加裝自動重合閘、線路避雷器等裝置。避雷器主要采用管型的避雷器，其并聯(lián)于絕緣子串上 并在作用電壓過大時(shí)先行放電，使絕緣子串不發(fā)生閃絡(luò)。而自動重合閘在高壓線路上安裝運(yùn)行成功率超過四分之三，具有實(shí)踐性。在線路交叉處，應(yīng)注意交叉跨越保護(hù)。 220kV 線路與其他電壓等級線路、通訊線路交叉時(shí)，避雷線對較高電壓等級導(dǎo)線的距離應(yīng)該大約為 4m。 福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院本 科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 21 7 結(jié)束語 在輸電線路防雷設(shè)計(jì)的過程中，涉及到許多關(guān)于雷電方面的原理和知識。通過本次設(shè)計(jì) , 讓我這四年所學(xué)的知識更加鞏固，同時(shí)也學(xué)到了許多新知識。 本文對 220kV 輸電線路的提升耐雷水平的措施進(jìn)行了研究。防雷設(shè)計(jì)中需要考慮到各個(gè)方面的影響，例如雷電活動的頻繁度、線路 所處的環(huán)境地形、土壤的電阻率和材料的選用等等，我們需要對這些因素進(jìn)行綜合考慮。在現(xiàn)代的科學(xué)水平條件下，防雷技術(shù)將會越來越進(jìn)步，越來越完善。 福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院本 科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 22 參考文獻(xiàn) [1] 嚴(yán)璋，朱德恒 .高電壓絕緣技術(shù) [M].中國電力出版社， 2020 [2] 吳薛紅，蒲天偉，廖德利 .防雷與接地技術(shù) [M].中國經(jīng)濟(jì)出版社， . [3] 李衛(wèi)國，屠志健 .電氣設(shè)備絕緣試驗(yàn)與檢測 [M].中國電力出版社， . [4] 李景祿 .現(xiàn)代防雷技術(shù) [M].中國水利電力出版社， 2020. [5] 馬永翔，張永宜 .高電壓技術(shù) [M].北 京大學(xué)出版 . [6] 吳廣寧，高電壓技術(shù) [M]，機(jī)械工業(yè)出版社 . 福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院本 科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 23 致謝 在本文即將結(jié)束之際，我要感謝我的導(dǎo)師熊志偉老師對我的悉心指導(dǎo)。從論文的選題，研究方向的確定，研究開展直到論文的最后完成，導(dǎo)師都給予了耐心細(xì)致的指導(dǎo)，使得我的論文最終能夠順利完成。同時(shí)，我也要感謝所有老師和同學(xué)，在近四年的學(xué)習(xí)研究過程中給予了我很大的幫助，提出了很多中肯的意見。通過學(xué)習(xí)與交流，我的思路得到了開闊。在此，我要對他們表達(dá)我最真誠的謝意。