【正文】 （ 2） 保護(hù)角的影響 同樣條件下繞擊率隨避雷線保護(hù)角的增大而增大，在同一繞擊電流下傾斜角。本文計(jì)算實(shí)例的結(jié)果表明 ，當(dāng)桿塔尺寸一定時(shí)，地面傾斜角增加 5176。年） 接地電阻（ ? ） 耐雷水平（ KA） 晉東南 南陽 平原 山區(qū) 5 7 172 10 20 30 由表 分析可知，隨著接地電阻的增大，反擊耐雷水平將減小，“晉東南 南陽”和“南陽 荊門”的反擊跳閘率都隨之減小。避雷線和導(dǎo)線之間的波阻抗 13Z 、 23Z 隨保護(hù)角的增大而減小，避雷線的自波阻抗 11Z 和避雷線之間的互 波阻抗 12Z 保持不變。 表 避雷線橫擔(dān)寬度不變，不同保護(hù)角對波阻抗的影響（晉東南 南陽） 保護(hù)角 (176。 表 不同桿塔高度對波阻抗的影響（晉東南 南陽），保護(hù)角為 ? 波阻抗 (? ) 桿塔高度 (m) 11Z 12Z 13Z 23Z 55 60 588 65 70 595 由表 可知，“晉東 南 南陽”段和“南陽 荊門”段的桿塔，桿塔高度對波阻抗影響較大，隨著桿塔高度的增加，避雷線的自波阻抗 11Z 、避雷線之間的互波阻抗 12Z 都將隨之增大，但避雷線與外側(cè)導(dǎo)線之間的互波阻抗 13Z 、 23Z 都將隨 之減小。下面將對這三種情況進(jìn)行分析。所以波阻抗是影響反擊跳閘率的最根本因素之一，而另一個(gè)因素就是接地電阻，下 第 頁 26西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 面對這兩個(gè)進(jìn)行分析。年 ) 0 0 5 10 由表 可以得到，隨著保護(hù)角的增加，繞擊時(shí)的最大擊距 ? ?mrsm 將隨之增大，當(dāng)保護(hù)角 ??0? 時(shí)，不會發(fā)生跳閘，因?yàn)樽畲髶艟嘈∮谂R界擊距，沒有發(fā)生閃絡(luò)的區(qū)域。 保護(hù)角的影響 保護(hù)角的影響，見表 表 保護(hù)角對繞擊跳閘率的影響 （沖擊閃絡(luò)電壓 )(%50 KVU ? ，地面傾斜角 ??40g? ，桿塔高度 mhs ? ） 保護(hù) 角（ 176。年 ) 0 0 10 0 20 0 30 116 40 50 由上表可以明顯的看出，地面傾斜角小于 30 度時(shí)，不會發(fā)生繞擊跳閘，因?yàn)樽畲髶艟?? ?mrsm 小于臨界擊距 ? ?mrsc ，不會存在閃絡(luò)區(qū)域。 第 頁 25西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 4 1000kV 輸電線路雷擊跳閘率的影響因素 影響繞擊跳閘率的因素分析 地面傾斜角的影響 地面傾斜角的影響，見表 表 地面傾斜角對繞擊跳閘率的影響 （沖擊閃絡(luò)電壓 )(%50 KVU ? ，保護(hù)角 ?? ? ，桿塔高 度 mhs ? ） 地面傾斜角（ 176。 表 繞擊跳閘率的計(jì)算結(jié)果 地區(qū) 方法 晉東南 南陽 南陽 荊門 規(guī)程法 平原 山區(qū) 平原 山區(qū) 擊距法 第 頁 24西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 從表 可知，擊距法計(jì)算的數(shù)值比規(guī)程法計(jì)算的數(shù)值提高了 90%，更接近于現(xiàn)實(shí)的情況。22 ??????? ?mII iii DGIpIn ?? 換算得到每百公里每年的線路繞擊跳閘率 2n : ? ?年百公里次 ????? 其余四段的計(jì)算方法一樣，得到結(jié)果如下： 第 頁 23西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 ~： 1m ~： ~： ~： ~： 0m 8）落雷次數(shù)為 ??iP ： ? ? ? ? ? ? 3 ??????? ????? eecIp biai 其余四段計(jì)算方法一致，結(jié)果如下： ~： ~： ~： ~： ~： 統(tǒng)計(jì)結(jié)果，見表 表 計(jì)算統(tǒng)計(jì)結(jié)果 區(qū)間 投影（ m） 落雷次數(shù) ~ 1 ~ ~ ~ ~ 0 9）每雷電日每單位長度線路的繞擊跳閘率 39。39。39。0 ??? gFHCgFC ? 7）最后由公式 ，得出暴露弧的投影： mCgCgggGD 110710839。 CDCgDg ?? 6）利用式 ， ， 連列一元二次方程，解出 FH ： mFH ? 108mt a n39。39。 ； 222 39。0 ?? ； chFHDHDg ???39。 ?????? ? 5）根據(jù)式 ， ， ， 計(jì)算出避雷線擊距的投影： mrDHgg os os ???? ? gFHCgFC ?tan39。/0 0 3 9 8 3 4 7 0 0 1 2 8 ?????? PPNn ?? 山區(qū)： 年）百公里（次 圖 桿塔簡化圖 1）由桿塔的幾何結(jié)構(gòu)可得出桿塔的保護(hù)角 ? ： ?? rc t a rc t a n ????????? ??????????? ? ??ds hh 2）根據(jù)公式 、 可計(jì)算出線路繞擊率 ?P ： 對平原來說： %01 ??? ???????? ?????????? ?? ??? shP 對山區(qū)來說： % ??? ???????? ?????????? ?? ??? hP 3）根據(jù)公式 ，計(jì)算繞擊耐雷水平 2I ： kVUuu 2100040003 239。22 ??????? ?mII iii DGIpIn ?? 換算得到每百公里每年的線路繞擊跳閘率 2n : 第 頁 21西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 ? ?年百公里次 ????? 其余四段的計(jì)算方法一樣 ~： ~： ~： ~： ~： 0m 8）落雷次數(shù)為 ??iP ： ? ? ? ? ? ? 3 ??????? ????? eecIp biai 其余四段計(jì)算方法一致 ~： ~： ~： ~： ~： 統(tǒng)計(jì)結(jié)果，見表 表 計(jì)算統(tǒng)計(jì)結(jié)果 區(qū)間 投影（ m） 落雷次數(shù) ~ ~ ~ ~ ~ 0 9）每雷電日每單位長度線路的繞擊跳閘率 39。39。39。0 ??? gFHCgFC ? 7）最后由公式 ，得出暴露弧的投影： mCgCgggGD 0 4 . 31 0 5 . 6 639。 CDCgDg ?? 6）利用式 ， ， 連列一元二次方程，解出 FH ： mFH 61? 10 a n39。39。 ； 222 39。0 ?? ； chFHDHDg ???39。 ?????? ? 5）根據(jù)式 ， ， ， 計(jì)算出避雷線擊距的投影： mrDHgg os os ???? ? 第 頁 20西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 gFHCgFC ?tan39。/0 0 3 7 5 4 7 0 0 1 ?????? PPNn ?? 山區(qū)： 年）百公里（次 圖 桿塔簡化圖 1）由桿塔的幾何結(jié)構(gòu)可得出桿塔的保護(hù)角 ? ： ?? rc t a rc t a n ????????? ??????????? ???ds hh 2）根據(jù)公式 、 可計(jì)算出線路繞擊率 ?P ： 對平原來說： % ??? ???????? ?????????? ?? ??? shP 對山區(qū)來說： %04 ??? ???????? ?????????? ?? ??? hP 第 頁 19西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 3）根據(jù)公式 ，計(jì)算繞擊耐雷水平 2I ： kVUuu 2100040003 239。39。39。39。39。39。39。39。39。39。 第 頁 17西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 圖 幾何模型化簡圖 假設(shè) BC 與 BO 之間的夾角為 ? ???????srSC2arccos （ ） 導(dǎo)線擊距的投影為 ? ??cos39。下面對計(jì)算iiDG 進(jìn)行分析。2 ?? （ ） 然后即可換算得到每百公里每年的線路繞擊跳閘率 2n 次 /百公里178。計(jì)及建弧率 ? ，求出每雷電日每單位長度線路的繞擊跳閘率 39。設(shè)雷電流幅值的概率密度為 ??Ip ，將雷電流幅值范圍 等分為許多電流區(qū)間 I? ， I? 的劃分越來越小，則幅值為 iI 的雷電流出現(xiàn)的概率 ??iIP 為： ? ? ? ? IIpIP ii ??? （ ） 每一雷電日每單位面積地面落雷次數(shù)（概率密度） ??iIp ： ? ? ? ?00 ?? iIp i ? ? ? ?? ?010 2 ???? ?? iecIp biai 式中： ?a ?b ?c ? ?kAi 20? ?a ?b ?c ? ?kAi 20? 已知每一雷電日每單位面積地面落雷次數(shù)為 ? ，則每一雷電日每單位長度線路上幅值為 iI 的雷電流擊中線路的次數(shù)為： ? ? ? ? iiiiiii DFIIpIPDFN ???????? ?? （ ） 雷電流 iI 的繞擊率iiiic DFDGp ?1 ，則每一雷電日每單位長度線路上幅值為 iI 的雷電流擊中線路的次數(shù)為： ? ? iiiaiii DGIIppnN ?????? ?2 （ ） 這樣可以求出不同幅值的雷電流的繞擊次數(shù)。如圖 圖 輸電線路電氣幾何模型 圖中 sh 為避雷線； ch 為導(dǎo)線； ? 為保護(hù)角； sr 、 cr 為避雷線和導(dǎo)線的擊距。先導(dǎo)對桿塔、避雷線、導(dǎo)線的擊距相等。其基本原理為 :由雷云向地面發(fā)展的先導(dǎo)放電通道頭部到達(dá)被擊物體的臨界擊穿距離一擊距以前，擊中點(diǎn)是不確定的，先到達(dá)哪個(gè)物體的擊距之內(nèi)，即向該物體放電 。但對于超、特高壓輸電線路有可能存在來自側(cè)面的雷擊，按規(guī)程計(jì)算出的線路跳閘率與實(shí)際明顯不符，相差甚大。 a）；? 為建弧率， ThbN b ???? 10010004? ； 2P 為雷電流幅值超過繞擊耐雷水平的概率。 ； h 為桿塔高度， m； 由上兩式可知，山區(qū)線路的繞擊率約為平原線路的 3 倍，或相當(dāng)于保護(hù)角增大 8 倍。 規(guī)程法計(jì)算繞擊跳閘率 繞擊率 根據(jù)模擬實(shí)驗(yàn)、現(xiàn)場實(shí)測與運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，繞擊率 ?P 。年） 平原 山區(qū) 晉東南 南陽 南陽 荊門 由表中的數(shù)據(jù)可知晉東南 南陽山區(qū)比平原的反擊跳閘率增加 33%。 %50%50 ??????? 雷擊桿塔時(shí)的耐雷水平 1I 為： ? ? ? ? kAhLRkuIdgtch39。3112323 ??????????bbrhddZZK 672ln2424134ln2lnln32221139。 表 南陽 荊門線路參數(shù) 導(dǎo)線型號 標(biāo)稱截面 (mm2) 結(jié)構(gòu)參數(shù) (直徑 /mm) 計(jì)算截面 (mm2) 外徑 (mm2) 直流電阻 (Ω /km) 鋁 /鋼 鋁 鋼 鋁 鋼 總計(jì)